朱連華 費 翔 韓 鵬 姜 波 羅渝昆
創(chuàng)傷是中青年常見的主要致死原因之一,全球每年約450萬人死于創(chuàng)傷,且發(fā)病率逐年提高,嚴重影響人類生命健康[1]。腎臟是最常見的泌尿生殖系統(tǒng)創(chuàng)傷部位,在腹部實質臟器創(chuàng)傷中僅次于肝、脾[2]。早期發(fā)現并準確評估腎創(chuàng)傷分級對于指導臨床治療具有重要意義,尤其是活動性出血的早期診斷與定位,對于提高創(chuàng)傷救治成功率及改善預后起著關鍵作用。超聲具有無輻射、方便、快捷、可重復、實時成像等優(yōu)點,已成為腹部閉合性損傷的首選影像學檢查方法。隨著超聲造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)的廣泛應用,其在腎創(chuàng)傷的診斷中發(fā)揮著重要作用,不僅可提高創(chuàng)傷灶早期診斷的敏感性,而且能準確發(fā)現和評估活動性出血,進一步提高了診斷腎創(chuàng)傷分級的準確性[3-4]。CEUS常以造影劑局部異常濃聚或“涌泉”征象診斷活動性出血,但是難以明確活動性出血部位及受損血管破口內徑[5-6]。微血流成像(micro-flow imaging,MFI)是新興的血流多普勒超聲成像技術,其能與CEUS 技術聯合應用,不會破壞超聲造影劑,且能實時顯示組織或病灶微細血流的形態(tài)、結構,為腎創(chuàng)傷伴活動性出血的定位、診斷,以及血管內徑的測量提供了可能。本實驗通過建立豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血模型,探討MFI 聯合CEUS 診斷和定位腎創(chuàng)傷伴活動性出血的準確性,以期指導臨床實現腎創(chuàng)傷伴活動性出血的精準治療。
巴馬小型豬10 只,體質量30~40 kg,平均(36.56±1.81)kg,雌雄不限,均購自北京金牧陽實驗動物養(yǎng)殖有限責任公司[許可證號:SYXK(京)2020-0007];實驗前均于SPF級動物房飼養(yǎng)。本實驗經我院實驗動物倫理委員會批準(2022-X18-111),并遵循動物的基本福利。
1.建立模型:實驗豬麻醉前肌肉注射0.05 mg/kg阿托品和0.1 ml/kg 痛立定,經耳緣靜脈建立靜脈通道,靜脈注射3%戊巴比妥鈉1 ml/kg,并實時監(jiān)測實驗豬的生命體征。靜脈注射肝素,以抑制實驗豬的凝血系統(tǒng)。腎區(qū)備皮,側腹部切口,暴露腎臟結構,通過穿刺針及止血鉗在腎包膜下1 cm 內構建豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血模型,受損血管主要是弓形動脈及以下分支血管。實驗過程中保持實驗豬生命體征穩(wěn)定,無明顯休克癥狀。根據美國創(chuàng)傷外科協(xié)會(American Association for the Surgery of Trauma,AAST)腎損傷分級2018 年修訂版對腎創(chuàng)傷進行分級[7],具體為:Ⅰ級,腎包膜下血腫和/或腎實質挫傷,無裂傷;Ⅱ級,血腫局限于腎筋膜;腎實質裂傷深度<1 cm,無集合系統(tǒng)破裂或尿外滲出;Ⅲ級,腎實質裂傷深度>1 cm,無尿外滲出;腎筋膜內存在腎血管損傷或活動性出血;Ⅳ級,腎實質撕裂傷延伸至集合系統(tǒng)并伴有尿外滲出,腎盂撕裂傷和/或完全性輸尿管破裂,腎段靜脈或動脈損傷,活動性出血超過腎筋膜進入腹膜后或腹腔;Ⅴ級,無活動性出血的血管血栓形成引起的節(jié)段性或完全性腎梗死,腎主動脈或靜脈裂傷或腎門撕脫傷,腎血運受損伴活動性出血,腎臟破碎,失去可識別的腎實質解剖結構。
