Evaluation verschiedener Schlaganfallmodelle im Tierexperiment Perfusionsuntersuchungen mit einem Flat-Panel-Volumen-Computertomographen
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Zusammenfassung
Mit 65.133 Todesfällen pro Jahr (statistisches Bundesamt 2006) belegt der Schlaganfall Platz drei der Mortalitätsstatistiken in Deutschland. Die Prävention und die erfolgreiche Behandlung des Schlaganfalls sind daher sowohl versorgungsmedizinisch als auch gesundheitspolitisch von großer Relevanz.Die Bildgebung des Gehirns und seiner Durchblutung ist ein wesentlicher Bestandteil der Schlaganfalldiagnostik und maßgebend für die weitere evidenzbasierte Behandlung.Die flat-panel Computertomographie ist eine nicht-invasive Methode zur dreidimensionalen Bildgebung im Tierversuch. Durch eine hohe Ortsauflösung und gleichzeitiger hoher z-Achsenabdeckung sind Perfusionsmessungen im gesamten Organ möglich. Mit dieser Arbeit sollte beurteilt werden, ob mittels eines flat-panel Volumen CT Perfusionsmessungen bei zerebraler Ischämie grundsätzlich durchführbar sind. Dafür wurden zum einen drei tierexperimentelle Schlaganfallmodelle untersucht, welche sowohl einen permanenten als auch einen transienten Gefäßverschluss induzieren. Zum anderen erfolgten Perfusionsmessungen bei zerebraler Ischämie und dekompressiver Hemikraniektomie. Im ersten Experiment wurden männliche Ratten der Gattung Wistar in 4 Gruppen randomisiert. Dabei wurde in der ersten Gruppe ein transienter Verschluss (Fadenmodell mit Reperfusion nach 90 Minuten) und bei Gruppe II und III ein permanenter Verschluss (Fadenmodell und Makrosphärenmodell) induziert; Gruppe IV diente als Kontrollgruppe. Blutfluss und Blutvolumenmessungen erfolgten 24 Stunden nach der Induktion des Infarktes. Dabei wurden sowohl im und um das Infarktgebiet sowie an den korrespondierenden Stellen der nicht infarzierten Hemisphäre quantifiziert. Die Gantry-Rotationszeit betrug dabei 1 Sekunde und der Scanvorgang dauerte 30 Sekunden. Die Infarktgröße wurde postmortal mittels 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) Färbung ermittelt.Die Infarktvolumina der verschiedenen Interventionsgruppen unterschieden sich nicht. Hingegen zeigte sich in den Infarktgebieten eine signifikant reduzierte Perfusion subkortikaler Regionen bis auf 78,2% (Gruppe II, p = 0,005) und 79,9% (Gruppe III, p = 0,012) sowie, im Vergleich zur nicht betroffenen Seite, der gesamten Hemisphäre bis auf 77,4% (Gruppe II p = 0,010) und 82,0% (Gruppe III, p = 0,049). Die Untersuchung des zerebralen Blutvolumens wies keine signifikanten Unterschiede zwischen den Interventionsgruppen auf.Im zweiten Experiment wurden ebenfalls männliche Ratten der Gattung Wistar randomisiert in zwei Gruppen geteilt. Bei beiden Gruppen wurde ein Hirninfarkt mittels Fadenmodell und anschließender Reperfusion (nach 90 Minuten) durchgeführt. Eine Gruppe wurde vor der Reperfusion hemikraniektomiert (Experiment II, Gruppe I). Die Perfusionsuntersuchungen erfolgten analog zum ersten Experiment. Die Infarktvolumina zeigten auch hier keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. Die Untersuchungen des zerebralen Blutflusses wiesen im Vergleich der Hemisphären einen signifikant höheren Blutfluss (Kortex 108,6 % p=0,041) der reperfundierten und hemikraniektomierten Tiere im Vergleich zu denen ohne Hemikraniektomie auf. Die Messungen des Infarktkerns und des Infarktrandbereichs zeigten keine signifikanten Unterschiede. Wie auch in Experiment I waren die Ergebnisse der Blutvolumenmessungen nicht statistisch signifikant. Die Ergebnisse belegen, dass Perfusionsstudien bei zerebraler Ischämie in tierexperimentellen Studien mit dem flat panel Volumen-CT grundsätzlich möglich und durchführbar sind. Sowohl einfache Unterscheidungen des zerebralen Blutflusses zwischen permanenten Verschlussmodellen und gesunder Kontrolle, als auch differenzierte Vergleiche zwischen reperfundierten mit und ohne Hemikraniektomie zu permanenten Gefäßverschlüssen konnten mit dieser Methode evaluiert werden. Damit stellt diese Untersuchungsart eine neue und sinnvolle Methode zur nicht-invasiven dynamischen Bildgebung in tierexperimentellen Schlaganfallmodellen dar. Darüber hinaus bestätigten die Ergebnisse der zerebralen Blutflussmessungen, dass das Makrosphärenmodell eine nützliche Alternative gegenüber dem weitverbreiteten Fadenmodells ist, wenn permanente Gefäßverschlüsse induziert werden sollen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler Verlag