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建立兔腦內血腫模型研究

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畢業論文

【摘要】  目的 建立穩定、可靠、重複性好的兔腦內血腫模型。 方法 利用兔不抗凝自身血注入腦基底節區形成血腫。透過高磁場強MR序列評價兩種注射法(緩慢勻速注射法和快速注射法)的差異。並透過神經功能缺損評分判斷血腫對機體的影響。 結果 MR顯示緩慢勻速注射法可形成較穩定、形態規則的血腫,與快速注射法形成血腫大小比較差異有顯著性(P<0.01)。神經功能評分可見緩慢勻速注射組得分(10.08±3.23)、快速注射組(15.32±2.48),對照組未見明顯神經功能異常,前兩者差異有顯著性(P<0.05)。 結論 利用緩慢勻速注射法、不抗凝自身血注入兔腦基底節區可形成穩定、可靠、重複性好的腦內血腫模型。
【關鍵詞】  兔 腦內血腫 磁共振 動物實驗
  【Abstract】  Objective  To make a reproducible hemorrhage model in rabbits by injecting autologous blood slowly and gently. Methods  Autologous blood was injected into caudate nucleus of rabbit slowly. Comparing the two injection methods by high field MR scanning. The neurologic deficit score were investigated. Results  MRI revealed the stable and formula intracerebral hemorrhage in gently injection . Statistics showed significant difference between gently injected and fast injected(P<0.01). Neurologic deficit score showed significant difference between gentle injection (10.08±3.23) and fast injection(15.32±2.48)(P<0.05). Conclusion  The stable and reproducible intracerebral hemorrhage could be made with autologous blood through gentle injection.
  【Key words】  rabbit  intracerebral hemorrhage  magnetic resonance imaging  animal experiment  
  臨牀上腦出血的發病率及病死率均較高,對其研究也在不斷深入。腦出血除了佔位效應外,血腫引起的腦水腫及繼發性損傷已受到重視[1]。因此,建立穩定可靠、重複性好的腦內出血動物模型將對臨牀、病理研究及影像學診斷提供很大幫助。作者介紹家兔自身血緩慢勻速注射法及快速注射法制作腦出血模型,並對兩種方法進行比較。
  1  材料與方法
  1.1  實驗動物及分組
  2003年12月至2005年2月採用體重2000~2500g健康家兔30只(浙江大學醫學院實驗動物中心提供)。隨機分成3組,每組10只。分爲緩慢勻速注射組、快速注射組及對照組。
  1.2  模型製作方法
  (1)動物麻醉及穿刺定位:常溫下給予家兔2.5%戊巴比妥鈉,經耳緣靜脈注射麻醉。麻醉成功後動物淺感覺消失,呼吸平穩。將動物固定於立體定向儀上(江灣Ⅱ型)。顱頂部脫毛、消毒。取兔眶上切跡後方11mm水平、正中矢狀線旁開4.5mm處作爲基底節區穿刺點。切開面板分離至骨膜,顱骨鑽孔。(2)穿刺、注血:①緩慢勻速注血法:用1ml針筒在兔耳正中動脈抽血共500μl(不抗凝),立即經顱頂鑽孔垂直穿刺入基底節區,深度11mm。穿刺到位後2min內緩慢勻速注入250μl自體血至基底節區形成血腫,注射完成後保留穿刺針8min,以防止血液自針道反流。②快速注血法:穿刺到位後快速(半分鐘以內)注入自體血以形成腦內血腫,注射完成後保留穿刺針8min,以防止血液自針道反流。③對照組:第1組5只動物只鑽孔不穿刺;第2組5只動物只穿刺,但不注血。
  1.3  MR掃描並測量血腫大小
  採用GE Signa Horizon LX 1.5T 超導型磁共振機,相控振頭線圈。掃描序列:T1 weighted imaging(T1WI)、T2 weighted imaging(T2WI)、gradient echo T2* weighted imaging(GRE T2*WI)。腦內血腫形成後30min、3、6、12、24h分別行T1WI、T2WI、 T2*WI序列掃描。觀察血腫位置、形態,並測量血腫體積。
  1.4  神經功能缺損評分
  24h後觀察實驗兔神經功能情況,全部模型均出現不同程度神經功能障礙症狀,如偏癱、偏盲、反應遲鈍等。用Gacia方法對實驗兔進行神經功能評分,最高18分,分值越低功能障礙越重。
  1.5  病理檢查
  每組各5只實驗兔於血腫形成後24h取病理組織檢查。實驗兔MR掃描後放血處死,取腦固定於9%甲醛24h,以針道爲中心,2mm層厚切片。常規石蠟包埋、HE染色。
  1.6  統計學處理
  採用SPSS 10.0軟件,採用方差分析比較兩種注射法血腫大小,採用t檢驗分析兩組兔神經功能評分差異。2  結果
