地塞米松局部应用后兔脑磁共振、脑电图和超微结构变化
作者：杨波 关方霞 程敬亮 宋来君 刘书君 陈喜中 赵建英 鲁国军 张正勇
单位：杨波 关方霞 程敬亮 宋来君 陈喜中 赵建英 鲁国军 张正勇(河南医科大学一附院磁共振室，河南 郑州 450052)；刘书君(新郑市人民医院)
关键词：
中国医学影像技术000840[中图分类号] R651.1+5 R445.2 R446.8 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)08-0697-02
为了避免静脉大剂量应用地塞米松后的全身副作用[1-5]，故研究了脑外伤后皮层应用微量地塞米松的治疗效果。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 实验动物与分组 健康白家兔12只，雌雄各半，体重1.8～3.2 kg，平均(2.62±0.51) kg。随机均分为A(对照组)和B(治疗组)二组。
1.2 脑挫裂伤模型制作 3%戊巴比妥钠溶液(33 mg/kg)缓慢耳缘静脉注射麻醉。按本实验室常规方法[6]，纵行切开头皮后充分暴露顶骨，右侧钻孔，扩大成直径约0.8 cm类圆形骨窗，保持硬脑膜完整。然后将兔俯卧位固定于多向颅脑损伤打击器的固定台上，进行硬脑膜外打击，造成脑挫裂伤模型[7]。
1.3 地塞米松的局部应用 用生理盐水将1 ml地塞米松注射液5 mg稀释成5 ml，对B组实施注射。用微量注射器抽吸0.03 mg地塞米松稀释液，在近似圆柱形的脑皮层损伤灶内，用显微穿刺针按等边三角形设置3个穿刺点。每一点分层浸润注射深度为0.6 cm。剩余0.01 mg则直接滴至超薄明胶海绵上，并敷盖于损伤灶脑皮层表面。12小时1次，共5次。A组用生理盐水操作，方法、剂量同B组。
, 百拇医药
1.4 MRI扫描 使用德国西门子1.0T超导型MR机。分别行横断面和冠状面扫描，均有SE序列T1WI、T2WI和Flashid序列。扫描层厚与层间隔分别为4 mm和0.1 mm。SE序列T1WI TR为400 ms,TE 15ms;T2WI TR为1800 ms,TE80ms。Flashid TR为400 ms,TE 18ms，偏角20°。
1.5 动态皮层脑电图检测 在骨窗前后缘相当于损伤灶前后部位各安装二个螺丝电极(健侧电极位置参考骨窗侧)，保障螺丝钉必须与脑皮层牢固和密切接触，参考电极置于双侧耳后。分别于致伤前、致伤后(用药前)和用药后描记双侧额顶皮层EEG。局部注射后连续观察30 min，以后每间隔5 min记录1 min。
1.6 光镜和电镜检查 首次用药后72 h将动物断颈处死。常规福尔马林固定1周后切片，HE染色，光镜观察。电镜标本于石家庄河北医科大学电镜中心制作，用日立H-7500型电镜进行超薄切片的透射电镜观察。
, http://www.100md.com
2 结果
2.1 MRI扫描 伤后第1天，2组动物均显示T1WI病灶呈中等或略长T1信号和长T2信号，局部脑组织肿胀，脑沟变浅。第2天A组水肿范围扩大，B组变化不明显；第3天A组T1WI呈略低信号，T2WI呈高信号，患侧脑室轻度受压变窄，水肿范围进一步扩大，B组上述相应表现较A组为轻。
2.2 皮层EEG A、B二组兔致伤前呈正常EEG，以9 c的α波为主。致伤后1 min出现阵发性短程40～60μω的不规则σ波，连续观察5 min，无改变。B组用药后90 min，背景电图以α波为主兼有快波，但A组此时无明显改变。48 h后，B组背景电图以低幅α波为主，兼少量低幅快波，慢波完全消失，而A组的病理EEG仍无明显改善。A、B二组动态EEG观察中均未见癫痫样EEG出现。
2.3 光镜和电镜所见 光镜下，A组动物可见损伤灶周围水肿带明显增宽，甚至深层白质也有水肿样表现，组织疏松。脑血管扩张充血，细胞外和血管外周围间隙扩大，B组上述相应表现较A组则明显减轻。电镜下，A组细胞内外水肿明显，神经纤维髓鞘受损、变形，灰质细胞受损较重，细胞质水肿液化，细胞器扩张，数量减少。粗面内质网呈圆泡状，核周围间隙扩张，线粒体不完整，基质电子密度减弱，线粒体嵴有损伤。B组上述相应的损伤征象则较轻。
