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目的本研究以新生约克猪缺氧缺血性脑病动物模型为基础,利用扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)技术评价早期缺氧缺血性脑水肿的扩散改变。以期为新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)提供一种动态、无创以及更加精确的诊断和评价方法。主要研究内容如下:1.DKI是否能够动态、无创、准确地评价早期缺氧缺血性脑水肿;2.DKI对瘦素干预早期缺氧缺血性脑水肿疗效的评价。材料与方法1.选取足月新生健康约克种猪20只(雄性10只,雌性10只),随机分为两组:HIE组15只(雄性8只,雌性7只),对照组5只(雄性2只,雌性3只)。HIE组的动物制备缺氧缺血性脑病模型:颈部正中纵切口长约3-5 cm,分离双侧颈总动脉,使用外科手术线结扎双侧颈总动脉,缝合切口,之后将动物放入缺氧箱内,给予持续4%氧气和96%氮气的混合气体2 L/min,维持氧浓度在4%,乏氧持续30分钟。对照组仅做分离双侧颈总动脉的假手术。HIE组和对照组在模型建立后3、6、9、12、16及24 h分别进行DKI扫描。扫描完成后,两组各随机选取动物取脑行病理学检查(HE染色切片)。2.选取足月新生健康约克种猪35只(雄性19只,雌性16),随机分为三组:HIE组15只(雄性8只,雌性7只),瘦素组15只(雄性8只,雌性7只),对照组5只(雄性3只,雌性2只)。HIE组和瘦素组的动物均制备缺氧缺血性脑病模型,制备过程同上。瘦素组在乏氧后立即腹腔注射瘦素。各组在模型建立后3、6、9、12、16及24 h分别进行DKI扫描。使用Image J软件测量HIE组和瘦素组各时间点MK及MD图的病灶面积。扫描完成后,每组各随机选取动物取脑行病理学检查(HE染色切片及电子显微镜切片)。3.采用SPSS 19.0统计分析软件进行数据分析。将所有数据行正态分布检验及方差齐性检验,数据以均数±标准差的形式表示。各组间参数值比较及各组内每个时间点间参数值变化比较采用重复测量方差分析;病灶各参数值的百分比变化率比较采用t检验;HIE组和瘦素组病灶面积比较采用独立样本t检验。所有多重比较均采用LSD法。P<0.05为差异有统计学意义。结果1.缺氧缺血后各时间点,病灶在DKI相关参数图像(MK、Ka及Kr)上呈不均匀高信号,DTI相关参数图像(MD、Da及Dr)呈均匀低信号;HIE组病灶MK、Ka、Kr值显著高于对照组,而MD、Da、Dr值则显著低于对照组(P<0.05);HIE组病灶的DKI相关参数值百分比变化率均大于DTI相关参数值的变化率,且轴向参数(Ka、Da)的变化率均大于相应的径向参数(Kr、Dr)的变化率(P<0.05);随时间变化,HIE组病灶的MK、Ka、Kr值逐渐增高,MD、Da、Dr值则逐渐减低(P<0.05);HIE组病理切片显示神经细胞肿胀,间质水肿,大量炎症细胞浸润,周围血管扩张。2.瘦素组病灶的MK、Ka、Kr值显著低于HIE组,而MD、Da、Dr值则显著高于HIE组(P<0.05);HIE组和瘦素组病灶的DKI相关参数值(MK、Ka、Kr)百分比变化率均大于DTI相关参数值(MD、Da、Dr)的变化率,同时,瘦素组病灶的各参数值变化率均低于HIE组(P<0.05);HIE组和瘦素组病灶的MK、Ka、Kr值逐渐增高,MD、Da、Dr值逐渐减低(P<0.05),但瘦素组的参数值变化趋势较HIE组明显趋于缓和;瘦素组的病灶面积明显小于HIE组(P<0.05);病理结果显示瘦素组的神经损伤程度要明显小于HIE组。结论扩散峰度成像(DKI)技术以其多b值、多参数的优势以及更加真实的成像模型,能够比传统的扩散成像技术更全面、更敏感地反映病灶内微结构的改变,并准确、动态、无创地评价了缺氧缺血性脑水肿的变化趋势及治疗效果。因此,DKI在缺氧缺血性脑病中的应用前景是十分广阔的。