大鼠脑脊液鼻漏模型的建立及MR成像研究

吕 艺 金莹莹 韩 芳 高 璐 张家文

脑脊液鼻漏是脑脊液经破裂的硬脑膜、蛛网膜及骨折或不完整的颅骨所致的漏口流入副鼻窦、鼻腔形成的脑脊液外漏。漏口常见于筛窦顶壁、筛板、蝶骨，额窦后床较少见[1]。由于病因的不同，漏口的大小、结构，硬膜中断的程度、性质，颅内压（intracranial pressure，ICP）下降程度及硬膜脑膨出的程度均有所改变。Schlosser and Bolger根据病因将脑脊液鼻漏分为5类：外伤性，医源性，自发性，先天性及肿瘤性[2]。在所有脑脊液鼻漏病例中，80%～90%是由于颅脑外伤颅底骨折造成。外伤性与医源性颅底骨质缺损由于漏口周围是健康骨质及正常颅内压，常伴随较好的预后。先天性颅底缺损较少见，约63%发生于盲孔。63%～88%的自发性脑脊液漏与颅内压升高有关，筛板、蝶骨是漏口常见部位。自发性脑脊液鼻漏患者中约50%～100%伴发脑膨出，且复发率高达25%～87%，这与升高的颅内压及颅底骨质的继发改变有关。肿瘤性及较大漏口的脑脊液鼻漏也有很高的复发可能性。部分外伤性漏口会自然闭合，然而，9%～50%未经处理的脑脊液鼻漏患者可能并发脑膜炎，且风险随着时间的延长而增加[3-4]。

脑脊液鼻漏的主要临床表现为鼻腔内有清亮液体流出，低头时增多，常伴随头痛。Bernal-Sprekelsen等发现约1/3颅底外伤后出现脑脊液鼻漏的患者在创伤后平均约1．5年的时间内出现脑膜炎[5]。脑脊液鼻漏的主要危险在于易导致颅内感染及低颅压综合征，增加患者致残率和致死率。脑脊液鼻漏往往由于术前漏口数量及位置诊断不准确，不能修补成功，对于脑脊液鼻漏特别是迁延不愈的脑脊液鼻漏同时合并颅内感染者，其病情复杂，目前尚无明确及有效的治疗方法。因此，建立脑脊液鼻漏模型对该类疾病进行深入研究，具有重要的临床意义。

方 法

购买SPF级SD雄性大鼠6只，体质量250～300g，来源于上海斯莱克实验动物有限公司。动物实验通过医院伦理审查、按规程进行动物实验操作及动物处死后的处理。首先采用腹腔注射10%水合氯醛麻醉，按照剂量2ml/kg体重计算，接着使用12号注射针头（上海凯乐输液器厂生产，型号规格：1．2×34TW）经鼻腔穿刺至颅底，有突空感停止进针，大鼠俯卧于CT检查床（GE Discovery 750HD，120 kVp，805mA ， 层厚 0．625mm，转速 0．8s/r ，螺距 0．984，旋转时间 0．8s），0．625mm 层厚扫描头颅，观察针头位置，调整进针位置。经针头注入微量造影剂（＜0．1ml）碘海醇（300mgI/ml，GE医疗公司生产）。再次行CT扫描，显示脑室显影。最后将大鼠移至Siemens 3．0 MR扫描床，使用上海晨光多通道大鼠线圈，将大鼠取俯卧头低位[6]。行MR扫描，包 括 TSE T1WI（TR 993ms，TE 12ms）、TSE T2WI（TR 4340ms，TE 76ms），层厚2mm，FOV 60mm×60mm，分辨率256×256。稳态构成干扰(constructive interference in steady state，CISS)序列（TR 15．18ms，TE 7．59ms），层厚 2mm，FOV 60mm×60mm，分辨率320×320。扫描结束后，断头处死大鼠，暴露颅骨和穿刺道。

结 果

1．CT

脑脊液鼻漏模型6只SD大鼠全部造模成功，成功率100%。CT薄层扫描显示穿刺针经鼻腔进入脑组织，冠状面重建示穿刺针全程行径，最大密度投影（maximum density projection，MIP）、容积再现（volumerendering，VR）三维重建更直观显示脑脊液鼻漏通道（图1A～C）。经穿刺针注入微量造影剂后，再次行薄层CT扫描，可见脑室内高密度影（图1D）

2．脑脊液鼻漏磁共振成像

MR扫描TSE T1WI未见明显异常（图2A），TSE T2WI及CISS见鼻腔内有高信号的脑脊液（图2B、C），高信号影延伸至鼻腔内，与CT冠状面MIP重建所示穿刺孔道相一致，且CISS显示更清晰。

