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右正中神经电刺激对重型颅脑损伤患者脑血流灌注影响的SPECT-CT 观察



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目的 研究 SPECT-CT 融合机检测重型颅脑损伤昏迷患者行右正中神经电刺激前后脑血流灌注变化情况。

方法 选择我院重型颅脑损伤患者 50 例作为研究对象,伤后 2 周持续昏迷,接受右正中神经电刺激治疗。治疗前后 7 d 均进行 SPECT-CT 检查,评价脑血流灌注变化的情况。

利用 MATLAB 和 SPM软件对检测结果进行分析处理,昏迷患者的脑皮层血流及健康成人的比较值,使用区域分析法进行脑皮层分析,丘脑及脑干部位的血流灌注增加特征变化,利用图形重建迭加技术获得脑表面血流灌注增加值。 并测量 GCS 和 GOS 评分,伤后 1 年作 GOS 预后评估。

结果 电刺激治疗后,患者脑血流有明显改善,血流灌注增加表现,GOS 评分较电刺激后评分升高。

结论 右正中神经电刺激技术可以改善脑干血流灌注状况。

重型颅脑损伤会导致严重的原发、继发性损伤及脑内、意识相关的结构功能受损,临床上严重程度不同,昏迷时间。临床对于颅脑创伤的相关昏迷治疗探索不断有新的进展,其中右正中神经电刺激技术有大量的临床基础和临床研究结果。

右正中神经电刺激可以在颅脑创伤昏迷早期介入干预,有助于唤醒意识模糊患者的中枢神经系统,对于其生效机制的探索有助于更深入认识。

为此,我们选择2008年4 月至2012 年8 月收治的50 例重型颅脑创伤术后患者,研究了颅脑创伤昏迷患者行右正中神经电刺激前后SPECT-CT 脑血流灌注显像患者的变化,

对比分析电刺激技术对脑血流灌注的影响,现将具体内容报告如下。

1 资料及方法

1. 1 一般资料

男 31 例,女 19 例。年龄 22 ~ 55岁,平均 41. 2 ± 4. 4 岁。受伤原因包括高空坠落 8例,交通事故 33 例,其他 9 例。术前 GCS 评分平均5. 3 ± 1. 2 分,其中 12 例患者手术前出现明显单侧颞叶沟回疝。

44 例患者均伤后急诊手术,手术方式: 单侧去大骨瓣减压术 38 例,双侧去大骨瓣减压12 例,术中将挫伤组织及血肿清除,进行硬膜缝合,将骨瓣弃除。伤后 2 周,50 例患者均处于昏迷状态,入院前 GCS 评分均≤8 分,平均分数 6. 1 ± 0. 5分。另外选择 30 例正常人作为对照,两组观察组性别、年龄差异无统计学意义( P > 0. 05) 。

1. 2 右正中神经电刺激

采用右正中神经电刺激仪器于患者右前臂前面腕横纹上 2 cm 处贴皮肤电极,施加直流电刺激,采用不对称方波,波宽 300ms,刺激强度 10 ~ 20 mA,频率为40 HZ,每分钟工作20 s,间隔40 s,每日进行电刺激治疗 8 h。

1. 3 SPECT-CT 研究方法

患者于右正中神经电刺激前 1 d 及第 7 d 均进行 SPECT-CT 检查,采用Philips Precedence SPECT / CT 机,同机 CT 为 6 排CT 机。患者检查前接受静脉注射99m-ECD 25 ~30mci 后 30 min 进行脑血流灌注显像。

检查前肌肉注射氯丙嗪 25 mg 保持安静状态,检查中使用鼻吸氧或是气管切开导管给氧 3L / Min,Philips 生理监护仪检测患者心率,呼吸和血压情况于平稳状态,头部附带制动。

采用[1]低能高分辨准直器,双探头同时采集共计 360°,能峰 140kev,窗宽 20% ,采集矩阵为 64 × 64,1 帧/6°,放大倍数 1. 5。获得的

SPECT 图像处理 Astonish 重建技术,Hanning 滤波,截止频率为0. 8,利用工作站融合软件 Integra 实现SPECT 和CT 图像的同机融合。

