超聲造影對兔閉合性肝外傷診斷的實(shí)驗(yàn)研究

張淑萍 ZHANG Shuping

古 旸1 GU Yang

金 蘭1 JIN Lan

王 鳳1 WANG Feng

孟靈俠1 MENG Lingxia

李葉闊2 LI Yekuo

超聲造影對兔閉合性肝外傷診斷的實(shí)驗(yàn)研究

張淑萍1ZHANG Shuping

古 旸1GU Yang

金 蘭1JIN Lan

王 鳳1WANG Feng

孟靈俠1MENG Lingxia

李葉闊2LI Yekuo

作者單位
1. 陜西省寶雞市中醫(yī)醫(yī)院超聲科 陜西寶雞721001
2. 廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院超聲科 廣東廣州510010

目的 探討超聲造影（CEUS）對兔閉合性肝外傷的診斷價(jià)值，為臨床閉合性肝外傷的研究提供參考。材料與方法 15只健康新西蘭大耳白兔采用隨機(jī)數(shù)字法分為A組、B組、C組，每組5只。使用自制撞擊器分別以127.8 N、213.0 N及298.2 N撞擊力對3組兔建立閉合性肝外傷模型。于撞擊前、撞擊后20 min內(nèi)完成灰階超聲（US）及CEUS檢查，評估損傷程度，并與大體病理結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果撞擊后10只兔US示局部肝包膜回聲中斷，實(shí)質(zhì)內(nèi)見異?；芈晠^(qū)，與正常肝組織分界不清。CEUS及時間-信號強(qiáng)度曲線示造影劑推注后正常肝組織均勻增強(qiáng)顯影，病灶部位未見明顯強(qiáng)化，與正常肝組織分界清晰。US及CEUS的診斷敏感度分別為66.7%（10/15）和100.0%（15/15），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。US及CEUS與大體病理標(biāo)本的符合率分別為40.0%（6/15）和86.7%（13/15），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。CEUS與大體病理標(biāo)本一致性較好（Kappa=0.815，P＜0.001）。結(jié)論CEUS能顯著提高閉合性肝外傷的診斷率，且可以準(zhǔn)確反映損傷程度，與大體病理標(biāo)本具有較好的一致性。

創(chuàng)傷，非貫通性；肝損傷；超聲檢查，多普勒，彩色；超聲造影；造影劑；疾病模型，動物；兔

肝是腹部最大的實(shí)質(zhì)性臟器，由于其組織脆弱、血管豐富，極易因外力撞擊發(fā)生損傷。閉合性肝外傷早期癥狀多不典型，患者死亡率高達(dá)10%左右[1]。早期明確診斷并準(zhǔn)確評估肝損傷程度是臨床選擇合理治療手段和降低死亡率的關(guān)鍵。灰階超聲（gray scale ultrasonography，US）在腹部閉合性創(chuàng)傷的診斷中具有重要價(jià)值，但在顯示輕微損傷及明確損傷范圍方面敏感性有限[2]。本研究通過建立不同級別兔閉合性肝外傷模型，評估超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）在兔閉合性肝外傷中的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 15只健康新西蘭大耳白兔，由廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供[合格證號SCXK（粵）2013-0002]，雌雄不限，體重2.5～3.1 kg，平均（2.8±0.3）kg。采用隨機(jī)數(shù)字法分為A組、B組、C組，每組5只。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 動物模型制作 經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉麻醉實(shí)驗(yàn)兔（劑量1 ml/kg），肝區(qū)備皮后取仰臥位固定于動物實(shí)驗(yàn)板，耳緣靜脈留置22G留置針作為造影劑注射通道。助手從兔右側(cè)肋下向右上方向固定肝，采用自制迷你型撞擊器（專利號2012201622056）建立兔閉合性肝外傷模型。迷你型撞擊器內(nèi)彈簧鋼性模數(shù)8000 kg/mm2，彈簧圈外徑15 mm，線徑2.5 mm，有效圈數(shù)23圈，彈簧常數(shù)k=8.52 N/mm。撞擊頭直徑為10 mm。實(shí)驗(yàn)中固定迷你型撞擊器的撞擊深度為20 mm，根據(jù)胡克定律F=kx，將調(diào)壓螺絲調(diào)節(jié)為15 mm、25 mm及35 mm 3個不同長度，相應(yīng)撞擊力度分別為127.8 N、213.0 N及298.2 N，分別對3組兔肝區(qū)進(jìn)行撞擊，建立不同級別閉合性肝外傷模型。

