大鼠实验性脑梗死后早期CT表现的法医学研究

大鼠实验性脑梗死后早期 CT表现的法医学研究 大鼠实验性脑梗死后早期 CT 表现的法医学研究 【摘要】目的探讨 24 h 内脑梗死 ct值的变化与梗死时间的关系以及ct表现。方法采用线栓法制作大鼠大脑中动脉梗死模型，于梗死后 2、3、 4、 6、 8、 12、 24 h 进行头颅 ct冠状位扫描。观察 ct图像，测量两侧大脑半球对称部位的 ct值，并求出两者的差值。结果线栓法大鼠脑梗死后最早于 3h肉眼即可辨别梗死灶，其患侧 ct值与健侧有显著性差异，且脑梗死健、患侧 ct 值的差值与时间呈直线正相关。结论血管栓塞引起的脑梗死最早于梗死发生后 3 h 即可诊断，并可通过脑梗死两侧 ct 值的差值的计算来推断脑梗死发生的时间。【关键词】脑梗死；断层摄影术；动物【中图分类号】 d919 1【文献标识码】 a【文章编号】 1007 9297(2005)04 0301 04early ct signs forensic medical study in experimental cerebml infarction in rats wa ng a i-reng,zha ng ling li de partment of forensic medical， tonti medical college， huazhong unweniof science and technology wuhan 430030,p r chin【 abstract】 objective to investigate the relationship between ct value and time and，the ct signs in early cerebral infare tion methods the intraluminal thread occlusion model in the middle cerebral anew of rats was established serial scans in coronalplanes were performed at 2， 3， 4， 6， 8， 12 and 24 hours after occlusion the ct signs of cerebral infarction， mean while measuredct values of both infracted and healthy brain tissues were analyzed，then the differences calculated results the hypodense lesioncould be observed by naked eyes at least 3 hours after cerebral infraction the ct value differences of both sides bear a statisticallysignificant linear relationship with time conclusion cerebral infarction due to blood vessel embolism could be diagnosed at least 3hours after middle cerebral artery occlusion it suggests that the occlusion time could be evaluated by the differenees of ct values【 key words】cerebral infarction； tomography； animals 在法医临床检案工作中脑梗死的案例时常遇到，对于这类案件，鉴定重点是鉴别脑梗死是由疾病引起还是外伤导致。在多个鉴别因素中，脑梗死发生时间是鉴别伤与病的关键。 ct 作为一种普遍、快捷的检查方法， 目前在临床上已经成为脑梗死首选的检查手段，也是法医临床鉴定中诊断脑梗死的重要依据。但对于脑梗死在 ct 平扫中最初何时可以明确诊断，至今仍无统一看法。一般认为，脑梗死发病 l2 24 h 内 ct平扫多不能显示。 1l 但有实验表明，梗死灶最初于 6 h 内即可显示： 陈彦芳等 31 的研究结果表明，脑梗死后 3 h， ct即可看到病变；甚至 有脑梗死后 2 h 即有阳性表现的报道。 本文就实验性大鼠脑梗死早期不同时相的 ct平扫图像进行观察，同时进行了两侧大脑半球的 ct值的测定，并求出它们的差值，探讨大鼠脑梗死后 ct可以明确诊断的最早时间及 ct值变化与梗死时间的关系。材 料和方法一、动物选择健康成年 wistar大鼠 55 只 f由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供 )，雌雄不拘，体重 200 250g。自由进食和水， 12 h昼夜节律饲养。大鼠随机分成正常对照组 (a组 )、假手术组 (b组 )和实验组 (c 组 )。其中假手术组按手术后 3， 6， 12 h分为 3 组 ，实验组按脑梗死后 2， 3， 4， 6， 8， 12， 24 h分为 7 组，每组 5 只。二、线栓制备插入线栓采用进 el尼龙线，直径 0 209 mm，线长 40 mm。