【摘要】：研究背景據(jù)2017年《中國心血管病報告》推算,目前我國心血管病患者人數(shù)已達2.9億,心血管疾病死亡人數(shù)占居民死亡人數(shù)的40%以上,其死亡率已高居首位,高于腫瘤和其他疾病。隨著人們生活方式的改變和生活水平的提高,冠心病已經(jīng)成為嚴重危害人類健康的重大疾病。由于心血管疾病的發(fā)生率逐年升高,而且心力衰竭(heart failure,HF)是許多冠心病患者的最終轉(zhuǎn)歸,因此心力衰竭已成為21世紀心血管醫(yī)生所面臨的重大挑戰(zhàn)。隨著冠脈介入技術(shù)的迅速發(fā)展以及處理復雜病變能力的不斷提高,越來越多的心衰患者通過經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(per cutaneous coronary intervention,PCI)技術(shù)減少心肌細胞的缺血缺氧,從而明顯改善患者心功能和預后。隨著對比劑的應用日趨廣泛以及用量不斷增加,對比劑腎病(contrast-induced nephropathy,CIN)的發(fā)生率也隨之明顯增加。CIN的臨床特征表現(xiàn)為血清肌酐水平在應用對比劑后24小時內(nèi)逐漸升高,2～3天達到峰值,7～10天內(nèi)血清肌酐下降至基線水平。臨床上CIN通常定義為在排除其他腎損害因素的情況下,患者應用對比劑后2～3d內(nèi)出現(xiàn)急性腎功能損害性疾病,具體的診斷標準為應用對比劑后2～3d內(nèi)血清肌酐較基礎值升高25%或升高44.2umol/L(0.5mg/dl)。對比劑腎病已成為醫(yī)院獲得性急性腎功能不全的第三大常見原因,僅次于腎灌注不足和腎毒性藥物引起的腎損害,是臨床上應用含碘對比劑后引起的最嚴重并發(fā)癥之一。CIN患者不僅并發(fā)癥多、住院時間長,而且預后差、死亡率高。既往研究表明普通患者應用對比劑后,CIN總的發(fā)病率大約2～3%。但在高齡、糖尿病、慢性腎病、慢性心力衰竭、低血壓及應用腎毒性藥物等高危患者,CIN的發(fā)病率高達11%～50%。由于目前CIN尚無特異性治療措施,因此早期進行危險分層、識別高危患者,積極采取預防措施顯得尤為重要。目前預防C IN的可能有效措施包括:首選應用等滲對比劑,盡量減少對比劑用量,充分給予水化治療,避免應用腎毒性藥物,給予他汀預處理,積極應用抗氧化劑如N-乙酰半胱酸、還原型谷胱甘肽、維生素C等。目前CIN的診斷標準主要依據(jù)血清肌酐(SCr)的升高水平,但由于SCr受多種因素的影響,其敏感性差,不能夠早期診斷CIN,從而延緩CIN的早期治療,因此臨床上需要應用一些能夠早期反應腎損害的生物學標志物來代替SCr。目前臨床上能夠反應CIN早期腎損害的標志物有:胱抑素C(CysC)、腎損傷分子-1(KIM 1)、白細胞介素-18(IL-18)、β2-微球蛋白(β2-MG)、中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、肝臟型脂肪酸結(jié)合蛋(L-FABP)等。研究表明,這些早期生物學標志物有助于早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療對比劑腎病,具有較好的敏感性及特異性。本研究不僅檢測尿素氮(BUN)、肌酐(Scr),估算腎小球濾過率(eGFR)等傳統(tǒng)反應腎功能損害的指標,而且還聯(lián)合檢測能夠早期反映腎損害的血清CysC、尿NAG酶和尿β 2-微球蛋白三個新型標志物,通過收集相關(guān)腎功能、腎小管功能變化指標進行對比分析,比較兩組患者之間腎損害的嚴重程度和對比劑腎病的發(fā)生率。既往研究表明患者應用高滲對比劑后CIN的發(fā)生率較高,而應用低滲或等滲對比劑后CIN的發(fā)生率明顯低于高滲對比劑,因此臨床上更傾向選用低滲或等滲對比劑。