超聲造影定量技術評估單側輸尿管梗阻大鼠腎髓質血流灌注的變化

楊 芹，么喜存，孫浩然

(1天津市濱海新區漢沽醫院，天津300480;2天津醫科大學總醫院)

腎臟實質分為腎皮質和腎髓質兩部分，與腎皮 質相比，腎髓質血流量小、流速慢，因此以往多以腎皮質作為腎血流灌注的研究對象［1］。但是腎髓質血流灌注研究可作為腎皮質血流灌注研究的有益補充，對臨床診斷梗阻性腎病、探究其病因及采取有效防治措施等具有重要意義。2011年12月～2013年5月，我們利用超聲造影(CEUS)定量技術評估了單側輸尿管梗阻(UUO)大鼠腎髓質血流灌注的變化。現報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 健康SD大鼠20只，雌雄不限，體質量(200±20)g，由天津醫科大學動物實驗中心提供。Philips iU22超聲診斷儀購于荷蘭飛利浦公司，六氟化硫微泡購于意大利博萊科公司，七氟烷購于江蘇新晨醫藥有限公司。

1.2 方法

1.2.1 模型建立 將20只SD大鼠分籠適應性飼養。造模前行CEUS檢查，完成后行UUO手術。采用七氟烷全身吸入式麻醉，無菌消毒;于左側中下腹作縱行切口，逐層切開皮膚及筋膜，沿腰大肌與筋膜連接處切開，鈍性分離腎周的脂肪囊，暴露左側腎臟;自左側腎門處辨別出左側輸尿管并于距腎門約1 cm處行游離雙線結扎，術后逐層縫合傷口。術后7 d超聲探查梗阻側腎臟重度積水，呈現一囊狀腫塊，腎皮質明顯變薄，腎體積顯著增大，造模成功。

1.2.2 CEUS檢查 于大鼠造模前及造模后7 d行CEUS檢查。將Philips iU22超聲診斷儀調制到諧波狀態，幀頻15～20 fps，機械指數0.06，圖像深度約4.0 cm，時間增益補償(TGC)曲線控制滑板全部置于中間位置，聚焦點設置在感興趣區(ROI)中部。受檢大鼠麻醉后取右側臥位，探頭置于大鼠左側腰部，用二維灰階成像清晰顯示左腎長軸切面后，經鼠尾靜脈團注六氟化硫微泡混懸液0.2 mL，隨即推注生理鹽水1 mL。從鼠尾靜脈團注造影劑開始至ROI造影程度幾乎接近造影檢查前水平，進行圖像采集，時長6 min。15 min后大鼠右側腎臟行CEUS檢查。

1.2.3 定量分析 將ROI放置于與聲束垂直的腎臟髓質部分，并保持相同的位置、面積、形態。采用定量分析(QLAB)軟件自動生成腎髓質血流灌注時間—強度曲線(TIC)，并得出相關參數，即曲線上升支斜率(A)、峰值強度(PI)、達峰時間(TTP)、曲線下面積(AUC)［2～4］。

1.2.4 腎臟病理檢查 CEUS定量分析結束后處死大鼠，取雙腎標本，置于1.0%甲醛溶液固定，行石蠟包埋切片和常規HE染色，光鏡下觀察梗阻側腎臟組織結構。

1.2.5 統計學方法 采用SPSS16.0統計軟件。計量資料以±s表示，采用兩獨立樣本資料的t檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CEUS檢查結果 20只大鼠中有1只死于麻醉意外，其余均造模成功。大鼠造模前后梗阻側及健側腎髓質于腎皮質之后顯影，廓清順序與增強順序相反。造模后梗阻側腎髓質較造模前灌注速度減慢，造影劑廓清時間延長，但增強程度變化不大;健側腎髓質造模前后血流灌注速度、強度及造影劑廓清時間變化不大。

2.2 定量分析結果 見表1。

表1 大鼠造模前后雙側腎髓質血流灌注參數比較(n=19，±s)

表1 大鼠造模前后雙側腎髓質血流灌注參數比較(n=19，±s)

注:與同側造模前比較，*P＜0.05

觀察時間 TTP(s) PI(dB) AUC(dB·s) A(dB/s)造模前梗阻側 25.59±3.92 13.29 ±2.01 905.46±271.90 1.04±0.59正常側 23.27±4.01 13.68 ±1.98 1 054.00±189.17 1.70±0.45造模后梗阻側 28.48±4.67* 12.05 ±2.58 1 010.54±309.11* 0.87±0.41*正常側 24.00±2.45 13.07 ±2.11 1 119.00±215.34 1.81±0.79

2.3 腎臟病理檢查結果 梗阻側腎臟近曲小管及遠曲小管均出現不同程度的擴張，腎間質水腫增寬，并出現單核巨噬細胞、淋巴細胞的浸潤，偶見腎小管萎縮。見插頁Ⅱ圖1。

圖1 造模后梗阻側腎臟光鏡下表現（HE，×100）

3 討論

目前，評價腎臟血流灌注的方法主要有核素掃描、CT、MRI及CDFI等醫學影像技術，與其他檢測方法相比，CEUS技術有很多優勢:①微泡平均直徑為2.5 μm［5，6］，溶解于血液中能隨呼吸呼出，安全性很高;②微泡可以提高血液超聲回波率，增加血液與周圍組織之間的對比度;③微泡可在外周血液中持續較長時間，可連續掃描使實質器官血流得到有效的增強顯像;④沒有腎毒性，無輻射，可實時顯像、可多次重復檢查。

本研究中，造模后梗阻側腎臟的病理檢查提示早中期腎纖維化形成，與國內外相關報道一致［7～9］。UUO大鼠梗阻側腎髓質血流灌注TTP延長，表明隨著早中期腎纖維化的形成，腎髓質血流灌注速度明顯減慢，造影劑進入腎髓質微毛細血管的時間延長，可能與腎髓質腫脹導致對腎小靜脈的壓迫，使管腔變窄、造影劑進入時間延長有關;AUC受血流速度、造影劑分布容積等的影響，其與腎實質的血流量呈線性相關［10］，腎髓質血流灌注速度的減慢與血流的淤滯最終導致AUC增大［11］;隨著TTP延長、AUC增大、PI不變，A值減小。

國內外關于UUO后正常側腎臟病理改變的研究較少，一般認為，UUO后梗阻側腎臟功能快速減退，同時正常側腎則出現代償性增生，腎小球濾過率代償性增加。而Ekinci等［12］報道，單側腎盂輸尿管連接處梗阻還可造成正常側少數腎小管腔內出現壞死脫落的上皮細胞及凋亡小體，說明UUO正常側除代償性增生改變外，還可能對正常側腎臟造成一定的損害。趙春利等［13］研究也顯示，UUO 4周后引起正常側腎髓質細胞凋亡明顯增加，而正常側腎皮質變化不明顯，且與梗阻程度有關。本組研究中，正常側腎臟肉眼及鏡下檢查較正常狀態改變不大，血流灌注速度、增強程度及造影劑廓清時間也無較大改變，其具體機制尚待進一步研究。

綜上所述，腎臟發生梗阻性病變時，梗阻側腎髓質內血流灌注速度降低，血管內血流容積增大。CEUS及定量分析技術能較好地檢測UUO大鼠腎髓質血流灌注的變化，對臨床診斷梗阻性腎病具有重要的意義。

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