2.超聲檢查:使用Philips EPIQ 7 彩色多普勒超聲診斷儀,C5-1 凸陣探頭,頻率1~5 MHz;內置CEUS 和MFI 聯合CEUS 成像模式。先行二維超聲掃查整個腎臟,觀察可疑腎創(chuàng)傷切面,CDFI觀察血流信號;隨后調節(jié)至雙幅成像模式,進行CEUS 成像和MFI 聯合CEUS成像。超聲造影劑使用聲諾維(意大利Bracco 公司),使用前用5 ml 生理鹽水溶解凍干粉,振蕩搖勻后,靜脈注射0.03 ml/kg,啟動計時器,實時采集并儲存動態(tài)圖像120 s。觀察腎創(chuàng)傷灶內有無活動性出血、出血部位;在MFI 聯合CEUS 圖像上測量活動性出血的受損血管破口內徑。CEUS 診斷腎創(chuàng)傷伴活動性出血標準[8]:CEUS圖像中存在不規(guī)則或“涌泉”狀造影劑異常濃聚區(qū)。MFI 聯合CEUS 診斷腎創(chuàng)傷伴活動性出血標準[9]:MFI聯合CEUS 圖像中存在異常血流信號區(qū)。由兩名分別具有8 年和15 年腹部超聲造影檢查經驗的醫(yī)師獨立分析所有動態(tài)圖像,判斷不一致時協(xié)商解決。
3.病理檢查:圖像采集結束后,解剖暴露腎臟,大體觀察腎臟結構,明確腎包膜創(chuàng)傷灶及活動性出血部位,作為活動性出血的診斷及定位診斷標準。實驗結束后,處死巴馬小型豬,完整取出腎臟組織并拍照。
應用R 4.2.2 統(tǒng)計軟件,計數資料以頻數或率表示,采用配對χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
本實驗共10 只實驗豬構建腎創(chuàng)傷伴活動性出血模型,其中1只由于麻醉原因在實驗過程中意外死亡,其余9 只共構建18 處腎創(chuàng)傷伴活動性出血灶,其中AAST Ⅲ級6處,Ⅳ級12處。
18處腎創(chuàng)傷伴活動性出血灶中,二維超聲及CDFI均未探及明顯的腎創(chuàng)傷灶內活動性出血。CEUS 共探及14 處活動性出血,診斷準確率為77.78%;MFI 聯合CEUS 共探及17處活動性出血,診斷準確率為94.44%。CEUS 與MFI 聯合CEUS 診斷活動性出血的準確率比較差異無統(tǒng)計學意義(χ2=1.333,P=0.248)。見表1和圖1。
圖1 CEUS與MFI聯合CEUS診斷豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血
表1 CEUS與MFI聯合CEUS診斷及定位豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血情況
18 處腎創(chuàng)傷伴活動性出血灶中,CEUS 明確10 處活動性出血部位,定位活動性出血的準確率為55.56%;MFI 聯合CEUS 明確17 處活動性出血部位,定位活動性出血的準確率為94.44%。CEUS 與MFI 聯合CEUS 定位活動性出血的準確率比較差異有統(tǒng)計學意義(χ2=5.143,P=0.023)。見表1 和圖2,3。MFI聯合CEUS 測得活動性出血受損血管破口內徑為1.54~2.42 mm,平均(1.94±0.29)mm。
圖2 CEUS與MFI聯合CEUS診斷及定位豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血