目前究竟是低滲對比劑還是等滲對比劑誘發(fā)CIN的發(fā)生率低,近年來的meta分析結(jié)論并不一致。有的研究表明應用等滲對比劑較低滲對比劑具有更低的CIN發(fā)生率,有的研究表明應用等滲對比劑與低滲對比劑誘發(fā)CIN的發(fā)生率無明顯差異。在目前臨床應用的對比劑中,大多數(shù)的觀點認為等滲對比劑碘克沙醇的腎毒性最低。美國ACC/AHA制定的臨床指南,在慢性腎病合并急性冠脈綜合征的患者中將碘克沙醇列為I類推薦、A級證據(jù)。一些隨機對照試驗表明,在高齡、糖尿病、慢性腎病患者中行冠脈介入治療時,等滲對比劑較低滲對比劑具有更低的CIN發(fā)生率。但在冠心病合并慢性心力衰竭患者中,目前應用等滲對比劑是否同樣能夠降低CIN的發(fā)生率還不清楚。本研究目的是在冠心病合并慢性心力衰竭患者行冠脈介入治療時,對比應用等滲對比劑與低滲對比劑誘發(fā)腎損害的嚴重程度CIN的發(fā)生率,而且還聯(lián)合檢測早期反映腎損害的血清CysC、尿NAG酶和尿β2-微球蛋白三個新型標記物來評價腎損害的嚴重程度,從而為冠心病合并慢性心力衰竭患者更好地預防CIN的發(fā)生,也為這類患者安全進行冠脈介入治療提供理論依據(jù)。目前CIN的發(fā)病機制尚未明確,認為可能是腎髓質(zhì)缺血缺氧損傷、對比劑對腎小管細胞的直接毒性作用、氧化應激以及炎性反應等多因素共同參與的結(jié)果。本課題還應用對比劑處理人腎近端小管上皮細胞,分析細胞增殖、凋亡變化,比較細胞炎癥、凋亡相關(guān)基因和蛋白表達,分析不同類型對比劑引起腎細胞損傷的可能機制。同時還構(gòu)建小鼠急性腎損傷模型,通過尾靜脈注射等滲或低滲對比劑,體內(nèi)分析兩種對比劑對于腎功能的影響和可能分子機制。研究目的1.在冠心病合并慢性心力衰竭患者行冠脈介入治療時,比較應用等滲與低滲對比劑出現(xiàn)腎損害的嚴重程度和CIN的發(fā)生率。2.聯(lián)合檢測早期反映腎損害的血清CysC、尿NAG酶和尿β 2-微球蛋白三個新型標記物來評價對比劑腎病患者的腎損害程度。3.通過細胞實驗和動物模型研究碘克沙醇和碘海醇誘發(fā)腎損害的分子機制,進一步闡明應用等滲與低滲對比劑時腎損害程度差異的原因。資料與方法1.研究對象:選取2015年1月～2016年5月在滕州市中心人民醫(yī)院心內(nèi)科收治的220例冠心病合并慢性心力衰竭患者,入選患者行冠狀動脈造影(CAG)或經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI),其中男性138例,女性92例,年齡在35～77歲之間,平均年齡(53.51±9.37)歲。所有入組患者均處于心力衰竭的穩(wěn)定期且LVEF在30%～50%之間,按照《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》中慢性心力衰竭診斷標準。剔除標準:懷孕或哺乳期婦女、有對比劑過敏史、急性心肌梗死、急性左心衰、血流動力學不穩(wěn)定、近5d內(nèi)應用過對比劑、糖尿病患者術(shù)前3d內(nèi)服用過二甲雙胍、嚴重肝功能不全、行透析治療的終末期腎病患者、惡性腫瘤患者等。本研究已通過滕州市中心人民醫(yī)院倫理委員會審查批準,所有入組患者術(shù)前均簽署知情同意書。人腎近端小管細胞系HK-2細胞購買自中國科學院上海生命科學研究院細胞庫。6-8周齡的雄性C57BL/6N小鼠購買自上海Slac實驗動物中心。2.研究對象分組:本研究為前瞻性、單盲、隨機研究,將入選220例患者按隨機數(shù)字表法分為兩組:對照組(1 10例)和觀察組(1 10例)。