脑出血管涌现象的病理学研究

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1、南方医科大学2 0 0 7 级博士学位论文 脑出血管涌现象的病理学研究 P a t h o l o g ys t u d yo np i p i n gp h e n o m e n o na f t e rc e r e b r a l h e m o r r h a g e 课题来源：广东省自然科学基金( 8 1 5 1 0 5 1 5 0 1 0 0 0 0 5 3 ) 专业名称 学位申请人 指导教师 答辩委员会主席 答辩委员会成员 神经病学 何国林 陆兵勋教授 吕田明副教授 梁秀龄教授 崔德华教授 陆雪芬教授 舒斯云教授 宋雪文教授 包新民教授 论文评阅人廖卫平教授 徐恩教授 王彤歌教

2、授 2 010 年0 5 月2 0 日 广州 博士学位论文 l I I ll l II I1 1 II l l1 i l l 哪 Y 17 7 0 4 2 3 脑出血“管涌现象，的病理学研究 博士研究生：何国林 指导导师：陆兵勋教授 吕m I l l 明副教授口明田- J 刁E k j X 摘要 脑出血是一种常见病、多发病，死亡率、致残率很高。脑出血后血肿 周围脑组织会出现一系列的病理变化，如脑组织水肿、缺血等。近年来有 关脑出血病理机制的研究从未间断，但鲜有重大突破。很早以前即有研究 发现脑出血后血肿周围组织内有“点状出血”，这些“点状出血”病灶常呈环 状围绕在血管周围，故又称为“环状出血”

3、。“环状出血”的病理机制一直未 被探明，一般认为是由于血肿压迫导致静脉回流受阻、出现脑组织淤血性 梗死，小血管破裂出血所致。我们的前期研究发现脑出血血肿周围组织内存 在一种独特的病理现象一“管涌现象”，即流体状态的血液顺着压力差沿着 血管周围间隙( V R S ) 和神经纤维周围间隙等疏松的组织间隙向远端扩展。 “环状出血”其实就是血肿沿血管周围间隙向外扩展所致。“管涌现象”可能 与血肿远隔效应、淋巴滞留性脑水肿、继发性蛛网膜下腔出血和继发性脑 室出血等脑出血的一系列病理现象有关，有待于进一步研究证实。 第一章预置管两次注射自体动脉血法构建大鼠 尾状核脑出血动物模型的实验研究 研究目的 采用预

4、置管两次注射自体动脉血法制备大鼠尾状核脑出血动物模型， 中文摘要 与非预置管法制备的大鼠尾状核脑出血动物模型进行对照研究，探讨预置 管技术抑制针道反流，改善脑出血动物模型稳定性的可行性。 材料和方法 采用配对实验设计。取健康雄性S D 大鼠1 2 对，每对大鼠体重相近 ( 2 5 0 士1 0 9 ) ，同窝别，喂养条件相同。随机分入预置管组和非预置管对照组， 每组各1 2 只。预置管组大鼠用1 0 水合氯醛腹腔麻醉后在立体定向仪下 向左侧尾状核中心置管，术后2 4h 从股动脉抽取自体血5 0p L ，经预置管 分两次缓慢注入尾状核，并密闭导管；非预置管对照组大鼠在立体定向仪 下向左侧尾状核中

5、心置管后立即分两次缓慢注射自体动脉血5 0p L 。所有 大鼠注射自体动脉血2 4h 后再次腹腔麻醉，4 多聚甲醛灌注固定并处死， 剥取完整脑组织，4 多聚甲醛浸泡4 8h 后作脑组织序列切片，片厚2m m ， 大体观察并照相。然后进行冰冻切片，H E 染色后镜下观察并照相。 结果 两组大鼠左侧尾状核内均可见血肿形成，预置管组的平均血肿容量 ( 2 5 1 + 0 5 ) L ，大于对照组( 2 4 2 + 0 7 ) p L ，具有显著性差异( P 0 5 ， H e m a t o m av o l u m eo fp r e s e tc a n u l ag r o u pa n dn

