急性脑缺血表观扩散系数成像的实验研究
作者：肖学宏 冯敢生 孔祥泉 江利 徐海波 李丽云
单位：肖学宏(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；冯敢生(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；孔祥泉(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；江利(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；徐海波(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；李丽云(中国科学院武汉 分院物理与数学研究所核磁共振实验室)
关键词：急性脑缺血；磁共振成像；扩散研究；实验研究
放射学实践000209 【摘要】 目的：用改良的线栓法大脑中动脉阻塞(MCAO)模型，探讨急性脑缺血及 再灌注的表观扩散系数(ADC)成像特点。方法：20只SD大白鼠，分为4组：A 组(8只)，非再通组，B、C、D组(各4只)，分别于MCAO 30min、1h、2h后再通，于不同时间点作ADC成像和T2WI，并测量感兴趣区的ADC、相对ADC(rADC)。结果：MCA O后15min即出现缺血区ADC下降，而T2WI最早在栓塞后2h出现异常。6h内缺血区ADC及rADC 呈不断下降趋势；MCAO 30min及1h后再通，DWI上缺血区高信号完全或部分恢复正常，而MC AO 2h再通者，缺血区均无缩小；再通后可恢复正常的缺血组织的rADC明显低于未能恢复的 核心区的rADC(P＝0.019)。结论：ADC成像对急性脑缺血非常敏感，为 研究脑缺血及再灌注提供定量的、无创的成像方法。
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An experimental study on acute cerebral ischemia and reperfusion with diffusion-weighted imaging
Xiao Xuehong,Feng Gansheng,Kong Xiangqu an,et al.
(Department of Radiology,Xiehe Hospital of Tongji Medical University,Wu han 430022)
【Abstract】 Objective:To assess acute cerebral ischemia and re perfusion with apparent diffusion coefficient (ADC) in a modified model of occlu sion of middle cerebral artery (MCAO). Methods:20 rats were divi ded into 4 groups:group A (n=8), non-reperfusion;group B,C,D (n=4 for each),rep erfusion at 30m,1h,2h following MCAO.All rats were examined with diffusion imagi ng and T2WI at varying time point.ADC,relative ADC (rADC) were measured.Results:ADC decreased in the ipsilateral MCA territory at 15 minutes o f MCAO,while hyperintensity was found on T2WI as early as 2h after MCAO.ADC an d rADC of abnormal area continuously declined within 6 hours after MCAO.After r eperfusion,abnormal area on DWI recovered entirely or partially in group B and C ,but not in group D.The rADCs of the area which could be recovered by reperfusio n were significantly lower than those which not be salvaged by reperfusion.Conclusions:ADC imaging is highly sensitive to acute cerebral ischemi a and serves as a quantitative,non-invasive imaging modality for evaluating acu te cerebral ischemia and reperfusion.
, 百拇医药
【Key words】 Acute cerebral ischemia Magnetic resonance imagi ng Diffusion study Experimental study