對照組應用江蘇揚子江藥業(yè)公司生產(chǎn)的低滲對比劑碘海醇(iohexol),男性57例,女性53例,年齡在32～75歲之間,平均年齡(52.36±10.60)歲。觀察組應用江蘇恒瑞醫(yī)藥公司生產(chǎn)的等滲對比劑碘克沙醇(iodixanol),男性61例,女性49例,年齡在38～79歲之間,平均年齡(54.16±9.82)歲。6-8周齡的雄性C57BL/6N小鼠并飼養(yǎng)于無特定病原體的條件下,隨機分配到實驗動物組。3.研究方法3.1臨床資料收集:收集并記錄入組患者基礎臨床資料:性別、年齡、身高、體重、體重指數(shù)、血壓數(shù)值、既往有無高血壓或糖尿病史、心功能指標、腎功能指標、治療心衰所用藥物、應用對比劑劑量、靜脈水化劑量等。3.2主要觀察指標:在術(shù)前所有患者均常規(guī)行心臟彩超、N-末端B型鈉尿肽(NT-proBNP)檢查評價心功能。術(shù)前常規(guī)化驗三大常規(guī)(血液、尿液、大便)、血生化、CysC、尿NAG酶、β2-MG及高敏C反應蛋白(hsCRP)。術(shù)后第1天、第3天復查尿常規(guī)、腎功能、NT-proBNP、CysC、尿NAG酶及β-MG及hsCRP。心內(nèi)科醫(yī)師按規(guī)范行CAG術(shù),并按標準方法行PCI術(shù)。所有入選患者在心功能耐受的情況下至少術(shù)前及術(shù)后6小時內(nèi)給予0.9%生理鹽水以0.5ml/(kg·h)速度常規(guī)靜脈滴注,同時鼓勵患者盡量多飲水。依據(jù)分組不同分別選用不同的對比劑,對照組和觀察組分別應用碘海醇和碘克沙醇,并記錄對比劑的應用劑量。主要觀察終點是兩組患者術(shù)后CIN的發(fā)生率。次要觀察終點是兩組患者術(shù)后第1天、第3天BUN、SCr、估計腎小球濾過率(eGFR)、CysC、尿NAG酶、β2-MG、尿比重及hsCRP變化水平。估計腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)計算公式采用簡化MDRD公式:估計腎小球濾過率[ml/(min·1.73m2)]=186×(血清肌酐)-1.154×(年齡)-0.203 ×(0.742女性)。血清Cr單位為mg/dl,年齡單位為歲。3.3細胞實驗:以MTT法檢測細胞增殖,TUNEL法檢測細胞凋亡,定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)檢測炎癥、凋亡相關(guān)mRNA的表達,Western blot實驗檢測炎癥、凋亡相關(guān)蛋白的表達。3.4急性腎損傷小鼠模型構(gòu)建:將C57BL/6雄性小鼠隨機分成六組:(1)A組,對照組(n=6);(2)B組,單側(cè)腎切除術(shù)模型(n=6);(3)C組,單側(cè)腎切除模型+斷水1天+0.9%生理鹽水(10μL/g,n=6);(4)D組,單側(cè)腎切除模型+斷水1天+呋塞米注射液(10 μL/g,n=6);(5)E組,單側(cè)腎切除模型+斷水1天+呋塞米注射液(10 μL/g)+碘海醇(10μL/g,n=6);(6)F組,單側(cè)腎切除模型+斷水1天+呋塞米注射液(10μL/g)+碘克沙醇(10μL/g,n=6)。模型構(gòu)建完成3周后進行尾靜脈注射對比劑,于對比劑注射前、注射后24h收集小鼠血液,檢測小鼠腎功能指標(Scr、BUN、Ccr)。對比劑注射后24h處死小鼠,收集小鼠腎組織,用HE染色、RT-PCR、Western blot方法對腎組織進行后續(xù)檢測。4.統(tǒng)計學方法:將本研究中所有實驗數(shù)據(jù)輸入EXECL表格,并使用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以x+s表示,兩樣本間比較采用Student's t-test檢驗,多組間比較采用ANOVA檢驗。