ラットモデルにおけるレーザースペックルイメージングを用いた急性硬膜下血腫における開頭術時の皮質脳血流動態の可視化

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Brain Res..2020 Sep;1742:146901. S0006-8993(20)30257-2. doi: 10.1016/j.brainres.2020.146901.Epub 2020-05-20.

ラットモデルにおけるレーザースペックルイメージングを用いた急性硬膜下血腫における開頭術時の皮質脳血流動態の可視化

Visualization of cortical cerebral blood flow dynamics during craniotomy in acute subdural hematoma using laser speckle imaging in a rat model.

Cheng Wang
Liang Xian
Xiangrong Chen
Zuanfang Li
Yi Fang
Weiming Xu
Liangfeng Wei
Weiqiang Chen
Shousen Wang

PMID: 32445715 DOI: 10.1016/j.brainres.2020.146901.

抄録

減圧開頭術による大量退院は、急性硬膜下血腫（ASDH）に対する標準的な介入と考えられている。しかし、半球状の腫脹はASDH患者の術中および術後の管理を複雑にしており、先行研究では、この方法は虚血/再灌流（I/R）傷害を損傷する可能性があることが明らかにされている。外傷性脳損傷（TBI）後の脳血管反応に焦点を当てた研究はほとんどない。血腫除去前後の相対的な脳血流（RCBF）を特徴づけるために、ラットに400μLの静脈血またはパラフィンオイルを硬膜下輸液して傷害を与えた。MRIスキャンを行った。その後、ASDHラットを用いて、血腫除去中の皮質RCBFをレーザースペックルイメージング（LSCI）を用いてリアルタイムでモニターした。動静脈領域および毛細血管領域のCBFを定量化し、カスタムアルゴリズムを介して独自のベースライン値に正規化した。シャム群では、大脳皮質のCBFは頭蓋骨切開前よりも頭蓋骨切開後の方が高かった。しかし、血腫注入群では、動脈と毛細血管のCBFが高いのに対し、静脈のCBFは頭蓋骨切開前よりも頭蓋骨切開後の方が低かった。両群間で生じた静脈CBFの変化の差は統計学的に有意であった。血管系の3成分は開頭手術に対して不均一な反応を示したことから，二次的な脳損傷の基礎となっている可能性が示唆された．

Mass evacuation with decompressive craniotomy is considered a standard intervention for acute subdural hematoma (ASDH). However, hemispheric swelling complicates the intraoperative and postoperative management of ASDH patients, and previous studies have revealed that this approach can damage ischemic/reperfusion (I/R) injury. Few studies have focused on the cerebrovascular response following traumatic brain injury (TBI). To characterize the relative cerebral blood flow (rCBF) before and after removal of the hematoma, rats were injured by a subdural infusion of 400 μL of venous blood or paraffin oil. MRI scans were performed. Then, we monitored cortical rCBF during hematoma removal in real time using laser speckle imaging (LSCI) in ASDH rats. The CBF of arteriovenous and capillary regions were quantified and normalized to their own baseline values via a custom algorithm. In the sham group, the cortical CBF was higher post-craniotomy than pre-craniotomy. However, in the hematoma injection group, the CBF of arteries and capillaries was higher while the venous CBF was lower post-craniotomy than pre-craniotomy. The difference in the changes in vein CBF that occurred between the two groups was statistically significant. The three components of the vascular system showed heterogeneous responses to craniotomy, which may be the basis for secondary brain injury.