超聲造影對中毒兔肝臟微循環(huán)的實驗研究

錢嶸 熊愛民 楊唯衷 王秀梅 劉文杰 劉萍 徐振 王丹妮 柯晶晶 呂瑞 陳婷婷 李晶 楊峻

·論 著·

超聲造影對中毒兔肝臟微循環(huán)的實驗研究

錢嶸 熊愛民 楊唯衷 王秀梅 劉文杰 劉萍 徐振 王丹妮 柯晶晶 呂瑞 陳婷婷 李晶 楊峻

目的探討超聲造影評價有機(jī)磷中毒兔肝損害的價值。方法新西蘭大白兔40只，腹腔注射有機(jī)磷染毒，分別于染毒前及染毒后2、4、6、8、10 h行常規(guī)超聲及超聲造影檢查，測定肝右葉前后徑、造影劑肝動脈到達(dá)時間（HAAT）、肝靜脈到達(dá)時間（HVAT）及肝動-靜脈渡越時間（HA-HVTT）等指標(biāo)。結(jié)果染毒前后各時間段肝右葉前后徑測值無明顯改變（P＞0.05），染毒后6小時、8小時、10小時肝靜脈到達(dá)時間較前縮短，分別為7.23±2.63、6.38±2.49、6.25±2.84（P＜0.05），染毒后8小時，10小時肝動靜脈渡越時間明顯縮短，分別為2.38±1.02、1.51±0.92（P＜0.05）。結(jié)論HVAT及HA-VTT可以反映有機(jī)磷中毒兔肝臟微循環(huán)的變化。

超聲造影；有機(jī)磷中毒；肝臟；兔

沙林、梭曼因其速殺性成為目前外軍裝備的主要化學(xué)戰(zhàn)劑，其主要成分為有機(jī)磷酯類化合物，被人體吸收后在體內(nèi)與組織蛋白相結(jié)合，在肝臟中濃度最高［1］。超聲造影劑為紅細(xì)胞示蹤劑，能通過微泡造影劑實時動態(tài)反映肝臟的血流充盈方式、時間、強(qiáng)度等，可定量分析病變的性質(zhì)［2］。本研究運用超聲造影結(jié)合病理學(xué)檢查，探討超聲造影在有機(jī)磷中毒兔肝臟微循環(huán)改變研究中的應(yīng)用價值。

資料和方法

一、實驗動物及材料

健康新西蘭大白兔40只，體質(zhì)量1.85～2.37 kg，由第二軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供。40%的氧化樂果乳油，鹽酸氯胺酮（50 mg/m L），地西泮注射液（5 mg/m L）。意大利Bracco公司生產(chǎn)的聲學(xué)造影劑Sono Vue，其微泡為磷脂微囊的六氟化硫（SF6），微泡直徑平均為2.5μm。

運用Philips iU22超聲診斷儀，儀器配備線陣造影探頭，頻率5～12 MHz。該機(jī)配有QLab分析系統(tǒng)，可對造影圖像進(jìn)行實時分析。

二、方法

所有兔實驗前經(jīng)耳中央靜脈抽血查肝功能，結(jié)果均正常。

檢查前，兔空腹8 h以上，用氯胺酮0.1 g加地西泮5 mg腹腔注射麻醉，必要時追加。將兔仰臥固定在兔板上，充分暴露上腹部并備皮，于耳緣靜脈建立靜脈通道，接三通管。將40%的樂果與0.9%氯化鈉溶液按1∶10稀釋后，以10 m L/kg腹腔注射染毒，分別于染毒前及染毒后2、4、6、8、10 h行常規(guī)二維超聲檢查，測量肝右葉斜徑。實時顯示肝動脈及肝靜脈，經(jīng)靜脈三通管團(tuán)注Sono Vue 0.1 m L/kg，實時存儲肝臟造影劑顯影全過程（見圖1）。造影時使用低機(jī)械指數(shù)，深度、增益等儀器各參數(shù)保持不變。由QLab分析系統(tǒng)設(shè)置感興趣區(qū)，得出造影劑肝動脈到達(dá)時間（hepatic artery arrival time，HAAT）、肝靜脈到達(dá)時間（hepatic vein arrival time，HVAT），由兩者之差得到動靜脈渡越時間（hepatic artery to vein transit time，HA-HVTT）。實驗結(jié)束后，經(jīng)耳緣靜脈注射空氣，將兔處死。

