褚夢秋，張韋屹，劉　亞，楊　芬，宋衛(wèi)東，郎鴻志

?

基于超聲波的甲襞微循環(huán)狀態(tài)變化研究

褚夢秋1，張韋屹2，劉亞1，楊芬1，宋衛(wèi)東1，郎鴻志3

目的探討甲襞微循環(huán)在超聲波能量作用下的變化，研究超聲波對甲皺微循環(huán)的作用機制。方法采用郎氏LHZ-300型超聲治療儀對60例成人甲襞進行不同強度不同時間的照射，利用WX-6微循環(huán)顯微鏡檢測甲襞微循環(huán)，通過田牛氏加權(quán)積分法分析超聲波照射前后甲襞微循環(huán)血流狀態(tài)、血管袢數(shù)、血管袢形態(tài)等微循環(huán)血管變化情況。結(jié)果 隨著超聲強度的增加，袢頂直徑、輸入枝管徑和輸出枝管徑均逐漸增大。但年齡越大，改善效果越不明顯；在5 min照射、超聲強度為0.50 W·cm-2時，微血管管徑改善最為明顯。微循環(huán)管袢長度在不同強度超聲波照射下均有增加，以0.25 W·cm-2強度時長度增加最大。同時，在超聲波作用后，甲皺微循環(huán)血液流速均變快，且微血管滲出現(xiàn)象明顯改善。結(jié)論超聲波對成人甲襞微循環(huán)袢頂直徑、輸入枝管徑、輸出枝管徑和血流速度等有一定的影響作用，不同強度的照射對甲皺微血管的管徑和管袢長度的影響不同。

甲皺微循環(huán)；血管狀態(tài)；超聲波治療

甲襞微循環(huán)是臨床常用的觀察活體微循環(huán)狀態(tài)的窗口，所顯示的微循環(huán)形態(tài)、血液流態(tài)及血管袢周狀態(tài)是反映全身微循環(huán)狀態(tài)的重要觀察指標(biāo)[1-4]。目前對微循環(huán)改善研究主要集中在藥物、按摩等手段[5-6]。本文嘗試?yán)贸暡ǖ臏責(zé)嵝?yīng)和機械作用改善甲襞微循環(huán)狀態(tài)。本研究利用郎氏LHZ-300型超聲治療儀照射成人甲襞，利用WX-6微循環(huán)顯微分析儀監(jiān)測甲襞微循環(huán)變化，通過分析超聲照射前后甲襞微循環(huán)血管形態(tài)、血流狀態(tài)和血管袢數(shù)等變化，以期為臨床提供一種改善微循環(huán)狀態(tài)的治療方法。

1　材料與方法

1.1研究對象與分組選取河南科技大學(xué)師生60例為研究對象(男女比例為1∶1)，I組20例，年齡(25.00±5.00)歲；Ⅱ組20例，年齡(35.00±4.00)歲；Ⅲ組20例，年齡(55.00±15.00)歲。各組成員隨機進行測試。

1.2方法

1.2.1超聲波照射受試者食指甲襞將超聲耦合劑均勻涂抹在受試者食指甲襞處，采用郎氏LHZ-300型超聲治療儀照射受試者左手食指甲襞。超聲波發(fā)射頻率為8 004 Hz，聲強分別選擇0.25 W·cm-2、0.50 W·cm-2和0.75 W·cm-2，照射時間設(shè)定為1 min、3 min和5 min。

1.2.2甲襞微循環(huán)檢測使用WX-6微循環(huán)顯微分析儀監(jiān)測甲襞微循環(huán)變化。檢測時室溫恒定為23～25 ℃，受檢前安靜休息10～25 min，以消除緊張心理。先調(diào)好冷光源，45°角斜射，受檢者左手食指甲襞涂上香柏油，放于固定指槽中，進入電腦甲襞分析軟件，注意比例尺標(biāo)定，先低倍鏡下觀察甲襞微循環(huán)血管管袢形態(tài)、清晰度、粗細、畸形、交叉、真皮乳頭及乳頭下靜脈叢等，再從高倍鏡下檢測甲襞微循環(huán)輸入枝管徑、輸出枝管徑、袢頂管徑、管袢長度、管袢數(shù)目及微血管流速等。檢測數(shù)據(jù)由分析軟件自動顯示，取3次所測平均值。

2　結(jié)果

在超聲波作用前的甲襞微循環(huán)管袢數(shù)為4根，無畸形，強度為0.25 W·cm-2的超聲波作用1 min后，管袢顏色變淺，管袢數(shù)減少為3根。隨著超聲強度的增加，袢頂直徑、輸入枝管徑和輸出枝管徑均逐漸增大。相比于超聲作用前，微血管滲出現(xiàn)象明顯減少。同時，實驗中也觀察到超聲波作用后血液流速均會變快。

