第一部分急性脑缺血CT灌注成像各参数动态变化的实验研究 目的：采用急性局灶性脑缺血模型研究CT灌注成像各参数在脑缺血12小时内的动态变化。 方法：10只新西兰大白兔行自体血栓栓塞制成局灶性脑缺血模型。采用GELightspeed16MSCT，在基础灌注后于栓塞后20分钟扫描一次，1-6小时内每隔一小时扫描一次，6-12小时内每隔两小时扫描一次。CT灌注软件可以给出每个时间点的各参数图。在完成缺血12小时CT灌注扫描后，断头取脑，进行TTC染色。首先在缺血20分钟的参数图上选择缺血侧感兴趣区(ROI)和镜像ROI，再根据坐标值于其他时间点的参数图上选择相同的ROI。并根据缺血20分钟CT灌注各参数图和TTC的染色结果将梗塞侧ROI分为中心梗塞区，半暗带区和相对正常区三部分。对各参数随时间的动态变化采用应用于多变量重复测量的方差分析及球形检验。 结果：所有参数的动态变化可分为三个阶段：1.缺血后两小时内：CBV和CBF在中心梗塞区明显下降，在半暗带区CBV正常、轻度上升或轻度下降，CBF明显下降，在相对正常区CBV轻度上升，CBF正常。2.缺血后2-5小时：三个区域内CBV和CBF在一定水平上轻度波动。3.缺血后5-12小时：CBV和CBF在中心梗塞区和半暗带区下降，而在相对正常区明显上升。MTT和TTP的变化相似，梗塞后两小时内各个区域数值均明显延长，在2-5小时内轻度波动，而后在中心梗塞区明显延长，在半暗带区和相对正常区轻度和明显缩短。缺血20分钟时，缺血组织发生不可逆损伤的阈值分别为CBV％：70.39±3.28％，CBF％：43.58±3.53％，MTT％：2.78±0.31或TTP％：1.32±0.47。 结论：实验证明CT灌注成像能够较准确的显示脑缺血的部位和范围，也能在一定程度上反映脑缺血的病理生理改变。CT灌注检查能够指导溶栓治疗患者的选择。 第二部分急性脑缺血CT灌注成像不匹配现象与TTC，Bcl-2的病理学对照研究 目的：利用急性局灶性脑缺血动物模型通过CT灌注图像与TTC染色，Bcl-2表达的病理学对照研究以验证急性脑缺血CT灌注图像中通过CBF和CBV的不匹配来判断半暗带区的可靠性和准确性。 方法：实验组成功制作兔急性局灶性脑缺血模型10只，缺血20分钟行CT灌注成像，缺血2小时给予肝素治疗(100IU/kg静脉推注，75IU/kg·h静脉滴注维持)，缺血8小时行CT平扫除外颅内出血，然后断头取脑，进行TTC染色和Bcl-2免疫组织化学染色。对照组3只行假手术，除不打入自体血栓外，其他手术过程及术后处理均同实验组。将CTP图像上CBF下降而CBV保持正常或轻度上升的区域判定为半暗带；TTC染色为白色的区域与CTP所示原缺血区域间的差值定义为半暗带；Bcl-2阳性表达的部分定义为半暗带区，并分别计算三种方法判定的半暗带的面积百分比。两个观测者分别对对应的CTP和TTC图，CTP和Bcl-2图判定的半暗带部位进行一致性评分(完全一致：4分；一致性≥75％：3分；50％～75％：2分；25％～50％：1分；＜25％：0分)。对实验组和对照组Bcl-2阳性表达数进行t检验。对TTC、CTP和Bcl-2判定的半暗带的面积百分比进行配对t检验和直线回归分析。 结果：实验组和对照组Bcl-2阳性表达有极显著统计学差异(P＜0.001)。三种方法对半暗带的判定无论其大小还是部位均有较高的一致性(CTP和TTC染包：P=0.575，R2=0.88，部位一致性评分：3.35分；CTP和Bcl-2染色：P=0.952，R2=0.82，部位一致性评分：3.2分)。 结论：本实验验证了急性脑缺血CT灌注图像中通过CBF和CBV的不匹配来判断半暗带区的可靠性和准确性。 第三部分CT灌注成像对急性脑缺血两种半暗带判定方法的一致性研究 目的：采用急性局灶性脑缺血动物模型研究CT灌注成像对急性脑缺血两种半暗带判定方法的一致性，并评价其临床应用价值。 方法：成功制作兔急性局灶性脑缺血模型10只，缺血20分钟行CT灌注成像，缺血2小时给予肝素治疗，缺血8小时行CT平扫除外颅内出血，然后断头取脑，进行TTC染色。