  2.1  MR各序列掃描
  MR各序列掃描(圖1):T2*WI顯示血腫範圍較清楚,30min時即可清楚顯示基底節區血腫。緩慢勻速注射組形態較規則,大小較1致。快速注射組血腫形態欠規則、大小不1。T2WI上血腫呈稍高信號,邊界欠清;T1WI上血腫呈等信號,邊界不清。對照組未見明確血腫形成。在T2*WI序列上測量血腫體積(表1),體積計算按公式=長×寬×厚度×1/2。表1  兩種注射法在T2*WI圖像上所形成血腫體積測量值比較(略)
  2.2  神經功能評分
  緩慢勻速注射組得分(10.08±3.23),快速注射組(15.32±2.48),對照組未見明顯神經功能異常。
  2.3  病理觀察
  24h緩慢勻速注射組均形成較規則血腫,HE染色高倍鏡下見血腫周圍可見大量小膠質細胞、中性粒細胞浸潤,並見少量神經元壞死(圖2)。快速注射組血腫形成不規則,其中4例破入側腦室,3例形成硬膜下血腫。對照組未見明確血腫形成,其中5例穿刺者僅見針道周圍少量出血。兩種穿刺方法形成腦內血腫體積大小差異有顯著性,F=35.71,P<0.01。兩種方法所導致神經功能缺損比較差異有顯著性,t=3.15,P<0.05。
  3  討論
    以往腦內出血實驗研究以大鼠做模型較多見。由於大鼠體型較小,腦內血腫形成後測量及影像學評價較困難。家兔的基底節區較發達,穿刺定位簡單、準確。Del Bigio[2]等曾報道用膠原酶注入鼠腦內形成腦血腫,透過常規掃描觀察腦內血腫與組織學相關性。利用膠原酶形成腦血腫模型不符合腦內血腫自然發生規律,而且膠原酶損傷了大量腦組織,可能會影響MRI信號改變,其次膠原酶可能對炎性細胞有誘導作用,會影響腦血腫對周圍組織損傷程度的`評估。Nahls[3]等用頭端帶氣囊的導管置入基底節制造血腫,此方法只能觀察血腫佔位效應,不能瞭解血腫周圍環境變化及由於血腫本身引起的周圍腦組織損傷。
    家兔凝血功能很強,凝血時間約5min,利用其自身血很容易形成局部血腫。本研究利用家兔自身血注入形成腦內血腫,並比較了兩種注射方法所形成血腫大小、形態的差異。其中緩慢勻速注射法較快速注射法形成血腫成功率高,且所導致的神經功能障礙症狀較重,注射於基底節區也較符合人類腦內出血好發部位。利用高磁場強MR掃描評價腦內出血敏感性較高,如T2*WI對磁場不均勻性較敏感,且測量血腫容積平均值與實際注射血容積相仿。血液流出血管進入組織間隙,氧化血紅蛋白轉變呈脫氧血紅蛋白,後者使磁場失去均勻性,故T2*WI序列能最早發現腦內血腫。Patel等[4]認爲T2*WI對顯示超急性期腦內出血較敏感。緩慢注射法形成血腫規則,邊界清楚,佔位效應明顯,同時神經功能缺損表現較明顯。緩慢注射法與快速注射法所致神經缺損功能比較差異有顯著性。病理組織學顯示24h可見血腫周圍出現大量小膠質細胞、中性粒細胞浸潤,並可見少數神經元壞死。血凝塊在基底節區形成佔位效應,引起周圍腦組織受壓缺血、缺氧,並導致神經元變性、壞死。凝血酶、血清及紅細胞降解產物均可能對腦組織有1定損害作用[5]。此外,炎性細胞浸潤產生IL-6、TNF-等有害物質對腦實質均有損傷[6]。建立穩定可控的腦內血腫動物模型將有助於臨牀和影像學對腦出血的深入研究。緩慢勻速注射法能形成規則的腦內血腫,而且家兔基底節區發達、個體大,較適合在高磁場強MR下觀察,可以製作成穩定的腦內血腫動物模型。
【參考文獻】
    1 Kidwell CS,Saver JL,Mattiello J, et usion-perfusion MR evaluation of perihematomal injury in hyperacute intracerebral ology,2001,57:1611~1617.

  2 Del Bigio MRI,Yan HJ,Buist R J, et al . Experimental intracerebral hemorrhage in rats magnetic resonance imaging and histopathological ke,1996,27(12):2312~2319.

  3 Nahls DG, Mendelow AD, Graham DJ,et al. Experimental intracerebral hemorrhage:Early removal of a spontaneous mass lesion improves late osurgery,1990,27:673~682.

  4 Patel M R,Edelman RR,Warach S,et ction of hyperacute primary intraparenchymal hemorrhage by Magnetic Resonance ke, 1996, 27: 2321~2324.

  5 Carhuapoma J R,Wang P Y,Beauchamp N J,et usion-Weighted MRI and Proton MR Spectroscopic Imaging in the Study of Secondary Neuronal Injury After Intracerebral ke,2000,31:726~732.

  6 Mayne M,Ni W,Yan HJ,et sense Oligodeoxynucleotide Inhibition of Tumor Necrosis Factor- Expression Is Neuroprotective After Intracerebral Hemorrhage ke,2001,32:240.
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