, 百拇医药
3 讨论
近些年来，陆续有文献报道激素具有多方面的神经保护作用，包括抑制脂质过氧化，减少自由基反应，降低钙内流以及维持神经元兴奋性等药理作用[4，5]。但又有文献认为[2]，地塞米松等糖皮质激素，无论是小剂量还是大剂量，都不能使重型颅脑损伤的死亡率和病残率下降，也无助于降低颅内压，并且动物实验显示，由此引发的高血糖对脑损伤还可产生不良影响。因此，为探索和发挥地塞米松对急性重型脑损伤的治疗作用，本研究采用局部微量扩渗法将地塞米松应用于受损伤的脑皮层。结果，MRI可显示出治疗组脑水肿范围较对照组明显减小，皮层脑电图也有改善，电镜亦显示B组细胞损害程度较A组为轻。说明地塞米松局部应用后的确能减轻损伤灶的脑水肿，改善脑外伤后的病理性脑电图，并且可促进其恢复，降低神经细胞损害程度。这与其抑制细胞膜的自由基和脂质过氧化反应，稳定细胞膜的离子通道，促进钙外移等药理作用有关。最近有文献报道[8]，脑损伤局部应用地塞米松可减轻脑水肿，其机制与降低血脑屏障通透性有关，本研究结果与其一致。另外一方面，地塞米松使用时间也是影响其疗效的重要因素之一。由于细胞膜的脂质过氧化反应在脑的继发性损害中起关键作用，因此，一旦过氧化反应发生，膜结构受到破坏，激素便失去这种作用。所以，脑外伤后地塞米松的应用时间必须足够地早。本研究中，在脑挫裂伤发生后即刻使用，符合早期用药原则，使得其能够及时发挥稳定细胞膜的作用。
, http://www.100md.com
虽然本实验的给药方法避免了静脉大剂量应用激素后的全身副作用，并且已显示出了确切的疗效，但局部用药对脑皮层的负面影响如脑电图变化，是否有癫痫出现或穿刺神经组织损伤等问题应该进行同步研究。结果显示，局部用药后90 min，EEG明显改善，48 h后则恢复接近正常，而对照组无改善，二组动物均未出现癫痫样EEG，说明穿刺和局部帖敷并未出现神经电生理的异常。光镜和电镜结果也显示出治疗组脑水肿和细胞损害程度较对照组为轻，说明局部应用地塞米松是有效和可行的。
基金项目：河南省科委科技攻关项目(981170339)。
作者简介：杨波(1963—)，男，洛阳市人，硕士，副教授，硕士研究生导师。研究方向：脑外伤、脑出血和脑梗塞等诊治。
关方霞，博士生
[参考文献]
, http://www.100md.com [1] 袁绍记.大剂量激素在重型脑创伤及脑水肿的应用[J].国外医学神经病学神经外科学分册，1989，3：117-119.
[2] 郭京，赵雅度.重型脑损伤临床治疗的若干问题[J].中华神经外科杂志，1998，14：61-64.
[3] Dearden NM,Gibson JS,McDowall DG,et al.Effect of high-dose dexamethasone on outcome from severe head injury[J].J Neurosury,1986,64:81-88.
[4] Daley Yates PT,Gregory AJ,Brooks CD.Pharmacokinetic and pharmacodynamic assessment of bioavilability for two prodrugs of methylprednisolone [J].Br J Clin Pharmacol,1997,43:593-601.
, 百拇医药
[5] Gerndt SJ,Rordriguez JL,Pawli JW,et al.Consequences of high-dose steroid therapy for acute spinal cord injury[J].J Trauma,1997,42:2279-2284.
[6] 杨波，冯国慧，任国兴，等.急性颅内压增高对兔大脑中动脉血流速度的影响[J].中华创伤杂志，1995，11：41.
[7] 刘书君，陈喜中，杨波，等.多方向颅脑损伤打击器的制作与应用[J].河南实用神经疾病杂志，1999,2(2)：11-12.
[8] 信照亮，吕健，段国荣，等.局部应用地塞米松对创伤性脑水肿及血脑屏障通透性的影响[J].中华实验外科杂志，1997，14(6)：355-356.