常规MRI对急性缺血性中风，尤其对超急性期者并不理想[1，2]，有关急性脑 缺血及再灌注的影像学研究也受到限制。本研究采用自制线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(M CAO)及再通的模型，探讨急性脑缺血及再灌注的表观扩散系数(apparent diffusion coeffi cient,ADC)成像的特点。
材料和方法
1. 实验动物及分组
健康SD大白鼠20只，体重210～230g，雌雄不限。随机分为4组：A组，8只，为非再通组，B 、C、D组，各4只，为再通组，分别在栓塞30min、1h、2h后，拔栓再通2h。
, 百拇医药
2. 实验准备
大白鼠用10%水合氯醛按0.3ml/100g体重经腹腔注射麻醉后，连接自制的微型呼吸机，腹腔 注射肌肉松弛剂Pancuronium bromide,0.5mg/kg体重。实验动物取仰卧位，于MR成像期间在 背部以自制热水袋用循环热水维持动物体温在37℃左右。
动物模型：用尼龙丝线自制线栓，丝线直径0.18mm，拉直定型后剪成4cm左右的线段 ，将丝线一端浸入熔化的固体石蜡后其直径增粗为0.24mm。分离左侧颈部动脉及同侧迷走神 经。于颈总动脉分叉近心侧1.5cm处结扎，同时结扎颈外动脉根部，以微型动脉瘤夹夹闭颈 内动脉，在颈总动脉距其分叉约0.5cm处剪一小口，将浸蜡的丝线头端由切口处送入，同时 移去动脉瘤夹，向头侧插入约23mm，结扎颈内动脉，对于A组，剪去线栓多余部分并加以固 定，如需再通，则不用固定，在线栓的尾部另缚一长约50cm的3-0丝线，小心拔出线栓即可 。
, 百拇医药 3. ADC成像
采用Brucker公司超导4.7 T磁共振波谱成像仪(Biospec 47/30)，最大梯度约 100mT/m，采用体线圈，取标准冠状位，层厚2mm，间距1mm，视野4cm，矩阵128×128，首先作扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)，用SE序列，TR 1500ms ，TE 72ms，扩散梯度因子b值分别为0、500、2500 s/mm2，一次信号平均，成像时间 约10min。根据公式S(b)=S(b0)exp(-b*ADC)，S(b)和S(b0)分别 为b≠0和b=0时的 信号强度，exp为指数函数，所有扩散加权图像由专用后处理软件自动拟合出相应层面的ADC 像。A组分别于栓塞后15min、30min、1h、2h、3h、6h和24h作ADC成像，B、C、D组拔栓再通 后2h行ADC成像。为便于对比，同时在每一时间点加作标准SE T2WI，TR 2610ms，TE 1 00ms，矩阵128×128，1次信号平均，采集时间约6min。
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4. 病理检查
上述各组于最后一次MR检查后处死动物，迅速断头取脑，与MR检 查层面对应切片，层厚约2mm，置于37℃ 2%的TTC溶液中染色30min，同时取材作感兴趣区 的HE染色。
5. 资料分析
测量病变区ADC及对侧相应解剖部位的ADC值，由此计算相对rADC(rADC)＝病 侧ADC/健侧ADC×100%。
统计处理：采用SAS统计软件包的单因素方差分析和t检验。
结果
A组于栓塞后15min在DWI上均可出现缺血区的高信号，ADC下降，多首先出现于尾状核-壳核 区，ADC像上缺血区显示不同程度灰暗，随时间延长，范围扩大至皮层，至6h时达最大(图 1a-d)，且与24h的T2WI及随后的TTC染色范围一致(图1e)，HE染色证实为脑梗死。6例在 栓塞后2h于T2WI上才有异常发现，另2例在MCAO后3h才出现T2WI高信号。各时间点ADC、 rADC见表1。
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图1 左侧MCAO 1h后，ADC像显示同侧MCA分布区灰暗，示ADC下降 (a),6h后ADC像上示ADC下降更明显，其范围进一步扩大(b)，此期相应的DWI上(c)高信号 区大于同期T2WI上(d)的高信号区，24h后的TTC染色，证实为相应区域的梗死呈白色(e)。
表1 非再通组不同时间缺血区ADC、rADC 时 间
ADC(×10-4mm2/s)
rADC %
15min
5.2±0.4
79.7±4.9
30min
, 百拇医药
4.8±0.4
72.5±4.1
1h
3.8±0.7
60.5±9.7
2h
3.2±0.7
49.6±9.9
3h
2.8±0.5
42.4±7.4
6h
, http://www.100md.com 2.8±0.6
42.3±9.2
24h
3.2±0.6
49.4±10.1
P值
0.0001
0.0001
分别对ADC、rADC作方差分析，P值均为0.0 001，表明这些值在不同时间点的差别均有极显著意义。
B组在栓塞30min后再通，缺血区较再通前平均缩小(81.5±13.7)%，其中1例DWI所示高 信号区在2h后完全恢复正常；C组在栓塞后1h再通，ADC像上所示暗区较拔栓前不同程度缩小 (图2)，平均缩小(49.5±17.4)%；D组在栓塞后2h再通，ADC像上所示暗区均较前略有增 加。测量B、C组中再通后可恢复的缺血区在拔栓前的rADC平均为(66.6±15.3)%，而未能恢 复的核心区在拔栓前的rADC平均为(50.9±11.9)%，二者经t检验t＝2.29，P＝ 0.019。