1.3 超聲檢查 采用GE Voluson E8 Expert彩色多普勒超聲診斷儀，9L-D探頭，頻率為6～9 MHz。調(diào)整機(jī)械指數(shù)為0.14，聚焦調(diào)至損傷病灶的深部位置（2～3 cm）。超聲造影劑采用SonoVue（Bracco公司），使用前用5 ml生理鹽水溶解，搖勻后抽取0.2 ml采用團(tuán)注法經(jīng)留置針管注入，而后迅速給予2 ml生理鹽水沖管。15只實(shí)驗(yàn)兔分別于撞擊前及撞擊后20 min內(nèi)完成US及CEUS檢查，參考Moore等[3]的報(bào)道評估肝損傷程度。

1.4 病理檢查 參照美國創(chuàng)傷外科協(xié)會（AAST）分級標(biāo)準(zhǔn)[3]對肝大體標(biāo)本的損傷程度進(jìn)行評估，并與US及CEUS評估結(jié)果進(jìn)行對照。AAST分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件，US與CEUS診斷肝損傷的敏感度及符合率比較采用Fisher確切概率法，一致性分析采用Kappa檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兔肝不同部位時間-信號強(qiáng)度曲線（TIC）分析采用TIC-Analysis（GE）軟件包進(jìn)行。

表1 AAST分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果

2.1 撞擊前 US可以清晰地顯示肝臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及完整肝包膜；CEUS示正常肝血流灌注，未見充盈缺損或異常增強(qiáng)信號。

2.2 撞擊后 15只兔均順利完成建模及超聲檢查。

2.2.1 US A組5只兔肝US檢查未見明顯異常。其余10只US見局部肝包膜回聲中斷，后方肝實(shí)質(zhì)內(nèi)見大小不等的異?；芈晠^(qū)，主要表現(xiàn)為點(diǎn)、片狀局部略強(qiáng)回聲或無回聲區(qū)，與正常肝組織分界不清，肝包膜下及腹腔內(nèi)探及不同程度的無回聲暗區(qū)（圖1A）。

2.2.2 CEUS CEUS示正常肝組織動脈期以第一肝門為中心向整個肝葉呈放射狀的快速增強(qiáng)顯影，門靜脈期見動脈期后數(shù)秒以門靜脈為中心的正常肝組織均勻彌漫性增強(qiáng)顯影，實(shí)質(zhì)期正常肝組織增強(qiáng)顯影開始逐漸消退。本實(shí)驗(yàn)中15只兔肝實(shí)質(zhì)內(nèi)均可見大小不等的無增強(qiáng)區(qū)域，表現(xiàn)為注射造影劑后，損傷部位在動脈期、門靜脈期及延遲期均呈現(xiàn)負(fù)性顯影，與周圍正常肝組織分界清晰（圖1B）。TIC分析見病灶周圍正常肝組織在推注造影劑后4～6 s迅速增強(qiáng)，11～14 s時達(dá)到峰值強(qiáng)度，而后曲線逐漸下降。病變部位TIC呈直線型，未見升高（圖1C）。

2.3 大體標(biāo)本及病理變化 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后采用氣體栓塞法處死實(shí)驗(yàn)兔，大體標(biāo)本見A組：I級損傷3例，II級2例；B組：III級2例，IV級3例；C組：IV級4例，V級1例。15只兔均為單純性肝損傷，無心、肺、脾等其他毗鄰臟器損傷，隨著撞擊力度增大，損傷程度逐漸加重。病灶大體表現(xiàn)為單純性裂傷、星芒狀裂傷、不完全斷裂傷或肝實(shí)質(zhì)廣泛裂傷，損傷部位可見血凝塊附著（圖1D）。HE染色見肝小葉結(jié)構(gòu)破壞、肝板斷裂，肝血竇擴(kuò)張、淤血，肝細(xì)胞局灶性變性、壞死，周圍見中性粒細(xì)胞聚集（圖1E）。

2.4 超聲檢查與大體病理結(jié)果比較 US評價(jià)結(jié)果中，A組5例低估為無損傷；B組1例III級損傷高估為IV級，2例IV級損傷低估為III級；C組1例V級損傷低估為IV級。CEUS評價(jià)結(jié)果中，A組1例II級損傷低估為I級；B組1例IV級損傷低估為III級，見表2。

以大體標(biāo)本作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，US及CEUS對閉合性肝損傷診斷的敏感度分別為66.7%（10/15）和100.0%（15/15），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。US與大體標(biāo)本比較符合率為40.0%（6/15），CEUS與大體標(biāo)本的符合率為86.7%（13/15）， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。CEUS與大體標(biāo)本結(jié)果一致性好（Kappa=0.815，P＜0.001）。

