【摘要】：背景 脾臟是人體內(nèi)最大的免疫器官,擁有多種免疫活性細(xì)胞因子,有著重要的抗感染、抗腫瘤功能,同時(shí)又是機(jī)體儲(chǔ)血、濾血、造血和毀血的器官;研究還發(fā)現(xiàn)脾臟與機(jī)體內(nèi)分泌關(guān)系密切;對肝臟、腸道的多種生理功能起著重要的調(diào)節(jié)作用。傳統(tǒng)治療脾亢的方法有脾切除、脾動(dòng)脈部分栓塞術(shù)(PSE)和脾臟射頻消融術(shù)(RFA)。脾切除不僅容易導(dǎo)致免疫力下降,增加感染的發(fā)生幾率,而且還可能增加血漿的粘滯度,提高血栓栓塞的發(fā)生率;脾動(dòng)脈部分栓塞術(shù)和脾臟射頻消融有誘發(fā)出血的危險(xiǎn),而且伴有劇烈疼痛、發(fā)熱等反應(yīng)。 超聲空化效應(yīng)是超聲熱效應(yīng)之外的另一種主要的物理效應(yīng);是指液體中微氣泡在超聲作用下產(chǎn)生震蕩、膨脹、收縮以及內(nèi)爆等一系列動(dòng)力學(xué)過程,伴隨瞬態(tài)高溫、高壓、沖擊波、放電和微射流等多種能量釋放行為。微泡可以降低超聲空化的閾值,用低能量的超聲激發(fā)情況下,可以發(fā)生顯著的空化效應(yīng),后者可以造成小血管管壁機(jī)械損傷、出血、血腫和血栓形成。 研究目的 已知微泡增強(qiáng)的超聲空化可能產(chǎn)生顯著的血管損傷效應(yīng)。本研究采用自行研發(fā)的新型脈沖式超聲治療儀,聯(lián)合靜脈注射超聲造影劑,對健康新西蘭大白兔的脾臟進(jìn)行血流阻斷的治療,視覺比較治療前后靶區(qū)脾臟的灰度超聲造影,定量分析實(shí)驗(yàn)前后脾實(shí)質(zhì)的造影聲學(xué)強(qiáng)度,了解其血供情況和血循環(huán)的狀態(tài);同時(shí),病理切片檢查探討脾臟血流阻斷初步的病理機(jī)制,對脾臟超聲空化的生物學(xué)效應(yīng)和潛在的治療作用進(jìn)行初步的研究。 材料與方法 一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和分組 健康成年新西蘭大白兔36只,雌雄不限,體質(zhì)量1.7-2.5kg,由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。根據(jù)是否進(jìn)行超聲照射、有無微泡介導(dǎo)、有無凝血酶原參與將36只實(shí)驗(yàn)兔隨機(jī)分成四組,A:單純微泡組(Microbubbles,MB);B:單純超聲組(Ultrasound,US);C:超聲微泡組(Ultrasound and Microbubbles,USMB);D:凝血酶原+超聲微泡組(Prothrombin and Uultrasound and Microbubbles,PUSMB);每組9只。PUSMB組予緩慢靜脈推注凝血酶原(20IU/kg)后立即采用脈沖式超聲照射聯(lián)合經(jīng)靜脈微泡注射;USMB組采用脈沖式超聲照射聯(lián)合經(jīng)靜脈微泡注射;US組用等量的生理鹽水替代微泡,采用脈沖式超聲照射;MB組經(jīng)靜脈推注微泡,超聲治療頭假照。 二、實(shí)驗(yàn)儀器與材料 脈沖式聚焦超聲治療儀,由第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院超聲科提供,超聲頻率831KHZ,脈沖寬度100-1000微秒可調(diào),峰值聲壓4.6Mpa,平均聲強(qiáng)0.89W/cm2。 “脂氟顯”脂膜微泡,第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院超聲科研制,其核心氣體為全氟丙烷,外觀呈乳白色凝乳狀,平均粒徑2μm,其中98%小于8μm,微泡濃度為4-9×109/ml。 三、實(shí)驗(yàn)方法 經(jīng)耳緣靜脈注射2%的戊巴比妥鈉麻醉動(dòng)物,劑量1.5ml/kg,同時(shí)建立耳緣靜脈通道。麻醉后將兔仰臥固定于實(shí)驗(yàn)裝置解剖臺上,經(jīng)手術(shù)暴露脾臟后輕輕牽出腹腔,以生理鹽水紗布周圍固定。PUSMB組予靜脈緩慢推注20IU/kg凝血酶原后,立即經(jīng)靜脈緩慢推注微泡,劑量為0.1ml/kg的生理鹽水稀釋液,同時(shí)用超聲治療頭垂直脾臟輕接觸輻照5min;USMB組無凝血酶原注射,其余與PUSMB組相同;US組以超聲治療探頭垂直輻照5min,用相同劑量的生理鹽水替代微泡;MB組經(jīng)靜脈注射微泡同USMB組,同時(shí)超聲治療頭假照脾臟5min。