6、 o n - p r e s e tc o n t r o lg r o u pc h a n g e s c o n s i s t e n t l y 1 5 第一章预置管两次注射自体动脉血法构建大鼠尾状核脑出血动物模型的实验研究 表O 2 两组大鼠血肿容量比较统计分析 T a b 0 - 2S t a t i s t i ca n a l y s i so fh e m a t o m av o l u m eo ft w og r o u pr a t s 配对t 检验：t = 2 9 4 5 ，P = O 0 1 3 ， 与对照组比较P 0 0 5 ) 。 Z = O 5 2 7 ，

7、P = 0 6 3 0T h et w ov a l u e sa r es i m i l a r , n od i f f e r e n c eb e t w e e ng r o u p s ，n e u r o l o g i c a l d e f i c i ts c o r ed i f f e r e n c eo fp r e s e tc a n u l ag r o u pa n dn o n - p r e s e tc a n u l ag r o u pi sn o to b v i o u sp 0 0 5 ) 1 7 第一章预置管两次注射自体动脉血法构建大鼠尾

8、状核脑出血动物模型的实验研究 3讨论 3 1预置管法制作大鼠脑出血模型血肿反流少、稳定性可靠 根据流体力学原理，流体的流量与压力差成正比，与阻力成反比。血 肿内压力丰要取决于注血量多少。因此，在注血量相同的情况下针道返流 量丰要与针道阻力有关，而针道阻力又丰要取决于针道截面积大小以及针 道长度。针道截面积越小、长度越大则阻力越大，反之越小。因此，在针 道长度一定情况下，可以通过减小针道截面积来增加阻力，减轻针道返流。 本研究采用预先留置导管，2 4h 后再注射大鼠自体动脉血制作脑出血模 型。预置管留置一定时间后，针道周围的脑组织通过纤维蛋白渗出充填、 炎细胞浸润及胶质细胞增牛等创伤修复机制实现

9、了针道周围创伤组织的 初步修复，使针道缩小甚至闭合，可以有效减轻血肿内血液沿针道反流。 统计结果显示预置管组血肿容量( 均值2 5 1 L ) 显著大于非预置管组( 均 值2 4 2 L ) ，说明针道反流比非预置管组少。预置管组血肿容量离散系数 ( 2 0 ) 明显低于非预置管组( 2 9 ) ，说明预置管组大鼠血肿稳定性比非预 置管对照组好。 3 2预置管法制作大鼠脑出血模型血肿形态规则 本研究显示，预置管组大鼠的尾状核区血肿略大，并且所有大鼠血肿 形态较规则，类似椭圆形，与人类脑出血病灶形态相似。由于预置管2 4h 后针道周围损伤组织已经初步愈合，针道周围间隙缩小甚至闭合，针道返 流明显

10、减轻。血肿内各方向张力相近，因此形成的血肿形态较规则、近似 圆形。非预置管对照组大鼠由于针道间隙未闭合，血液沿针道反流必然使 血肿形态不规则，形态多样，可呈长方形、三角形或者多角形。预置管法 制作脑出血模型血肿形态明显优于非置管法制作的模型。 3 3 预置管法制备的脑出血动物模型具有典型的临床脑出血病理特点 本研究制备的大鼠脑出血动物模型脑组织H E 染色显示血肿周围组织 具有典型的脑出血病理变化，血肿周围组织疏松，染色浅淡，部分神经细 博士学位论文 胞核偏位、固缩，可见白细胞浸润，血肿周围可见大量“环状出血灶”，符 合临床脑出血的病理特点，采用预置管两次注射自体动脉血法制备的脑出 血动物模型

11、适用于脑出血的实验研究。 3 4 两种方法制备的脑出血动物模型神经功能损害差别不明显 实验统计分析结果：Z = O 5 2 7 P = O 6 3 0两数值比较相近，组别间无 差异性，说明预置管组和非置管对照组神经功能缺损评分差别不明显。可 能是Z e a l o n g a 的评分方法敏感性不够高，或样本量不够大所致。此外，本 实验神经功能缺损评分仅选择了一个时间点，不能动态反映神经功能缺损 的具体变化过程，对动物神经功能缺损的评估也有一定影响。 另外，预置管两次注射自体血的方法操作简单实用，具有良好的可行 性。与传统两次注射自体血的方法相比，预置管两次注射自体血的方法仅 在置管与注射自体血

