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应用眼线圈扫描高血压大鼠脑部MRI表现观察 作者：欧志强，邓志国，李恒国，陈汉芳 【关键词】 高血压；SD大鼠；眼线圈；脑；磁共振成像；免疫组织化学摘要 目的：研究高血压鼠大鼠颅脑部MRI扫描方法及图像表现特点。方法：高血压模型组18只，术前及术后每间隔2个月测量鼠尾血压并行MRI扫描，采用自制木板固定麻醉后的大鼠，用眼线圈对鼠脑进行MRI扫描。结果：高血压大鼠术后最早第8个月开始，MRI图像上出现侧脑室扩张；术后10个月MRI可见脑室旁线条状高信号影。结论：采用眼线圈扫描大鼠能获得较好的图像质量，并能对脑部异常改变作出初步评价。关键词 高血压；SD大鼠；眼线圈；脑；磁共振成像；免疫组织化学MRI Characteristics and Immunohistochemical Study of Hypertensive RatsAbstract：Objective In order to explore the method of MRI scanning technique of hypertensive rats and image characteristics.Methods 18 adult SD rats,Before and after operation,we measured the blood pressure of the tail artery and performed MRI scan every two months.Fixed the rats on the board after using narcotic drug,performed MR scanning with eye coil.Results In hypertensive group,enlargement of lateral ventricle from the 8th month,The strip shape hyperintensity at paraventricle which was detected on the MRI scanning.Conclusion Ideal image can be obtained by MRI scanning with eye coil.we can preliminarily evaluate the abnormal findings of rats.Key words：Hypertension;SD rat;Twokidney two clip;Brain;MRI;Immunohistochemistry随着MRI技术的发展和临床应用，大鼠的MRI成像逐渐应用到许多实验影像学研究中，本文应用GE1.5T临床MRI成像仪，采用眼线圈对慢性高血压大鼠颅脑扫描，总结出适于大鼠脑部最佳成像参数，为今后的动物实验研究提供一种较好的大鼠头颅扫描方式。1材料与方法1.1实验动物分组18只成年SpragueDawley(SD)大鼠体重200 g250 g(鼠龄4个月)，雌雄各半，饲养及光照节律正常建立肾性高血压大鼠模型。1.2动物模型制作参照Zeng等所建立的肾性高血压大鼠模型方法5进行。实验SD大鼠经麻醉后于近肾动脉根部套入环形银夹(内径0.3 mm)，稍提拉银夹并夹闭，术后给予腹腔注射少量青霉素预防感染。使用SBP1型大鼠心率血压仪测量血压。1.3MRI检查方法和观察内容采用美国GE公司生产的Signa 1.5T超导MR扫描仪，射频线圈为体线圈，接受线圈为GE公司提供的3.5英寸眼线圈。以3戊巴比妥生理盐水(0.23 ml/100 g体重)，经腹腔注射将SD大鼠麻醉后仰卧固定于自制的木板上，3.5英寸眼线圈尽量贴近大鼠头部，进行横断位T1WI、T2WI、FLAIR和冠状位T2WI 扫描，扫描参数：T1WI TE/TR：11/300 ms；T2WI，TE/TR：115/3 200 ms；FLAIR，TE/TR：136/5 002 ms，视野(FOV)18，矩阵256128，激励次数(NE)为4次，层厚/层间距：1.5/0.1 mm。在模型制作完成后，于第2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月将大鼠分别进行MR扫描，扫描前1 d3 d测量血压。2结果18只SD大鼠在模型制作的手术过程中均无死亡，在模型制作完成后的第4个月、6个月、14个月各有一只大鼠在麻醉后发生死亡。术前28只大鼠血压在11.5 kPa16.3 kPa之间。术后2个月大鼠血压开始明显升高，在17.3 kPa34.7 kPa之间。高血压鼠表现为间断性的无精打采，饮食下降。