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图2 MCAO 1h的ADC像(a),拔栓再通后2h的ADC像
(b)示缺血区范围明显缩 小。
讨论
1. 自制线栓法MCAO模型的特点
常用的大鼠局灶缺血模型有开颅法、光化学法、线栓法及栓塞法，这些方法各有优缺点，其 中仅线栓法能观察再灌注，且创伤较小。本法与传统的模型相比，主要是线栓的制作不同， 一般采用烧灼法，其头端易弯曲，且头端直径大小不一。本组采用丝线经拉直、烘箱 处理、浸蜡的方法，可保持头端光滑、不弯曲(图3)，插入线栓时容易一次成功。笔者体会 模型成功的关键是：栓子最好一次顺利插入，动作宜轻，向背侧、内侧方向插入，距颈总动 脉分叉处约2cm后，稍遇一点阻力，此时略回退约3～4mm即可，如仅插入一小部分即遇阻力 ，可能插至翼腭动脉，插入足够的深度无明显阻力，表明线栓已穿破血管。如多次反复无效 ，最好放弃该只实验动物。经我们在预实验中及本实验证实，自制的线栓制作大鼠大脑中动 脉阻塞的模型，具有简便、损伤小、可重复性高、梗塞范围恒定及能再通等特点。
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图3 线栓头端浸蜡处理后(图左)呈梭形增粗，较浸蜡前(图右)表面 光滑。
2. ADC成像的特点
DWI尚不能完全反映ADC的变化，故用不同b值的DWI上的信号强度，拟合出ADC像，在ADC像上 ，灰阶直接反应了ADC的大小，ADC高的部分显示亮，反之则显示暗。所用b值越多，则所拟 合出的ADC值越精确，但时间也成倍增长。本实验为活体实验，具有明显的时间依赖性。结 合文献报道及作者初步经验[4，5]，选取3个b值(0，500mm2/s，2500 mm2/s) 保持一定精确度和相对短的成像时间。
ADC成像易受生理运动的影响，自主呼吸致头部很轻微运动均导致明显的伪影，无法观察， 故本实验用肌肉松弛剂加人工呼吸，可保持头部完全不动且实验动物存活率高。
, 百拇医药 3. 急性脑缺血ADC变化的时间过程及空间发展
由表1看出，一侧大脑中动脉阻塞后15min，即在DWI上出现相应缺血区的高信号，ADC像显示 暗区，而此时常规T2WI显示正常，在MCAO后6h rADC值达最低。本组实验中从MCAO开始至 第一次ADC成像开始，需约5～10min，因而无法观察更早期的DWI的表现。近期文献[6 ]报道MCAO模型可通过特殊的装置远距离操作，直接在磁体内进行插栓，这样可观察MCAO 后3min的变化，并很方便与栓塞前作精确的自身对照。
急性脑缺血ADC下降的确切机制尚未完全清楚[7，8]，目前多认为ADC下降主要是急 性脑缺血早期细胞膜离子泵功能障碍致细胞毒性水肿所致，细胞内水分子扩散受细胞膜及细 胞器等的限制，粘滞度增加，加之细胞间隙的游离水减少，使缺血区ADC下降，DWI上呈明显 高信号。此时局部组织水的总含量增加不明显，只是细胞内外水的异常转移致水的分布异常 ，故常规T2WI对这种细胞毒性水肿相对不敏感。本组资料中，T2WI最早于2h后才出现 高信号，2例在此期正常。一旦T2WI出现高信号，标志着血管源性水肿开始形成，缺血区 总水含量增加较明显，包括细胞内、细胞外，细胞毒性水肿与血管源性水肿并存，此时ADC 的下降主要反映了细胞毒性水肿的进一步加重，DWI上的高信号实际上也包含了部分T2增 加的作用。
, 百拇医药
MCAO 15min后ADC下降一般首先出现于尾状核、壳核的区域，然后逐渐向皮层下白质及皮层 扩散。在MCAO后3h内，ADC下降的区域迅速增加，以后增加较缓，6h与24h的ADC下降区域已 无明显差异。
4. 急性脑缺血再灌注后的ADC成像
本研究再灌注结果表明，早期及时的再灌注，能有效减少最终梗塞的面积，再通越早，缺血 区恢复正常越多，这与文献报道基本相符[9，10]，但具体结果存在较大差异，推 测与动物模型差异有关，本研究所用再通模型，缺血区的再灌流主要依靠Willis环来的对侧 血流，这可能是本组中再灌流的效果相对较差的原因。
本实验中，B、C组再通后可恢复正常的缺血组织的rADC低于未能恢复的核心区的rADC，二者 之间的差异有显著性意义(P＝0.019)，表明ADC的下降程度与缺血损伤程度有关。尽管 如此，单纯依靠ADC值确切区分缺血半影区(penumbra)仍比较困难，部分文献报道也持类似 观点[4，11]。如能结合其它参数如用动态灌注MR成像所测得的相对脑血流量和脑 血容积，对脑缺血损伤可逆与否的MR评价会更全面[9，12]。
, 百拇医药
ADC成像为评价急性脑缺血及再灌注提供了一非常重要的手段，其应用仍在发展中，包括对 各种治疗如溶栓、神经保护药物等的评价。
参考文献
[1]Mohr JP,Biller J,Hilal SK,et al.Magnetic resonance versus computed tom ographic imaging in acute stroke[J].Stroke,1995,26∶807-812.
