超聲造影檢測(cè)大鼠腸系膜微循環(huán)流速的研究.docx

1、超聲造影檢測(cè)大鼠腸系膜微循環(huán)流速的研究張群霞鄭元義駱杰王志剛?cè)胶钋社娛栏鶑堓x任建麗摘要目的通過顯微鏡及超聲造影對(duì)大鼠腸系膜微循環(huán)情況進(jìn)行檢測(cè)，探索用超聲微泡測(cè)量微循環(huán)血流速度的可靠性。方法將10只大鼠腸系膜放置于倒置顯微鏡下，觀察并動(dòng)態(tài)記錄腸系膜微循環(huán)情況。由大鼠股靜脈注射超聲微泡，對(duì)顯微鏡檢測(cè)后的局部腸系膜微循環(huán)進(jìn)行超聲造影檢查，觀察微泡信號(hào)在微循環(huán)內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)，并同步錄像。用“DFY型超聲圖像定址分析診斷儀”分別對(duì)顯微鏡及超聲造影2種檢測(cè)方法下微循環(huán)流速進(jìn)行定量分析，比較2種方法檢測(cè)微循環(huán)流速的差異。結(jié)果顯微鏡檢測(cè)及超聲造影均可顯示微循環(huán)的血液流動(dòng)狀態(tài)；顯微鏡下及超聲造影檢測(cè)的微血管流速

2、分別為(2.02土0.82)mm/s,(1.93士0.77)mm/s,2種方法間差異無顯著性意義(P>0.05)。結(jié)論超聲微泡造影可對(duì)微循環(huán)血流速度進(jìn)行檢測(cè)，該方法可能會(huì)成為一種無創(chuàng)評(píng)價(jià)微循環(huán)狀態(tài)的檢測(cè)的新技術(shù)。關(guān)鍵詞超聲造影微循環(huán)血流速度腸系膜微泡MeasurementofBloodFlowVelocityinRatsMesenteryMicrocirculationwithContrast-enhancedUltrasoundZhangQunxia,ZhengYuanyi,LuoJie,etalDepartmentofUltrasound,theSecondAffiliatedHos

3、pital,InstituteofUltrasonicImage,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010ChinaAbstract:Objectivelbinvestigatethereliabilityofmicrocirculationbloodflowvelocitymeasurementwithultrasoundmicrobubblesbyexaminingthemesenterymicrocirculationwithmicroscopeandcontrast-enhancedultrasound(CEUS).MethodsThemes

4、enteryof10ratswereputunderthemicroscope,themicrocirculationofthemesenterywasobservedandthedynamicdatawerestoredforanalysis.ThenthemesenterywasfurtherexaminedwithCEUSbyintravenousinjectionofmicro-bubblesThemotionofmicrobubblessignalswereobservedandstored.ThestoreddatawereanalyzedwithDFYtypeultrasound

5、imagingquantitativeanalyzer,thebloodflowvelocityofthemicrocirculationwasmeasured.Thedifferencebetweenthetwomethodswascompared.ResultsThemicrocirculationstatuscouldbeobservedwithmicroscopeandCEUS,thebloodflowvelocityofthemicrocirculationwas(2.02±082)mm/sand(1.93±0.77)mm/srespectively.Therew

6、asnosignificantdifferencebetweenthetwomethods(P>0.05).ConclusionsCEUScoulddetectthebloodflowvelocityofmicrocirculation,whichmayprovideanewandnoninvasivetechniquetoevaluatemicrocirculationstatus.Keywords:Contrast-enhancedultrasound,Microcirculation,Bloodflowvelocity,Mesentery,Microbubble.微循環(huán)是血液循環(huán)的

7、重要組成部分，人體物質(zhì)交換超過80%是在微血管區(qū)域完成。微循環(huán)血流速度的檢測(cè)對(duì)研究微循環(huán)狀態(tài)具有重要意義。但目前臨床尚缺乏簡(jiǎn)便、有效檢測(cè)微循環(huán)流速的方法。近年來研究發(fā)現(xiàn)，靜脈注射超聲微泡造影劑后，微泡在血液中的流變學(xué)特征與紅細(xì)胞相似，使超聲微泡在微循環(huán)檢測(cè)中的潛力引起關(guān)注。作者的前期研究發(fā)現(xiàn)，超聲微泡可直接用于測(cè)量微小血管的血流速度，并在體外模型中利用超聲微泡對(duì)微小血管流速進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上，在活體狀態(tài)下比基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.30970752)(No.81071158),重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目(No.CSTC,2009AB5216)作者單位：400010重