圖1 接受213.0 N撞擊兔。US見肝包膜回聲連續(xù)性中斷（箭），肝周及實(shí)質(zhì)內(nèi)可見液性暗區(qū)（箭頭），肝實(shí)質(zhì)內(nèi)見異?；芈晠^(qū)（星號，A）；CEUS見正常肝組織均勻顯著增強(qiáng)（箭），損傷部位未見明顯強(qiáng)化，呈現(xiàn)負(fù)性顯影（箭頭），與正常組織分界清晰（B）；推注造影劑后正常肝組織TIC快速達(dá)到峰值強(qiáng)度，而后逐漸降低（紅色曲線），損傷部位全程未見明顯強(qiáng)化，TIC呈直線，未見明顯升高（藍(lán)色曲線，C）；大體病理見兔肝左中葉不完全斷裂傷（箭），表面可見血凝塊附著（D）；光鏡下見肝小葉結(jié)構(gòu)破壞，肝細(xì)胞局灶性變性、壞死，周圍見中性粒細(xì)胞聚集（HE，×200，E）

表2 US、CEUS診斷實(shí)驗(yàn)兔肝損傷與大體病理結(jié)果比較

3 討論

閉合性肝外傷占腹部損傷的15%～20%[4]，患者早期臨床表現(xiàn)各異，易延誤診斷及治療。良好的閉合性肝外傷動物模型是臨床研究閉合性肝外傷發(fā)生機(jī)制并指導(dǎo)臨床治療的重要基礎(chǔ)。既往臨床應(yīng)用的閉合性肝外傷模型多通過自由落體撞傷機(jī)制或小創(chuàng)口器械夾傷等方式來建立[5-6]，其穩(wěn)定性欠佳或不能稱為完全意義上的閉合性創(chuàng)傷模型。本研究使用的自制迷你型撞擊器可以通過調(diào)節(jié)撞擊深度和調(diào)壓螺絲長度來控制撞擊參數(shù)的大小，可控性好、操作簡單，結(jié)果顯示，隨著撞擊力度的增大，肝損傷程度也逐漸增加。所建模型均為單純肝閉合性損傷，穩(wěn)定性較好，對于臨床閉合性肝外傷的研究具有重要價(jià)值。

CT及CT造影技術(shù)對閉合性肝外傷的診斷具有重要價(jià)值，在臨床上得到了廣泛認(rèn)可，但其設(shè)備龐大、移動不便，存在輻射、碘過敏風(fēng)險(xiǎn)等缺陷，也不適合育齡期女性及兒童[7]。超聲作為一種無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、無輻射、移動便捷的檢查方法，在腹部閉合性外傷的診斷中具有顯著優(yōu)勢[8]。對于閉合性肝外傷，US可以顯示肝包膜的完整性及肝實(shí)質(zhì)內(nèi)部的回聲異常情況，同時US對積液的診斷具有較高的敏感度，可達(dá)80%～100%[9]，能夠清晰顯示肝周及肝實(shí)質(zhì)內(nèi)的出血及分布范圍。通過對積液量的動態(tài)檢測，還能間接判斷有無活動性出血及出血速度。但US直接顯示臟器損傷的敏感性較低，對實(shí)質(zhì)損傷的邊界難以明確界定，也不能顯示損傷臟器的微循環(huán)及灌注改變情況，對輕度損傷漏診率較高[10]。

CEUS基于血池顯像技術(shù)，可以借助于微泡與超聲的諧振特異性地獲取血流信息，實(shí)時觀察造影劑回聲情況，真正做到微血管CEUS增強(qiáng)顯像。CEUS不僅消除了機(jī)體組織諧波產(chǎn)生的干擾，還能排除因微氣泡帶來的彩色外溢偽像及微泡破裂造成的“開花樣”偽像，提高了診斷敏感度和特異度[11]。Valentino等[12]對133例閉合性腹部外傷患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，CEUS對閉合性腹部外傷的診斷敏感度、特異度分別為96.4%和98%，與CT結(jié)果基本一致，均顯著優(yōu)于US（70.2%和59.2%），并主張將CEUS應(yīng)用于閉合性腹部外傷患者的初步評估中。損傷部位由于血液循環(huán)受到破壞，微泡造影劑不能到達(dá)病變部位，從而表現(xiàn)為無增強(qiáng)區(qū)，與正常組織的增強(qiáng)顯像形成鮮明對比，對明確病灶的邊界和范圍具有明顯優(yōu)勢。本研究中注射造影劑后，15只兔肝實(shí)質(zhì)損傷區(qū)域在造影過程中均呈現(xiàn)負(fù)性顯影，與周圍正常肝組織分界清晰，損傷區(qū)域TIC亦未見升高，對于明確病變范圍具有重要價(jià)值。以大體標(biāo)本作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，本研究中CEUS對閉合性肝損傷的診斷敏感度明顯高于US，與大體標(biāo)本的符合率達(dá)86.7%，一致性較好，提示CEUS在評估閉合性肝外傷損傷程度方面顯著優(yōu)于US，對臨床早期評估閉合性肝外傷患者的損傷程度及選擇合理的治療方案具有重要意義。

