【摘要】： 腦是機(jī)體的最高神經(jīng)中樞，其代謝活動(dòng)特別旺盛。腦需求的 血液占心輸出量的15-20％，耗氧量占整個(gè)機(jī)體耗氧量的20-25％， 而腦組織無能量儲(chǔ)藏，不論任何原因?qū)е氯毖蛉毖�，將�?huì)產(chǎn)生 一系列嚴(yán)重的神經(jīng)功能傷害，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。如果缺血/缺氧幾分 鐘，即可引起腦神經(jīng)功能障礙，完全缺血/缺氧超過30min，即可發(fā) 生不可逆腦損傷。有調(diào)查顯示，缺血/缺氧腦損傷已成為人類致殘 和死亡的主要原因之一。所以其早期的診斷是及時(shí)正確治療、改 善預(yù)后、減少病殘和死亡的關(guān)鍵。 電阻抗斷層成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）技 術(shù)是對(duì)人體施加無傷害的電信號(hào)，通過體表測量其響應(yīng)信號(hào)，根 據(jù)驅(qū)動(dòng)、響應(yīng)信號(hào)的關(guān)系，用一定的重構(gòu)算法得到人體內(nèi)部的電 阻抗或其變化的分布。若能利用EIT技術(shù)對(duì)腦功能變化進(jìn)行監(jiān)測 和成像，即通過對(duì)局部或整體腦阻抗變化進(jìn)行監(jiān)測和成像，則可 以對(duì)腦組織的缺血、出血、腫瘤生長等變化進(jìn)行及時(shí)連續(xù)監(jiān)測和 定位，而且與現(xiàn)有的CT、MRI等技術(shù)相比，EIT具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)， 費(fèi)用低廉，易于操作以及功能成像等優(yōu)勢，因此我們開展了用EIT 技術(shù)對(duì)腦功能檢測的研究工作。 本研究采用18只家兔作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，結(jié)扎頸動(dòng)脈法制造缺血 腦損傷，自制了用于定量測量離體生物組織的阻抗測量盒，通過 Solartron 1255阻抗分析儀，分別用二電極、四電極法對(duì)正常、缺 血家兔腦組織進(jìn)行了在體、離體測量，測量頻率為1Hz-1MHz，以 第四軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文 研究腦缺血同腦阻抗變化之間的關(guān)系，分析腦組織的復(fù)電阻抗頻 率特性，并嘗試?yán)?16電極 EIT系統(tǒng)對(duì)家兔缺血腦功能變化進(jìn)行 了動(dòng)態(tài)成像。本研究還利用四電極法，測量了離體人顱骨組織“ 個(gè)個(gè)體，69個(gè)樣本人 離體人腦組織Q個(gè)個(gè)體，15個(gè)樣本）的復(fù) 電阻抗頻率特性，對(duì)它們的電阻抗特性進(jìn)行了探索研究，以便為 進(jìn)一步的研究提供參考。 主要研究工作與內(nèi)容如下： 1．在體測量了缺血前后家兔腦組織電阻抗頻率特性，頻率范圍 IHzJ，測量頻率點(diǎn)61個(gè)，從IHz開始以對(duì)數(shù)形式遞增， 每次測量時(shí)間4060秒（以下離體測量方法均與此相同）： 2．離體測量了缺血前后家兔腦組織復(fù)電阻抗頻率特性，并分析了 其復(fù)電阻抗頻譜特性： 3．利用我們的 EIT系統(tǒng)，采用 16電極對(duì)家兔大腦單側(cè)缺血腦功 能變化進(jìn)行了動(dòng)態(tài)成像； 4．測量了離體人顱骨組織復(fù)電阻抗頻率特性，并分析了其復(fù)電阻 抗頻譜特性、人顱骨組織電阻抗與不同解剖結(jié)構(gòu)顱骨（含有板 障層和不含板障層＊ 的關(guān)系； 5．測量了離體人腦組織復(fù)電阻抗頻率特性，初步分析了離體人腦 組織的復(fù)電阻抗頻譜特性。 主要研究結(jié)果與結(jié)論： 1．家兔腦組織在體測量結(jié)果顯示，缺血后腦阻抗明顯增大，在體 電阻抗變化在IHz刁 頻率范圍可達(dá)乃％，在IKHz以上達(dá) 到 15％，提示用 EIT方法對(duì)腦缺血進(jìn)行成像是可行的。 第4頁 第四軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位倫文 2。通過對(duì)離體家兔腦組織復(fù)電阻抗測量結(jié)果作進(jìn)一步分析，得到 了離體家兔腦組織在IHz1MHz頻率范圍內(nèi)的復(fù)電阻抗等效電 路模型。該模型的復(fù)電阻抗頻譜特性（Cole（ole曲線人 幅頻 特性及相頻特性均較好地反映出了該組織的復(fù)電阻抗特性，為 進(jìn)一步構(gòu)建腦組織的等效電路模型提供了參考。 3．與其它生物組織相比較，離體正常家兔腦組織復(fù)電阻抗特性比 較復(fù)雜，表現(xiàn)在： 1）離體家兔腦組織復(fù)電阻抗虛部的絕對(duì)值頻率特性曲線，并末 呈現(xiàn)如其他生物組織一樣的單峰走勢，而是呈單調(diào)上升趨 勢。 u離體家兔腦組織復(fù)電阻抗Cole（ole圖，也并未呈現(xiàn)如其他 生物組織一樣的圓弧狀，而是呈單調(diào)下降趨勢。 3）離體家兔腦組織復(fù)電阻抗等效電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 以上結(jié)果提示，所測離體家兔腦組織組成成分比較復(fù)雜， 在進(jìn)一步的測量中應(yīng)將組成腦組織的各個(gè)部分區(qū)分開來單獨(dú)進(jìn) 行測量，得出各自的復(fù)電阻抗等效電路模型。 4．16電極 EIT成像系統(tǒng)對(duì)家兔單側(cè)腦組織缺血成像結(jié)果顯示，利 用EIT技術(shù)對(duì)腦功能進(jìn)行監(jiān)測是可行的，提示對(duì)于與腦部供血 變化相關(guān)的生理。病理變化，可以用EIT技術(shù)來進(jìn)行成像和檢 測。但要實(shí)現(xiàn)EIT的臨床應(yīng)用，還需在測量電極系統(tǒng)，腦部生 理、病理變化與腦阻抗的關(guān)系等多個(gè)方面做進(jìn)一步研究。 5．離體人顱骨組織電阻抗頻率特性顯示，在低頻區(qū)域＊IKHZ） 其電阻抗較為平穩(wěn)，在高頻區(qū)域卜IKHZ）開始隨著頻率的增 第5頁 第四軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文 高而減小，提示采用適當(dāng)提高驅(qū)動(dòng)電流頻率的方
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2001
【分類號(hào)】：R312

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 任超世;EIT──一種誘人的醫(yī)學(xué)成像新技術(shù)[J];電子科技導(dǎo)報(bào);1996年05期

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本文編號(hào)：2756885