8、慶市，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所通訊作者：王志剛E-mail：wzg62942443較顯微鏡及超聲造影2種方法對(duì)大鼠腸系膜微循環(huán)狀態(tài)的檢測(cè)及微循環(huán)中血液流速的測(cè)定，進(jìn)一步驗(yàn)證活體內(nèi)超聲微泡檢測(cè)微循環(huán)流速的可行性及準(zhǔn)確性。資料與方法1. 實(shí)驗(yàn)材料(1) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康成年Wistar大鼠10只，體質(zhì)量200250g,平均(223+11)g,雌雄不限，由重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。將大鼠用3%戊巴比妥鈉(40mg/kg)腹腔注射麻醉后固定，分離一側(cè)股靜脈并插管以備注射超聲造影微泡。(2) 超聲微泡選用重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所自制脂質(zhì)微泡(平均粒徑2.2Mmo濃

9、度3X109/ml),稀釋40倍后備用o（3）主要儀器倒置顯微鏡（OlympusCKX41.日本）；imageproplus圖像分析軟件（MediaCybernetic,美國）：ALOKA-al0彩色超聲診斷儀；本研究所發(fā)明的“DFY型超聲圖像定量分析診斷儀”（以下簡(jiǎn)稱定量儀2. 實(shí)驗(yàn)方法（1）微循環(huán)顯微鏡下檢測(cè)在固定大鼠正中腹部作一長約2cm的縱行切口.打開腹腔-選擇仃細(xì)小血管走行、脂肪少的腸系膜.展開平鋪丁盛有37°C預(yù)熱生理鹽水的透明觀察槽內(nèi)保持腸系膜溫度和表面濕潤。將觀察槽放置于倒置顯微鏡F觀察微循環(huán)情況.選擇宜徑范圍在40-80的小血管進(jìn)行觀察-用連接在顯微鏡上的CCD高速

10、攝像頭對(duì)微循環(huán)過程動(dòng)態(tài)錄像.用imageproplus圖像分析軟件以幀頻32幀/s同步采集并儲(chǔ)存成AVI文件以備分析。將顯微鏡下觀察的腸系膜區(qū)域用絲線做一標(biāo)記以該段腸系膜進(jìn)一步行超聲造影檢查。（2）微循環(huán)超聲造影將標(biāo)記的一段腸系膜固定于3%瓊脂糖凝膠塊上.放入盛有37°C預(yù)熱生理鹽水的水槽中。從股靜脈注射0.1ml微泡-對(duì)該段腸系膜進(jìn)行超聲造影。儀器采用ALOKA-alO彩色超聲診斷儀.L9-3高頻線陣探頭.選用超聲造影模式,機(jī)械指數(shù)：0.15,幀頻：11幀/s。動(dòng)態(tài)觀察造影后微泡的移動(dòng)狀態(tài).并儲(chǔ)存動(dòng)態(tài)圖像以備脫機(jī)分析。（3）流速分析將獲取的顯微鏡下及超聲造影動(dòng)態(tài)錄像資料轉(zhuǎn)移到個(gè)人計(jì)

11、算機(jī)進(jìn)行分析。應(yīng)用定代儀的視頻分析功能.提取各錄相資料中每幀圖像,對(duì)單個(gè)移動(dòng)的顯微鏡卜紅細(xì)胞信號(hào)及造影狀態(tài)下的超聲微泡信號(hào)的重心點(diǎn)-在每幀中的位置進(jìn)行標(biāo)記（x、y）o“定量儀"自動(dòng)計(jì)算每2幀中標(biāo)記信號(hào)的重心點(diǎn)之間的距離.然后將觀測(cè)時(shí)間內(nèi)所有甫心點(diǎn)距離相加的總距離除以觀測(cè)時(shí)間即得到微泡在此觀測(cè)時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)速度。計(jì)算公式如下：V=Td/（Tf/fps）,其中V：速度；Td：總距離；Tf：總幀數(shù)；fps：幀頻。3. 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析計(jì)資料以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析7檢驗(yàn)比較2種方法所測(cè)定速度值的差異-PV0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果顯微鏡卜可見大鼠腸系膜小動(dòng)

