脉冲式治疗超声联合微泡对家犬脾创伤止血作用及机制的初步研究

摘要

研究背景：
　　脾脏因其质软而脆、少弹性的特点,外伤后容易发生损伤，在腹部闭合性损伤中，脾创伤发生率最高。脾损伤破裂后极易发生失血性休克，往往需要开腹止血。目前临床治疗脾创伤常用的方法包括全脾切除术及保留脾脏的治疗方法，后者包括局部物理或生物胶止血术、单纯缝合修补术、脾动脉结扎术或术中栓塞术、脾脏部分切除术、腹腔镜保脾术、自体脾脏组织移植等，这些治疗方法各具优势也存在不足，如缝合修补术因脾质脆，缝线打结易撕裂，造成出血；栓塞术因脾血管侧枝循环丰富而失败或脾梗死、异位栓塞；腹腔镜技术要求高，手术时间长，额外风险高。其中全脾切除术是最常用、最有效的方法，但脾切除后易导致人体免疫力下降，增加感染的发生几率，严重者甚至可发生脾切除后凶险性感染（OPSI）而致死。因此，基于脾脏在人体免疫方面的作用，尽可能地保留部分脾功能已经成为普遍的共识。
　　因此，探索一种新的有效又非创伤性的脾脏治疗方法十分必要。而超声空化技术作为一种创新性的治疗方法正在受到关注。超声造影剂是一种仅限于血管腔内流动的微米级微泡，被适当的超声激励时产生空化效应（cavitation），微泡空化的震荡、膨胀、收缩以及内爆过程，可以造成邻近血管壁机械性损伤，甚至微血管破裂出血。而我们在前期实验中采用新型超声空化治疗仪联合静脉注射微泡作用于兔正常脾脏，初步结果发现可以造成脾脏循环阻断长达1h以上，病理改变有微小血管广泛破裂出血、血肿血栓形成，结合静脉使用凝血酶原的情况下，可以进一步增强阻断效应作用。
　　基于上述研究，本实验拟观察脉冲式超声治疗仪联合造影剂微泡能否用于脾创伤止血治疗。
　　目的：
　　基于超声空化治疗仪联合微泡能阻断正常脾脏血液循环。本实验采用新型脉冲式超声治疗仪，经静脉注射超声微泡造影剂，联合治疗前静脉注入凝血酶原复合物，对健康家犬的脾脏急性创伤模型进行止血治疗，测量治疗前后的出血量变化，肉眼对止血效果进行视觉评分，并且治疗前后进行脾超声造影，观察治疗靶区的血流阻断效果及灌注变化，病理切片检查脾脏急性创伤止血治疗后改变，初步探讨脉冲式治疗超声联合微泡、凝血酶原的止血作用及其止血机制。
　　方法：
　　健康成年家犬14只，均为雄性，体质量17.6-22.6kg，平均（19.3±1.6）kg，由广东省医学实验动物中心负责提供。根据是否进行超声照射、有无微泡介导将14只实验犬随机分成3组，A：单纯超声组(TUS)4只 B：单纯微泡组(MB)4只；C：超声微泡组（MEUS）6只；所有试验组家犬均予缓慢静脉推注凝血酶原（剂量20IU/kg），MEUS组用脉冲式超声治疗仪辐照伤口，同时静脉匀速推注造影剂微泡；TUS组超声治疗时静脉匀速推注生理盐水；MB组用超声治疗头假照（不发射脉冲）的同时经静脉匀速注射相同剂量的造影剂微泡。
　　抽取浓度为2.5％的戊巴比妥钠（剂量1.5ml/kg）经腹腔注射麻醉试验家犬，待家犬麻醉成功后，建立前肢头静脉输液通道并用胶布固定，用于给药和推注造影剂，将犬仰卧固定于实验解剖台上，开腹后小心将脾脏牵拉出腹腔，以生理盐水纱布垫于脾后。经静脉缓慢推注20IU/kg人凝血酶原复合物后，用手术尖刀在脾脏表面切割脾脏（切口长度约2cm，深度约0.5cm），吸水滤纸吸取10s出血量，然后进行止血实验治疗：MEUS组于4分钟内经静脉匀速推注微泡（剂量0.1ml/kg，生理盐水稀释为5ml），同时使用脉冲式超声治疗仪辐照伤口，治疗时间为4分钟；TUS组，经静脉匀速推注5ml生理盐水，不含造影剂微泡，同时用脉冲式超声治疗仪辐照伤口，治疗时间为4分钟；MB组，于4分钟内通过头静脉输液通道推注造影剂微泡（微泡剂量0.1ml/kg，用生理盐水稀释为5ml），同时超声治疗仪探头置于脾切口假照（不发射脉冲），治疗时间为4分钟。
