應(yīng)用生物性電阻抗斷層成像技術(shù)定位大鼠癲癇模型致癲灶的初步研究.pdf

1、癲癇(Epilepsy)是一種由于各種不同的原因造成反復(fù)的腦神經(jīng)細(xì)胞不規(guī)則放電所引起的大腦的神經(jīng)系統(tǒng)慢性失調(diào)的疾病。根據(jù)國內(nèi)外流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)得出的結(jié)果，在全世界有超過5000萬的人給癲癇病所折磨，中國也有不低于900萬人患有這種疾病。其中有70％的患者通過服用抗癲癇藥物病情可以得到良好的控制，還有30％的人因?yàn)榉盟幬餆o效，最終成為難治性癲癇患者。難治性癲癇由于反復(fù)的癲癇發(fā)作，使患者的生活質(zhì)量明顯下降，并且給患者自己和家人的身心健康帶來了

2、巨大的影響。目前來看，手術(shù)治療仍然是治療難治性癲癇最有效的手段。而對于癲癇手術(shù)來說，癲癇的術(shù)前評估(即:如何準(zhǔn)確地確定致癲灶)是手術(shù)能否成功的關(guān)鍵。1929年，Berger發(fā)明了腦電圖，這是第一次用于癲癇發(fā)作診斷和定性描述的診斷性監(jiān)測。20世紀(jì)80年代，隨著能將癲癇臨床發(fā)作現(xiàn)象與發(fā)作性腦電變化聯(lián)系起來的視頻腦電圖、以及CT（Computed Tomography）、MRI（Magnetic Resonance Imaging）和PET（

3、Possitron Emission Tomography）等一些復(fù)雜的神經(jīng)影像學(xué)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用使得癲癇的術(shù)前評估水平有了進(jìn)一步的發(fā)展。但是，仍有一部分難治性癲癇患者由于在影像學(xué)以及視頻腦電圖上無法發(fā)現(xiàn)明顯的致癲灶，沒有有效的手術(shù)治療至今仍然忍受著癲癇病患的折磨。如何通過一些有效的手段進(jìn)一步準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)致癲灶，是制約癲癇外科發(fā)展的難題。以往國內(nèi)外學(xué)者研究得出：一些人體的病理變化過程和大腦的功能活動都可以使生物電阻抗的或多或少的變化。所以使得

4、我們將電阻抗成像技術(shù)應(yīng)用于癲癇術(shù)前評估成為了可能，同時電阻抗成像技術(shù)具有無創(chuàng)、實(shí)時、無害、可重復(fù)使用等這些 x射線計(jì)算機(jī)斷層(CT)和核磁共振(MRI)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。能否將電阻抗斷層成像應(yīng)用于癲癇的術(shù)前評估是我們的研究目標(biāo)。
　　本實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谘芯侩娮杩箶鄬映上裣到y(tǒng)檢測癲癇大鼠發(fā)作時的圖像規(guī)律以及腦電圖與電阻抗成像系統(tǒng)同步檢測問題，為將來臨床上EIT應(yīng)用于癲癇術(shù)前評估打下理論基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)一中的10只大鼠及實(shí)驗(yàn)二中的5只大鼠均給予1

5、％戊巴比妥(給予的劑量為：55mg/kg)腹腔麻醉，麻醉成功后將其固定在立體定位儀上,將頭皮以及皮下軟組織沿中線切開，并向兩側(cè)剝離盡量暴露出顱骨,將顱骨用雙氧水清理干凈，待其干燥后備用。麻醉成功后，取俯臥位，在大鼠的感覺運(yùn)動皮質(zhì)區(qū)(前囟后2.0mm，中線旁2.0mm)鉆孔(定位均參考Paxinos&Watson編著的圖譜)，用微量注射器將濃度為100mmol/L的FeCl3溶液注入該位置對應(yīng)的顱骨下2.4mm區(qū)域，注射時間控制在4min

6、，留針5min后拔除穿刺針。待注射完畢后用玻璃離子水門汀絕緣電極，并固定于顱骨表面，嚴(yán)密縫合頭皮。分別在鼻骨后端（作為參考電極放置位置），前囟前2.0 mm,中線旁2.0mm安置三枚電極，與腦電圖系統(tǒng)相連，以顱骨上打藥點(diǎn)所在位置作為我們的參考坐標(biāo)點(diǎn)，按照等間距離的方法把8枚不銹鋼螺釘均勻固定在打藥點(diǎn)周圍，并且將其和EIT系統(tǒng)相連接。同時將EIT系統(tǒng)所給予的額定激勵電流參數(shù)值分別設(shè)置為幅度為1.25mA，頻率為50kHz。實(shí)驗(yàn)一行單一的E

7、IT檢測，將行為學(xué)發(fā)作在Ⅲ級以上并且大于15秒的作為一次有效發(fā)作。實(shí)驗(yàn)二行EIT與 EEG同步監(jiān)測，將行為學(xué)發(fā)作在Ⅲ級以上并且腦電記錄發(fā)作時間大于15秒的作為一次有效發(fā)作。所有大鼠均進(jìn)行3小時的監(jiān)測，記錄并分析監(jiān)測結(jié)果。實(shí)驗(yàn)一結(jié)果為：全部10大鼠，總共記錄到癲癇發(fā)作63次,可以將發(fā)作分為以下幾種形式:1、42次發(fā)作EIT監(jiān)測的病灶區(qū)圖像變紅（電阻率降低）與行為學(xué)發(fā)作同步發(fā)生；7次發(fā)作EIT檢測的病灶區(qū)十幾秒后病灶區(qū)變紅；2、2次發(fā)作EI

8、T監(jiān)測的病灶區(qū)圖像變藍(lán)與行為學(xué)發(fā)作同步發(fā)生；3、5次發(fā)作EIT監(jiān)測的病灶區(qū)以外部位圖像變紅，病灶區(qū)無明顯變化,7次發(fā)作EIT監(jiān)測圖像無明顯變化。實(shí)驗(yàn)二結(jié)果為：全部5只大鼠，總共記錄到癲癇發(fā)作35次。監(jiān)測結(jié)果分以下情況：1、22次發(fā)作EIT監(jiān)測的病灶區(qū)圖像變紅與行為學(xué)發(fā)作同步發(fā)生，7次發(fā)作EIT監(jiān)測的病灶區(qū)圖像在發(fā)作十幾秒后才變紅；2、2次發(fā)作EIT監(jiān)測的病灶區(qū)圖像變藍(lán)與行為學(xué)發(fā)作同步發(fā)生；3、4次發(fā)作 EIT監(jiān)測圖像無明顯變化。

9、　　通過這一系列的實(shí)驗(yàn)，得出了以下的結(jié)論：1、在氯化鐵大鼠癲癇發(fā)作時病灶區(qū)電阻抗的變化是有規(guī)律的，即病灶區(qū)出現(xiàn)電阻抗的降低；2、通過EIT成像結(jié)果能相對較好地反映癲癇大鼠模型中的癲癇灶的大小及位置；3、對于癲癇的EIT與EEG同步監(jiān)測是能夠在實(shí)現(xiàn)的。綜上所述，通過電阻抗斷層成像技術(shù)對于是能夠反應(yīng)是能夠較好反映發(fā)作時病灶區(qū)電阻抗的變化的，但是由于人們對于癲癇電阻抗圖像變化規(guī)律研究不深以及設(shè)備的靈敏度的問題，將其用于臨床還是有很長的路要走的