图1 A．CT冠状面重建见穿刺针在鼻窦内走行；B、C．CT后处理VR及MIP图像示穿刺针全貌，与冠状面重建相吻合，D．注入微量对比剂后CT薄层扫描示脑室内高密度影。

图2 A．TSE T1WI未见明显异常，B．TSE T2WI见鼻腔内高信号，较穿刺孔道一致，C．CISS示鼻腔内高信号边缘锐利，较TSE T2WI显示更清晰。

图3 A．暴露颅骨后见穿刺孔道，B．拔出穿刺针后可见少量液体自穿刺孔流出（箭头）。

3．SD大鼠颅骨解剖显示通道

断头处死大鼠后，暴露颅骨及穿刺孔道（图3A），可见与穿针孔相一致的颅骨缺损区。将大鼠置于头低位，可见少量液体自穿刺孔中流出（图3B）。

讨 论

脑脊液鼻漏是临床上较难处理的疾病之一。不及时处理的脑脊液鼻漏可发生危及生命的严重并发症，如低颅压综合征、脑膜炎、颅内脓肿形成、颅腔积气等。持续性脑脊液鼻漏、漏口较大而难以自愈或愈合时间较长的鼻漏是必须要修复的[7]。自Papay (1989)报道应用鼻内镜修补脑脊液鼻漏以来，经过30年的摸索、总结，鼻内镜下修复脑脊液鼻漏已成为治疗脑脊液鼻漏的首选治疗方案。联合应用CT、MRI、鼻内镜进行术前准确定位脑脊液鼻漏的解剖位置对手术成功有重要的参考意义。

脑脊液鼻漏模型成功建立有助于该病进一步深入的基础理论和临床研究。国外学者Rodolfo曾应用兔作为造模动物，成功制备脑脊液鼻漏模型[8]，但由于他们未在CT监控下操作实验，成功率不高，即使应用较大动物兔颅腔进行实验，成功率也仅为50%。本实验使用SD大鼠，在CT引导下准实时监控穿刺路径，并进行三维重建，直观显示鼻漏通道，模型成功率达到100%。本研究选取的实验方法较Rodolfo更加实用且简单易行，为以后的脑脊液鼻漏相关实验奠定基础。

Hu等发现聚乙烯吡咯烷酮（poly vinylpyrrolidone，PVP）膜包覆的油酸修饰氧化锰纳米颗粒（the oleic-capped MnOnanoparticles），即MnO@PVP NPs在体内实验中实现脑脊髓液信号增强，即MnO@PVP NPs可以通过血脑屏障（blood brain barrier，BBB）的空间[9]，表明MnO@PVP NPs在MRI脑脊液造影中有潜在的应用价值。在本研究中大鼠脑脊液鼻漏模型基础上，可进一步探讨纳米材料对脑脊液鼻漏漏口定位的潜在应用价值。

MRI作为一种无创检查方法，且对脑脊液信号敏感，在脑脊液鼻漏诊断中发挥着重要作用。TSE T2WI序列作为当今最常用的扫描方法，通过使用高梯度场强和尽可能短的梯度转换时间，在神经系统成像中广泛应用。常规重T2WI需要很长的TR及TE才能达到水成像的效果，由于扫描层厚较厚，且长回波时间将导致空间分辨率及信噪比降低。而CISS序列利用重T2WI效应，该序列信号的获得不依靠TR，因而用短TR不会影响长T2的组织信噪比，能做到突出脑脊液的信号，从而能达到“脑室系统造影”的效果，且较短的TR还可以缩短扫描时间[10-11]，但是尚未见有大鼠脑脊液鼻漏成像报道。本研究中我们应用GE 3．0T MR，使用小动物专用线圈，同时行TSE T2WI及CISS序列检查，均成功显示SD大鼠脑脊液鼻漏，CISS序列显示脑脊液高信号显示较TSE T2WI清晰，说明CISS序列能较敏感地显示脑脊液鼻漏，为脑脊液鼻漏的后续研究提供成像支持。

本研究首次在CT引导下成功建立了大鼠脑脊液鼻漏模型，并能应用TSE T2WI、CISS序列成像清楚显示漏口，为脑脊液鼻漏的准确诊断和临床治疗提供研究基础。

致 谢

感谢复旦大学附属华山医院神经外科孙兵教授、杜倬婴博士在本文大鼠模型制作方面提供的帮助。