首次MRI检查，其表现均正常，MRI冠状面及横断位清晰显示了侧脑室、尾状核等结构。在模型制作完成后的第每隔2个月进行MRI扫描。1只在第3个月时大面积梗死后死亡(死亡后立即行MRI扫描)，MRI表现为大片脑梗死(见图1)。术后第8个月开始1只大鼠双侧侧脑室扩张，术后第10个月开始1只大鼠出现左侧侧脑室扩张(见图2)，术后第10个月开始1只大鼠侧脑室前部尾壳核区域可见线条状高信号影(见图3)。3讨论3.1采用SD大鼠研究高血压慢性脑损害MRI的意义自MRI问世以来，对于人脑的慢性病变，如T2WI像上脑白质斑点状高信号的报道较多，认为其与年龄、高血压和糖尿病等有关，对于该斑点状高信号的病理基础，有些学者推测可能为脑缺血引起的脱髓鞘改变，有些仅仅描述这些表现6，未做深入探讨。徐跃成等1观察了老年人脑标本的MRI与病理对照，将白质高信号按部位分两类，第一类位于皮层下白质、基底核、小脑和脑干，第二类位于侧脑室周围，前者主要为血管周围间隙(VirchowRobin间隙)扩大，少数为小梗死灶和单纯脱髓鞘以及胶质增生，后者为局部组织结构空泡状疏松和大片室管膜脱落，该研究未能证明白质高信号是否由高血压引起。本研究利用与人脑结构相似的SD大鼠，模拟人类高血压的缓慢进程，动态观察鼠脑MRI和相应的组织学变化，对于提高高血压慢性脑损害的认识，为临床更加客观的治疗提供依据。3.2高血压大鼠模型的有效性评价由于肾脏损害无论在原发性还是继发性高血压发病中均有重要作用，肾性高血压大鼠模型是通过手术造成双侧肾动脉狭窄，激活肾素血管紧张素醛固酮系统，全身小动脉痉挛，血压升高并且持续，形成恒定的高血压。因SD大鼠脑结构与人脑相似，其高血压病所引起的脑血管损害并最终导致高血压动脉硬化性脑卒中亦与人类相似9,10。肾性高血压大鼠模型的特点是易于通过手术建立高血压模型，不需特殊的遗传性鼠种属，并且在短期内无需任何外加诱因发生高血压并发症，与自发性高血压大鼠相比，更是一种简便而价格便宜的模型。本实验采用双肾双夹法，银夹内径0.3 mm，复制高血压大鼠模型，大多数在术后2个月14个月血压均稳定地维持在20.0 kPa左右，有2只达26.9 kPa以上。本实验两组大鼠同龄，模型制作后均按设计要求每间隔2个月两组各处死1只，实验所观察的两组大鼠在数量、年龄和血压指标上是匹配的，因此，将它们进行动态比较，可有效观察鼠脑的MRI及其病理变化情况。3.3SD大鼠脑MR图像表现及成像技术的探讨本研究采用双肾双夹法复制高血压大鼠模型，通过14个月的MRI扫描观察，发现高血压模型组术后第8个月和第10个月各出现双侧脑室和单侧脑室扩张，第10个月出现脑室旁条状信号，其相应尾壳核区域的病理改变有待进一步研究。本文采用3.5英寸眼线圈扫描经过不同的参数选择和扫描方式总结认为，在用SE序列进行T1WI成像时最佳参数为TR 300 ms,TE 11 ms,T2WI成像时最佳参数为TR 3 200 ms,TE 115 ms,FLAIR成像时 TR 5 002 ms,TE 136 ms；而其他条件不变均可获得很好的图像质量，分别为层厚1.5 mm，Band with 90 Hz，Nex4,FOV 18，Matrix 256128。冠状位能较好观察双侧脑室扩大情况，横断位可更好地显示双侧脑室旁尾状核区域结构。FOV、Matrix二者是空间分辨率的决定因素。FOV越小,Matrix越大,空间分辨率越好,但同时降低了SNR。FOV的改变可由频率编码和相位编码两个方向的调节来实现,而相位编码方向的减小可同时减少扫描时间,故减小FOV以减小相位编码为主;对鼠这样的小型动物产生FID的信号源本身较少,在增大Matrix时SNR下降尤为显著,本次实验最后选用的Matrix 256128使分辨率提高从而更好发现细小的病变。在SD大鼠的扫描过程中每个序列需要8 min12 min，而麻醉是一个非常关键的环节，如果麻醉过浅被固定的大鼠稍许活动就会带来图像的伪影降低图像质量，麻醉过深导致大鼠死亡影响本实验的远期观察。我们的体会是在算好大鼠的麻醉剂量腹腔注射后，观察大鼠活动2 min3 min，如果刺激大鼠仍然有肢体反应可适当追加0.1 ml0.3 ml麻醉药。总之,在充分考虑到上述参数的基础上,并针对每只大鼠的具体情况施以良好的麻醉效果，能够获得理想的图像质量并可长期动态观察高血压大鼠脑的MRI表现，采用眼线圈扫描大鼠颅脑的这种简便方法也为广大医学工作者提供了一种参考和借鉴。参考文献：1徐跃成，陈星荣，沈天真，等.老年人皮层下斑点状病灶的MRI及病理基础研究J.中华放射学杂志，1993，27(11)：730733.2Del Bigio MR,Yan HJ,Kozlowski P,et al.Serial Magnetic R