計數(shù)資料以百分率(%)表示,組間比較采用Chi-square test檢驗,P0.05為差異有統(tǒng)計學意義。結(jié)果1.對比劑對于冠心病慢性心力衰竭患者腎功能的影響1.1兩組患者的基礎臨床資料、心功能指標、腎功能指標、治療心衰所用藥物、對比劑用量、靜脈水化用量均無統(tǒng)計學差異(P0.05),兩組之間具有可比性。1.2兩組患者腎功能指標的比較 低滲組與等滲組之間的血清BUN、Scr、eGFR、CysC術(shù)前無統(tǒng)計學差異(P0.05)。低滲組與等滲組之間血清BUN、Scr在術(shù)后第1天均有升高,但無明顯統(tǒng)計學差異,而低滲組與等滲組之間eGFR、CysC在術(shù)后第1天具有統(tǒng)計學差異(P0.05)。低滲組與等滲組之間的血清BUN、Scr、eGFR、CysC在術(shù)后第3天均具有統(tǒng)計學差異(P0.05)。1.3兩組患者腎小管功能的比較 低滲組與等滲組之間尿NAG酶、β2-MG、尿比重在術(shù)前無統(tǒng)計學差異(P0.05)。低滲組與等滲組之間尿NAG酶、β2-MG在術(shù)后第1天、第3天均有升高,且兩組間尿NAG酶、β2-MG差異具有統(tǒng)計學意義(P0.05)。低滲組與等滲組之間尿比重在術(shù)后第1天、第3天較前逐漸降低,但無統(tǒng)計學差異(P0.05)。1.4兩組患者高敏C反應蛋白的比較 低滲組與等滲組之間hsCRP在術(shù)前無統(tǒng)計學差異(P0.05)。低滲組與等滲組之間hsCRP在術(shù)后第1天、第3天均明顯升高,兩組間具有統(tǒng)計學差異(P0.05)。1.5兩組患者對比劑腎病發(fā)生率的比較低滲組和等滲組兩組患者總共發(fā)生46例CIN,CIN總的發(fā)生率為20.9%。其中低滲組患者發(fā)生32例CIN,CIN發(fā)生率為29.1%,等滲組患者發(fā)生14例CIN,CIN發(fā)生率為12.7%,兩組間CIN的發(fā)生率具有明顯統(tǒng)計學差異(P0.05)。在亞組分析中,低滲組行PCI患者CIN的發(fā)生率為36.2%,等滲組行PCI患者CIN的發(fā)生率為16.3%,兩組間CIN的發(fā)生率具有明顯統(tǒng)計學差異(P0.05)。低滲組未行PCI患者CIN的發(fā)生率為23.8%,等滲組未行PCI患者CIN的發(fā)生率為9.8%,兩組間CIN的發(fā)生率具有明顯統(tǒng)計學差異(P0.05)。在PCI和未行PCI患者的亞組分析中,等滲組患者CIN的發(fā)生率明顯低于低滲組患者,兩組間CIN的發(fā)生率具有明顯統(tǒng)計學差異(P0.05)。2.對比劑對于人腎近端小管細胞的影響碘海醇/碘克沙醇處理細胞后,HK-2細胞增殖較OmgI/mL對比劑處理的對照組明顯降低(P0.05),在40～120mgI/mL濃度區(qū)間內(nèi),碘海醇處理的HK-2細胞增殖較碘克沙醇處理組明顯減少(P0.05);含有120mgI/mL的碘海醇/碘克沙醇,處理細胞1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h后發(fā)現(xiàn),HK-2細胞增殖隨處理時間延長明顯降低(P0.05)。與對照組相比,碘海醇與碘克沙醇組細胞凋亡率均明顯增加,其中碘克沙醇組細胞凋亡率較碘海醇組明顯降低(P0.05)。碘海醇/碘克沙醇處理后,炎癥相關(guān)ED-1、TNF-ααmRNA表達明顯增加,碘克沙醇組ED-1、TNF-α mRNA表達較碘海醇組明顯降低(P0.05)。凋亡相關(guān)Bax、caspase-3 mRNA表達明顯增加,抗凋亡相關(guān)Bcl-2mRNA表達明顯降低,碘海醇組變化趨勢較碘克沙醇組更加明顯(P0.05)。