超聲聯(lián)合微泡對正常兔腎影響的初步研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究背景:
  近年來,超聲造影技術已廣泛應用于臨床,作為一種相對安全、有效、簡便的無創(chuàng)方法,在疾病的診斷與治療中發(fā)揮了巨大的作用。目前超聲造影技術在臨床主要應用于診斷方面,主要有低機械指數(shù)的超聲造影和閃爍-再灌注(flash-replenishment sequence FRS)成像技術兩種。低機械指數(shù)的超聲造影主要應用于病灶的顯示、鑒別病灶的性質(zhì)、治療療效的評價以及療效觀察等;閃爍-再灌注成像技術則主要用于觀察組織的微血管結(jié)構(gòu)

2、特征。微泡介導的超聲治療目前仍處于實驗研究階段,已有大量的研究表明,微泡空化可應用于基因轉(zhuǎn)染治療、藥物輸送、溶栓、腫瘤治療等,顯示出巨大的應用潛力。
  然而,一些動物實驗及體外實驗顯示,微泡聯(lián)合低能量超聲在診斷或治療的同時,可對靶區(qū)組織及以外的正常組織細胞產(chǎn)生影響,嚴重時甚至產(chǎn)生不可逆性的損傷。腎臟的血流量十分豐富,關于它的研究信息迫切需要。目前,只有少數(shù)國外的學者在診斷超聲條件下對腎臟的損傷進行了研究,研究中使用的輸出功率較高

3、、造影劑劑量較大或輻照時間較長,在此條件下觀察到大鼠等動物腎臟損傷,包括腎臟微循環(huán)血管的破裂出血,然而,此設置條件與臨床上所使用的超聲造影評價腎臟的微循環(huán)血流灌注條件有較大的區(qū)別。此外,尚未有探討基于腎臟基因轉(zhuǎn)染、藥物運輸?shù)戎委煈脳l件下即低能量的治療超聲(超聲發(fā)射能量1~2W/cm2)對正常兔腎組織治療時所可能出現(xiàn)的相關副作用?;诖耍狙芯繑M對于低機械指數(shù)診斷超聲造影成像、閃爍-再灌注造影成像及低能量治療超聲對正常腎臟的損傷進行探討

4、。
  目的:
  1、探討臨床診斷常用的超聲造影成像技術(低機械指數(shù)超聲造影成像技術、閃爍-再灌注成像技術)對正常兔腎造影時的影響。
  2、探討低能量治療超聲聯(lián)合微泡超聲造影劑對正常兔腎的影響。
  第一部分低機械指數(shù)診斷超聲造影成像對正常兔腎的影響
  研究方法:
  1、動物分組
  15只健康成熟新西蘭大白兔,根據(jù)是否進行超聲照射、有無微泡介導將15只實驗兔隨機分成三組,A:單純微泡組

5、(Microbubbles,MB);B:單純超聲組(Ultrasound, US);C:超聲微泡組(Ultrasound and Microbubbles,USMB);每組各5只。
  2、實驗過程
  每組各5只新西蘭大白兔。動物麻醉后,采集動物尿液與血液標本,手術開腹充分暴露左腎, USMB組經(jīng)耳緣靜脈注射微泡造影劑(0.02ml/kg)后,德國Siemens ACUSON S2000彩色多普勒超聲診斷儀(MI=0.09

6、)輻照5min;US組以超聲治療探頭垂直輻照5min,用相同劑量的生理鹽水替代微泡;MB組經(jīng)靜脈注射微泡同USMB組,同時超聲治療頭假照腎臟5min。各組輻照后再次采集尿液、血液以及獲取腎臟標本,分析尿液內(nèi)紅細胞計數(shù)、血肌酐和尿素氮測值及觀察腎臟的病理組織學變化。
  結(jié)果:
  (一)生化指標
  1、同組輻照前后的尿紅細胞計數(shù)、肌酐及尿素氮測值相比無明顯統(tǒng)計學差異。
  2、各組間輻照前后尿紅細胞計數(shù)、肌酐及

7、尿素氮測值相比無明顯統(tǒng)計學差異。
  (二)病理學觀察
  1、大體檢查:各組輻照區(qū)腎臟色澤正常,未見明顯出血點。
  2、光鏡檢查:各組腎臟的組織學切片顯示無明顯腎臟病理學改變,腎小球鮑曼氏囊未見明顯出血,腎小球無硬化或萎縮;腎小管管腔未見明顯擴張,管腔內(nèi)未見明顯滲出物,上皮細胞排列整齊;小管周圍的間質(zhì)無明顯增生、出血、水腫或炎癥細胞浸潤。
  第二部分閃爍--再灌注成像造影技術對正常兔腎的影響
  研究

8、方法:
  1、動物分組
  15只健康成熟新西蘭大白兔,根據(jù)是否進行超聲照射、有無微泡介導將15只實驗兔隨機分成三組,A:單純微泡組(Microbubbles,MB);B:單純超聲組(Ultrasound, US);C:超聲微泡組(Ultrasound and Microbubbles,USMB);每組各5只。
  2、實驗過程
  每組各5只新西蘭大白兔。動物麻醉后,采集動物尿液與血液標本,手術開腹充分暴露左