收稿日期：2000-03-07, 百拇医药
单位：杨波 关方霞 程敬亮 宋来君 陈喜中 赵建英 鲁国军 张正勇(河南医科大学一附院磁共振室，河南 郑州 450052)；刘书君(新郑市人民医院)
关键词：
中国医学影像技术000840[中图分类号] R651.1+5 R445.2 R446.8 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)08-0697-02
为了避免静脉大剂量应用地塞米松后的全身副作用[1-5]，故研究了脑外伤后皮层应用微量地塞米松的治疗效果。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 实验动物与分组 健康白家兔12只，雌雄各半，体重1.8～3.2 kg，平均(2.62±0.51) kg。随机均分为A(对照组)和B(治疗组)二组。
1.2 脑挫裂伤模型制作 3%戊巴比妥钠溶液(33 mg/kg)缓慢耳缘静脉注射麻醉。按本实验室常规方法[6]，纵行切开头皮后充分暴露顶骨，右侧钻孔，扩大成直径约0.8 cm类圆形骨窗，保持硬脑膜完整。然后将兔俯卧位固定于多向颅脑损伤打击器的固定台上，进行硬脑膜外打击，造成脑挫裂伤模型[7]。
1.3 地塞米松的局部应用 用生理盐水将1 ml地塞米松注射液5 mg稀释成5 ml，对B组实施注射。用微量注射器抽吸0.03 mg地塞米松稀释液，在近似圆柱形的脑皮层损伤灶内，用显微穿刺针按等边三角形设置3个穿刺点。每一点分层浸润注射深度为0.6 cm。剩余0.01 mg则直接滴至超薄明胶海绵上，并敷盖于损伤灶脑皮层表面。12小时1次，共5次。A组用生理盐水操作，方法、剂量同B组。
, 百拇医药
1.4 MRI扫描 使用德国西门子1.0T超导型MR机。分别行横断面和冠状面扫描，均有SE序列T1WI、T2WI和Flashid序列。扫描层厚与层间隔分别为4 mm和0.1 mm。SE序列T1WI TR为400 ms,TE 15ms;T2WI TR为1800 ms,TE80ms。Flashid TR为400 ms,TE 18ms，偏角20°。
1.5 动态皮层脑电图检测 在骨窗前后缘相当于损伤灶前后部位各安装二个螺丝电极(健侧电极位置参考骨窗侧)，保障螺丝钉必须与脑皮层牢固和密切接触，参考电极置于双侧耳后。分别于致伤前、致伤后(用药前)和用药后描记双侧额顶皮层EEG。局部注射后连续观察30 min，以后每间隔5 min记录1 min。
1.6 光镜和电镜检查 首次用药后72 h将动物断颈处死。常规福尔马林固定1周后切片，HE染色，光镜观察。电镜标本于石家庄河北医科大学电镜中心制作，用日立H-7500型电镜进行超薄切片的透射电镜观察。
, http://www.100md.com
2 结果
2.1 MRI扫描 伤后第1天，2组动物均显示T1WI病灶呈中等或略长T1信号和长T2信号，局部脑组织肿胀，脑沟变浅。第2天A组水肿范围扩大，B组变化不明显；第3天A组T1WI呈略低信号，T2WI呈高信号，患侧脑室轻度受压变窄，水肿范围进一步扩大，B组上述相应表现较A组为轻。
2.2 皮层EEG A、B二组兔致伤前呈正常EEG，以9 c的α波为主。致伤后1 min出现阵发性短程40～60μω的不规则σ波，连续观察5 min，无改变。B组用药后90 min，背景电图以α波为主兼有快波，但A组此时无明显改变。48 h后，B组背景电图以低幅α波为主，兼少量低幅快波，慢波完全消失，而A组的病理EEG仍无明显改善。A、B二组动态EEG观察中均未见癫痫样EEG出现。
2.3 光镜和电镜所见 光镜下，A组动物可见损伤灶周围水肿带明显增宽，甚至深层白质也有水肿样表现，组织疏松。脑血管扩张充血，细胞外和血管外周围间隙扩大，B组上述相应表现较A组则明显减轻。电镜下，A组细胞内外水肿明显，神经纤维髓鞘受损、变形，灰质细胞受损较重，细胞质水肿液化，细胞器扩张，数量减少。粗面内质网呈圆泡状，核周围间隙扩张，线粒体不完整，基质电子密度减弱，线粒体嵴有损伤。B组上述相应的损伤征象则较轻。
, 百拇医药
3 讨论
