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1、1高渗盐对急性氨中毒大鼠脑效应的 MR 灌 注成像研究【摘要】 目的 研究高渗盐对急性氨中毒情况下大鼠脑 MR 灌注成像的NEI，MSD 和 MTT 值的影响，进而揭示高渗盐对急性氨中毒大鼠脑灌注的影响。方法 24 只大鼠随机（数字表法）分为生理盐水组、高渗盐组、氨+生理盐水组、氨+高渗盐组，每组 6 只。其中氨+生理盐水组、氨+高渗盐组的 12 只大鼠均以腹腔注射醋酸铵造成急性氨中毒；然后 6 只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注 23.4%高渗盐溶液；另 6 只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注相同剂量生理盐水作为对照。另两组生理盐水组、高渗盐组只通过股静脉滴注 23.4%高渗盐溶液或生理盐水，15m
2、in 滴完，作为对照；之后马上进行 MR 成像。原始图像传送至工作站（Advantage Workstation AW4.0-05，GE 公司），采用 Functiontool 灌注软件处理,分别获得 NEI、MSD 和 MTT 参数图，选取尾壳核、运动皮层，感觉皮层，丘脑及小脑实质为兴趣区(ROI)，分别测得双侧上述 ROI 的 NEI、MSD、MTT 值，然后取双侧小脑(Cb)实质均值，并分别计算上述左侧或右侧兴趣区(ROI)与之的比值,得到相对 NEI、MSD 和 MTT(rNEI、rMSD 及 rMTT),然后四组进行比较。 结果 左侧尾壳核区的 rNEI 值氨+高渗盐组及高渗盐组低于
3、氨+生理盐水组,具有统计学意义；右侧尾壳核区的 rNEI 值氨+生理盐水组较其他三组均高,且具有统计学意义；而其他各脑区 rNEI 值及各组 rMTT 及 rMSD 值比较均无明显差异。 结论 急性氨中毒大鼠尾壳核区存在充血变化，高渗盐溶液输注后可引起尾壳核区的 rNEI 值降低，表明高渗盐溶液可缓解大鼠急性氨中毒后尾壳核区高灌注状态，所以高渗盐可以缓解急性氨中毒大鼠脑高灌注，有利于脑水肿缓解。 2【关键词】 脑水肿 氨 MR 灌注成像 高渗盐溶液Abstract Objective To apply MR perfusion weighted imaging to reflect the c
4、hanges of the perfusion of rat with acute ammonia poisoning before and after using hypertonic saline. Methods 24 male SD rats were randomly divided into four groups:ammonia plus hypertonic saline, ammonia plus saline, saline and hypertonic saline. 12 rats were injected intraperitoneally with ammoniu
5、m acetate; then 6 rats were injected by femoral vein with hypertonic saline and the other 6 control rats were injected by femoral vein with saline.The other groups were only injected by femoral vein with hypertonic saline and saline, after 15min MR perfusion-weighted imaging were performed. NEI、MSD
6、and MTT topographical maps were achieved by the Workstation(AW4.0-05,GE). The values of NEI、MSD and MTT of the right or left sensory cortex, caudate-putamen, thalamus, cerebellar hemisphere and the motor cortex were measured. Then took means NEI, MSD and MTT of two-sides of cerebellar hemisphere ROI
7、s in each rat,the relative NEI, MSD and MTT(rNEI、rMTT and rMSD) were calculated as ratios to the averged left and right cerebellar values.Took the ratios of four groups into statistical analysis. Results Relative MTT and MSD had no remarkable changes in four groups. Relative NEI(rNEI) decreased in g
8、roup of ammonia plus hypertonic saline in the caudate-putamen ROIs, which compared with that of ammonia plus saline; had statistical significance(P0.05). The values of relative NEI(rNEI) in groups of saline and hypertonic saline were lower than that of ammonia plus saline in the caudate-putamen ROIs
9、, had statistical significance(P0.05). Conclusion The values of relative NEI decrease in group of ammonia plus hypertonic saline in caudate-putamen than that of ammonia plus saline suggested perfusion cut down .So hypertonic saline can relieve brain hyperemia in rats with acute ammonia intoxication.
