实时三维超声造影诊断兔闭合性肾外伤的实验研究

摘要

研究背景: 肾脏位于肾窝，周围受到腹腔脏器、腰肌、脊柱、膈肌、肋骨的保护，肾脏本身有一定的活动度，加上肾周脂肪囊形成的保护垫缓冲外力，肾脏通常不易受到损伤。但肾脏是一血流量非常丰富的实质性器官，质地较脆弱，包膜较薄，当受到较强的外力冲击时可造成闭合性损伤，尤其在肾脏本身已有病变时，轻微的创伤也可导致严重的自发性肾破裂。随着经济社会的发展，交通事故伤、高处坠落伤以及各种暴力事件的发生，使得肾损伤的发生率大幅上升。据统计，肾外伤发生率约占腹部损伤的8％～10％，其中80％～90％为闭合性损伤。及时、准确合理地把握手术指征显得非常重要，影像学检查可为下一步救治措施的选择提供重要的参考信息。 CT检查被认为是诊断肾创伤的重要及主要的工具，它对腹部闭合性脏器损伤的敏感性高、特异性强、准确率高，被认为是诊断外伤的首选方法。但CT检查也存在一些缺点，尤其是对患者无法避免的放射性损伤;此外，CT仪器移动不方便，对于病情不稳定的病人不宜做CT检查;其造影剂的排泄需要一定时间，短期内不能进行重复多次造影等。 超声以其无创、无辐射、移动便捷、实时及检查费用低廉、允许多次检查以动态观察病情变化等优点，成为临床上诊断外伤的常用方法，但常规超声对于积液的敏感性高，而对于轻度的肾损伤敏感性则较低，多种因素对其图像的干扰也较大。 超声造影技术的出现，大大提高了闭合性腹部实质脏器外伤的诊断率与准确率，使得超声在诊断闭合性腹部外伤领域发挥着越来越重要的作用。然而，二维超声造影(2D-CEUS)仅能显示单一断面的增强信息，无法显示肾损伤病灶的整体信息。 实时三维超声造影(RT3D-CEUS)是一种新的超声造影技术，它可动态、实时地获得病灶造影全程的三维灌注信息，但RT3D-CEUS用于外伤方面的研究报道较少。 第一章 RT3D-CEUS诊断兔闭合性肾外伤活动性出血的价值 目的： 采用自制迷你型撞击器（SMS型撞击器，专利号为:201220162205.6），对全身肝素化的实验兔进行撞击，建立闭合性肾外伤活动性出血模型，探讨实时三维超声造影对兔闭合性肾损伤活动性出血的诊断价值。 材料和方法： 一、主要实验材料 1、实验仪器:SMS型撞击器，GE Voluson E8 Expert彩色多普勒超声诊断仪，配备三维成像专用软件及编码造影软件包，RIC5-9D探头。 2、其他:声诺维(SonoVue)注射用六氟化硫微泡，3％戊巴比妥钠，生理盐水，肝素钠注射液，静脉留置针。 二、实验方法 1.健康新西兰大耳白兔15只，随机分成3组，每组5只，经耳缘静脉注射3％戊巴比妥钠1 ml/kg进行麻醉并备皮，取仰卧位固定于动物板，于耳缘静脉留置22 G套管针。 2.采用常规超声（包括灰阶超声及CDFI）及超声造影检查于撞击前观察正常的肾脏超声表现。 3.实验兔股动脉插管接压力传感器，经耳缘静脉留置针注射200 U/kg肝素钠，生理盐水冲管。调节撞击器，使3组实验兔分别接受77.2 N、106.2 N、135.1N的力度撞击单侧肾，建立闭合性肾外伤活动性出血模型。 4.于撞击后行常规超声、二维超声造影及实时三维超声造影检查，观察撞击后损伤肾的超声表现。 5.动态观察实验兔的血压变化。当平均动脉压降至40 mmHg以下时，提示实验兔进入休克状态，处死实验动物，开腹暴露伤肾，评估伤情。 结果： 1、15只肾均受到损伤，共制造闭合性肾外伤Ⅱ级损伤2例，Ⅲ级损伤6例，Ⅳ级损伤5例，Ⅴ级损伤2例。 2、撞击前，灰阶超声清晰显示了肾的内部结构。CDFI显示血流灌注良好。2D-CEUS显示了正常肾血流灌注，未见异常信号区。RT3D-CEUS显示了立体的肾结构及血流灌注信息，未见异常增强或缺失信号。 3、撞击后，灰阶超声:伤肾包膜下均可见液性暗区，液性暗区范围逐渐增大，肾实质可见局部异常回声区。CDFI:病灶区血流信号中断，但无法确定出血的部位。2D-CEUS:肾实质损伤区呈楔形或不规则形无增强区，与正常肾皮质形成强烈对比，可见造影剂自破口向肾外涌出的增强信号。RT3D-CEUS:实时显示肾损伤病灶，开始呈不规则凹陷的充盈缺损，之后可见造影剂自损伤病灶向肾外溢出，呈宽带状、云雾状或喷射样。 4、Ⅱ级损伤的实验兔约在230min、270min进入休克状态;Ⅲ级损伤的实验兔在90min～160min内进入休克状态;Ⅳ级损伤的实验兔在40min～100min内进入休克状态，Ⅴ级损伤的实验兔在30min、50min内进入休克状态。 