采用不同的超聲波強度和作用時間對3個不同年齡組測試，獲得甲襞微循環(huán)血管形態(tài)、血流狀態(tài)和管袢數(shù)等生理指標(biāo)。超聲波照射1 min和5 min的治療前后甲襞微循環(huán)檢測值比較，分別見表1和表2。表3為超聲波照射1 min前后甲襞微循環(huán)管袢長度變化情況。

表1　超聲波照射時間為1 min的治療前后甲襞微循環(huán)部分檢測值比較±s,n=20)　μm

注：①與I組相比:P<0.05；②與I組相比:P<0.01；③與Ⅱ組相比:P<0.05。d：袢頂直徑；s：輸入枝管徑；n：輸出枝管徑。

表2　超聲波照射時間為5 min的治療前后甲襞微循環(huán)部分檢測值比較±s,n=20)　μm

注：①與Ⅰ組相比:P<0.01；②與Ⅰ組相比:P<0.05；③與Ⅱ組相比:P<0.05。d：袢頂直徑；s：輸入枝管徑；n：輸出枝管徑。

隨著超聲能量增加，微循環(huán)管徑值逐漸增大。年齡越大，改善效果越不明顯，這可能是由于隨年齡增大血管彈性變小引起的。在治療時間為5 min、超聲強度為0.50 W·cm-2時，微血管管徑改善最為明顯。超聲波照射前后甲襞微循環(huán)管袢長度在不同強度超聲波照射下均有增加，以0.25 W·cm-2強度時長度增加最大。同時，在超聲波作用后，甲皺微循環(huán)血液流速均會變快，且微血管滲出現(xiàn)象明顯改善。

表3　超聲波照射1 min甲襞微循環(huán)管袢長度變化

3　討論

微循環(huán)是指微動脈與微靜脈之間的血液循環(huán)，是循環(huán)系統(tǒng)的末梢部分，同時也是臟器的重要組成部分[7-8]。當(dāng)組織器官的代謝與功能出現(xiàn)異常時，微循環(huán)會發(fā)生一定程度的改變，因此微循環(huán)與疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，微循環(huán)的改善對于多種疾病的早期診斷和治療具有重要意義。甲襞微循環(huán)能在一定程度上反映全身微循環(huán)狀態(tài)，且具有直觀、非侵入性的檢查特點，臨床中常用于評估全身微循環(huán)狀態(tài)和疾病診斷的篩選指標(biāo)。研究認(rèn)為：微循環(huán)改變的疾病特異性雖然程度不同，但微循環(huán)的臨床觀測可以輔助診斷某些疾病，如神經(jīng)外科手術(shù)、皮膚創(chuàng)傷等，并作為治療和觀察病情轉(zhuǎn)歸的指標(biāo)[9-11]。

超聲波治療血管疾病已經(jīng)較為成熟，超聲波對機體的影響機理與超聲波的空化作用(cavitation)、微流作用(microstreaming)、機械效應(yīng)、熱效應(yīng)、聲化學(xué)反應(yīng)(sonochemicalreaction)、超聲透入作用(sonophresis)、增強纖溶活性、縮短血流再灌注時間和逆轉(zhuǎn)中毒等有關(guān)[12-13]。本文研究超聲波作用于成人甲襞微循環(huán)，是利用超聲波的溫?zé)嵝?yīng)、機械效應(yīng)及理化效應(yīng)的綜合作用，使毛細血管擴展，改善供血。實驗結(jié)果顯示在超聲能量的作用下，超聲波對成人甲襞微循環(huán)袢頂直徑、輸入枝管徑、輸出枝管徑和血流速度等有一定的影響，不同強度的照射對甲皺微血管的管徑和管袢長度的影響不同。顯示一定強度超聲波的持續(xù)照射對成人甲襞微循環(huán)有改善作用，預(yù)示超聲治療有可能成為一種改善微循環(huán)狀態(tài)的新治療方法。

[1]徐雪，朱小霞，薛愉，等.系統(tǒng)性硬化病患者甲襞毛細血管的特點及其與其他結(jié)締組織病的比較[J].中華風(fēng)濕病學(xué)雜志，2012,16(8)：512-517.

[2]Kay DB,Ray S,Haller NA,et al.Perfusion pressures and distal oxygenation in individuals with diabetes undergoing chronic hemodialysis[J].Foot Ankle Int,2011,32(7):700-703.