12、两个程序之间插入了2 4h 的饲养时间，并未增加手术 的难度及复杂程度，也不会增加动物的死亡率。本实验过程中没有发现大 鼠手术后死亡。 综上所述，与传统的非预置管两次注射自体动脉血法比较，预置管两 次注射自体动脉血法制备的大鼠尾状核脑出血动物模型血肿形态规则、容 量稳定、反流量少，是建立稳定的脑出血动物模型的有效手段。 4 小结 4 1 预置管两次注射自体动脉血法制备的大鼠脑出血模型血肿形态规 则，优于对照组。 4 2 预置管两次注射自体动脉血法制备的大鼠脑出血模型血液沿针道 反流少、血肿稳定可靠。 4 3 预置管两次注射自体动脉血法制备的大鼠脑出血模型具有典型的 临床脑出血的病理变化。 1

13、9 第二章脑出血后血肿内有形成分。管涌现象”的病理学研究 第二章脑出血后血肿内有形成分“管涌现象” 的病理学研究 血液含有红细胞、白细胞、血小板等有形成分以及各种蛋白、无机盐 等无形成分两大类。各种不同成分之间的形态特点差异很大：有形成分呈 颗粒状，体积较大；而无形成分体积较小，大多呈可溶状态。因此从流体 力学上血液可被看作液固两相流体【3 9 1 。血液在大血管内流动时，可将血液 看作均质流体：但是，当血液在微血管内流动时，由于微血管直径接近于 红细胞，此时血液具有明显的两相流体特性，具有明显的非牛顿特性。此 时红细胞须变形后才能通过，流动的速度也会明显下降【4 0 1 。由于V R S 是

14、 围绕在血管周围的狭窄腔隙，其宽度与微血管直径相近。因此脑出血后血 液溢出血管在V R S 内“管涌”时也具有明显的非牛顿特性。血液的各种不同 成分在“管涌现象”发生发展过程中的不同时间段内必然具有不同的特 点，目前尚没有这方面的报道。 本研究采用异硫氰酸荧光素( F I T C ) 标记血液中有形成分的主要部分 一红细胞，旨在研究脑出血后不同时间血肿内血液有形成分的“管涌现象” 分布特点，探明血肿内有形成分“管涌现象”的发生发展规律并探讨“管涌 现象”的病理机制。 1 材料及方法 1 1实验动物及分组 S D 雄性大鼠4 0 只，体重2 5 0 4 - 1 0g ( 由南方医科大学实验动物中

15、心提 供) ，随机分为6 个F I T C 标记血实验组、2 个假手术对照组( 1h 组、3d 组) ，每组各5 只。6 个实验组按观察时间点不同分为：1h 组、6h 组、2 4 h 组、3d 组、7d 组和1 4d 组。以标准饲料喂养，自由饮水，饲养温度 博士学位论文 2 2 - 2 5 。 1 2实验材料 江湾I 型C 立体定向仪，牙科钻( 3 0 7 6 型，上海齿科医械厂) ，5 0 肛L 微量注射器，2 4G 静脉留置针，冰冻切片机( L E I C AC M l 8 5 0 ) ，O l y m p u s 荧光显微镜B X 5 1 及图像采集系统D P 7 1 ，O l y m

16、p u s 荧光显微镜控制软件 D PC o n t r o l l e r ( V e r s i o n3 1 1 2 6 7 ) 及D PM a n a g e r ( V e r s i o n3 1 1 2 0 8 ) 。 1 3实验试剂 F I T C ( 美国A m r e s c o 公司) ，乙二胺四乙酸( E D T A ) ，磷酸缓冲液( P B S ) ， 1 0 水合氯醛，4 多聚甲醛等。 1 4 不同P H 值E D T A P B S 洗涤液配制 取P B S 粉1 袋( 2 8g ) ，加入2 0 0 0m l 双蒸水中，并按1 0 0m g L 加入 E D T A ，充分溶解后用P H 计测定并调整P B S 液的P H 值，制备两种P H 值 分别为7 4 和8 2 的P B S 液各10 0 0m l ，4 0 C 冰箱保存备用。 一： 1 5F I T C P B S 荧光标记液的配制 取预先配置好的P B S 液2m l (