结论： 实时三维超声造影可实时、立体、逼真地显示闭合性肾外伤活动性出血，可以为下一步救治提供重要的参考信息。 第二章 RT3D-CEUS与临床常用影像学技术对诊断兔闭合性肾外伤的比较 目的： 采用自制迷你型撞击器对实验兔进行撞击，建立闭合性肾外伤模型，探讨实时三维超声造影对兔闭合性肾损伤的诊断价值。 材料和方法： 一、主要实验材料 实验仪器:自制弹簧式小型撞击器，GE Voluson E8 Expert彩色多普勒超声诊断仪，配备三维成像专用软件及编码造影软件包，RIC5-9D探头，SiemensSOMATOM Difinition双螺旋CT。 其他:声诺维(SonoVue)注射用六氟化硫微泡，3％戊巴比妥钠，生理盐水，碘帕醇非离子型对比剂，静脉留置针。 二、实验方法 1.健康新西兰大耳白兔25只，其中21只随机分成3组，每组7只，经耳缘静脉注射3％戊巴比妥钠1 ml/kg进行麻醉并备皮，取仰卧位固定于动物板，于耳缘静脉留置22 G套管针。另外4只作为正常对照。 2.采用常规超声（包括灰阶超声及彩色多普勒超声）及超声造影检查于撞击前观察正常的肾脏超声表现。 3.调节撞击器，使3组实验兔分别接受77.2 N、106.2 N、135.1 N的力度撞击单侧肾，建立闭合性肾外伤模型。正常对照组不作撞击处理。 4.于撞击后30 min内完成常规超声、二维超声造影、实时三维超声造影和增强CT检查，观察撞击后损伤肾的不同影像学表现。 5.检查结束后处死实验动物，开腹暴露伤肾，观察肾表面损伤情况。取出伤肾，沿长轴剖开，观察内部损伤情况。参照美国创伤外科协会分级标准评估伤情。 6.以大体病理结果为准，比较常规超声、二维超声造影、实时三维超声造影、增强CT对肾外伤诊断的敏感性与特异性。 结果： 1、撞击前，灰阶超声清晰显示了肾的内部结构。彩色多普勒显示血流灌注良好。二维超声造影显示了正常肾血流灌注，未见异常信号区。实时三维超声造影显示了立体的肾结构及血流灌注信息，未见异常增强或缺失信号。增强CT未见明显异常。 2、21只肾均受到损伤，撞击力度越大，损伤级别越高。A组2例为Ⅰ级，4例为Ⅱ级，1例为Ⅲ级;B组1例为Ⅰ级，1例为Ⅱ级，4例为Ⅲ级，1例为Ⅳ级;C组1例为Ⅲ级，4例为Ⅳ级，2例为Ⅴ级。 3、撞伤后，灰阶超声:6例肾实质未见明显异常，余肾包膜下可见不同程度液性暗区，肾轮廓不完整，肾皮质不连续，肾实质见边界模糊的低回声区，回声有逐渐增高趋势。彩色多普勒超声:血肿区可见血流信号缺失，其中6例血流灌注良好，1例未见明显血流信号。二维超声造影:4例未见明显异常，1例全程无增强，余肾实质内可见楔形或不规则形无增强区。实时三维超声造影:3例未见明显异常，1例全程无增强，其余伤肾通过调整不同角度可立体、逼真地显示出肾损伤病灶的部位、范围、深度及形态，表现为凹陷型灌注缺失区。增强CT:实验组2例行增强扫描失败，1例未发现明显损伤，余伤肾实质内可见不同程度、不规则的充盈缺损区。 4、常规超声、二维超声造影、实时三维超声造影、增强CT对闭合性肾外伤诊断的敏感性分别为71.4％、80.9％、85.7％、94.7％，准确性分别为76.0％、84.0％、88.0％、95.7％。 结论： 1、我们自制的迷你型撞击器可建立较稳定的、不同损伤级别的兔闭合性肾外伤，该撞击器具有撞击部位准确、操作简便、重复性好等优点，可为闭合性肾外伤的研究提供良好的动物模型。 2、实时三维超声造影能实时、立体、逼真地显示闭合性肾损伤的部位、范围和形态，有望为临床提供更丰富的诊断信息。

目录

摘要

前言

参考文献

第一章 RT3D-CEUS诊断兔闭合性肾外伤活动性出血的价值

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

参考文献

第二章 RT3D-CEUS与临床常用影像学技术对诊断兔闭合性肾外伤的比较

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、结论

参考文献

综述 超声的历史发展

英文缩写及中英文对照

攻读硕士期间成果

致谢

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