腎創(chuàng)傷伴活動性出血若止血不及時,易導致腎功能急速下降,發(fā)生急性腎損傷,甚至危及生命。早期發(fā)現腎創(chuàng)傷伴活動性出血并明確其部位對于臨床治療方案選擇和預后評估至關重要。超聲在腎創(chuàng)傷的早期檢測中具有不可替代的作用,尤其是CEUS 的廣泛應用,不僅提高了創(chuàng)傷灶早期發(fā)現的敏感性,而且能檢測活動性出血,顯著提高了創(chuàng)傷分級的診斷效能[3,10]。隨著創(chuàng)傷治療理念的革新,為盡可能保留患者腎功能,對于血流動力學穩(wěn)定的患者主要選擇非手術微創(chuàng)介入治療和隨訪觀察[11]。因此,在準確分級診斷創(chuàng)傷的同時,超聲檢查還需明確活動性出血部位。CEUS 主要依靠造影劑局部異常濃聚或“涌泉”征象判斷創(chuàng)傷灶內存在活動性出血,由于缺乏對受損血管的直接觀察,因此難以準確鑒別受損血管來源和定位活動性出血,從而增加臨床微創(chuàng)介入治療的難度,甚至導致失敗。因此,早期準確判斷活動性出血部位有助于實現微創(chuàng)介入精準止血,改善活動性出血的治療療效。
MFI 采用新的時空濾波器技術,改善了超聲圖像的空間分辨率,將組織雜波與低速和微血流的多普勒信號分離,降低噪聲,提高微細血管的顯示能力,因此能清晰顯示直徑為100 μm的微細血管和流速為1 cm/s的低速微小血流[12]。此外,MFI 還可以與CEUS 聯合應用,進一步增強檢測微細血管和低速血流的能力,從而準確評價腎腫瘤的血管形態(tài),有利于腎良惡性腫瘤的鑒別診斷[13]。韓鵬等[9]研究發(fā)現在體外人工模擬血管模型中應用MFI 聯合CEUS 較CEUS 能更準確地檢出活動性出血,且對活動性出血部位的判斷也更加準確。本實驗通過建立巴馬小型豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血模型發(fā)現,CEUS 與MFI 聯合CEUS 診斷活動性出血的準確率分別為77.78%、94.44%。雖然MFI 聯合CEUS 的診斷準確率更高,但與CEUS 的診斷準確率比較差異無統(tǒng)計學意義。分析原因為:MFI聯合CEUS是在CEUS 成像的基礎上增加了血管成像,其仍然是通過觀察超聲造影劑的分布特征來評價腎臟局部血流動力學的變化,因此對活動性出血診斷的準確率與CEUS 比較無顯著改變;此外本實驗樣本量較小,難以發(fā)現CEUS 與MFI 聯合CEUS 在診斷活動性出血準確率方面的差異。
明確活動性出血部位是臨床微創(chuàng)介入治療的關鍵環(huán)節(jié)。本實驗結果顯示,CEUS 與MFI 聯合CEUS 定位腎創(chuàng)傷伴活動性出血的準確率分別為55.56%、94.44%,二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。分析原因為:MFI聯合CEUS檢查在觀察超聲造影劑異常濃聚的同時,能準確判斷異常濃聚的超聲造影劑來源,從而鑒別創(chuàng)傷灶內受損血管,提高活動性出血定位診斷的準確率。在CEUS發(fā)現活動性出血的模型中,有4處不能明確活動性出血部位,待聯合MFI 后均能明確。此外,本實驗還發(fā)現應用MFI 聯合CEUS 測得受損血管破口內徑為1.54~2.42 mm,證實MFI聯合CEUS在診斷及定位活動性出血的同時,也能判斷受損血管的內徑大小,為臨床微創(chuàng)介入治療提供更多有價值的診斷信息。由于二維超聲與CDFI 均未能探及組織內微細血管,故在豬腎創(chuàng)傷伴活動性出血模型中二者均未發(fā)現明確的活動性出血,與以往研究[3]結論一致。
本研究的局限性:①僅通過大體標本觀察活動性出血及部位,未行增強CT 或DSA 檢查評價活動性出血;②MFI聯合CEUS測量受損血管破口內徑存在局限性,測量值與量程、增益等有關;③僅探討了MFI 聯合CEUS 檢查破口內徑<3 mm 的受損小血管導致的活動性出血,未對腎臟大、中血管受損導致的活動性出血進行研究,存在一定的偏倚。
綜上所述,CEUS聯合MFI能清晰顯示豬腎創(chuàng)傷灶內受損血管,準確診斷活動性出血,且定位活動性出血的能力優(yōu)于CEUS,可為指導臨床微創(chuàng)介入治療提供理論依據。