本文介绍的是东北大学秦皇岛分校马振鹤教授课题组关于大鼠永久性和短暂性大脑中动脉模型中水肿的形成和进展工作,发表在《Journal of Innovative Optical Health Sciences》期刊2021年第1期。
Monitoring of edema progression in permanent and transient MCAO model using SS-OCT
Yao Yu, Ziyue Meng, Ang Li, Yang Lin, Jian Liu, Yushu Ma, Yi Wang and Zhenhe Ma
研究背景
脑水肿是急性缺血性中风的严重并发症,死亡率高,但治疗方法很有限。尽管诸如脑含水量和颅内压等参数可间接评估水肿情况,但无法准确量化水肿区域。
内容简介
本研究监控了在大鼠永久性和短暂性大脑中动脉模型中水肿的形成和进展。通过使用扫频光学相干断层扫描(SS-OCT),利用光衰减系数(optical attenuation coefficient,OAC)的变化程度来衡量水肿。我们发现在光化学诱导下的永久性中风模型中,水肿大小和水肿指数稳定上升直至监测结束。相比之下,当利用内皮素(ET-1)引起的短暂脑缺血发生后,水肿区域的变化呈现不同的趋势:大部分的水肿程度先上升后下降,然而很小一部分区域的水肿状态持续恶化。结果证实了OCT在时间和空间上的可以监测水肿,也能够定位微小水肿病灶区域,很有可能会帮助治疗的决策和对预后的判断。
图文导读
图1,光化学诱导血栓随时间的OAC图像。阴影区域指示脑水肿的形成
图2.ET-1诱导下的随时间的OAC图像。阴影区域表示脑水肿的形成,边界用红色虚线标出,未恢复区域用黄色箭头指示
比较两种模型,光栓法造成的水肿随时间加重;ET-1作为短暂性血管收缩剂引起的水肿分布更分散,尽管大部分水肿在一定程度上得以恢复,但水肿内的一个小区域(箭头)程度愈加严重。暗示了水肿病灶区域并非总是呈现整体均一状态。
图3. 两个缺血性卒中模型中,水肿大小随时间的变化曲线
光化学诱导引起的脑水肿尺寸逐渐增大(图3(a)),ET-1注射引起的脑水肿尺寸先增加后下降(图3(b))。
图4. 两个缺血性卒中模型中,水肿指数随时间变化的曲线
水肿的严重程度用水肿指数来表示,即与OAC的值呈负相关。从水肿指数图中也能看出两种卒中模型的区别:光化学诱导模型中水肿指数一直呈上升状态;而ET-1导致的脑水肿变化更为复杂,绝大部分区域水肿程度到顶峰呈恢复趋势,然而其中仍有一小部分区域的水肿指数稳定升高。提示我们水肿区域并非呈均一状态分布,可以利用其光学性质的变化来反应水肿严重程度。
PI简介
马振鹤,东北大学秦皇岛分校控制工程学院教授,博士生导师,中国生物医学工程学会理事。主要研究方向为光学相干层析成像、光声成像与荧光成像等,与导师合作提出了OCT血管成像技术。发表SCI论文40余篇。主持国家自然科学基金面上项目2项,省部级项目4项。申请/授权发明专利10余件。