超聲微泡造影劑經(jīng)導(dǎo)管直接溶栓治療犬股靜脈血栓的實(shí)驗(yàn)研究

蘇 暢,王芳芳,段續(xù)微,周玉斌

(遼寧省人民醫(yī)院,1.超聲診斷科;2.體檢中心;3.血管外科,遼寧沈陽(yáng),110016)

目前,超聲溶栓正在發(fā)展成為一種無(wú)創(chuàng)溶栓技術(shù),有可能成為臨床治療各種急慢性動(dòng)靜脈血栓形成的重要輔助手段[1]。微泡造影劑可加強(qiáng)超聲對(duì)體內(nèi)血栓的助溶作用[2],兩者聯(lián)合應(yīng)用溶栓效果更好[3]。導(dǎo)管直接溶栓比系統(tǒng)性溶栓效果更好。本實(shí)驗(yàn)擬建立犬股靜脈血栓模型,應(yīng)用導(dǎo)管直接溶栓的方法,探討超聲結(jié)合微泡造影劑介導(dǎo)尿激酶對(duì)犬股靜脈血栓模型的助溶效應(yīng)。

1 資料與方法

成年健康雜種犬13只(由中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物部提供),體質(zhì)量15～19 kg,平均17.5 kg,雌雄不拘。

動(dòng)物血栓模型的制備:采取自身對(duì)照方法,隨機(jī)選擇一側(cè)髂股靜脈為實(shí)驗(yàn)組,對(duì)側(cè)為對(duì)照組。肌注3%戊巴比妥以20～30 mg/kg,根據(jù)呼吸節(jié)律在12～16次/min及角膜反射消失,控制麻醉的深度,麻醉成功后將犬仰臥固定在操作臺(tái)上,任選一側(cè)股靜脈區(qū)備皮,消毒后鋪無(wú)菌單,用改良Seldinger法穿刺實(shí)驗(yàn)側(cè)股靜脈,于遠(yuǎn)端置入5F導(dǎo)管鞘,同時(shí)右側(cè)頸靜脈區(qū)備皮,同法穿刺右頸靜脈置入5F導(dǎo)管鞘。經(jīng)頸靜脈鞘引入5F球囊導(dǎo)管在DSA透視下通過(guò)導(dǎo)管導(dǎo)引將球囊置于實(shí)驗(yàn)側(cè)髂總靜脈近下腔靜脈開(kāi)口處,充盈球囊阻斷髂總靜脈;同時(shí)經(jīng)股靜脈鞘引入另一個(gè)5F球囊導(dǎo)管將球囊置于股靜脈遠(yuǎn)心端,充盈球囊阻斷股靜脈,并經(jīng)導(dǎo)管注入用生理鹽水5 mL稀釋的凝血酶100單位;兩個(gè)球囊間距4～6 cm,即為血栓形成段,4 h后抽癟兩端球囊退出導(dǎo)管。

儀器與方法:①儀器:應(yīng)用HITACHI 7500彩色超聲儀,探頭:線振,頻率:6～13 MHz。采用儀器預(yù)設(shè)于外周血管的條件,探頭頻率選用13 MHz。超聲照射頻率設(shè)為:2.0 MHz,機(jī)械指數(shù)調(diào)至:1.2,其他參數(shù)均在實(shí)驗(yàn)中保持不變。SIEMENS公司生產(chǎn)的ARCADIS Varic數(shù)字減影血管造影儀(DSA)。

②超聲微泡造影劑:選用注射用六氟化硫微泡,商品名為聲諾維(Sono Vue),內(nèi)含六氟化硫59 mg,為白色凍干粉上充無(wú)色氣體,應(yīng)用時(shí)用5 mL生理鹽水溶解搖勻。

③方法:實(shí)驗(yàn)犬隨機(jī)分成3組,A、B組為5只,C組為3只。A組:尿激酶組:經(jīng)股靜脈置入溶栓導(dǎo)管,導(dǎo)管內(nèi)給予尿激酶40萬(wàn)U,30 min內(nèi)勻速滴入,并肝素抗凝。B組:尿激酶加超聲及微泡組;經(jīng)皮超聲照射,探頭頻率:2.0 MHz,功率設(shè)定為1.0 W/cm2,超聲作用時(shí)間:30 min,微泡給予聲諾維0.8 mL于溶栓導(dǎo)管內(nèi)注入,尿激酶用法及用量同A組。C組:對(duì)照組,不做任何處理。

④溶栓療效評(píng)價(jià)指標(biāo):應(yīng)用彩色多普勒超聲及數(shù)字減影血管造影對(duì)溶栓后的血栓進(jìn)行評(píng)價(jià)。