10、Key words cerebral edema; ammonia; perfusion- weighted MR; saline solution;hypertonic氨中毒学说在急性肝衰竭相关肝性脑病脑水肿的发病机制中居于中心地位。所以弄清楚氨在诱发脑水肿过程中所引起病理生理变化，具有重要意义。研究表明高渗盐溶液明显降低急性肝衰竭病人的脑水肿、高颅压。但是对于高渗盐溶液治疗急性肝衰竭相关肝性脑病脑水肿机制等问题尚未完全解决。本实验通过研究高渗盐对急性氨中毒大鼠脑的 MR 灌注成像的 NEI（negative enhanced integral,负性增强积分，相当于局部血容量），MSD（ma
11、ximum slope of decrease,最大下降斜率，3相当于局部血流流入速度）和 MTT（mean transit time,平均通过时间）值的影响，探讨高渗盐对急性氨中毒大鼠脑灌注的影响。材料与方法1实验分组 纯种 SD（Sprgue-Dawley）雄性大鼠 24 只，体重 220-250g，购自复旦大学上海医学院动物学部，清洁级。24 只大鼠随机（数字表法）分为生理盐水组、高渗盐组、氨+生理盐水组、氨+高渗盐组，每组 6 只。2.大鼠模型制备 实验动物腹腔注射水合氯醛 0.4ml/100g，麻醉平稳后俯卧于固定板上，一侧股静脉穿刺放置直径 0.7mm 静脉导管后固定。其中氨+生理
12、盐水组、氨+高渗盐组的 12 只大鼠均以腹腔注射醋酸铵 5mmol/kg,浓度调整到每只注射量为 3ml/kg 的方法造成急性氨中毒；然后按照预先分组 6 只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注23.4%高渗盐溶液（由氯化钠与醋酸钠等量配制，PH 调至 7.0），用量为6ml/kg,15min 滴完;另 6 只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注相同剂量生理盐水作为对照。另两组生理盐水组、高渗盐组只通过股静脉滴注 23.4%高渗盐溶液或生理盐水，15min 滴完。3. MR 成像及成像参数 模型制备后立即行 MR 扫描。采用 GE Signa 3.0TMR扫描仪，使用专用鸟笼线圈，行鼠脑 SET2WI 及灌注
13、检查。T2WI 成像参数为：TR2800ms,TE80ms,层厚 2mm，间隔 0.4mm，视野（FOV）6cm6cm，矩阵 256192，激励次数（NEX）4。灌注成像采用单次激发（single shot）回波平面成像（EPI），TR 1000ms，TE 50ms，反转角为 60，层厚 2mm，间隔 0.4mm，FOV 46mm6mm，矩阵 6464，NEX 1。经留置管从股静脉以 1ml/s 的速率团注0.3mmolkg -1 的钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA）注射液，1s 以内完成注射，每层面共获得 50 幅图像，成像时间 60s。原始图像传送至工作站（Advantage Worksta
14、tion AW4.0-05，GE 公司），采用 Functiontool 灌注软件处理,分别获得 NEI，MSD 和MTT 参数图，选取尾壳核、运动皮层，感觉皮层，丘脑及小脑实质为兴趣区(ROI)，分别测得双侧上述 ROI 的 NEI、MSD、MTT 值，然后取双侧小脑半球均值作为参照，并分别计算上述左侧或右侧 ROIs 与之的比值，得到相对 NEI、MSD 和MTT(rNEI、rMSD 及 rMTT),然后四组进行比较。ROI 在 T2WI 像选择，然后复制到灌注参数图上，保证了选择 ROI 的准确性及一致性。4.统计学分析 数据均以均数标准差表示，采用 stata 软件进行统计学处理。四组
15、数据使用方差分析（One Way ANOVA）。P0.05 具有统计学意义。结 果左侧尾壳核区的 rNEI 值氨+高渗盐组及高渗盐组低于氨+生理盐水组,具有统计学意义；右侧尾壳核区的 rNEI 值氨+生理盐水组较其他三组均高，且具有统计学意义；而其他各脑区 rNEI 值比较没有明显差异（表 1,图 1）。各组 rMTT 及rMSD 值比较均无明显差异（表 2、3）。讨 论1.高血氨与脑水肿、高颅压 高氨血症在人类及实验动物急性肝衰竭中广泛存在；急性肝性脑病时脑水肿是重要的临床病理现象1。研究表明动脉血氨浓度与脑疝之间存在明显的正相关2。减少脑氨可以预防脑水肿发生。但是对于氨诱发5脑水肿的确切机
16、制迄今尚不清楚。研究认为氨在脑内星型细胞内转化为谷氨酰胺,从而引起渗透压改变导致脑水肿;抑制谷氨酰胺合成酶可以减轻星形细胞肿胀3，并可以阻止氨诱导正常大鼠及门体分流大鼠氨输注脑水肿的发生。 2.高血氨对脑微循环的影响急性肝衰竭（ALF）时脑血流的自身调节丧失4。然而也有研究显示大鼠持续氨输入并未引起脑血流自身调节丧失5。急慢性肝性脑病(HE)均存在脑皮质缺血，缺血可引起细胞水肿；新生儿缺氧缺血性脑病早期存在弥漫性脑水肿也说明脑微循环在脑水肿发展过程中的重要作用6。在肝硬化及轻微肝性脑病时脑血流发生由皮质向基底节区的再分配,导致基底节区高灌注7。当大鼠血氨超过 2mmol/l 时会引起颅内压（ICP）及脑血流（CBF）升高；而在门体分流大鼠当血氨维持 1mmol/l,150min 后 ICP 及 CBF 升高8。本实验双侧尾壳核区的 rNEI 值均以氨+生理盐水组为最高，并且与高渗盐组、生理盐水组相比具有统计学意义，提示急性氨中毒导致大鼠脑尾壳核区高灌注，有充血性改变，与上述研究