[3]Kawanishi J,Ohta T,shibashi H,et al.Quantitative assessment of therapeutic effects in the critically ischemic limb using (99m) Tc-diethylene-triamine-pentacetic acid human serum albumin[J].Surg Today,2009,39(1):14-20.

[4]張慶富，王清江，周慧敏，等.高壓電燒傷病人足甲襞微循環(huán)變化及臨床意義[J].中國微循環(huán)，2006,10(5)：363-366.

[5]Subhash HM,Leahy MJ.Microcirculation imaging based on full-range high-speed spectral domain correlation mapping optical coherence tomography[J].J Biomed Opt,2014,19(2):1-7.

[6]劉明明，李炳蔚，王冰，等.微循環(huán)功能障礙與糖尿病研究進展[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志，2015，31(5)：471-473.

[7]張群霞，鄭元義，駱杰，等.超聲造影檢測大鼠腸系膜微循環(huán)流速的研究[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2011，27(7)：588-590.

[8]高秀菊，黃麗娜，郎鴻志.經(jīng)顱超聲輔助治療進展性腦梗死的臨床研究[J].卒中與神經(jīng)疾病，2011，18(3)：186-188.

[9]Rejmstad P,kesson G,neman O,et al.A laser Doppler system for monitoring cerebral microcirculation: implementation and evaluation during neurosurgery[J].Med Biol Eng Comput，2016，54(1)：123-131.

[10] Yousefi S,Qin J,Dziennis S,et al.Assessment of microcirculation dynamics during cutaneous wound healing phases in vivo using optical microangiography[J].J Biomed Opt，2014，19(7)：76015.

[11] Inamori S,Shirai M,Yahagi N,et al.A comparative study of cerebral microcirculation during pulsatile and nonpulsatile selective cerebral perfusion:assessment by synchrotron radiation microangiography[J].ASAIO J，2013，59(4)：374-379.

[12] 關(guān)利銘，王智彪，白晉，等.高強度超聲對乳腺癌微血管破壞作用的病理觀察.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2006，22(6)：477-479.

[13] Orsi F,Zhang L,Arnone P,et al.High-intensity focused ultrasound ablation: effective and safe therapy for solid tumors in difficult location[J].Am J Roentgenol,2010,195(3):245-252.

The Effect of Ultrasound Treatment on the Nail Fold Microcirculation

CHU Meng-qiu1,ZHANG Wei-yi2,LIU Ya1,YANG Fen1,SONG Wei-dong1,LANG Hong-zhi3

(1.School of Medical Technology and Engineering,Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003,China；2.School of Forensic Medicine,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China；3.First Affiliated Hospital,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

ObjectiveTo explore the change of nail fold microcirculation in the role of ultrasonic energy and study the effect mechanism of ultrasonic on the nail fold microcirculation.MethodsWe used Lang′s LHZ-300 ultrasound therapeutic instrument to irradiate the 60 cases of adults′ nail fold in different intensity at different times and WX-6 microcirculation microscope to test the nail fold microcirculation.We analyzed the physiological index of microcirculation on status blood stream,number and morphology of capillary loop before and after ultrasonic irradiated by Tian Lee weighted score method.ResultsLoops top diameter,input branch pipe diameter and output branch pipe diameter were increased with ultrasonic intensity gradually.However,the older age was the worse effects.Microvascular diameter improved previous effects with ultrasonic intensity of 0.50 W·cm-2after 5 minutes′ irradiation.The pipe length of the microcirculation had increased at different ultrasonic irradiation intensity and reached the maximum at the intensity of 0.25 W·cm-2.At the same time,blood flow velocity of nail fold microcirculation was faster and leakage phenomenon in microcirculation was obviously improved after the ultrasonic irradiation.ConclusionUltrasound irradiation have an effect on loops top diameter,input branch pipe diameter,output branch pipe diameter and blood flow velocity.Pipe diameter of the nail fold microcirculation and length of tube loops are different with different intensity of irradiation.

nail fold microcirculation；vascular status；ultrasound treatment

1672-688X(2016)03-0183-03DOI：10.15926/j.cnki.issn1672-688x.2016.03.007

河南科技大學(xué)青年科學(xué)基金(4022-13350020)

河南科技大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃項目(2015126)

2016-04-06

1.河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院，河南洛陽 471003

2.河南科技大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，河南洛陽 471003

3.河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院，河南洛陽 471003

褚夢秋(1995-)，女，河南焦作人，從事醫(yī)學(xué)圖像處理研究。

宋衛(wèi)東，男，博士，E-mail：48123440@qq.com

R445.1

B