近些年来，陆续有文献报道激素具有多方面的神经保护作用，包括抑制脂质过氧化，减少自由基反应，降低钙内流以及维持神经元兴奋性等药理作用[4，5]。但又有文献认为[2]，地塞米松等糖皮质激素，无论是小剂量还是大剂量，都不能使重型颅脑损伤的死亡率和病残率下降，也无助于降低颅内压，并且动物实验显示，由此引发的高血糖对脑损伤还可产生不良影响。因此，为探索和发挥地塞米松对急性重型脑损伤的治疗作用，本研究采用局部微量扩渗法将地塞米松应用于受损伤的脑皮层。结果，MRI可显示出治疗组脑水肿范围较对照组明显减小，皮层脑电图也有改善，电镜亦显示B组细胞损害程度较A组为轻。说明地塞米松局部应用后的确能减轻损伤灶的脑水肿，改善脑外伤后的病理性脑电图，并且可促进其恢复，降低神经细胞损害程度。这与其抑制细胞膜的自由基和脂质过氧化反应，稳定细胞膜的离子通道，促进钙外移等药理作用有关。最近有文献报道[8]，脑损伤局部应用地塞米松可减轻脑水肿，其机制与降低血脑屏障通透性有关，本研究结果与其一致。另外一方面，地塞米松使用时间也是影响其疗效的重要因素之一。由于细胞膜的脂质过氧化反应在脑的继发性损害中起关键作用，因此，一旦过氧化反应发生，膜结构受到破坏，激素便失去这种作用。所以，脑外伤后地塞米松的应用时间必须足够地早。本研究中，在脑挫裂伤发生后即刻使用，符合早期用药原则，使得其能够及时发挥稳定细胞膜的作用。
, http://www.100md.com
虽然本实验的给药方法避免了静脉大剂量应用激素后的全身副作用，并且已显示出了确切的疗效，但局部用药对脑皮层的负面影响如脑电图变化，是否有癫痫出现或穿刺神经组织损伤等问题应该进行同步研究。结果显示，局部用药后90 min，EEG明显改善，48 h后则恢复接近正常，而对照组无改善，二组动物均未出现癫痫样EEG，说明穿刺和局部帖敷并未出现神经电生理的异常。光镜和电镜结果也显示出治疗组脑水肿和细胞损害程度较对照组为轻，说明局部应用地塞米松是有效和可行的。
基金项目：河南省科委科技攻关项目(981170339)。
作者简介：杨波(1963—)，男，洛阳市人，硕士，副教授，硕士研究生导师。研究方向：脑外伤、脑出血和脑梗塞等诊治。
关方霞，博士生
[参考文献]
, http://www.100md.com [1] 袁绍记.大剂量激素在重型脑创伤及脑水肿的应用[J].国外医学神经病学神经外科学分册，1989，3：117-119.
[2] 郭京，赵雅度.重型脑损伤临床治疗的若干问题[J].中华神经外科杂志，1998，14：61-64.
[3] Dearden NM,Gibson JS,McDowall DG,et al.Effect of high-dose dexamethasone on outcome from severe head injury[J].J Neurosury,1986,64:81-88.
[4] Daley Yates PT,Gregory AJ,Brooks CD.Pharmacokinetic and pharmacodynamic assessment of bioavilability for two prodrugs of methylprednisolone [J].Br J Clin Pharmacol,1997,43:593-601.
, 百拇医药
[5] Gerndt SJ,Rordriguez JL,Pawli JW,et al.Consequences of high-dose steroid therapy for acute spinal cord injury[J].J Trauma,1997,42:2279-2284.
[6] 杨波，冯国慧，任国兴，等.急性颅内压增高对兔大脑中动脉血流速度的影响[J].中华创伤杂志，1995，11：41.
[7] 刘书君，陈喜中，杨波，等.多方向颅脑损伤打击器的制作与应用[J].河南实用神经疾病杂志，1999,2(2)：11-12.
[8] 信照亮，吕健，段国荣，等.局部应用地塞米松对创伤性脑水肿及血脑屏障通透性的影响[J].中华实验外科杂志，1997，14(6)：355-356.
收稿日期：2000-03-07, 百拇医药