9、腎,診斷儀器同樣選取德國Siemens ACUSON S2000彩色多普勒超聲診斷儀,USMB組經(jīng)耳緣靜脈注射微泡造影劑(0.02ml/kg)后,待造影劑充滿整個腎臟,手動爆破flash,爆破時MI=1.50,重復3次,成像5min;US組以超聲治療探頭垂直輻照腎臟方式同USMB組,用相同劑量的生理鹽水替代微泡;MB組經(jīng)靜脈注射微泡同USMB組,同時超聲治療頭假照腎臟5min。各組輻照后再次采集尿液、血液以及獲取腎臟標本,分析各組尿液內(nèi)

10、紅細胞數(shù)、血肌酐和尿素氮測值及觀察腎臟的病理組織學變化。
  結(jié)果:
 ?。ㄒ唬┥笜?br>  1、同組輻照前后的尿紅細胞計數(shù)、肌酐及尿素氮測值相比無明顯統(tǒng)計學差異。
  2、各組間輻照前后尿紅細胞計數(shù)、肌酐及尿素氮測值相比無明顯統(tǒng)計學差異。
  (二)病理學觀察
  1、大體檢查:各組輻照區(qū)腎臟色澤正常,未見明顯出血點。
  2、光鏡檢查:各組腎臟的組織學切片顯示腎小球鮑曼氏囊未見明顯出血,腎小

11、球無硬化或萎縮;各組腎小管管腔未見明顯擴張,管腔內(nèi)未見明顯紅細胞管型及蛋白管型,上皮細胞排列整齊,未見細胞溶解壞死;間質(zhì)未見明顯出血,無明顯炎癥細胞浸潤。
  第三部分低能量治療超聲聯(lián)合微泡超聲造影劑對正常兔腎的影響
  研究方法:
  1、動物分組
  50只健康成熟新西蘭大白兔,根據(jù)是否進行超聲照射、有無微泡介導將50只實驗兔隨機分成三組,A:單純微泡組(Microbubbles,MB),15只;B:單純超聲

12、組(Ultrasound,US),15只;C:超聲微泡組(Ultrasound and Microbubbles,USMB),20只。MB組及US組再根據(jù)輻照后不同的時間點(5min、1d、3d)隨機分為三組,每組5只;USMB組根據(jù)輻照后不同的時間點(5min、1d、3d及7d)隨機分為四組,每組5只。
  2、實驗過程
  每組各5只新西蘭大白兔。動物麻醉后,采集動物尿液與血液標本,手術開腹充分暴露左腎,診斷儀器選取脈沖

13、式聚焦超聲治療儀,USMB組經(jīng)耳緣靜脈注射微泡造影劑(0.1ml/kg,2.5min內(nèi)緩慢注入)后,成像3min;US組以超聲治療探頭垂直輻照3min,用相同劑量的生理鹽水替代微泡;MB組經(jīng)靜脈注射微泡同USMB組,同時超聲治療頭假照腎臟3min。各組于輻照后按時間點(5min、1d、3d及7d)再次采集尿液、血液及獲取腎臟標本,分析尿液內(nèi)紅細胞數(shù)、血肌酐和尿素氮測值及觀察腎臟的病理組織學變化。
  結(jié)果:
 ?。ㄒ唬┥?/p>

14、標檢測結(jié)果
  1、尿常規(guī)的紅細胞計數(shù):
 ?、俳M內(nèi)比較:MB組、US組輻照后各時間點尿紅細胞數(shù)與超聲輻照前相比,均無統(tǒng)計學差異,P>0.05;USMB組輻照后各組與超聲輻照前比較均具有顯著統(tǒng)計學差異,P<0.05。
 ?、诮M間比較:輻照前各組尿紅細胞數(shù)比較,無統(tǒng)計學差異,P>0.05;輻照后USMB組各時間點(5min組、1d組、3d組)與MB組、US組的各時間點比較具有顯著統(tǒng)計學差異,P<0.05。
  2、

15、血肌酐結(jié)果比較:
 ?、俳M內(nèi)比較:MB組、US組輻照后各組血肌酐測值與超聲輻照前相比,均無統(tǒng)計學差異,P>0.05;USMB組輻照后1d組血肌酐與輻照前比較有顯著統(tǒng)計學差異, P<0.05,余輻照后各組與超聲輻照前比較均無統(tǒng)計學差異,P>0.05。
 ?、诮M間比較:輻照前各組血肌酐測值比較,無統(tǒng)計學差異,P>0.05;輻照后1d USMB組血肌酐與MB組、US組比較具有統(tǒng)計學差異,P<0.05;余輻照后各組比較均無統(tǒng)計學差異