[2]Shimosegawa E,Inugami A,Okudera T,et al.Embolic cerebral infarction:MR findings in the first 3 hours after onset[J].AJR,1993,160∶1077-1082.
[3]Le Bihan D,Turner R,Douek P,et al.Diffusion MR diffusion imaging:clini cal application[J].AJR, 1992,159∶591-599.
, 百拇医药
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[5]Loubinoux I,Volk A,Borredon J,et al.Spreading of vasogenic edema and c ytotoxic edema assessed by quantitative diffusion and T2 magnetic resonance im aging[J].Stroke,1997,28∶419-426.
[6]Li FH,Han S,Tatlisumak T,et al.A new method to improve in-bore middle cerebral artery occlusion in rats:demonstration with diffusion- and perfusion -weighted imaging[J].Stroke,1998,29∶1715-1720.
, 百拇医药
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[8]Pfeuffer J,Dreher W,Sykova E,et al.Water signal atteneuation in diffus ion-weighted 1H NMR experiments during cerebral ischemia:influence of intracell ular restrictions,extracellular tortusity and exchange[J].Magn Reson Imaging, 1998,16∶1023-1032.
, 百拇医药
[9]Kucharczyk J,Vexler ZS,Roberts TP,et al.Echo-planar perfusion-sensit ive MR imaging of acute cerebral ischemia[J].Radiology,1993,188∶711-717.
10]Memezawa H,Smith ML,Siesjo BK.Penumbral tissues salvaged by reperfusi on following middle cerebral artery ocllusion in rates[J].Stroke,1992,23∶552 -559.
[11]Kohno K,Hoehn Berlage M,Mies G,et al.Relationship between diffusion- weighted MR images,cerebral blood flow,and energy state in experimental brain in farction[J].Magn Reson Imaging,1995,13∶73-80.
[12]Finelli DA,Hopkins AL,Selman WR,et al.Evaluation of experimental earl y acute cerebral ischemia before the development of edema:use of dynamic,contras t-enhanced and diffusion-weighted MR scanning[J].Magn Reson Med,1992,27∶18 9-197.
(1999-09-13 收稿), http://www.100md.com
单位：肖学宏(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；冯敢生(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；孔祥泉(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；江利(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；徐海波(430022 武汉，同济 医科大学附属协和医院放射科)；李丽云(中国科学院武汉 分院物理与数学研究所核磁共振实验室)
关键词：急性脑缺血；磁共振成像；扩散研究；实验研究
放射学实践000209 【摘要】 目的：用改良的线栓法大脑中动脉阻塞(MCAO)模型，探讨急性脑缺血及 再灌注的表观扩散系数(ADC)成像特点。方法：20只SD大白鼠，分为4组：A 组(8只)，非再通组，B、C、D组(各4只)，分别于MCAO 30min、1h、2h后再通，于不同时间点作ADC成像和T2WI，并测量感兴趣区的ADC、相对ADC(rADC)。结果：MCA O后15min即出现缺血区ADC下降，而T2WI最早在栓塞后2h出现异常。6h内缺血区ADC及rADC 呈不断下降趋势；MCAO 30min及1h后再通，DWI上缺血区高信号完全或部分恢复正常，而MC AO 2h再通者，缺血区均无缩小；再通后可恢复正常的缺血组织的rADC明显低于未能恢复的 核心区的rADC(P＝0.019)。结论：ADC成像对急性脑缺血非常敏感，为 研究脑缺血及再灌注提供定量的、无创的成像方法。
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An experimental study on acute cerebral ischemia and reperfusion with diffusion-weighted imaging
Xiao Xuehong,Feng Gansheng,Kong Xiangqu an,et al.
