耿明英，姚一博，沈光建，許民輝，李飛鵬，唐 琳，劉俊紅，周小琴

（第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所神經(jīng)外科，重慶 400042）

盡管伽瑪?shù)读Ⅲw定向放射外科現(xiàn)已經(jīng)成為神經(jīng)疾病重要的治療方式，但仍有許多亟待澄清的問(wèn)題［1］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是解決這些問(wèn)題的重要手段之一［2］。不過(guò)，目前尚缺乏與臨床一致的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用的伽瑪?shù)读Ⅲw定向放射外科設(shè)備，而臨床應(yīng)用的立體定向頭架又不適合小型動(dòng)物的固定，因而一定程度上限制了相關(guān)研究的開(kāi)展。為此，本研究設(shè)計(jì)和研發(fā)一種適配小型動(dòng)物及臨床伽瑪?shù)读Ⅲw定向頭架的固定裝置，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 適配固定裝置的結(jié)構(gòu)和安裝

本適配固定裝置主要是在實(shí)驗(yàn)用鼠立體定向固定架的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，選用高強(qiáng)度無(wú)磁性有機(jī)玻璃作為基本材料，利用臨床上Leksell立體定向框架上后組固定支桿作為固定基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成。其結(jié)構(gòu)包括：（1）動(dòng)物托盤(pán)（圖1A），大小為230mm×180mm×10mm。其尾部成梯形以適形于Leksell架基環(huán)，尾側(cè)有圓孔以便于動(dòng)物四肢的線(xiàn)段固定。（2）適配固定腳（圖1B）。分前后兩組，每組以中線(xiàn)為軸左右各一，對(duì)稱(chēng)固定于托盤(pán)底面，其左右距和前后距與Leksell立體固定架后組支桿的左右距和中空槽長(zhǎng)度相適。每個(gè)適配固定腳由圓形支桿（ф＝15mm），見(jiàn)圖1Ba，和半槽固定基座連接而成（圖1Bb）。半槽固定基座底部有一固定螺紋孔（ф＝5mm），由此以帶帽螺桿將適配固定裝置固定于Leksell立體固定架后組支桿上。（3）動(dòng)物頭部固定裝置。由耳和頭齒固定件組成（圖1C）。耳固定件包括一對(duì)立桿（ф＝15mm）和耳軸（ф＝7mm）（圖1Ca）。以托盤(pán)中線(xiàn)為軸，立桿固定于托盤(pán)上面偏頭側(cè)，其上有一螺紋孔，帶螺紋耳軸可穿過(guò)于其中。頭齒固定件置于托盤(pán)上面頭側(cè)中線(xiàn)（圖1Cb），由以帶帽螺桿調(diào)節(jié)的可前后滑動(dòng)的立桿和套在立桿上可上下滑動(dòng)的頭齒固定器構(gòu)成。頭齒固定器上有齒咬合孔和以帶帽螺桿調(diào)節(jié)的頭頂壓板。安裝時(shí)，腹腔麻醉動(dòng)物（以睫毛反射消失、呼吸及心律平穩(wěn)為度）后，將動(dòng)物置于托盤(pán)上。抬起動(dòng)物頭部，使外耳孔位于耳固定件之中，對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)動(dòng)耳軸固定外耳孔，盡量使動(dòng)物中軸位于托盤(pán)中線(xiàn)。根據(jù)頭位與水平面成角的要求，調(diào)整好頭齒固定件立桿的前后距和頭齒固定件器的高度，以帶帽螺桿固定維持。使動(dòng)物上下齒咬合于齒咬合孔，頭頂壓板壓住動(dòng)物頭頂并以帶帽螺桿調(diào)整其松緊度。將Leksell立體定向框架上后組固定支桿置于最長(zhǎng)位以完全暴露其中空槽。置荷動(dòng)物適配固定裝置于后組固定支桿上（頭側(cè)向上），半槽固定基座扣住支桿，底部螺紋孔正對(duì)中空槽，帶帽螺桿固定（圖2）。