16、,P>0.05。
  3、血尿素氮結(jié)果比較:
 ?、俳M內(nèi)比較:MB組、US組輻照后各組血尿素氮測值與超聲輻照前相比,均無統(tǒng)計學差異;USMB組輻照后1d組血尿素氮與輻照前比較有顯著統(tǒng)計學差異, P<0.05,余輻照后各組與超聲輻照前比較均無統(tǒng)計學差異。
 ?、诮M間比較:輻照前各組血尿素氮測值比較,無統(tǒng)計學差異,P>0.05;輻照后1d USMB組血尿素氮與MB組、US組比較具有統(tǒng)計學差異,P<0.05;余輻照后各組比較

17、均無統(tǒng)計學差異,P>0.05。
 ?。ǘ┎±韺W觀察
  1、大體觀察:MB組和US組輻照后各時間點腎臟色澤正常,未見明顯出血點;USMB組輻照后5min輻照區(qū)腎臟見較密集出血點,輻照后1d輻照區(qū)腎臟見散在暗紅瘀點,輻照后3d輻照區(qū)腎臟仍見少許散在暗紅瘀點,輻照后7d輻照區(qū)腎臟未見明顯出血點。
  2、光鏡組織學切片:
  MB組輻照后各組腎組織學切片未見明顯病理改變,腎小球囊未見明顯出血,腎小球無硬化或萎縮;腎

18、小管上皮細胞排列整齊,管腔內(nèi)未見滲出物;小管周圍的間質(zhì)無明顯增生、出血或炎癥細胞浸潤。
  US組輻照后5min偶見腎小球毛細血管袢內(nèi)淤血,未見明顯腎小球鮑曼氏囊出血,腎小管上皮細胞排列整齊,管腔內(nèi)未見明顯滲出物;輻照后1d、3d組未見明顯病理改變,無明顯毛細血管袢內(nèi)淤血及腎小球囊出血,腎小管上皮細胞排列整齊,管腔內(nèi)未見滲出物;間質(zhì)無明顯出血或炎癥細胞浸潤。
  USMB組輻照后各時間點腎臟組織學切片示:
  5min

19、組輻照區(qū)見大量腎小球囊內(nèi)出血,腎小球囊高度擴張,腎小球鮑曼氏囊出血率為66.26%±7.12%,腎小球毛細血管袢內(nèi)皮細胞腫脹,局部見纖維素樣壞死;腎小管內(nèi)紅細胞堆積,偶見蛋白管型,偶見腎小管上皮細胞輕度水腫,未見明顯腎小管上皮細胞變性壞死或明顯炎癥細胞浸潤。
  1d組輻照區(qū)腎小球鮑曼氏囊內(nèi)出血明顯減少,纖維蛋白樣物質(zhì)形成,腎小球鮑曼氏囊出血率為13.40%±2.30%,腎小球鮑曼氏囊纖維蛋白率為31.19%±2.94%,部分腎小

20、球基底膜節(jié)段性增厚,出現(xiàn)纖維素樣物質(zhì),偶見袢內(nèi)細胞溶解壞死;小管內(nèi)見大量的紅細胞淤積及蛋白樣管型,部分腎小管上皮細胞粗顆粒樣變性壞死,可見上皮細胞脫落入管腔,基底膜裸露;間質(zhì)內(nèi)血管淤血。
  3d組輻照區(qū)腎小球鮑曼氏囊內(nèi)出血極少,僅偶見數(shù)個的紅細胞,腎小球囊出血率為3.94%±1.22%,纖維蛋白較前減少,腎小球鮑曼氏囊纖維蛋白率為15.98%±5.17%,部分腎小球基底膜節(jié)段性增厚及少量纖維素樣物質(zhì);腎小管內(nèi)紅細胞淤積及蛋白管樣

21、管型較1d組減少,腎小管上皮細胞粗顆粒樣變性壞死,細胞脫落入管腔,部分腎小管管腔擴張及出現(xiàn)炎癥細胞浸潤。
  7d組輻照區(qū)腎小球鮑曼氏囊未見紅細胞,偶見腎小球囊殘留少量纖維蛋白,腎小球囊纖維蛋白率為3.77%±0.95%,仍見部分腎小球基底膜節(jié)段性增厚及少量纖維樣物質(zhì);小管內(nèi)滲出物較前明顯減少,偶見腎小管鈣化,部分區(qū)域見炎癥細胞浸潤區(qū),局部可見間質(zhì)纖維組織增生。
  結(jié)論:
  1、低機械指數(shù)診斷超聲造影對腎臟疾病診斷

22、時不會對腎臟的細微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生物學效應,在臨床上對腎臟使用是安全的。
  2、模擬臨床上使用的診斷超聲范圍內(nèi)的閃爍-再灌注造影成像技術(爆破時MI=1.50)在爆破次數(shù)較少的情況下對腎臟不會造成出血,產(chǎn)生的生物效應小,所以,我們認為臨床上用于觀察微血管灌注成像的診斷超聲范圍內(nèi)的閃爍--再灌注成像技術對正常腎臟的造影評價是相對安全的。
  3、低能量治療超聲(超聲發(fā)射能量為1~2W/cm2)聯(lián)合微泡造影劑對腎臟輻照時可造成一定的

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