治療前及治療后0min、30min和60min四個(gè)時(shí)間點(diǎn)對脾臟進(jìn)行診斷性的超聲造影檢查并記錄二次諧波灰度超聲造影動(dòng)態(tài)影像。造影完成后,回放動(dòng)態(tài)圖像,啟用聲學(xué)密度的分析軟件QLAB,分析脾臟實(shí)質(zhì)感興趣區(qū)域(ROI)輻照前及輻照后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)間強(qiáng)度曲線(TIC),計(jì)算達(dá)峰時(shí)間(t)及峰值強(qiáng)度(PI)。每組治療后0min時(shí)隨機(jī)選取其中的三只實(shí)驗(yàn)兔處死,治療后60min后處死其余的實(shí)驗(yàn)兔,均獲取脾臟輻照區(qū)及其周圍組織,進(jìn)行常規(guī)病理切片,HE染色,光鏡下檢查組織的病理學(xué)改變。 四、超聲造影分析 使用PILLIPS公司IU22彩色多普勒超聲診斷儀,9L高頻線陣探頭,頻率5-9MHz,超聲造影模式。造影時(shí)先使用二維顯像方式顯示脾臟縱切面,調(diào)整好放大的倍數(shù)、圖像深度;然后選擇最佳顯示切面,切換到造影狀態(tài),打開雙幅模式,顯示屏上出現(xiàn)雙幅實(shí)時(shí)圖像,一幅為用來觀察造影的圖像,另一幅為實(shí)時(shí)的灰階圖像,用來監(jiān)視從而保證始終處在同一切面圖上;抽取“脂氟顯”微泡懸液(0.02ml/kg),用生理鹽水稀釋成5ml后經(jīng)耳緣靜脈快速推注完畢(3-5s內(nèi)),隨即用2ml生理鹽水沖注;注入造影劑同時(shí)啟動(dòng)超聲診斷儀內(nèi)置記時(shí)器實(shí)時(shí)不間斷的觀察脾臟切面的灌注及回聲強(qiáng)度,記錄各組在脈沖聚焦超聲治療前及治療后0min、30min和60min靶區(qū)的二次諧波灰度超聲造影動(dòng)態(tài)影像;啟用QLAB聲學(xué)密度分析軟件,選擇正方形的取樣框,大小約1.5×1.5mm,置于脾臟輻照區(qū)域(脾臟暴露部分的中央?yún)^(qū)域,ROI邊緣位于上下包膜的中央),避開顯影的大血管,由儀器自帶程序自動(dòng)繪制成-強(qiáng)度曲線(TIC),計(jì)算出達(dá)峰時(shí)間(t)及峰值強(qiáng)度(PI)。 五、病理檢查 輻照后大體觀察脾臟外觀、輻照區(qū)域的損傷情況;取材輻照區(qū)域及周邊未損傷組織,于福爾馬林液固定,HE染色,光鏡觀察組織的病理學(xué)改變,包括血栓、微血栓、血管周圍及組織細(xì)胞的改變。 六、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 各組數(shù)據(jù)均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差( X±S)表示,同組治療前后的數(shù)據(jù)比較采用配對t檢驗(yàn),不同組之間比較采用成組均數(shù)比較的t檢驗(yàn)或t′檢驗(yàn),檢驗(yàn)均以P 0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,所有數(shù)據(jù)均采用SPSS16.0軟件進(jìn)行。 結(jié)果 36只實(shí)驗(yàn)兔全部完成實(shí)驗(yàn)過程。 一、大體病理觀察 治療前各組脾臟呈均勻的鮮紅色。治療后,凝血酶原聯(lián)合超聲微泡治療組、超聲微泡治療組脾臟的輻照區(qū)域呈明顯暗紅色,未輻照區(qū)略變暗,輻照區(qū)與未輻照區(qū)有較清晰的邊界;單純超聲組和單純微泡組脾臟整體略變暗,輻照區(qū)域(假照區(qū))與正常組織之間無明顯分界。 二、超聲造影結(jié)果 (一)肉眼觀察:治療前可見造影劑迅速進(jìn)入脾臟組織,脾臟整體呈均勻一致的增強(qiáng),血流灌注良好,無充盈缺損,視覺分析無顯著差異。治療后0min,PUSMB組、USMB組可見造影劑緩慢地由脾動(dòng)脈進(jìn)入輻照區(qū)域,該區(qū)域增強(qiáng)延遲,增強(qiáng)程度降低,呈明顯的低灌注區(qū)和負(fù)性顯影區(qū),與周邊正常脾臟組織分界較清晰,結(jié)果重復(fù)性好;MB組和US組造影劑仍然迅速地進(jìn)入輻照區(qū)域,呈均勻增強(qiáng),灌注良好,與治療前無差別。