碘海醇/碘克沙醇處理組與對照組相比,炎癥相關(guān)蛋白ED-1、TNF-α表達明顯增加,凋亡相關(guān)蛋白Bax、cleaved-caspase-3表達明顯增加,抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達明顯降低,且碘海醇處理組較碘克沙醇處理組各蛋白變化趨勢更加明顯(P0.05)。3.對比劑對于小鼠腎功能、腎組織及腎組織基因蛋白表達的影響B(tài)～F組小鼠對比劑注射前腎功能指標Scr、BUN明顯高于對照組A組,而Ccr則明顯低于對照組(P0.05),B～F組間各指標未見明顯差異(P0.05)。各組按預定方案處理后24h,B～D組小鼠腎功能指標較處理前無明顯差異(P0.05),E、F組小鼠腎功能指標Scr、BUN較注射前明顯升高、Ccr較對照組明顯降低,其中E組小鼠腎功能指標較F組變化更明顯(P0.05)。在A～F組小鼠腎組織HE染色后發(fā)現(xiàn)細胞損傷逐漸加重,E、F組小鼠腎組織細胞損傷均較D組更為明顯,其中以E組細胞損傷最為嚴重。與對照組A組相比,B～F組小鼠腎組織炎癥相關(guān)ED-1、TNF-ααmRNA表達均明顯增加(P0.05),B～D組間炎癥相關(guān)ED-1、TNF-ααmRNA表達無統(tǒng)計學差異(P0.05),E、F組炎癥相關(guān)ED-1、TNF-ααmRNA表達均較D組明顯增加,而E組ED-1、TNF-α表達較F組明顯增加,差異均有統(tǒng)計學意義(P0.05)。與對照組A組相比,B～F組小鼠腎組織凋亡相關(guān)Bax、caspase-3 mRNA表達均明顯增加,抗凋亡相關(guān)Bcl-2mRNA表達均明顯降低,差異有統(tǒng)計學意義(P0.05)。B～D組凋亡相關(guān)Bax、caspase-3 mRNA及抗凋亡相關(guān)Bcl-2mRNA表達無統(tǒng)計學差異(P0.05)。與D組相比,E、F組凋亡相關(guān)Bax、caspase-3mRNA表達明顯增加,抗凋亡相關(guān)Bcl-2mRNA表達明顯降低,差異有統(tǒng)計學意義(P0.05),E組Bax、caspase-3mRNA表達明顯高于F組,Bcl-2mRNA表達則明顯低于F組,差異均有統(tǒng)計學意義(P0.05)。與對照組A組相比,B～F組炎癥相關(guān)蛋白ED-1、TNF-α表達明顯增加,凋亡相關(guān)蛋白Bax、cleaved-caspase-3表達明顯增加,抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達明顯降低(P0.05),B～D組間各蛋白表達無統(tǒng)計學差異(P0.05)。E、F組與D組相比,炎癥相關(guān)蛋白ED-1、TNF-α表達明顯增加,凋亡相關(guān)蛋白Bax、cleaved-caspase-3表達明顯增加,抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達明顯降低,且E組較F組各蛋白變化趨勢更明顯(P0.05)。結(jié)論1.在冠心病慢性心力衰竭患者進行冠脈介入治療時,等滲對比劑較低滲對比劑能夠明顯降低CIN的發(fā)生率,因此等滲對比劑具有更低的腎毒性。聯(lián)合檢測早期反映腎損害的血清CysC、尿NAG酶和尿β2-MG三個新型標記物能夠全面、精確地評價腎損害的嚴重程度。2.對比劑可抑制人腎近端小管細胞增殖,增加了腎小管細胞的炎癥反應和細胞凋亡,低滲性碘海醇較等滲性碘克沙醇對細胞增殖、炎癥、凋亡的影響更顯著。3.對比劑可造成小鼠腎組織細胞損害,增加了小鼠腎組織的炎癥反應和細胞凋亡,低滲性碘海醇較等滲性碘克沙醇對小鼠腎組織細胞損害更顯著。
【圖文】：