圖1 適配固定裝置

圖2 適配固定裝置的安裝

2 適配固定裝置的測(cè)試和應(yīng)用

Wistar大鼠20只，200～250g，雌雄不拘，購(gòu)自第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，符合國(guó)家二級(jí)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)物經(jīng)1%的戊巴比妥鈉腹腔麻醉（40mg／kg）。消毒后，切開(kāi)頭皮，于一側(cè)顱骨上鉆一不通透骨孔，將硫酸銅點(diǎn)于其中。用涂有醫(yī)用生物膠的自身骨膜封閉骨孔后。按前述要求將動(dòng)物固定于適配固定裝置上，其頭位保持水平0度，然后將適配固定裝置連于Leksell立體定向固定架后組支桿。行MRI冠狀掃描，層間距1mm。將圖片傳至伽瑪?shù)吨委熡?jì)劃系統(tǒng)，在硫酸銅標(biāo)記平面確定一目標(biāo)點(diǎn)，測(cè)定其在Leksell立體系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)以及該點(diǎn)與同側(cè)腦頂面和中線(xiàn)的垂直距離。鉆透顱骨孔，伊文藍(lán)染后的細(xì)針垂直插入腦內(nèi)定位腦平面。將Leksell導(dǎo)向穿刺系統(tǒng)連于立體定向固定架，按前確定的三維坐標(biāo)調(diào)整導(dǎo)向穿刺系統(tǒng)，細(xì)針通過(guò)骨孔穿刺目標(biāo)點(diǎn)，注入伊文藍(lán)0.2mL。取下動(dòng)物，打開(kāi)其胸腔暴露心臟。經(jīng)左心室插管至升主動(dòng)脈起始處，剪開(kāi)右心耳。先用NS 200～300mL快速?zèng)_洗血液，隨后用含4%多聚甲醛300mL灌流固定40min。開(kāi)顱取腦，置恒溫冰凍切片機(jī)中行冰凍切片。切片時(shí)，以標(biāo)記平面前后5mm作連續(xù)冠狀切片，片厚20μm。確定穿刺點(diǎn)伊文藍(lán)濃染點(diǎn)，測(cè)定其與標(biāo)記平面、同側(cè)腦頂面和中線(xiàn)的垂直距離。發(fā)現(xiàn)與MR上測(cè)定值比較，在X、Y、Z方向的平均誤差分別為（0.15±0.27）、（0.27±0.33）、（0.26±0.42）mm。

依據(jù)大鼠立體定向圖譜［3］，應(yīng)用本裝置對(duì)128只 Wistar大鼠尾狀核頭部進(jìn)行4mm準(zhǔn)直器單靶點(diǎn)照射（照射劑量100 Gy），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物失固定率為3.7%，死亡率5.2%，其余動(dòng)物均準(zhǔn)確投照于目標(biāo)點(diǎn)。

3 討 論

伽瑪?shù)读Ⅲw定向放射外科（GSRNS）是根據(jù)立體定向原理，使用一次大劑量窄束伽瑪射線(xiàn)精確地聚集于顱內(nèi)靶點(diǎn)，使之產(chǎn)生局灶性破壞，而在靶組織邊緣劑量銳減，在靶組織邊緣形成一類(lèi)似刀割樣的界面，進(jìn)而達(dá)到疾病治療目的的學(xué)科。由于放射劑量分布的特殊性，決定了GSRNS能夠一次完成對(duì)靶區(qū)正?；虿∽兊姆派錃p，而又不損害周?chē)＝M織，也不考慮靶區(qū)組織對(duì)射線(xiàn)的敏感性，這與傳統(tǒng)的放射有著根本不同；同時(shí)，它也避免了開(kāi)放式手術(shù)所帶來(lái)的出血、感染、組織損傷等風(fēng)險(xiǎn)。基于此，GSRNS已迅速而廣泛地用于了顱內(nèi)疾病的治療，成為神經(jīng)外科一個(gè)重要輔助治療手段。不過(guò)，由于使用歷史不長(zhǎng)，GSRNS仍有許多亟待深入探討的問(wèn)題，如對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和病變的影響及機(jī)制、量效關(guān)系、神經(jīng)組織放射損傷的防治等，而動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是解決這些問(wèn)題的重要手段之一。

在GSRNS的實(shí)驗(yàn)研究中，大型動(dòng)物如犬、猴等是一個(gè)重要選擇［4－5］，其優(yōu)點(diǎn)之一在于能直接使用人的Leksell立體定向框架，但同時(shí)也具有實(shí)驗(yàn)成本高、難以進(jìn)行大批量樣本的實(shí)驗(yàn)研究等缺點(diǎn)。小型動(dòng)物如大鼠能有效克服上述缺點(diǎn)，但卻不能直接應(yīng)用人的Leksell立體定向框架。為此，加載適配固定裝置以適應(yīng)小型動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)研究成為了重要課題。不過(guò)，在已有的鼠立體定向?qū)嶒?yàn)研究中［6－8］，未見(jiàn)有關(guān)適配固定裝置的詳細(xì)報(bào)道。

本研究顯示伽瑪?shù)墩丈淝昂蟠笫驧RI定位片與腦切片均準(zhǔn)確投照于目標(biāo)點(diǎn)。在X、Y、Z方向的平均誤差分別為（0.15±0.27）、（0.27±0.33）、（0.26±0.42）mm。此后用于多篇研究生論文和博士論文的實(shí)驗(yàn)研究中，均驗(yàn)證了本裝置的精確性。本適配固定裝置在設(shè)計(jì)上主要考慮到下列因素：（1）無(wú)磁性、材質(zhì)便宜、獲取容易；（2）加工便利；（3）使用方便；（4）低強(qiáng)度麻醉狀態(tài)下固定可靠；（5）頭位可調(diào)，以利于使用動(dòng)物立體定向圖譜進(jìn)行立體定向手術(shù)。為此，本適配固定裝置選用了市場(chǎng)上普遍使用的高強(qiáng)度無(wú)磁性有機(jī)玻璃作為基本材料，參考了實(shí)驗(yàn)用鼠立體定向固定架頭齒固定裝置，巧妙地利用了臨床上Leksell立體定向框架上后組固定支桿作為適配固定基礎(chǔ)。經(jīng)測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)該適配固定達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，為放射外科的實(shí)驗(yàn)研究提供了便利條件［9－11］。

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