李学义，王 伟，韩鸿宾，和清源，石春彦，王艾博，滕 泽

(1.长庆油田职工医院影像科，陕西 西安 710201；2.佛山市第一人民医院 中山大学附属佛山医院MR室，广东 佛山 528000；3.北京大学第三医院放射科 磁共振设备与技术北京市重点实验室，北京 100191；4.首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科，北京 100029)

脑细胞间隙(extracellular space, ECS)是脑细胞赖以生存的最直接空间，长期被认为仅有细胞间黏附与支撑的物理作用。近年来，研究[1-3]发现，ECS在细胞迁移、信息传递、细胞基本代谢与功能实现中均发挥着关键的作用。此外，经ECS输送药物为脑病治疗提供了新的路径[4]。研究[5]显示，较传统的静脉或口服给药，经ECS给药技术疗效更好。因此，对ECS内物质转运规律的研究在脑科学基础研究、临床脑病治疗方面均有重要意义。磁共振示踪法是研究ECS的新技术，其不但可实现全脑范围ECS物质转运的可视化，也可测量ECS内转运参数(如有效扩散系数和半衰期等)[6]。本研究采用磁共振示踪法探讨不同外界刺激下相关脑区ECS内物质转运的变化。

1 材料与方法

1.1 实验动物 将32只成年雄性SD大鼠(体质量250～300 g)随机分为4组，包括尾状核-对照组、丘脑-对照组、尾状核-运动组和丘脑-疼痛组，每组8只。本实验由北京大学健康中心批准(批准号LA2012-016)。

1.2 方法 检查过程中使用电热垫，使实验鼠体温维持在(38.0±0.5)℃。对大鼠脑进行MR扫描获得基准图像。

本研究发现虽然大鼠尾状核和丘脑的解剖位置紧密相邻，但两者ECS空间被隔断，其内的物质在两者之间不能进行跨区域转运，且Gd-DTPA的t1/2差异有统计学意义，提示大鼠脑内ECS具有分区分隔的特性，与既往认为脑ECS是高度联通的空间、物质在其内的扩散方向是随机的理论[9]相矛盾；其生理学和解剖学机制尚不清晰，值得进一步研究。

对尾状核-对照组和尾状核-运动组均采用2%的异氟烷和氧气混合物的气体麻醉。对尾状核-对照组全程麻醉，并每隔30 min进行1次MR扫描，至Gd-DTPA对丘脑-对照组所致的高信号消失为实验结束；对尾状核-运动组在注射对比剂后即刻进行MR扫描，复苏自主运动20 min后再次麻醉，每隔30 min进行MR扫描至实验结束。和丘脑-疼痛组采用腹腔内注射戊巴比妥、乙醇、水合氯醛、硫酸镁和丙二醇(0.3 ml/kg体质量)的复合麻醉。对丘脑-对照组全程麻醉，并每隔30 min进行1次MR扫描；对丘脑-疼痛组在注射对比剂后即刻进行MR扫描，然后在大鼠翻正反射阳性时给予前爪电刺激，刺激参数：电流强度5 mA，每次电刺激持续时间15 s、间隔5 s、持续10 min，刺激后再次给予腹腔麻醉，进行MR扫描至实验结束。

图1ECS内的示踪剂分布 A.尾状核-对照组，轴位示示踪剂向同侧皮层转运，未向内后方丘脑转运; B.丘脑-对照组，轴位示示踪剂在原位清除，亦未向尾状核区转运;相比尾状核，丘脑区示踪剂转运清除显著加速

图2 尾状核ECS中Gd-DTPA的分布 A.尾状核-运动组; B.尾状核-对照组 轴位示两组Gd-DTPA在尾状核ECS内清除过程相似

图3丘脑ECS中Gd-DTPA的分布 A.丘脑-疼痛组；B.丘脑-对照组 冠状位示Gd-DTPA在丘脑-疼痛组ECS内的清除显著减慢

采用Siemens Trio 3.0T MR扫描仪，8通道腕关节线圈，采用T1W三维磁化准备快速采集梯度回波序列，TR 1 500 ms，TE 3.7 ms，翻转角12°，翻转时间900 ms，层厚0.5 mm，视野267 mm，像素0.5 mm×0.5 mm×0.5 mm，采集时间290 s。

文中阐述了折臂式铁钻工底座回转机构工作原理为：电动机通过驱动轮带动行星轮将扭转力传递到回转轴承上进而实现了铁钻工整体的旋转运动，完成钻井上卸钻柱丝扣的工艺要求，并得出了以下结论：

固始鸡在鸡舍内养殖至120 d，鸡胸肉和腿肉中无抗养殖与有抗养殖比较，总氨基酸无差异，呈鲜味氨基酸、必需氨基酸无抗养殖高于有抗养殖。至180 d，鸡胸肉中总氨基酸无抗养殖略高于有抗养殖，但差异不显著；呈鲜味和必需氨基酸无抗养殖低于有抗养殖，非必需氨基酸则无抗略高，鸡腿肉中差异不明显。肝脏中总氨基酸、呈鲜味、必需和非必需氨基酸有抗养殖组更高。

1.3 图像分析 采用磁共振设备与技术北京市重点实验室开发的基于Matlab的软件，将图像自动进行刚性转化、相似度检测、插值和自适应优化，与基准图像进行对减后获得Gd-DTPA所致的信号强度增量ΔSI，将ΔSI线性变换为浓度后，计算示踪剂在ECS清除的半衰期(t1/2)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0统计分析软件，计量资料以±s表示，t1/2的比较采用独立样本t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