圖１等滲組與低滲組胱抑素Ｃ的比較逡逑注：＊Ｐ＜０．邋０５，，與低滲組比較逡逑

圖２等滲組與低滲組尿ＮＡＧ酶的比較逡逑注：＊邋Ｐ＜０．邋０５，與低滲組比較逡逑
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R541.4;R541.6

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2 陳功;CT/熒光雙模對比劑與X線單源雙模成像研究[D];東南大學;2017年

3 李斌;腫瘤血管靶向性納米氧化錳對比劑的制備、成像及生物學效應的研究[D];第二軍醫(yī)大學;2014年

4 陳偉;磁共振單克隆抗體靶向?qū)Ρ葎⿲嶒炑芯縖D];第三軍醫(yī)大學;2001年

5 張昊凌;抗結(jié)核單克隆抗體靶向CT對比劑研制初探[D];復旦大學;2012年

6 韓姍;阿托伐他汀與普羅布考聯(lián)合用藥對對比劑急性腎損傷的預防作用及其可能機制的研究[D];天津醫(yī)科大學;2015年

7 劉素蘭;低kVp與能譜CT聯(lián)合ASIR技術(shù)及低濃度對比劑在腹主動脈CTA中的應用研究[D];山東大學;2017年

8 趙英明;對比劑腎病的基礎與臨床研究[D];南京醫(yī)科大學;2011年

9 王道才;MSCT雙低掃描在門靜脈成像中的可行性研究[D];山東大學;2014年

10 侯漠;磁性微泡對比劑介導超聲與磁共振圖像的配準與融合研究[D];東南大學;2015年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 鄭夢琪;評估兩種中性口服對比劑在CT小腸造影中應用價值的研究[D];山東大學;2019年

2 曾陽東;256排螺旋CT肺動脈雙低成像的臨床應用研究[D];廣西中醫(yī)藥大學;2018年

3 李鶴;低管電壓、低濃度對比劑聯(lián)合ASiR-V技術(shù)用于冠狀動脈CT成像的臨床研究[D];吉林大學;2018年

4 楊林林;光譜CT冠狀動脈支架成像最適KeV及對比劑濃度的模體研究[D];中國醫(yī)科大學;2018年

5 李倩;2型糖尿病患者接受對比劑后腎功能變化及其影響因素臨床探討[D];廣西醫(yī)科大學;2018年

6 古義鏹;G公司對比劑產(chǎn)品銷售模式創(chuàng)新研究[D];廣東外語外貿(mào)大學;2018年

7 安晨杰;3.0T BOLD MRI和DKI在對比劑腎損傷豬模型應用中的初步研究[D];天津醫(yī)科大學;2018年

8 童衛(wèi)玲;個性化對比劑方案結(jié)合CARE技術(shù)在冠脈CTA中的應用[D];天津醫(yī)科大學;2018年

9 藍文婷;超低容量、等滲濃度對比劑聯(lián)合低管電壓技術(shù)在頸動脈CTA中應用的可行性研究[D];浙江大學;2018年

10 王鴻;“雙低”技術(shù)在肥胖人群腎臟、腎上腺和腎動脈成像中的應用[D];延安大學;2018年

本文編號：2670093