在CT 图像上沿解剖结构影像勾画出两次检测运动感觉区域,丘脑,脑干感兴趣( ROI) 通过镜像复制至SPECT 脑血流灌注图像上,计算ROI 的放射性核素计数值[2]。另外选取健康成人志愿者30 人如上进行相应图像数据采集。

1. 4 数据处理采集图像

需要与基准图像通过刚性配准算法进行对齐,对健康志愿者及治疗前后SPECT 图像每个体素点值进行归一化,通过每一次检测获得的全脑平均血流值计算每个体素的脑血流值,获取标准化的脑血流灌注值。

治疗前SPECT 图像同健康成人正常脑血流灌注值进行对照判断创伤昏迷情况下脑血流灌注改变的特征。计算治疗前后图像的脑血流差值。

对单个患者的SPECT 图像匹配到标准模版空间的过程进行标准化,将获得值同SPECT 模板进行匹配,SPECT-CT 融合图像,同软件模板进行匹配,将获得的脑血流变化值的MRI图像。

通过Brain Atlas Talariach 模板定位脑干解剖部位,选取图像的脑干部分,对脑干检测结果进行比较,利用Mrico 软件,将脑血流灌注变化值的三维皮层表面分布图进行重建。

1. 5 统计学分析方法

各病例的特定脑区放射性核素采样值采用均数 ± 标准差的形式表示,采用配对样本的 t 检验,组间比较使用卡方检验,P < 0. 05时为差异具有统计学意义。

2 结 果

伤后1 年作GOS 预后评分[3]: 5 分 恢复良好:恢复正常生活,尽管有轻度缺陷; 4 分轻度残疾: 残疾但可独立生活; 能在保护下工作; 3 分重度残疾:清醒,残疾,日常生活需要照料; 2 分植物生存: 仅有小反应,如随着睡眠/ 清醒周期,眼睛能睁开; 1分 死亡。

昏迷患者接受长达30 min 的SPECT-CT检查需要保持安静状态,研究中对患者进行肌肉注射镇静剂+ 吸氧+ 生命体征监测+ 头部制动,患者均顺利完成检测,无不良反应出现。

颅脑创伤昏迷患者进行SPECT-CT 脑血流灌注显像检查显示同健康对照患者脑内具有广泛的血流灌注下降区域,同健康组比较,颅脑损伤昏迷患者的皮质,丘脑,海马及脑干血流灌注值均显著下降。

数据经过处理后,显示结果: 同健康对照组比较,昏迷患者的脑血流下降明显区域在双侧颞叶,丘脑内侧以及中间脑干上部近背侧区域,部分患者见头皮放射性核素滞留表现: 血流灌注增高区域主要分布在双侧感觉运动区域,丘脑,枕叶皮质,顶上小叶等区域,这些区域对于电刺激治疗反应更明显。

昏迷组患者入院前进行 GCS 评分,平均分数为( 6. 1 ± 0. 5) ,显著低于正常组( 9. 5 ± 0. 4 ) ,P <0. 05; 治疗结束后 GCS 评分为( 8. 4 ± 0. 3 ) 较治疗前具有显著差异。伤后 1 年作 GOS 预后评估,经过治疗后的平均分数为( 4. 24 ± 0. 53 ) ,同对照组( 4. 45 ± 0. 34 ) 比较无显著差异性( P > 0. 05 ) ,预后良好。

临床神经外科杂志2014 年第11 卷第2 期

3 讨 论

曾经有研究证明[4],颅脑损伤属于高度特异性的疾病,其受伤机制存在很大差异,创伤发生后,颅内启动病理生理反应的特征和程度也不相同。

于此相似,颅脑创伤性昏迷也涉及复杂的神经解剖部位损伤和多种神经递质变化,由此增加了神经放射学,生理学检查结果的复杂性,研究专家也希望通过综合性手段来提高对昏迷患者的促醒效果。

有学者发现[5]实行右正中神经电刺激对于创伤昏迷具有明显促醒作用。有多个临床研究报告证实该技术对于意识障碍的治疗效果,这些研究也从神经电生理,脑血流速度,脑神经递质等反面展示了相关证据。表明右正中神经刺激从多层次产生脑内生物学效应。