溶栓療效的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ級(jí):血栓完全溶解,深靜脈阻塞段血流通暢(可有少量殘余血栓);Ⅱ級(jí):超過(guò)50%的血栓被溶解;Ⅲ級(jí):少于50%的血栓溶解;Ⅳ級(jí):血栓不溶解或加重。

溶栓完成后靜脈注入10%氯化鉀處死動(dòng)物,取血栓段血管于10%甲醛溶液中固定,經(jīng)蘇木精-伊紅染色及石蠟包埋,置顯微鏡下觀察血栓溶解情況。

2 結(jié) 果

2.1 溶栓療效的比較

血管再通率:尿激酶組Ⅰ級(jí)2例,Ⅱ級(jí)2例,Ⅲ級(jí)1例;尿激酶加超聲及微泡組Ⅰ級(jí)3例,Ⅱ級(jí)2例;對(duì)照組Ⅳ級(jí)3例。治療后血管再通率尿激酶組與尿激酶加超聲及微泡組均為100%,但再通等級(jí)不同,尿激酶加超聲及微泡組優(yōu)于尿激酶組。對(duì)照組血管再通率為0%,無(wú)1例再通。組間比較,尿激酶組、尿激酶加超聲及微泡組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而尿激酶組、尿激酶加超聲及微泡組與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.2 血流再通情況

①彩色多普勒顯示在治療前建模段股靜脈管徑稍寬,內(nèi)隱約可見(jiàn)低回聲及絮狀回聲,無(wú)彩色血流顯示(圖1),血流評(píng)分為Ⅳ級(jí);經(jīng)治療后于血栓段血管內(nèi)可見(jiàn)一細(xì)窄血流沿血管邊緣走行(圖2),血流評(píng)分為Ⅲ級(jí);如管腔內(nèi)出現(xiàn)較粗血流,血流評(píng)分為Ⅱ級(jí)(圖3);如管腔內(nèi)血栓幾乎全部溶解,則血流評(píng)分為Ⅰ級(jí)(圖 4)。

②X線血管造影顯示治療前犬股靜脈建模段血管完全阻塞(圖5),其近心端可見(jiàn)血流充盈,治療后血栓段管腔內(nèi)完全充盈,可達(dá)Ⅰ級(jí)水平(圖6)。

2.3 病理學(xué)檢查結(jié)果

光鏡下觀察,對(duì)照組股靜脈管腔完全梗阻,血管壁見(jiàn)附壁血栓(圖7)。尿激酶組、尿激酶加超聲及微泡組股靜脈管腔內(nèi)部部分融通,以尿激酶加超聲及微泡組為優(yōu),部分血管壁見(jiàn)中性粒細(xì)胞,局部區(qū)域內(nèi)皮細(xì)胞脫落(圖8)。

圖1 治療前CDFI

圖2 治療后部分溶通

圖3 治療后大部分溶通

圖4 治療后完全溶通

圖5 治療前X線血管造影

圖6 治療后X線血管造影

圖7 對(duì)照組股靜脈病理

圖8 尿激酶加超聲及微泡組病理

3 討 論

血栓是引起動(dòng)靜脈栓塞及相應(yīng)臟器梗死的重要危險(xiǎn)因素[4-5]。臨床常用的治療方法有系統(tǒng)性溶栓和經(jīng)導(dǎo)管直接溶栓,經(jīng)導(dǎo)管直接溶栓可提高溶栓效率減少并發(fā)癥的出現(xiàn)。近年來(lái),超聲波因具有特殊的生物物理性質(zhì),不僅在診斷方面得到廣泛應(yīng)用,在治療領(lǐng)域的發(fā)展也越來(lái)越受到矚目。人們發(fā)現(xiàn)低頻低強(qiáng)度超聲波在一定條件下具有明顯的輔助溶栓作用[6]。

超聲波溶解血栓的機(jī)制主要與超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)等有關(guān)。由于血栓缺乏正常的膠原纖維,質(zhì)地堅(jiān)硬易碎,彈性極限小,容易被超聲能量分裂和崩解[7]。超聲波機(jī)械振動(dòng)作用使栓子的纖維蛋白結(jié)構(gòu)由緊密變?yōu)樗缮?充分暴露纖溶酶的作用位點(diǎn),提高了酶的溶栓作用。超聲可以導(dǎo)致液體軸流加速,產(chǎn)生聲流現(xiàn)象,聲流在血栓表面產(chǎn)生高速度梯度,形成剪切力,可以機(jī)械破壞血栓表面并增加纖維蛋白對(duì)纖溶酶的暴露,增加溶栓作用。液體中存在的微小氣泡即空化核,在超聲作用下產(chǎn)生振蕩,擴(kuò)大收縮以致內(nèi)爆破,形成超聲空化作用?？栈饔冒l(fā)生時(shí),微小氣泡內(nèi)聚集的能量釋放出來(lái),其周圍的空間里產(chǎn)生高溫、高壓、沖擊波和射流等極端物理現(xiàn)象,對(duì)血栓有破壞作用。此外,超聲波可使局部溫度在一定程度上提高,增加酶的活性,提高纖溶酶的溶栓作用。