12、脈及小掙脈管壁光滑.內(nèi)皮細(xì)胞連接緊密.管腔內(nèi)紅細(xì)胞呈線狀及線粒狀流動(dòng)-無紅細(xì)胞聚集（圖1）。圖1大鼠腸系膜微循環(huán)顯微圖像（X400）超聲造影模式下.可見腸系膜血管內(nèi)單個(gè)微泡信號(hào)呈點(diǎn)狀強(qiáng)回聲部分微泡向腸系膜末端腸管方向移動(dòng),部分微泡點(diǎn)狀強(qiáng)回聲信號(hào)朝近心端移動(dòng)。微泡信號(hào)在不同血管中的流動(dòng)速度分布不均勻.部分呈線狀，部分呈線粒狀（圖2）。圖左、中、右分別代表不同時(shí)間點(diǎn)單個(gè)微泡信號(hào)的移動(dòng)部位：箭頭所指為單個(gè)微泡信號(hào)圖2大鼠腸系膜微循環(huán)超聲造影圖對(duì)顯微鏡卜及超點(diǎn)造影后的錄像資料分析結(jié)果顯示2種方法均叮對(duì)腸系膜微循環(huán)血流速度進(jìn)行檢測(cè)-用顯微鏡檢測(cè)的微循環(huán)流速為（2.02±0.82）mm'

13、s；用超聲造影檢測(cè)的微循環(huán)流速為（1.93土0.77）mm/s,組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。討論微循環(huán)檢查的研究,為疾病的診斷、鑒別、分型、病情與療效追蹤及用藥導(dǎo)向和判斷預(yù)后等均提供了虞要信息,對(duì)疾病的防治及研究具有取要意義。在微循環(huán)檢測(cè)的各種參數(shù)中,微循環(huán)流速是其中幣:要:的一項(xiàng)指標(biāo)。但目前對(duì)微循環(huán)流速的檢測(cè)方法大多依賴于顯微鏡臨床上尚缺乏一種無創(chuàng)、簡(jiǎn)便的檢測(cè)技術(shù)。超聲微泡造影劑在臨床的廣泛應(yīng)用，使其對(duì)微循環(huán)檢測(cè)的價(jià)值得到不斷提高。微泡造影劑不僅可對(duì)臟器的血流灌注情況進(jìn)行有效評(píng)估，還可對(duì)腫瘤的新生血管進(jìn)行無創(chuàng)檢測(cè)3"。同時(shí)，由于微泡粒徑與紅細(xì)胞相似，也可作為一種理想

14、的紅細(xì)胞示蹤劑，對(duì)微循環(huán)內(nèi)的血流狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)疽。隨著超聲儀器的不斷開發(fā)及超聲造影技術(shù)的不斷改進(jìn)，超聲診斷儀器對(duì)微泡的分辨率也不斷提高。研究發(fā)現(xiàn)，目前臨床應(yīng)用的彩色超聲診斷儀，其分辨率已可達(dá)到分辨小于10的單個(gè)微泡信號(hào)的能力。這使超聲微泡檢測(cè)微血管流速成為可能。筆者的前期研究也在體外模型中對(duì)其可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。在微循環(huán)觀察中，多種動(dòng)物組織器官可用于活體微循環(huán)檢測(cè)，如：腸系膜、提睪肌、縫匠肌、頰囊等，而腸系膜由于其易于觀察，且血管分布清晰，是研究臟器微循環(huán)的良好部位，可通過顯微鏡觀察腸系膜微循環(huán)變化，來揭示多種疾病的發(fā)病機(jī)理、篩選有效藥物、判斷病情變化及預(yù)后等。本研究中，選用大鼠腸系膜作為觀察部位

15、，在倒置顯微鏡下對(duì)活體微循環(huán)情況進(jìn)行了清晰顯示，同時(shí)，超聲造影也對(duì)微循環(huán)內(nèi)單個(gè)微泡信號(hào)移動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了超聲顯像。將2種截然不同的檢測(cè)技術(shù)成功用于活體微循環(huán)的觀察。通過2種方法所測(cè)定的微循環(huán)流速差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0-05）0進(jìn)一步說明利用低濃度微泡超聲造影后，提取單個(gè)造影劑信號(hào)可對(duì)活體微循環(huán)流速進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。結(jié)論低濃度超聲造影可用于活體無創(chuàng)、簡(jiǎn)便地觀察微循環(huán)狀態(tài)和測(cè)定微循環(huán)血流的流速。隨著超聲造影技術(shù)在人體應(yīng)用的不斷發(fā)展和定量軟件的進(jìn)一步升級(jí)，該方法可能成為監(jiān)測(cè)臨床微循環(huán)狀態(tài)的新技術(shù)。參考文獻(xiàn)1 LindnerJR,SongJ,JayaweeraAR,etal.Microvascular

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