mozkový edém je hlavním přispěvatelem ke špatnému výsledku v mnoha neurologických stavech (např. Historicky, v modelech onemocnění zvířat, edém byl kvantifikován porovnáním obsahu vody v postižené tkáni s normálním mozkem. Obsah vody byl vyjádřen jako % vody v mozku, stanoveno z rozdílu hmotnosti za mokra a za sucha (tj. hmotnosti vody) děleno hmotností za mokra (1-3). Jak je popsáno níže, je to nešťastné, protože to může vést k nesprávné interpretaci dopadu „malých“ změn v % mozkové vody.
k prozkoumání tohoto problému se z literatury používají různé příklady poranění mozku a pomocí rovnic se vypočítají tři parametry.
K prokázání těchto podmínek, data z Betz et al. (4) se používá. Potkani podstoupili 6 hodin trvalého střední mozkové artérie (MCAO) a pak byla tkáň vzorku z ipsilaterální (ischemické) a kontralaterální kůry. U 100 mg vzorku ipsilaterální kůry byla suchá hmotnost 17,6 mg a hmotnost vody 82,4 mg. Pro kontralaterální kůru měla stejná vlhká hmotnost vzorku suchou hmotnost 21,4 mg a hmotnost vody 78,6 mg. Z rovnice 1 měly vzorky ipsi-a kontralaterální kůry % obsah vody 82,4 a 78,6%, což je rozdíl 3,8%. Při použití rovnice 2 je však obsah vody v ipsilaterální kůře 4,68 g vody / g suché hmotnosti, zatímco u ipsilaterální kůry je 3,67 g vody / g suché hmotnosti. Za předpokladu, že se hmotnost suché tkáně v průběhu 6 hodin MCAO nezmění, znamená to, že dochází ke zvýšení obsahu vody o 27,5%. Pomocí kontralaterální kůry vzorek obsah vody, a konečné ipsilaterální suché hmotnosti, je možné vypočítat počáteční mokré hmotnosti na ipsilaterální vzor (3.67+1)*17.6 = 82.2 mg, a proto, s použitím Rovnice 3 otok tkáně jako 21,6%. Tento příklad ukazuje, že poměrně malá změna % obsahu vody ve skutečnosti odráží velké změny tkáňové vody a otoku tkáně.
Tabulka 1 uvádí pět příkladů z literatury, které zahrnují různé neurologické stavy. Wagner a kol. (5) uvádí, že u perihematomální bílé hmoty u prasete byl obsah vody 86% ve srovnání se 73% na kontralaterální hemisféře. Z hlediska obsahu vody (g / g suché hmotnosti) to představuje 127% změnu, zatímco otok tkáně byl 93%. Tyto výsledky ukazují velikost změn obsahu vody a otoku, které mohou vyplynout z edému mozku. Je třeba také poznamenat, že vztah mezi % obsahem vody a buď obsahem vody (g/g sušiny) nebo otokem mozku není lineární. To je zdůrazněno na obrázku 1, který vykresluje změny v % obsahu vody s dalšími dvěma parametry pro hypotetickou tkáň, s počátečním obsahem vody 77%. Změna v % obsahu vody o 1% výsledků (78%), v 6 a 4,5% zvýšení obsahu vody (g/g suché hmotnosti) a otok mozku, v tomto pořadí, ale 10% nárůst v % obsahu vody (až 87%) výsledky v 100 a 77% změna v těchto dvou parametrů.
graf znázorňující vztah mezi % obsahem vody a buď procentními změnami obsahu vody (g/g sušiny) nebo otokem. % Obsah vody v hypotetickém kousku mozkové tkáně se zvyšuje v 1% přírůstku od výchozí hodnoty 77%. Pro každý přírůstek se vypočítá procentuální změna obsahu vody (g / g suché hmotnosti), stejně jako stupeň otoku tkáně.
Tabulka 1
% Mozek obsah vody, obsah vody (g/g suché hmotnosti) a % otok mozku v pěti studiích na poranění mozku z literatury (viz rovnice 1-3 na to, jak tyto byly vypočítány). Vezměte prosím na vědomí, že % změny v posledních dvou parametrech s poraněním byly 4 až 7krát větší než u % obsahu mozkové vody. ICH = intracerebrální krvácení, TBI = traumatické poranění mozku.
| Model | % Mozku, obsah vody | obsah Vody (g/g sušiny) | otok Mozku | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Non – zranění | Zraněných | % změnit | Non – zranění | Zraněných | změna v% | změna v% | |
| Krysa globální ischemie (7) | 77.16% | 78.2% | 1.3% | 3.38 | 3.59 | 6.2% | 4.8% |
| Krysa fokální ischemie (4) | 78.6% | 82.4% | 4.8% | 3.67 | 4.68 | 27.5% | 21.6% |
| Rat ICH (Referenční) | 78.0% | 81.9% | 5.0% | 3.54 | 4.52 | 27.6% | 21.5% |
| Krysa TBI (8) | 78.6% | 84.2% | 7.1% | 3.67 | 5.33 | 45.1% | 35.4 |
| Prase ICH -bílá hmota (5) | 73% | 86% | 17.8% | 2.70 | 6.14 | 127% | 93% |
Gerriets et al. měření % obsahu vody (metoda mokré/suché hmotnosti) a hemisférického otoku (pomocí zobrazování magnetickou rezonancí) u stejných potkanů 24 hodin po trvalém MCAO (6). Hlásili % obsahu vody 80,08 a 75,89% v ipsi-a kontralaterálních hemisférách, což představuje nárůst o 4,19%. To bylo doprovázeno 18,34% otokem ipsilaterální hemisféry, jak bylo hodnoceno pomocí MRI. Tato přímá měření také naznačují, že relativně „malé“ změny v % obsahu vody ve skutečnosti odrážejí velkou změnu otoků tkáně.
dopad edému mozku může být lokální změnou prostorových vztahů mezi buňkami a lokálním průtokem krve nebo globální v důsledku změn intrakraniálního tlaku, průtoku krve a potenciální herniace. V této souvislosti Tabulka 1 uvádí čtyři studiích na potkanech, z nichž jedna je z modelu globální ischemie s reperfuzí (7) a ostatní tři jsou z více fokální poranění (MCAO, intracerebrální krvácení a poranění mozku s více místních odběr vzorků tkáně; (4, 8, 9)). Studie globální ischémie hlásila zvýšení % obsahu mozkové vody ze 77,16 na 78,2%, což je menší nárůst, než byl hlášen u tří fokálních modelů. Je však třeba poznamenat, že tato malá globální zvýšení mohou mít hluboký vliv na intrakraniální tlak (a potenciální herniaci). Otok mozku může být zpočátku kompenzován posunem CSF (a krve). Nicméně, CSF tvoří pouze ~15% lebeční objem (nitrolební CSF objem ~200 ml (10) a mozek hmotnost 1350 g) a, jak je znázorněno na Obrázku 1, což představuje nárůst v mozku obsah vody od 77 do 80%, protože 15% otok mozku, vyčerpávající všechny možné posunutí.
jako měření má % obsah vody v mozku tu nevýhodu, že edém (zvýšení vody) ovlivňuje jak čitatel, tak jmenovatel, hmotnost vody a vlhkou hmotnost. Je to bohužel zakořeněné ve vědecké komunitě. Je proto důležité si uvědomit, že relativně malé změny v % mozku obsahu vody může skutečně odrážet velké změny v absolutním obsahu vody v mozku a otok mozku. Ty mohou potenciálně způsobit velké lokální narušení struktury a / nebo globální účinky na intrakraniální tlak a průtok krve.