急性腦中風溶栓治療的磁振造影替代指標：建立磁振張量影像在7T磁場的中大腦缺血變化動物模式(2/2)

背景 目前急性缺血性中風在症狀發生後三小時內可以使用rtPA 作溶栓治療，其中影像治療的依據為電腦斷層攝影顯 示中大腦動脈支配區有小於三分之一的腦梗塞或沒有梗塞後出血。最近的研究指出，使用磁振造影技術來作指 引急性腦梗塞治療時機有可能突破三小時的時間限制，執行上利用腦灌流權重影像(perfusion-weighted imaging) 和擴散權重影像(diffusion -weighted imaging)所得到病灶的體積差異找出缺血半影區(ischemic penumbra)，做為 給予靜脈內溶栓藥物的初步依據，以期能根據每個病人中風狀況決定溶栓治療。臨床實務上，由於病人能接受 治療的時間非常急迫，目前的磁振造影後處理決定半影區的方法耗時耗力，因此對於急性缺血性中風的患者時 常緩不濟急。如何在有效的時間內能取得單一快速且準確的磁振影像，作為給予溶栓藥物的判斷依據，即替代 指標（surrogate marker），著實為臨床研究上的當務之急。依據最新的研究指出，擴散張量影像(diffusion tensor imaging)可以偵測腦部因中風而伴隨的微結構變化；在中風初期病灶區域的擴散張量參數常高於正常區域，而 後隨時間漸低於正常區域，如果使用DTI 參數fractional anisotropy (FA)當指引，急性腦中風溶栓治療時間有可 能可以延長。本研究在國科會通過的第一年動物實驗研究中，我們使用永久栓塞中大腦動脈模式，發現中風區 域的FA 與缺血半影區的FA 對缺血有不同的反應；中風區域的FA 在中風發生後6 小時內仍高於對側正常腦的 FA 值，其變化隨時間由開始30%增加值漸降至10%。缺血半影區的FA 始終維持約10%高於對側正常腦的FA 值。這個結果顯示早期中風腦的顯微結構還未崩解之前，其缺血半影區的FA 維持相對穩定，這顯示FA 的變化 可以反應缺血辦影區的區域。我們將申請第二年與第三年計畫，執行中大腦動脈暫時性栓塞動物模式，同時將 進行已經通過人體試驗的人體試驗，以進一步證驗FA 在急性腦缺血中風的替代指標角色。 試驗方法 本計畫原計畫三年，第一年動物模式已經建立，預計接續兩年完成暫時性性缺血性中風模式（模擬治療後效 應），以瞭解磁擴散張量隨時間變化的動物模式，同時納入急性缺血性中風病人的腦磁振擴散張量系列變化作 為比較。研究方法主要利用模擬缺血性中風的動物，獲得在磁振造影中的擴散張量影像、擴散權重影像、腦灌 流權重影像及磁化率權重影像（susceptibility-weighted imaging）等各項功能性參數，來作為缺血性中風病人在 給予急性期藥物治療之評估指標之一。計畫第二年，將在7 Tesla MRI 環境建構出模擬暫時性（線性動脈內阻 塞）缺血性中風的動物模型，並完成在1.5 Tesla MRI 環境下人腦與動物不同造影技術參數的最佳化，建立擴散 張量參數、擴散權重影像、腦灌流權重影像與磁化率權重影像的後處理程式。第二及第三年為主要收案研究期， 除完成收集30 位急性缺血性中風之病人與共30 隻暫時性缺血性中風之實驗鼠，觀察其功能性參數隨時間上的 變化並相互比較，進一步分析動物與人腦其結果之關聯性。 計畫目標 1、使用擴散張量影像（FA）評估大腦白質纖維在急性缺血性中風後系列變化（time course）並與腦擴散權重 影像，腦灌流權重影像定量分析相對照，以期瞭解缺血半影區與FA 變化的關係 2、建立超高磁場（7T）暫時性（模擬中風溶栓治療）缺血性中風之動物模式，將各項參數與FA 進行比較及 相關性分析，找出提供臨床診斷及治療缺血性中風病人之指標。 3、研究磁化率權重影像在腦缺血後再灌流腦出血之可能機轉，細胞水腫，與血流參數的關連。 預期成果 預期可以建立人與動物腦缺血後磁張量係數（FA）時序變化與缺血半影區之關連性，作為未來多家醫院大規模 (multicenter trials)的研究基礎。