在显微镜下用进口速干上光漆涂于一端 5 mm内，制成直径 0 25 0 28 mm 的光滑的头端。将线栓晾干，紫外线消毒后置于 l肝素溶液中备用。【作者简介】王爱枫 (1977 一 )，女，辽宁辽阳人，华中科技大学同济医学院法医学系法医临床专业在读硕士，主要从事法医临床学鉴定及研究工作。 tel+86-27-83692955； e-mail：wangaifeng1977sina con。 通信作者】张玲莉，华中科技大学同济医学院法医学系法医临床专业副教授，硕士生导师。 302 三、模型的建立参照 longa 线栓法 51 制备大脑中动脉梗死模型。略有改进。将大鼠用 6水合氯醛溶液以 5 ml kg腹腔注射麻醉，固定、消毒、铺巾后，沿鼠腹侧颈部正中手术切 el 切开颈部皮肤，分离颈总动脉并结扎其近端。分离颈内动脉和颈外动脉。于颈总动脉分叉远端 l 2mm处结扎颈外动脉，用血管夹夹闭颈内动脉。在颈总动脉结扎处远端用眼科剪剪一小 el，将制备好的栓线插入，同时释放颈内动脉的血管夹。进线长度距颈总 动脉分叉处约 20mm，遇阻即止。之后将颈总动脉连同栓线一起结扎，缝合皮肤。即制备好永久性大脑中动脉梗死模型。全部大鼠均栓塞右侧大脑中动脉。线栓插入 10 mm后即拔出形成假手术组：正常对照组不手术。模型成功的标志为：手术麻醉清醒后，大鼠左侧偏瘫，左下肢伸直，站立不稳，向一侧转圈。操作时室温控制在 25 左右。四、 ct扫描方法采用美国 ge lightspeed型全身 ct 设备。矩阵 512x512， 140 kv， 120 ma，层厚 5 mm，层距5 mm，进行大鼠大脑冠状面扫描。实验组于术后 2， 3， 4， 6， 8， l2，24 h进行扫描，假手术组在术后 3， 6， 12 h 进行扫描，对照组扫描时间不限。仔细观察各组大鼠 ct图像。选择同一平面对称部位约 1 5 mmz 范围内测定各组大鼠两侧大脑中动脉供血区的 ct 值，求出两者的差值。五、统计学处理数据以 +j 表示，采用 t 检验和相关分析进行显著性检验。 p<；0 05表示差异有显著性意义。结果实验组大鼠大脑中动脉梗死自 3 h后出现不同程度的低密度，随着时间的推移，密度逐渐降低 (图 1)。 3 h组有 3只动物 ct扫描出现肉眼可辨的梗死灶梗死范围较小，梗死区与周围组织界限不清。其两侧 ct值的差值分别为 3 66 hu， 4 15 hu和 3 87 hu： 自 6 h 组开始全部动物均出现明确的梗死灶，到 12h 组，梗死灶已十分明显。不同时相点两侧大脑中动脉供血区 ct 值及差值的变化见表 1、表 2。由表 1 可知 梗死后 3 h 两侧 ct值即有显著性差异 fp<；0 05)。由表 2可知，梗死后两侧大脑中动脉供血区域 ct值的差值随梗死时间延长逐渐增加，梗死时间与脑梗死两侧 ct值的差值呈显著直线正相关 f相关系数 r=0 982 p<；0 05，回归方程： y=i 76+0 49x)。梗死时间每增加 1 h健、患两侧 ct 值 的差值平均增加 2 25 hu。梗死时间与脑梗死两侧 ct值的差值呈显著直线法律与医学杂志 2005年第 l2卷 (第 4 期 )正相关 (相关系数 r=0 982， p<；0 05，回归方程： y=i 76+0 49x)。图 1 大鼠脑梗死早期不同时相点 ct 图像变化 pic 1 change of ct images in diferent periods in earlycerebral infarction in rats 自梗死后 6 h 大脑中动脉供血区脑组织开始出现不同程度的低密度，随着时间的推移密度逐渐降低。 a梗死后 3 h，平均 ct 值：右侧： 36 37，左侧： 39 94，平均差值： 3 67： b 梗死后 6 h，平均 ct 值：右侧： 33 34，左侧： 38 00，平均差值： 4 46； c 梗死后 12 h，平均 ct值：右侧： 32-31，左侧：40 84，平均差值： 8 53； d 梗死后 24 h，平均 ct值：右侧： 25 49，左侧： 38 53，平均差值： 13 04。讨论一、关于脑梗死模型大鼠局灶性脑梗死模型已广泛应用于对该疾病的研究。目前主要有光化学诱导法、自体血栓栓塞法和线栓法。光化学诱导法需开颅进行手术，具有对手术条件要求较高，对实验动物创伤较大的缺点。自体血栓栓塞法虽然很接近自然 状态但因由全血凝固形成的血栓为红色血栓。含纤维蛋白较少。易在血管内自溶而致阻塞血管再通，从而影响实验结果的准确性。 zea longa等应用线栓法制备脑梗死模型手术操作简单，避免了开颅所造成的脑创伤。本实验采用线栓法制作大鼠急性大脑中动脉梗死模型。具有操作简便、对动物损伤小、可重复性 高、梗死范围恒定等特点。二、关于脑水肿脑梗死 ct 平扫的主要表现为梗死血管供血区密度减低和或轻微的占位效应，而以梗死血管供血区密度减低最为常见。对脑梗死的诊断价值最大是脑梗死的特征性表现。