将研究区含水层结构概化为2层，第一层对应第四系松散层，地下水类型为孔隙水；第二层为岩溶含水层,地下水类型为潜水。其边界条件概化为：北侧为定流量边界，西侧和东侧为隔水边界，南侧为定水头边界。废渣填埋场是本次评价的主要污染源，污染迁移模拟过程中将这个污染源作为排放面源进行模拟。研究区总面积约为5.06 km2，研究区地下水流系统概化为非均质各向异性三维稳定流。

2 结果

脑ECS占活体脑容积的20%，但由于ECS是直径为38～64 nm的不规则形纳米管道系统，且在离体状态下ECS会发生显著变化。因此，现有常规诊断用成像系统均无法直接采集到ECS的结构信息。目前，对在体脑ECS结构和功能的精准测量主要依靠电化学和光学示踪法，通过研究示踪分子在ECS内的转运规律，推测ECS的生物物理属性，但均存在测量深度和范围的限制[7]。因此，本实验室设计一种新的示踪技术，通过对深部组织细胞间隙的成像，实现全脑范围ECS内物质转运的多维可视化，并通过图像后处理和数理建模定量分析ECS相关理化参数(如纡曲度)和物质在ECS内的转运参数(如有效扩散系数和t1/2)。该技术的原理是将磁性示踪剂Gd-DTPA立体定向导入ECS，Gd-DTPA可缩短2.41～2.5埃距离内水分子的弛豫时间，呈高信号；通过监测高信号的范围即可推测Gd-DTPA扩散的范围，利用MR多角度成像的优势，可实现ECS内物质转运的三维可视化；同时通过图像处理和数学的方法，将MR图像的信号强度变化转化为示踪剂浓度的变化，建立浓度—时间—位置的相关函数，计算示踪剂转运和清除有关的参数[8]。

3 讨论

尾状核ECS内的Gd-DTPA可转运至邻近皮层区，丘脑ECS内Gd-DTPA的转运局限于原位，未观察到向邻近区域进行跨区域转运，见图1。尾状核-对照组、丘脑-对照组Gd-DTPA的t1/2分别为(104.30±54.12)min和(49.93±2.11)min，差异有统计学意义(t=2.839,P<0.05)。尾状核-运动组Gd-DTPA的t1/2为(113.42±47.32)min，与尾状核-对照组比较差异无统计学意义(t=0.359,P>0.05，图2)。丘脑-疼痛组的Gd-DTPA的t1/2为(109.40±10.33)min，与丘脑-对照组比较，Gd-DTPA的清除显著减慢(t=15.954,P<0.05；图3)。

将大鼠保定于立体定位系统，暴露其前囟，根据尾状核和丘脑坐标进行穿刺(尾状核坐标为前囟前1.0 mm、前囟旁3.5 mm、深度5.0 mm；丘脑坐标为前囟后3 mm、前囟旁2 mm、深度6 mm)，将2 μl稀释的Gd-DTPA(10 mmol/L)通过微量注射针和自动药物注射泵注射至尾状核和丘脑区，速率0.2 μl/min，后等待5 min预防对比剂反流。将大鼠以俯卧位放入MR扫描仪行注射后扫描。

本研究发现外界刺激可调控大鼠相关脑区ECS内物质的转运。物质在ECS内的转运过程复杂、影响因素较多，既与ECS的生物物理性质(如空间纡曲度、液体黏度等)有关，也与物质的化学物理性质(如分子量大小、电荷等)有关。最近研究[7,10]证实扩散和体流是物质转运的两种运动形式，脑浅表的皮层神经元活动可引起一过性的物质扩散速度减慢[11]。本研究采用体外痛觉刺激后发现痛觉相关脑区——丘脑ECS内物质转运和清除显著变慢，进一步证实体外刺激可调控相关脑区ECS内物质转运活动的规律，且实现了深部核团的检测，也实现了对这种转运变化的实时监测成像。

因此，本文通过总结目前医养结合养老服务评价研究的现状，依据系统理论和相关利益者理论，结合采用DEA评价方法，对医养结合服务进行绩效评价模型的设计，并以青岛市养老服务机构为例进行实证分析，提出改进医养结合养老服务的路径，以弥补现有研究的不足，促进医养结合养老服务的新发展。

但本研究未发现大鼠尾状核-运动组和尾状核-对照组Gd-DTPA的t1/2存在差异，可能原因为：尾状核是运动环路的重要部位，主要参与奖赏-控制性运动和奖赏-自主性运动，通过尾状核建立的这种奖赏引导型运动体系，生物体可趋利避害[12]。但相对于在痛觉感受中处于核心地位的丘脑[13]，尾状核在运动的发生和感受中居于辅助地位，尾状核的损伤甚至切除并不会导致明显的运动障碍[14]；另外解剖学上显示尾状核主要由神经纤维构成，其细胞密度远低于丘脑区。上述原因均可导致外界刺激后尾状核区ECS的变化程度远小于丘脑，对其内物质转运的影响并不显著。

本研究的局限性：未对ECS内物质转运受外界刺激调控的机制进行进一步研究，影响ECS内物质转运的相关因素较多，如神经细胞生理活动、细胞外基质、组织间液的成分和流动、水通道蛋白等。今后需探寻与调控相关的关键性因素。

综上所述，本研究通过磁共振示踪法证明大鼠深部脑ECS内的物质转运可被外界刺激调控，有助于理解大鼠脑功能活动和其运作机制，也可为优化经脑ECS途径给药技术提供支撑。

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