微泡造影劑的治療作用逐漸被認(rèn)識(shí),主要體現(xiàn)在兩方面:首先,微泡的結(jié)構(gòu)類似脂質(zhì)體,是一種良好的基因或藥物載體,可用于靶向治療[8-9]。其次,微泡的空化核作用顯著降低了超聲空化閾值,增強(qiáng)空化效應(yīng),與超聲聯(lián)合應(yīng)用時(shí)效果明顯[10-12]。用于超聲造影劑微泡直徑多在微米級(jí),不能透過(guò)微血管壁進(jìn)入組織間隙,超聲和微泡造影劑相互作用在體內(nèi)產(chǎn)生的生物效應(yīng)就主要發(fā)生在血管內(nèi)皮表面或血管壁深層結(jié)構(gòu)[13]。

超聲聯(lián)合微泡造影劑的體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)國(guó)內(nèi)外均已開(kāi)展,取得了較好的應(yīng)用前景[14-15]。本實(shí)驗(yàn)將超聲聯(lián)合微泡造影劑與溶栓藥一起應(yīng)用,接近于臨床,因體內(nèi)存在纖溶系統(tǒng)和內(nèi)源性組織纖溶酶原激活物,可與溶栓藥協(xié)同作用。

[1]Mayer S,Grayburn PA,Myocardial contrast agents:recent advances and future directions[J].Prog Cardiovasc Dis,2002,44(1):33.

[2]Lawrie A,Brisken A F,Francis S E,et al.Microbubble enhanced ultrasound for vascular delivery[J].Gene Ther,2000,7:2023.

[3]Culp W C,Erdem E,Roberson P K,et al.Microbubble potentiated ultrasound as a method of stroke therapy in a pig model:preliminary findings[J].J Vasc Interv Radiol,2003,14(11):1433.

[4]鐘南山.深靜脈血栓及肺小動(dòng)脈血栓栓塞癥早期診斷的新技術(shù)評(píng)介[J].中國(guó)實(shí)用內(nèi)科雜志,2012,32(11):817.

[5]阮長(zhǎng)耿.血栓出凝血疾病研究現(xiàn)狀及展望[J].中國(guó)實(shí)用內(nèi)科雜志,2011,31(3):161.

[6]華興,劉平,李馨,等.脂質(zhì)體微泡促進(jìn)超聲波溶栓作用的體外實(shí)驗(yàn)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008,24(3):319.

[7]Unger E C,Matsunaga T O,McCzeery T P,et al.Therapeutic applications of microbubbles[J].Eur J Radiol,2002,42(2):160.

[8]Schumann P A,Christiansen J P,Quigley R M,et al.Targeted-microbubble bingding selectively to GPⅡbⅢa receptors of platelet thrombi[J].Invest Radiol,2002,37(11):587.

[9]Janssen AP,Schiffelers RM,Ten Hagen T L,et al.Peptidetargeted PEG-liposomes in anti-angiogenic therapy[J].Int J Pharm,2003,254(1):55.

[10]Nedelmann M,Eicke BM,Nolle F,et al.The ultrasound contrast medium Levovist increases the thrombolytic effect of low frequency ultrasound[J].Med Klin,2002,37:216.

[11]Xie F,T sutsui J M,Lof,et al.Effectiveness of lipid microbubbles and ultrasound in declotting thrombolysis[J].Ultrasound Med Biol,2005,31:979.

[12]Hwang J H,Brayman A A,Reidy M A,et al.Vascular effects induced by combined 1-MHz ultrasound and microbubble contrast agent treatments in vivo[J].Ultrasound Med Biol,2005,31(4):553.

[13]Devcic-Kuhar B,Pfaffenberger S,Groschl M,et al.In vitro thrombolysis enhanced by standing and travelling ultrasound wave field[J].Ultrasound Med Biol,2002,28:1181.

[14]Siegel R J,Atar S,Fishbein M C,et al.Noninvasive transcutaneous low frequency ultrasound enhances thrombolysisin peripheral and coronary arteries[J].Echocardiography,2001,18:247.

[15]徐亞麗,高云華,劉政,等.微泡增強(qiáng)超聲助溶兔股動(dòng)脈血栓的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2006,22(6):404.