阎肖恩华等 l71 对 250例 24h内脑梗死患者进行回顾性研究，结果表明：低密度灶诊断法律与医学杂志 2005 年第 12卷 (第 4 期 )表 1 大鼠脑梗死后不同时相两侧大脑中动脉供血区 ct值 table 1 ct value of both sides in diferent periods in cerebml infarction in rats 303 正常对照组假手术组 ab实验组 c38 04+1 8536 881 7736 482-3839 251 0839 272 1739 941 8742 211 9538 002 6638 561 9040 841 8838 531 7237 931 8836 712 5636 392 3 138 971 1937 871 8136 371 7238 221 9833 343 4532 781 7432 3 12 2625 4883 450 0490 1480 0610 5932 7369 96053237 96613 8907 7945 833注： 健、患侧 ct 值比较差异有显著意义， 19<；0 05表 2 大鼠大脑中动脉梗死后不同时相两侧 ct值的差值变化 table 2 changing of ct value s diferences of both sides in diferent periods in middle cerebral artery occlusion in rats24 h 内脑梗死的敏感性为 56 8 特异性为 100。故本实验选择梗死脑组织密度降低作为观察指标。脑梗死缺血区水肿是引起梗死脑组织密度降低的主要原因可分为两阶段：细胞毒性水肿和血管源性水肿。在脑梗死的初始阶段主要是细胞毒性水肿细胞外水分子大量进入细胞内但缺血区脑组织水含量无明显增加因此两侧大脑中动脉供血区 ct 值无显著性差异。脑组织缺血 3 h左右血脑屏障被破坏，这是血管源性水肿开始的标志。此时缺血区脑组织含水量增加。 于脑组织含水量与 ct 值呈负相关，所以脑组织含水量的增加导致了梗死区脑组织 ct 值的下降。本实验 3 h 组梗死侧与健侧脑组织 ct值的均值 分别为： 39 941 87 hu和 36 371 72 hu差异有显著性，说明此时两侧脑组织含水量已存在显著性差异。随梗死时间的延长梗死区域脑组织含水量逐渐增加，两侧大脑中动脉供血区ct值的差值也随之逐渐增大。三、关于大鼠脑梗死早期的 ct表现不少学者对 24 h 内脑梗死的 ct 征象进行研究， kuroiwa等罔曾利用猫研究急性脑梗死的早期 ct 表现，扫描层厚为 10ram。结果表明，在缺血后 3 h ct 无异常棚改变， ct 值亦无降低。直至 24 h才形成明确的梗死灶。文献报道，在 ct 扫描断层层面为 10mm 的病例中常 出现假阴性，而当层面改为 3 4mm时，这种假阴性可基本消除。 91本实验扫描层厚为 5 mm，显著降低了假阴性率。 dzialowski等 10】认为：两侧脑组织的 ct 值的差值 <；4hu，则肉眼难以辨别出梗死灶。而本实验中 3 h组 5只动物两侧大脑半球的 ct值差值分别为： 3 66 hu、 3 49 hu、 4 15 hu、 3 18 hu 和 3 87hu。其中 3只动物的 ct图像肉眼可以分辨出梗死灶。考虑可能由于本实验所选择测定 ct 值的范围较大，所选范围内可能既包含梗死区域也包含非梗死区域，从而导致了 两侧大脑半球所测范围 ct值的差值偏小。梗死灶的大小、部位、缺血程度决定着梗死灶在 ct 上的表现时间。肖恩华等同报告， 250 例脑梗死患者中有 8l例在 6 h 内 ct 出现阳性表现， 占 32 4 。 kueinski 等 11】研究发现有 84的患者于起病后 2h 行 ct 平扫可出现脑实质密度降低。这些结果间的差异，主要与作者选择病例的标准不同有关。本实验是利用线栓阻断大脑中动脉主干血流完全阻断，不会发生梗死局部漏血或血管再通现象；梗死范围较大同一时间缺血范围基本一致：梗死过程迅速，于线栓插入后立即发生。因此，本实验中大 鼠脑梗死后 ct 征象出现相对较早，易于观察。结果表明，缺血后 3 h， 5只动物中有 3 只出现肉眼可分辨的梗死灶，占 60。其他脑梗死模型的实验结果可能会存在一定程度的差异。本实验结果说明在血管栓塞性脑梗死中梗死后 3 h 进行 ct平扫， 60的动物出现肉眼可见的低密度灶，可以为此类脑梗死的早期诊断提供实验依据和临法律与医学杂志 2005 年第 l2卷 (第4 期 )床参考。但由于外伤性脑梗死有多种致伤因素不同机理所引起的脑梗死出现 ct征象的时间不尽相同要依据 ct 征象准确的判断梗死时间尚需进行大量的实验研究和进一步探讨。但 本实验通过测定梗死健、患侧 ct值的差值并结合临床表现可以作为推断脑梗死发生时间的一种参考方法。参考文献 1】刘运生，欧阳姗神经系统疾病诊断治疗学 m】北京：人民军医出版社， 2003， 3822】 肖芝豹，郭小蓝，赖文雄，等大脑中动脉供血区早期脑梗塞 ct 诊断 jj中国现代医学杂志， 2003， 13(14)： 95963】 陈彦芳，吴恩惠，刘国栋，等实验性急性脑梗塞早期 ct 表现与病理基础研究 j】中华放射学杂志， 1994， 28(12)： 8438454】徐茂竹 ct 扫描在大面积脑梗死中的应用 jj临床荟萃， 2001， 16(17)： 803 8035】 zea longa ez， weinstein pr， carlson s， et a1 reversible middlecerebral artery occlusion without craniectomy in ratsj st