　　治疗结束后，所有实验家犬均记录10s出血量，同时肉眼对切口止血效果进行视觉评分，评分标准为：0分，完全止血；1分，缓慢少量渗血；2分，活动性出血；3分，快速大量出血。然后进行超声造影进行视觉评价，用QLAB声学密度分析软件,测量计算辐照靶区的峰值强度（PI）及达峰时间（T），最后取超声辐照区脾组织送病理检查。
　　结果：
　　一、止血效果
　　治疗前所有实验家犬10s出血速度基本一致，无明显差别。MEUS组辐照后10s出血速度、出血量明显下降，10s出血量平均为0.16±0.05g，脾脏创伤伤口仅见少量几个点状缓慢渗血，止血效果肉眼评分平均约为1分。TUS组、MB组辐照前后10s出血速度、出血量无明显改变，10s出血量分别为0.61±0.07g、0.62±0.06g，伤口仍然可见大量快速出血，止血效果肉眼评分平均约为3分。
　　二、超声造影
　　1．视觉判断：止血治疗前微泡造影剂快速进入，脾脏各级血管呈树枝状显影增强，脾实质可见簇状增强，分布均匀，未见明显造影剂缺损区或低灌注区。止血治疗后 MEUS组脾辐照区域见明显的造影剂缺损区及低灌注区，缺损区域大小不等，造影剂缓慢进入脾实质；TUS组、MB组辐照区域造影剂灌注良好，迅速进入脾实质，脾实质未见明显缺损区或第灌注区，造影与治疗前无明显差别。
　　2．声学密度（AD）定量分析：止血治疗后MESU组的峰值强度（PI）值下降，达峰时间（T）延长，分别为4.22±1.28 db及27.05±2.65 s。TUS组、MB组止血治疗前后达峰时间（T）及峰值强度（PI）无明显差异，分别为12.40±1.28 db、19.44±1.11s及13.25±0.92 db、18.33±1.17s。
　　三、病理结果
　　光镜HE染色结果：TUS组、MB组示脾实质内脾窦大小均匀，脾索结构清楚，脾窦、微小血管未见扩张，未见红细胞淤积，未见充血、出血、血栓形成；MEUS组见脾窦和微小血管显著扩张，扩张的脾窦、微血管内见大量红细胞淤积、血小板聚集和血栓形成，部分脾间质和被膜下出血，脾索受压，血管周围组织水肿。
　　结论：
　　一、脉冲式治疗超声联合微泡、凝血酶原复合物通过空化效应阻断脾脏局部血液循环，使创伤脾脏出血量显著减少，伤口仅少量缓慢渗血，造影示治疗靶区灌注明显延迟、减少及出现缺损区，有望为临床治疗脾创伤出血提供一种新型、无创的治疗方法。但本研究虽然对脾创伤具有止血作用，但尚未达到完全止血效果，值得再进一步研究。
　　二、脉冲式治疗超声联合微泡阻断创伤脾脏出血的主要机制可能是低能量脉冲超声空化效应联合微泡造影剂空化损伤效应破坏微小血管壁及其周围组织，造成微血管的机械性损伤，血管周围组织水肿，加之微小血管显著扩张，血流瘀滞缓慢，启动内源性凝血系统，导致微血管内血小板大量聚集、微血管内血栓形成，而微血栓形成、微血管显著扩张淤血及血管周围组织肿涨，血管的栓塞阻断及组织水肿的压迫作用联合导致脾脏创伤治疗靶区血流减少或中断，从而起到止血效果。

目录

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英文缩略词表

中文摘要

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前 言

材料与方法

一、实验材料

二、实验方法（图2）

结 果

一、止血效果（图3-图5）

二、超声造影（图6-图8）

三、二维超声及CDFI观察

四、病理学结果（图9-图15）

讨 论

一、脾与脾外伤及目前的治疗方法

二、超声波空化效应

三、超声微泡造影剂

四、超声空化效应联合微泡造影剂对微血管的损伤作用

五、微泡增强的脉冲式超声空化可暂时阻断局部脾脏血流

六、脉冲式治疗超声协同微泡对创伤脾脏出血的止血效果

七、本研究的意义

八、本实验的不足及未来的研究思路

结 论

本研究的创新性及自我评价

参考文献

附 图

文献综述

攻读研究生期间发表的论文

致谢

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