(Department of Radiology,Xiehe Hospital of Tongji Medical University,Wu han 430022)
【Abstract】 Objective:To assess acute cerebral ischemia and re perfusion with apparent diffusion coefficient (ADC) in a modified model of occlu sion of middle cerebral artery (MCAO). Methods:20 rats were divi ded into 4 groups:group A (n=8), non-reperfusion;group B,C,D (n=4 for each),rep erfusion at 30m,1h,2h following MCAO.All rats were examined with diffusion imagi ng and T2WI at varying time point.ADC,relative ADC (rADC) were measured.Results:ADC decreased in the ipsilateral MCA territory at 15 minutes o f MCAO,while hyperintensity was found on T2WI as early as 2h after MCAO.ADC an d rADC of abnormal area continuously declined within 6 hours after MCAO.After r eperfusion,abnormal area on DWI recovered entirely or partially in group B and C ,but not in group D.The rADCs of the area which could be recovered by reperfusio n were significantly lower than those which not be salvaged by reperfusion.Conclusions:ADC imaging is highly sensitive to acute cerebral ischemi a and serves as a quantitative,non-invasive imaging modality for evaluating acu te cerebral ischemia and reperfusion.
, 百拇医药
【Key words】 Acute cerebral ischemia Magnetic resonance imagi ng Diffusion study Experimental study
常规MRI对急性缺血性中风，尤其对超急性期者并不理想[1，2]，有关急性脑 缺血及再灌注的影像学研究也受到限制。本研究采用自制线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(M CAO)及再通的模型，探讨急性脑缺血及再灌注的表观扩散系数(apparent diffusion coeffi cient,ADC)成像的特点。
材料和方法
1. 实验动物及分组
健康SD大白鼠20只，体重210～230g，雌雄不限。随机分为4组：A组，8只，为非再通组，B 、C、D组，各4只，为再通组，分别在栓塞30min、1h、2h后，拔栓再通2h。
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2. 实验准备
大白鼠用10%水合氯醛按0.3ml/100g体重经腹腔注射麻醉后，连接自制的微型呼吸机，腹腔 注射肌肉松弛剂Pancuronium bromide,0.5mg/kg体重。实验动物取仰卧位，于MR成像期间在 背部以自制热水袋用循环热水维持动物体温在37℃左右。
动物模型：用尼龙丝线自制线栓，丝线直径0.18mm，拉直定型后剪成4cm左右的线段 ，将丝线一端浸入熔化的固体石蜡后其直径增粗为0.24mm。分离左侧颈部动脉及同侧迷走神 经。于颈总动脉分叉近心侧1.5cm处结扎，同时结扎颈外动脉根部，以微型动脉瘤夹夹闭颈 内动脉，在颈总动脉距其分叉约0.5cm处剪一小口，将浸蜡的丝线头端由切口处送入，同时 移去动脉瘤夹，向头侧插入约23mm，结扎颈内动脉，对于A组，剪去线栓多余部分并加以固 定，如需再通，则不用固定，在线栓的尾部另缚一长约50cm的3-0丝线，小心拔出线栓即可 。