圖1 右為普通二維肝右葉圖像，左為注射造影劑后肝臟實時顯影

三、病理檢查

隨機(jī)取染毒前及染毒后各時間段2只兔的右肝組織，浸泡在10%的甲醛溶液中，送病理。

四、統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)分析應(yīng)用SPSS13.0軟件，行配對t檢驗，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、實驗動物情況

所有兔染毒后均出現(xiàn)肌顫、流涎、瞳孔縮小、皮膚發(fā)白等癥狀。部分兔于中毒后6～10 h出現(xiàn)腹水、心包腔積液及消化道出血，3只兔于中毒7 h后死亡。

二、二維超聲檢查結(jié)果

染毒前及染毒后各時間段，肝臟二維回聲無明顯改變，肝右葉斜徑無明顯變化（見表1）。

表1 不同時間兔肝右葉斜徑比較（mm±s）

表1 不同時間兔肝右葉斜徑比較（mm±s）

注：染毒前及染毒后各時間段P均＞0.05

肝右葉斜經(jīng)肝右葉斜徑 40 3.77±0.檢測時間 例數(shù)（只）70 82染毒后2 h 40 3.69±0.76染毒后4 h 40 3.73±0.91染毒后6 h 40 3.62±0.85染毒后8 h 37 3.57±0.88染毒后10 h 37 3.81±0.

三、超聲造影檢查結(jié)果

染毒前及染毒后各時間段HAAT無明顯差異，染毒后6、8、10 h HVAT較染毒前縮短（P＜0.05），染毒后8 h，10 h HA-HVTT明顯縮短（P＜0.05）。見表2。

表2 不同時間段兔肝超聲造影參數(shù)比較（s，±s）

表2 不同時間段兔肝超聲造影參數(shù)比較（s，±s）

注：*與染毒前比，P＜0.05

HA-HVTT染毒前 40 5.87±2.21 9.72±2.38 4.36±1.檢測時間 例數(shù)（只）肝血流造影參數(shù)HAAT HVAT（s）24染毒后2 h 40 5.69±2.03 8.46±2.77 3.82±1.37染毒后4 h 40 4.71±2.42 8.55±2.51 4.15±1.26染毒后6 h 40 4.02±2.14 7.23±2.63*3.27±1.18染毒后8 h 37 4.61±2.39 6.38±2.49*2.38±1.02*染毒后10 h 37 5.09±2.28 6.25±2.84*1.51±0.92*

四、病理檢查結(jié)果

染毒6～8 h后，肝竇淤血，肝細(xì)胞腫脹，邊界不清。胞質(zhì)內(nèi)可見大量細(xì)小空泡。部分胞核溶解，匯管區(qū)有少許淋巴細(xì)胞浸潤（見圖2）。染毒10 h后，可見部分肝細(xì)胞退變、壞死。

圖2 染毒后8 h兔肝右葉病理切片（HE×100）

討 論

近年來，肝臟超聲造影已逐漸由單純研究肝臟局灶性病變轉(zhuǎn)向?qū)浡愿螕p害的研究，其中對肝硬化的研究已取得了非常好的效果，但對中毒性肝損害的研究較少。團(tuán)注的超聲造影劑微泡，可作為示蹤劑來分析感興趣區(qū)的血流灌情況［3］，由于直徑2.5μm的造影劑微泡略小于紅細(xì)胞直徑，不會通過毛細(xì)血管壁，因此造影劑肝內(nèi)循環(huán)時間的變化，可以在一定程度上成為肝內(nèi)細(xì)胞微結(jié)構(gòu)改變的間接征象［4］。有機(jī)磷對肝臟的損害主要有兩方面，①非膽堿能機(jī)制：有機(jī)磷經(jīng)人體吸收后，在肝臟主要通過肝微粒體氧化酶系統(tǒng)進(jìn)行生化轉(zhuǎn)換，引起中毒性肝炎、肝細(xì)胞損傷、壞死。已有動物實驗證實［1］，有機(jī)磷中毒后ALT的增高早于血中膽堿酯酶活性的改變，證明有機(jī)磷對肝細(xì)胞有直接毒害作用。其次，有機(jī)磷可引起急性血管內(nèi)溶血，滅活大量血紅蛋白會引起肝細(xì)胞損傷。另外，有機(jī)磷中毒還可引起肝臟的缺血再灌注損傷［5］。②膽堿能機(jī)制：有機(jī)磷導(dǎo)致體內(nèi)乙酰膽堿潴留可引起肝內(nèi)微循環(huán)障礙，導(dǎo)致肝損傷［6］。

