关键词:
脑卒中
MCAO大鼠
弹性成像技术
腓肠肌
肌纤维横截面积
肌间脂肪
摘要:
背景
脑卒中是全球第二大死亡原因,也是致残的主要原因。脑卒中患者的常见并发症包括但不限于痉挛和关节挛缩,严重妨碍脑卒中患者运动功能的恢复,从而影响脑卒中患者的生活质量和日常生活活动能力,增加家庭和社会的负担。剪切波弹性成像(Shear wave elastography,SWE)是一种定量超声技术,通过估算剪切波在肌肉中传播的速度,反映肌肉粘弹性的生物力学特性。大多数研究肯定了其在脑卒中后评估瘫痪、痉挛肌肉的潜在辅助应用价值,相比于传统量表评估卒中后肌肉的硬度有其独特的优势,技术安全无创,能够提供客观数据,可以提供弹性、粘弹性、硬度等重要生物力学信息。该技术具有发展成为临床上评估肌肉的巨大潜力,同时能够辅助探究脑卒中后肌肉生物力学特性的病理生理机制。目前SWE评估卒中后肌肉的硬度的影响因素仍处于探索阶段。应用SWE评估脑卒中患者的研究主要探索慢性期卒中患者的肌肉表现,相对缺乏卒中早期的相关研究。此外,卒中的严重程度与肌肉硬度之间的关系仍有待探究。以往研究表明,肌肉硬度的改变与其结构成分的改变可能存在一定的相关性。超声弹性剪切波检查卒中后肌肉的硬度表现,或许能够成为临床评估卒中患者预后的量化参考指标之一。
目的
探究不同梗死时间的脑卒中大鼠亚急性期腓肠肌(GM)超声弹性特征表现,及其与腓肠肌病理特征之间的相关关系。
方法
采取大脑中动脉阻塞(MCAO)的方法制备脑卒中动物模型,SD雄性大鼠造模后为假手术组(n=6)、脑梗死1.5h组(n=7)和脑梗死2h组(n=6)。各组大鼠在不同时间点完成体质量测量、改良神经功能缺损评估(MNSS)、背地性测试(Negative geotaxis test),术后1月在活体上完成剪切波超声弹性成像检查,评估GM肌肉硬度。随后取材进行HE染色采集腓肠肌肌腹横截面积大小的信息,以及进行油红O染色探究腓肠肌肌间脂肪含量的改变。
结果
超声结果显示,梗死2h组偏瘫侧GM的Young’s模量均大于1.5h组和假手术组(P<0.001),而1.5h组与假手术组之间没有统计学差异(P=0.242);2h组、1.5h组和假手术组之间健侧GM的Young’s模量的差别均有统计学意义(P均<0.001)。组内比结果显示,2h梗死组和1.5h梗死组大鼠左右侧GM的Young’s模量的差别均有统计学意义(2h组,t=-12.72,P<0.001;1.5h组,t=-3.62,P=0.01)。病理检查结果显示,2h组患侧GM的肌纤维横截面积小于1.5h组和假手术组(2h组vs.1.5h组,P=0.002;2h组vs.假手术组,P=0.003);1.5h组和假手术组相比,两者GM的肌纤维横截面积的差异没有统计学意义(P=0.92)。健侧组间比较结果显示,2h组右侧GM的肌纤维横截面积小于1.5h组和假手术组(2h组vs.1.5h组,P=0.001;2h组vs.假手术组,P=0.015);1.5h组和假手术组相比,两者GM的肌纤维横截面积的差异没有统计学意义(P=0.896)。油红O染色结果显示三组大鼠双侧下肢GM均无明显脂肪增多。相关性结果得出,术后一月的健侧GM的Young’s模量与其肌纤维的横截面积呈中等强度正相关关系;至于患侧结果显示,术后一月的GM的Young’s模量与其肌纤维的横截面积无相关关系。术后1月双侧GM的Young’s模量差值与背地性测试结果、MNSS评分呈正相关(背地性测试,r=0.641,P=0.003;MNSS,r=0.778,P<0.001)。
结论
MCAO大鼠造模术不同梗死时间对大鼠下肢GM的超声弹性特征有影响,且MCAO术后1月大鼠患侧肌纤维横截面积与肌肉硬度不相关,肌肉间脂肪组织的改变不明显,与早期下肢GM肌肉硬度的改变可能不相关。