从动物实验研究结果也证实右正中神经电刺激在基因调控层面下可以产生一定的干预作用,说明上游生物调节机制的存在[6]。右正中神经 电刺激有助于唤醒意识障碍患者的中枢神经系统,其中枢神经系统作用的基础在于增加脑血流和升高脑内多巴胺水平。

电刺激是一种催化剂,用以增强中枢神经系统功能。右正中神经是中枢神经系统的外周门户,手的感觉代表区在皮质占据的范围比手的面积与躯干面积之比要大很多,在脑干中间,网状上行激活系统维持了清醒状态。

意识状态改善的水平,不论是急性昏迷,还是慢性植物状态,或者微意识状态,都归因于电刺激引起的多巴胺水平和去甲肾上腺素水平的提高,在正中神经电刺激开始时短时间内可测得脑血流量的升高,可观察到语言、意识等的改善,是神经电刺激产生唤醒效果的重要因素[7]。

所以,本研究希望通过脑血流灌注研究,提供右正中神经电刺激可以对改善中枢神经系统功能的新依据。

本研究利用目前较为先进的同机 SPECT-CT 脑血流灌注显像技术对接受右正中神经电刺激的颅脑创伤昏迷患者进行脑血流灌注检查,该方法的优势在于可将同机实时 CT 扫描图像与脑血流灌注影像加以处理融合,利于进行血流灌注区域的准确定位,提高了诊断精度。

为深入挖掘试验数据信息,我们采用了 matlab / spm 软件平台进行数据分析,这一功能强大的平台提供数据对照的自动处理、MRI 图像融合及定位、三维脑重建图像等功能。

这一处理过程充分挖掘了现有 SPECT 数据提供的潜在信息,从实际研究结果看,各分析方法从不同角度提供脑血流灌注变化信息,互为补充,深化了我们对创伤昏迷及干预措施的脑内作用的认识。

本研究结果显示颅脑创伤昏迷患者,存在全面的脑血流灌注下降表现,表明创伤后的 2 周内昏迷患者,脑活动存在广泛限制,在此阶段实行右正中神经电刺激在内的昏迷干预措施可以避免昏迷迁延,治疗时机准确。

右正中神经电刺激在单侧外周电刺激的同时在颅内可以产生双侧反应,SPECT 表现为双侧感觉运动皮层均出现血流灌注升高的趋势,且上肢及手部功能区为显著,说明既往对电刺激治疗的颅内效应的推测。

使用脑三维重建影像技术说明大脑底面同样存在脑血流灌注的改变,以双侧额底及单侧额叶内侧回为明显。另外在分析技术应用后我们发现昏迷脑干区域存在明显灌注值升高,主要以大脑脚,中脑背侧居多,表面为脑干大面积高灌注区,提示继发性脑干损伤在颅脑创伤性昏迷中是显著的致病因素,而电刺激可以加以调节。

[参 考 文 献 ]

[1] Takanami,K. ,Ichikawa,H. ,Takahashi,S. et al. Localization of lymphatic leakage site in chylothorax by thoracic duct scintigraphy by orally administered 123I BMIPP using SPECT / CT[J]. Clinical nuclear medicine,2012,37: 403.

[2] 文立,李善泉. 脑损伤生物学指标研究进展[J]. 国际神经病学神经外科学杂志,2006,33: 577.

[3] 温良,郑学胜,刘伟国,等. 颅脑损伤基因治疗的研究进展[J].国际神经病学神经外科学杂志,2006,33: 249.

[4] 张维琨,王洪波,任士美,等. 颅脑损伤合并创伤性窒息 24 例诊治体会[J]. 临床神经外科杂志,2006,3: 38.

[5] 梁玉敏,陈磊,吴海波,等. 创伤性进展性脑内出血致继发性全脑室出血 1 例[J]. 临床神经外科杂志,2012,9: 190.

[6] 张晓峰,漆松涛,零达尚,等. 颅脑损伤去骨瓣减压术后慢性脑积水[J]. 临床神经外科杂志,2012,9: 227.

[7] 雷晋,高国一,宋绍莉,等. 右正中神经电刺激对颅脑创伤昏迷患者脑血流灌注的影响: SPECT-CT 显像观察[J]. 中华神经外科杂志


右正中神经电刺激对重型颅脑损伤患者脑血流灌注影响的SPECT-CT 观察 2019-11-18 本文被阅读 226 次
 
 
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