本研究中，兔染毒6 h后，肝右葉二維測值及回聲無明顯改變，但HVAT較染毒前縮短，染毒8～10 h后，HA-HVTT明顯縮短。說明有機(jī)磷中毒引起的肝內(nèi)微循環(huán)受損及肝細(xì)胞損傷縮短了肝靜脈血流通過的時間。肝臟的微循環(huán)單位是由門脈終支-肝動脈終支開始，經(jīng)肝竇匯入肝靜脈終支的微血管組成。中毒后，肝竇內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、壞死脫落而阻塞血竇，內(nèi)皮素大量生成，而NO減少，引起肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞收縮，循環(huán)阻力增加。肝細(xì)胞損傷后大量細(xì)胞外基質(zhì)沉積在肝內(nèi)，進(jìn)一步增加了肝竇內(nèi)的壓力。上述因素使肝內(nèi)血流動力學(xué)發(fā)生改變，形成門靜脈-肝靜脈及動-靜脈之間的交通支。造影劑經(jīng)門靜脈-肝靜脈交通支及動-靜脈交通支直接進(jìn)入肝靜脈，因而HVAT、HA-VTT明顯縮短。研究還表明，隨著中毒時間的延長，縮短越發(fā)明顯。有學(xué)者用低機(jī)械指數(shù)造影，通過儀器內(nèi)置計時器記錄肝硬化患者的肝動-靜脈渡越時間，認(rèn)為小于12 s為異常［7］。Fujita等［8］通過分析肝實質(zhì)增強(qiáng)曲線，發(fā)現(xiàn)酒精性肝病在發(fā)展為肝硬化之前就出現(xiàn)肝內(nèi)血流動脈化及肝內(nèi)動-靜脈之間出現(xiàn)交通支，伴隨的病理改變?yōu)楦渭?xì)胞腫脹、空泡變性，甚至細(xì)胞核改，本研究病理所見與其一致。且本研究證實，隨著中毒時間的增加，微循環(huán)障礙越明顯，肝細(xì)胞受損程度越嚴(yán)重。

研究認(rèn)為，有機(jī)磷中毒會致肝細(xì)胞受損、引起肝臟微循環(huán)改變，超聲造影可實時、定量分析肝內(nèi)微循環(huán)變化情況［9］，HVAT、HA-HVTT用于評估中毒性肝損害比二維聲像圖更敏感，具有較好的臨床應(yīng)用價值。

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Experimental research of contrast-enhanced ultrasound on microcirculation of rabbit liver with organophosphorus poisoning using

QIAN Rong，XIONG Ai-min，YANG Wei-zhong，WANG Xiu-mei，LIU Wen-jie，LIU Ping，XU Zhen，WANG Dan-ni，KE Jing-jing，LV Rui，CHEN Ting-ting，YANG Jun.Department of Special Diagnosis The 85th Military Hospital；Laboratory medicine，The 85th Military Hospital，Shanghai 200052，China

YANG Jun，Email：yang-0920@163.com

ObjectiveTo investigate the value of contrast-enhanced ultrasound in assessment of the liver poisoning damages caused by organophosphorus.MethodsAnimal models of organophosphorus poisoning were established by intraperitoneal injection in 40 rabbits.Conventional ultrasound and contrast-enhanced ultrasound were carried out to measure several evaluation indexes respectively，including anteroposterior diameter of right liver lobe，hepatic artery arrival time（HAAT），hepatic vein arrival time（HVAT）and hepatic artery to hepatic vein transit time（HA-HVTT），before and 2h，4h，6h，8h and 10h after injection.ResultsCompared with the pre-poisoning data，anteroposterior diameter of right liver lobe had no obvious change after organophosphorus poisoning（P＞0.05）.Meanwhile，HVAT at 6h，8h and 10h postpoisoning was decreased（P＜0.05）.HA-HVTT significantly declined at 8h and 10h post-poisoning（P＜0.05）.ConclusionHVAT and HA-HVTT can indicate the changes of the liver microcirculation in rabbit suffering organophosphorus poisoning.

Contrast-enhanced ultrasound；Organophosphorus poisoning；Liver；Rabbit

2015-02-09）

（本文編輯：錢燕）

南京軍區(qū)重點課題（11Z001）

200052 上海 解放軍第八五醫(yī)院特診科（錢嶸，熊愛民，楊唯衷，王秀梅，劉文杰，劉萍，徐振，王丹妮，柯晶晶，呂瑞，陳婷婷，李晶），檢驗科（楊峻）

楊峻，Email：yang-0920@163.com