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采用Brucker公司超导4.7 T磁共振波谱成像仪(Biospec 47/30)，最大梯度约 100mT/m，采用体线圈，取标准冠状位，层厚2mm，间距1mm，视野4cm，矩阵128×128，首先作扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)，用SE序列，TR 1500ms ，TE 72ms，扩散梯度因子b值分别为0、500、2500 s/mm2，一次信号平均，成像时间 约10min。根据公式S(b)=S(b0)exp(-b*ADC)，S(b)和S(b0)分别 为b≠0和b=0时的 信号强度，exp为指数函数，所有扩散加权图像由专用后处理软件自动拟合出相应层面的ADC 像。A组分别于栓塞后15min、30min、1h、2h、3h、6h和24h作ADC成像，B、C、D组拔栓再通 后2h行ADC成像。为便于对比，同时在每一时间点加作标准SE T2WI，TR 2610ms，TE 1 00ms，矩阵128×128，1次信号平均，采集时间约6min。
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4. 病理检查
上述各组于最后一次MR检查后处死动物，迅速断头取脑，与MR检 查层面对应切片，层厚约2mm，置于37℃ 2%的TTC溶液中染色30min，同时取材作感兴趣区 的HE染色。
5. 资料分析
测量病变区ADC及对侧相应解剖部位的ADC值，由此计算相对rADC(rADC)＝病 侧ADC/健侧ADC×100%。
统计处理：采用SAS统计软件包的单因素方差分析和t检验。
结果
A组于栓塞后15min在DWI上均可出现缺血区的高信号，ADC下降，多首先出现于尾状核-壳核 区，ADC像上缺血区显示不同程度灰暗，随时间延长，范围扩大至皮层，至6h时达最大(图 1a-d)，且与24h的T2WI及随后的TTC染色范围一致(图1e)，HE染色证实为脑梗死。6例在 栓塞后2h于T2WI上才有异常发现，另2例在MCAO后3h才出现T2WI高信号。各时间点ADC、 rADC见表1。
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图1 左侧MCAO 1h后，ADC像显示同侧MCA分布区灰暗，示ADC下降 (a),6h后ADC像上示ADC下降更明显，其范围进一步扩大(b)，此期相应的DWI上(c)高信号 区大于同期T2WI上(d)的高信号区，24h后的TTC染色，证实为相应区域的梗死呈白色(e)。
表1 非再通组不同时间缺血区ADC、rADC 时 间
ADC(×10-4mm2/s)
rADC %
15min
5.2±0.4
79.7±4.9
30min
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4.8±0.4
72.5±4.1
1h
3.8±0.7
60.5±9.7
2h
3.2±0.7
49.6±9.9
3h
2.8±0.5
42.4±7.4
6h
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42.3±9.2
24h
3.2±0.6
49.4±10.1
P值
0.0001
0.0001
分别对ADC、rADC作方差分析，P值均为0.0 001，表明这些值在不同时间点的差别均有极显著意义。
B组在栓塞30min后再通，缺血区较再通前平均缩小(81.5±13.7)%，其中1例DWI所示高 信号区在2h后完全恢复正常；C组在栓塞后1h再通，ADC像上所示暗区较拔栓前不同程度缩小 (图2)，平均缩小(49.5±17.4)%；D组在栓塞后2h再通，ADC像上所示暗区均较前略有增 加。测量B、C组中再通后可恢复的缺血区在拔栓前的rADC平均为(66.6±15.3)%，而未能恢 复的核心区在拔栓前的rADC平均为(50.9±11.9)%，二者经t检验t＝2.29，P＝ 0.019。
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图2 MCAO 1h的ADC像(a),拔栓再通后2h的ADC像
(b)示缺血区范围明显缩 小。
讨论
1. 自制线栓法MCAO模型的特点
