深低溫停循環(huán)腦血流實時激光散斑成像研究
發(fā)布時間:2021-07-02 13:28
深低溫停循環(huán)是復(fù)雜心胸外科和腦外科的重要輔助手段,但易出現(xiàn)術(shù)中和再灌注腦損傷。傳統(tǒng)腦電監(jiān)測方法無法提供血流信息,超聲多普勒方法也僅能提供局部腦血流信息。該研究探索激光散斑成像技術(shù)在深低溫停循環(huán)腦血流的動態(tài)監(jiān)測。通過動物實驗和數(shù)據(jù)分析,驗證了該技術(shù)在深低溫停循環(huán)腦血流監(jiān)測上的可行性。
【文章來源】:工業(yè)控制計算機. 2020,33(08)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
大鼠腦血流激光散斑襯比圖像
從大鼠大腦左右兩個半球分別選出動脈(大腦中動脈分支)、靜脈(皮質(zhì)靜脈分支)、組織三個感興趣區(qū)域,計算感興趣區(qū)域的每個像素點的τc值,基于τc與血流速度成反比的理論,分別繪制三個感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的相對血流速度隨時間變化的曲線。以圖1對應(yīng)的大鼠為例,圖2顯示了圖1大鼠的標(biāo)記區(qū)域的相對血流速度變化情況?偟膩砜,圖2A、圖2B、圖2C都反映出大鼠的雙側(cè)半球?qū)?yīng)感興趣區(qū)域在整個監(jiān)測過程中,相對腦血流速度變化是基本一致的。以選定的大腦中動脈分支(圖2A的A1和A2曲線)為例:在CPB轉(zhuǎn)流開始后,降溫使得腦部相對血流(Cerebral Blood Flow,CBF)逐漸降低。在DHCA開始后,CBF迅速下降到最低水平,并且在整個DHCA過程中保持不變。DHCA結(jié)束,在復(fù)溫復(fù)循環(huán)期間,CPB轉(zhuǎn)流使得CBF快速增長然后緩慢下降,最終趨于穩(wěn)定。在深低溫停循環(huán)期間,使用LSCI監(jiān)測的CBF信號幾乎為零。橫軸是時間軸,縱軸是相對血流速度的變化范圍。右半球動脈A1和左半球動脈A2的相對速度變化曲線(A),右半球靜脈V1和左半球靜脈V2的相對速度變化曲線(B),右半球組織T1和左半球組織T2的相對速度變化曲線(C)。
在深低溫停循環(huán)過程中,皮質(zhì)血管內(nèi)無血液,無血液流動。在深低溫的情況下,腦部代謝水平降至最低,但是腦組織和血管系統(tǒng)仍會發(fā)生生理上和功能上的退化。對于時間較長的DHCA,可能會發(fā)生不可逆的腦損傷。有研究表明,在大腦缺氧缺血之后,動脈血管的彈性和功能完整性發(fā)生了變化,最終影響了再灌注和恢復(fù)的狀態(tài)。在大腦皮層,動脈與血管的彈性和功能完整性緊密相連,最終決定了腦組織的再灌注和恢復(fù)狀態(tài)。我們對成像區(qū)域內(nèi)不同區(qū)域血管在停循環(huán)前、停循環(huán)中和停循環(huán)后的動脈信號進行統(tǒng)計分析,得到了圖3。在動脈中,τc信號在停循環(huán)期間與停循環(huán)前相比具有大幅度提高:0.39±0.002vs.0.12±0.03(p<0.001)。停循環(huán)結(jié)束后,τc信號回到接近基線水平:0.13±0.07vs.0.12±0.03(p=0.6553)。在深低溫停循環(huán)研究中,τc信號的變化與動脈的散射特性相關(guān),可以通過信號定量地研究脈管系統(tǒng)及血流的變化。5 結(jié)束語
本文編號:3260556
【文章來源】:工業(yè)控制計算機. 2020,33(08)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
大鼠腦血流激光散斑襯比圖像
從大鼠大腦左右兩個半球分別選出動脈(大腦中動脈分支)、靜脈(皮質(zhì)靜脈分支)、組織三個感興趣區(qū)域,計算感興趣區(qū)域的每個像素點的τc值,基于τc與血流速度成反比的理論,分別繪制三個感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的相對血流速度隨時間變化的曲線。以圖1對應(yīng)的大鼠為例,圖2顯示了圖1大鼠的標(biāo)記區(qū)域的相對血流速度變化情況?偟膩砜,圖2A、圖2B、圖2C都反映出大鼠的雙側(cè)半球?qū)?yīng)感興趣區(qū)域在整個監(jiān)測過程中,相對腦血流速度變化是基本一致的。以選定的大腦中動脈分支(圖2A的A1和A2曲線)為例:在CPB轉(zhuǎn)流開始后,降溫使得腦部相對血流(Cerebral Blood Flow,CBF)逐漸降低。在DHCA開始后,CBF迅速下降到最低水平,并且在整個DHCA過程中保持不變。DHCA結(jié)束,在復(fù)溫復(fù)循環(huán)期間,CPB轉(zhuǎn)流使得CBF快速增長然后緩慢下降,最終趨于穩(wěn)定。在深低溫停循環(huán)期間,使用LSCI監(jiān)測的CBF信號幾乎為零。橫軸是時間軸,縱軸是相對血流速度的變化范圍。右半球動脈A1和左半球動脈A2的相對速度變化曲線(A),右半球靜脈V1和左半球靜脈V2的相對速度變化曲線(B),右半球組織T1和左半球組織T2的相對速度變化曲線(C)。
在深低溫停循環(huán)過程中,皮質(zhì)血管內(nèi)無血液,無血液流動。在深低溫的情況下,腦部代謝水平降至最低,但是腦組織和血管系統(tǒng)仍會發(fā)生生理上和功能上的退化。對于時間較長的DHCA,可能會發(fā)生不可逆的腦損傷。有研究表明,在大腦缺氧缺血之后,動脈血管的彈性和功能完整性發(fā)生了變化,最終影響了再灌注和恢復(fù)的狀態(tài)。在大腦皮層,動脈與血管的彈性和功能完整性緊密相連,最終決定了腦組織的再灌注和恢復(fù)狀態(tài)。我們對成像區(qū)域內(nèi)不同區(qū)域血管在停循環(huán)前、停循環(huán)中和停循環(huán)后的動脈信號進行統(tǒng)計分析,得到了圖3。在動脈中,τc信號在停循環(huán)期間與停循環(huán)前相比具有大幅度提高:0.39±0.002vs.0.12±0.03(p<0.001)。停循環(huán)結(jié)束后,τc信號回到接近基線水平:0.13±0.07vs.0.12±0.03(p=0.6553)。在深低溫停循環(huán)研究中,τc信號的變化與動脈的散射特性相關(guān),可以通過信號定量地研究脈管系統(tǒng)及血流的變化。5 結(jié)束語
本文編號:3260556
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