治療后30min、60min,PUSMB組輻照區(qū)域增強(qiáng)仍延遲,灌注增強(qiáng)繼續(xù)減低,缺損區(qū)增大;USMB組輻照區(qū)域灌注缺損縮小,灌注的強(qiáng)度有所恢復(fù);MB組和US組則無明顯變化。 (二)聲學(xué)密度(AD)定量分析:治療前,各組TIC曲線上升支陡直,治療后PUSMB組、USMB組的TIC曲線上升支平緩,峰值強(qiáng)度(PI)值分別由治療前的22.2±0.48、21.7±0.50降至治療后0min的13.8±1.92、12.4±1.89。達(dá)峰時(shí)間(t)值分別由治療前的8.2±0.54、7.9±0.64延長為治療后0min的15.6±1.37、10.8±1.56。治療后30min,60min觀察,PUSMB組、USMB組的達(dá)峰時(shí)間與0min相近,PUSMB組PI值不斷下降,USMB組PI值出現(xiàn)不同程度的上升。US組、MB組治療前后各時(shí)間點(diǎn)TIC曲線未見明顯改變,達(dá)峰時(shí)間及峰值強(qiáng)度無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 三、病理學(xué)檢查 MB組:治療后0min及治療后60min均可見脾竇大小均勻,內(nèi)見幾個(gè)紅細(xì)胞;脾索結(jié)構(gòu)清楚,無明顯出血、細(xì)胞變性、水腫和血栓形成。 US組:治療后0min及治療后60min均可見脾竇稍擴(kuò)張,但大小尚均勻,脾索結(jié)構(gòu)清楚,可見幾個(gè)紅細(xì)胞滲出,未見出血、細(xì)胞變性、水腫和血栓形成。 USMB組:治療后0min,可見脾竇不同程度地?cái)U(kuò)張,內(nèi)見較多紅細(xì)胞滲出;脾索受壓結(jié)構(gòu)不清楚,血管周圍組織細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的水腫,小血管內(nèi)可見血栓形成;治療后60min,可見脾竇擴(kuò)張程度稍減輕,仍有較多紅細(xì)胞滲出,部分小血管內(nèi)仍可見血栓形成;脾索受壓情況稍緩解,結(jié)構(gòu)隱約可見,血管周圍組織細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的水腫。 PUSMB組:治療后0min,脾竇顯著擴(kuò)張、內(nèi)見大量紅細(xì)胞淤積,脾索受壓,結(jié)構(gòu)不明顯,血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,可見小血管內(nèi)血栓形成;治療后60min,脾竇仍然顯著擴(kuò)張,除部分血竇內(nèi)可見微血栓形成外,稍大血管內(nèi)也可見血栓形成;血管周圍組織細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的水腫。 結(jié)論 一、微泡增強(qiáng)的超聲空化效應(yīng)可阻斷正常兔脾臟組織的血流,表現(xiàn)為灌注明顯延遲、減少及出現(xiàn)缺損區(qū),但隨著時(shí)間的推移,血流灌注可出現(xiàn)不同程度的恢復(fù),凝血酶原增強(qiáng)其阻斷效果。 二、微泡增強(qiáng)的超聲空化效應(yīng)阻斷脾臟血流的主要機(jī)制可能是損傷小血管,造成血管淤血、血栓及小血腫,從而阻斷了血液循環(huán)。凝血酶原加速并鞏固血栓形成,增強(qiáng)了阻斷效果。
【圖文】：

34附 圖圖1 治療前，肉眼觀察脾臟呈均勻的鮮紅色；圖2 治療后，單純超聲組輻照后脾臟呈較均勻的暗紅色，，輻照區(qū)域與正常區(qū)域分界欠清；圖3 治療后，凝血酶原聯(lián)合超聲微泡治療組輻照區(qū)域呈淤血暗紅色，比周邊正常組織顏色更暗，可見比較清晰的邊界。

圖2 治療后，單純超聲組輻照后脾臟呈較均勻的暗紅色，輻照區(qū)域與正常區(qū)域分界欠清；圖3 治療后，凝血酶原聯(lián)合超聲微泡治療組輻照區(qū)域呈淤血暗紅色，比周邊正常組織顏色更暗，可見比較清晰的邊界。
【學(xué)位授予單位】：廣州醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R445.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2613333