Valentino等[4]研究發(fā)現(xiàn)，閉合性肝外傷患者CEUS檢查中可見自破裂肝包膜往外的“涌泉狀”微泡影像，對活動性出血的判斷具有重要價(jià)值。本研究中15只兔均未見明顯“涌泉狀”造影劑影像，分析主要與實(shí)驗(yàn)兔未進(jìn)行肝素化處理、在兔自身凝血系統(tǒng)作用下出血很快凝結(jié)有關(guān)。另外，對于低流速（＜5 cm/s）滲出樣活動性出血，CEUS診斷也存在一定的局限性[13]。劉強(qiáng)等[5]對32處小型豬活動性出血模型的造影研究發(fā)現(xiàn)，僅在25%的模型CEUS中觀察到“涌泉狀”微泡流出影像。

本實(shí)驗(yàn)研究中，US及CEUS均未見明顯肝活動性出血信息，主要與實(shí)驗(yàn)兔未進(jìn)行肝素化預(yù)處理有關(guān)，下一步將探討CEUS在肝外傷伴活動性出血中的診斷價(jià)值。

總之，CEUS可以準(zhǔn)確反映閉合性肝外傷的損傷程度，與大體病理標(biāo)本具有較好的一致性，不僅能有效提高閉合性肝外傷的診斷準(zhǔn)確度，還能動態(tài)觀察肝灌注情況，對閉合性肝外傷的診斷及評估具有重要價(jià)值。

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（本文編輯 張春輝）

新書訊

《胸部CT與MRI診斷學(xué)》

（主編：蔡祖龍，高元桂 ；ISBN：978-7-80194-575-1；精裝，出版日期：2005年9月；定價(jià)：126.00）

本書共24章，內(nèi)容包括CT的基本知識與檢查方法、磁共振成像（MRI）的基本知識、胸部CT和MRI解剖、胸部病變的CT和MRI基本征象以及胸部各種疾病的CT與MRI檢查技術(shù)。重點(diǎn)對氣管、支氣管、肺結(jié)核、肺癌、心臟和大血管病變、縱隔病變、肺部原因不明疾病、胸部彌漫性疾病的病理、臨床表現(xiàn)、CT和MRI的檢查方法、影像學(xué)表現(xiàn)、診斷、鑒別診斷進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本書內(nèi)容豐富，附有大量珍貴的臨床圖片資料，圖文并茂、實(shí)用性強(qiáng)。適合于從事影像學(xué)診斷的專業(yè)人員、臨床醫(yī)師及醫(yī)學(xué)院校師生學(xué)習(xí)參考。

Experimental Study of Contrast Enhanced Ultrasound for Evaluation of Blunt Hepatic Trauma in Rabbits

Purpose To investigate the value of contrast enhanced ultrasound (CEUS) in evaluating blunt hepatic trauma and to provide experimental reference. Materials and Methods Fifteen healthy New Zealand white rabbits were randomly divided into groups A, B and C, with 5 rabbits in each group. Hepatic area of the rabbits in each group was stroked using a self-made mini striker with forces of 127.8 N, 213.0 N and 298.2 N, respectively, to establish rabbit models of blunt hepatic trauma. Gray-scale ultrasound (US) and CEUS were performed within 20 minutes before and after trauma. Results Hepatic capsular rupture was observed in 10 rabbits on US. Ill-defined hypoechoic areas in various degrees were observed. CEUS and time-signal intensity curve analysis showed that the normal hepatic tissue began to enhance after contrast agent injection, well-defined against non-enhanced hepatic lesions. The sensitivity of US and CEUS for blunt hepatic trauma were 66.7% (10/15) and 100.0% (15/15), respectively (P＜0.05). The agreement with specimen was 40.0% (6/15) for US and 86.7% (13/15) for CEUS, respectively (P＜0.05), with Kappa=0.815 for CEUS (P＜0.001). Conclusion CEUS improves diagnostic accuracy of blunt hepatic trauma and accurately assesses the severity, which shows good agreement with gross specimen.

Wounds, nonpenetrating; Liver injury; Ultrasonography, Doppler, color; Ultrasound-guided biops; Contrast media; Disease models, animal; Rabbits

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.06.002

李葉闊

Department of Ultrasound, General Hospital of Guangzhou Military Command, Guangzhou 510010, China

Address Correspondence to: LI Yekuo

E-mail: yekuoli@163.com

全軍醫(yī)學(xué)科研“十二五”計(jì)劃課題項(xiàng)目

（CWS12J076）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目

R-33；R445.1

2014-12-31

修回日期：2015-04-20

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2015年 第23卷 第6期：405-408

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(6): 405-408