常用的大鼠局灶缺血模型有开颅法、光化学法、线栓法及栓塞法，这些方法各有优缺点，其 中仅线栓法能观察再灌注，且创伤较小。本法与传统的模型相比，主要是线栓的制作不同， 一般采用烧灼法，其头端易弯曲，且头端直径大小不一。本组采用丝线经拉直、烘箱 处理、浸蜡的方法，可保持头端光滑、不弯曲(图3)，插入线栓时容易一次成功。笔者体会 模型成功的关键是：栓子最好一次顺利插入，动作宜轻，向背侧、内侧方向插入，距颈总动 脉分叉处约2cm后，稍遇一点阻力，此时略回退约3～4mm即可，如仅插入一小部分即遇阻力 ，可能插至翼腭动脉，插入足够的深度无明显阻力，表明线栓已穿破血管。如多次反复无效 ，最好放弃该只实验动物。经我们在预实验中及本实验证实，自制的线栓制作大鼠大脑中动 脉阻塞的模型，具有简便、损伤小、可重复性高、梗塞范围恒定及能再通等特点。
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图3 线栓头端浸蜡处理后(图左)呈梭形增粗，较浸蜡前(图右)表面 光滑。
2. ADC成像的特点
DWI尚不能完全反映ADC的变化，故用不同b值的DWI上的信号强度，拟合出ADC像，在ADC像上 ，灰阶直接反应了ADC的大小，ADC高的部分显示亮，反之则显示暗。所用b值越多，则所拟 合出的ADC值越精确，但时间也成倍增长。本实验为活体实验，具有明显的时间依赖性。结 合文献报道及作者初步经验[4，5]，选取3个b值(0，500mm2/s，2500 mm2/s) 保持一定精确度和相对短的成像时间。
ADC成像易受生理运动的影响，自主呼吸致头部很轻微运动均导致明显的伪影，无法观察， 故本实验用肌肉松弛剂加人工呼吸，可保持头部完全不动且实验动物存活率高。
, 百拇医药 3. 急性脑缺血ADC变化的时间过程及空间发展
由表1看出，一侧大脑中动脉阻塞后15min，即在DWI上出现相应缺血区的高信号，ADC像显示 暗区，而此时常规T2WI显示正常，在MCAO后6h rADC值达最低。本组实验中从MCAO开始至 第一次ADC成像开始，需约5～10min，因而无法观察更早期的DWI的表现。近期文献[6 ]报道MCAO模型可通过特殊的装置远距离操作，直接在磁体内进行插栓，这样可观察MCAO 后3min的变化，并很方便与栓塞前作精确的自身对照。
急性脑缺血ADC下降的确切机制尚未完全清楚[7，8]，目前多认为ADC下降主要是急 性脑缺血早期细胞膜离子泵功能障碍致细胞毒性水肿所致，细胞内水分子扩散受细胞膜及细 胞器等的限制，粘滞度增加，加之细胞间隙的游离水减少，使缺血区ADC下降，DWI上呈明显 高信号。此时局部组织水的总含量增加不明显，只是细胞内外水的异常转移致水的分布异常 ，故常规T2WI对这种细胞毒性水肿相对不敏感。本组资料中，T2WI最早于2h后才出现 高信号，2例在此期正常。一旦T2WI出现高信号，标志着血管源性水肿开始形成，缺血区 总水含量增加较明显，包括细胞内、细胞外，细胞毒性水肿与血管源性水肿并存，此时ADC 的下降主要反映了细胞毒性水肿的进一步加重，DWI上的高信号实际上也包含了部分T2增 加的作用。
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MCAO 15min后ADC下降一般首先出现于尾状核、壳核的区域，然后逐渐向皮层下白质及皮层 扩散。在MCAO后3h内，ADC下降的区域迅速增加，以后增加较缓，6h与24h的ADC下降区域已 无明显差异。
4. 急性脑缺血再灌注后的ADC成像
本研究再灌注结果表明，早期及时的再灌注，能有效减少最终梗塞的面积，再通越早，缺血 区恢复正常越多，这与文献报道基本相符[9，10]，但具体结果存在较大差异，推 测与动物模型差异有关，本研究所用再通模型，缺血区的再灌流主要依靠Willis环来的对侧 血流，这可能是本组中再灌流的效果相对较差的原因。
本实验中，B、C组再通后可恢复正常的缺血组织的rADC低于未能恢复的核心区的rADC，二者 之间的差异有显著性意义(P＝0.019)，表明ADC的下降程度与缺血损伤程度有关。尽管 如此，单纯依靠ADC值确切区分缺血半影区(penumbra)仍比较困难，部分文献报道也持类似 观点[4，11]。如能结合其它参数如用动态灌注MR成像所测得的相对脑血流量和脑 血容积，对脑缺血损伤可逆与否的MR评价会更全面[9，12]。
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ADC成像为评价急性脑缺血及再灌注提供了一非常重要的手段，其应用仍在发展中，包括对 各种治疗如溶栓、神经保护药物等的评价。
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(1999-09-13 收稿), http://www.100md.com