采用两种方法判定半暗带，一种是计算半暗带阈值以判定半暗带(阈值法)，另一种是将CBF下降而CBV正常或轻度上升的区域判断为半暗带(不匹配法)。两者的差异性检验采用配对t检验，计算一致性系数Kappa，描绘受试者诊断效能曲线(ROC曲线)并计算曲线下面积。 结果：半暗带阈值(CBF％)为0.22～0.64。在缺血侧200个ROI中，根据阈值法有101个ROI判定为半暗带，而不匹配法有89个，其中有84个ROI被两种方法一致判定为半暗带。配对t检验示两种方法对于缺血侧中心梗塞区、半暗带区和相对正常区的判定无统计学差异(P=0.588)，一致性系数Kappa(K)为0.8211。阈值法的ROC曲线下面积较大，其诊断效能稍高于不匹配法。 结论：急性脑缺血时，CT灌注成像判定半暗带的两种方法具有较好的一致性。阈值法诊断效能较高，而不匹配法在临床上更实用。 第四部分急性脑缺血脑血流变化与脑组织死亡概率问关系的实验研究 目的：采用logistic回归来研究早期脑缺血脑血流变化与脑组织死亡概率之间的关系，以得出急性脑缺血时不同时间点脑组织的死亡概率曲线。 方法：成功制作兔急性局灶性脑缺血模型10只，采用GELightspeed16MSCT，于造模成功后20min，2h，5h和10h各行CT灌注扫描一次。在脑缺血12小时后，取脑标本行TTC染色。在CT灌注图像上随机选择缺血侧ROI和镜像ROI，并根据TTC染色结果判断其转归。采用logistic回归模型分析CBV％，CBF％与脑组织死亡概率之间的关系，并绘出死亡概率曲线。 结果：缺血脑组织的死亡概率随CBV％，CBF％的下降而明显上升，不同时间点的死亡概率曲线不同，CBF％的概率曲线在缺血20min和2h时变化不大，缺血20min的CBV％概率曲线高于缺血2h，缺血5h和缺血10h时CBV％和CBF％概率曲线均明显上升。缺血20min时治疗与不治疗的半暗带阈值范围所对应的脑组织死亡概率分别为4％～66％，0～19％。 结论：采用logistic回归模型研究了脑缺血早期脑血流变化与脑组织死亡概率之间的关系，得到了脑缺血不同时间点的脑组织死亡概率曲线；从概率的角度验证了脑缺血早期诊断与治疗的重要性以及半暗带的可变性；提供了一种新的快速判断脑缺血程度及估计预后的方法。 第五部分急性脑缺血时缺血对侧脑组织血流动力学动态变化的实验研究 目的：研究急性脑缺血时缺血对侧脑组织的血流动力学变化。 方法：采用1：1配对方法，实验组6只兔成功制作急性局灶性脑缺血模型，对照组6只行假手术。采用GELightspeed16MSCT，在基础灌注后于栓塞后2分钟行灌注扫描一次，1-6小时内每隔一小时扫描一次，6-12小时内每隔两小时扫描一次。在完成缺血12小时CT灌注扫描后，断头取脑，进行TTC染色和Bcl-2免疫组织化学染色。CT灌注软件可以给出每个时间点的各参数图。在基础扫描的参数图上于缺血对侧灰质和白质区选择ROI，再在其他时间点以及对照组的参数图上选择相同的ROI。对实验组和对照组的免疫组化切片进行Bcl-2阳性细胞计数。实验组两侧大脑半球与对照组Bcl-2阳性表达的差异性采用两个独立样本的t检验。对实验组和对照组间的差异、缺血对侧脑组织灰质和白质间的差异以及各个时间点间的差异性采用多变量重复测量的方差分析及球形检验。 结果：TTC染色示实验组缺血侧脑组织出现白色的梗死区，缺血对侧和对照组的两侧大脑半球均未见梗死区。实验组缺血侧、缺血对侧、对照组的Bcl-2阳性表达细胞数分别为25±2个/HP、13±4个/HP和1±1个/HP(mean±SD)，两两间均有显著统计学差异(P＜0.001)。实验组缺血对侧的CBV，CBF值均低于对照组。缺血对侧CBV在缺血2h内呈轻度上升趋势，2h后下降，处于一个低水平，8h后又轻度上升，CBF在缺血12h内呈逐渐下降趋势。无论CBV或CBF实验组的缺血对侧与对照组在脑缺血12h内的动态变化有显著性差异(P＜0.001)，缺血对侧灰白质之间的动态变化亦有显著差异(P＜0.001)。 结论：急性脑缺血时缺血对侧脑组织的血流呈可逆性下降，且引起受累脑细胞凋亡。