研究背景：失血性休克(hemorrhagic shock, HS)属于低血容量性休克,常见于外伤引起的出血,是一种常见的临床急危重症。大量出血引起“休克综合征”,最终导致组织微循环功能障碍,引起组织缺血缺氧,导致多器官功能衰竭,进而引起患者死亡。其治疗的关键问题是保证组织灌流量,目前诊疗的主要困境在于评估休克治疗后的组织灌流量。组织灌流量正常与否有赖于组织的微循环功能,临床常用的血压、呼吸、脉搏、体温、血乳酸、血PH等指标,只能估测全身氧合功能障碍,无法反映某一具体组织器官的微循环功能情况。临床迫切需要寻找一种实时、无创、安全、精确的组织微循环功能评价方法。目前用于评价肾血流灌注的影像学方法有核素显像、CT灌注成像、MRI灌注成像及超声等。核素显像是目前临床上评价双肾灌注功能及肾小球滤过率的金标准,但其图像分辨率低,且检查耗时长,具有一定的放射性危害。CT灌注成像是活体状态下研究血流动力学较为理想的方法,但费用较为昂贵,且具有辐射损伤。MRI灌注成像具有良好的软组织对比,但检查时间较长,具有高磁场使许多临床监测设备不能同时使用。这三种检查所用造影剂具有一定肾毒性,且机器限制无法用于床旁检查。这些原因限制了它们在评估急性失血性休克状态肾微循环灌注中的应用。超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)具有实时、无创、重复性好、移动灵活,无明显禁忌症等优点,可以显著提高脏器微循环灌注的显示,具有较高的敏感性和特异性。但应用超声造影定量评估急性出血性休克肾微循环灌注方面的研究报道较少。实验一声诺维剂量与健康实验兔肾超声造影效果关系的实验研究目的探讨不同声诺维(SonoVue)剂量对健康实验兔超声造影效果的影响并分析其变化规律,探讨最佳SonoVue剂量。材料与方法一、主要实验材料1.实验仪器：GE LOGIQ-E9超声诊断仪,配备造影成像技术及定量分析软件包(TIC-Analysis),9L-D探头。2.其他：声诺维(SonoVue)注射用六氟化硫微泡,3%戊巴比妥钠,生理盐水,肝素钠注射液,静脉留置针。二、 实验方法1.健康新西兰大耳白兔10只,经耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠1m1/kg进行麻醉并备皮,取仰卧位固定于动物板。于耳缘静脉置入22G留置针作为注射通道。2.用低机械指数实时谐波超声造影观察实验兔肾,分别在8个剂量水平(剂量:0.02 ml/kg、0.04 ml/kg、0.06 ml/kg、0.08 ml/kg、0.10 ml/kg、0.12 ml/kg、 0.14 ml/kg、0.16 ml/kg)团注超声造影剂SonoVue,使用TIC-Analysis (GE)软件包进行肾脏血流灌注定量分析,测量肾皮质的超声造影灌注参数值到达时间(Arrival time,AT)、达峰时间(Time to peak, TTP)、峰值强度(Peak intensity, PI)、曲线下面积(Area under curve, AUC),并比较同一位置感兴趣区(Region of interest, ROI)定量参数分析结果有无差异。结果1.在不同SonoVue剂量下,直接观察均可见完整造影过程；随着SonoVue剂量增大,可见增强信号强度增大,消退减慢。2.TIC曲线上升陡直,迅速达到峰值,而后缓慢下降到基础水平,客观地反映SonoVue在ROI的渡越过程。3. SonoVue在0.02～0.10 ml/kg剂量范围内,峰值强度(PI)及曲线下面积(AUC)随剂量增加而增大, SonoVue剂量与PI、AUC呈显著正相关(r=0.962、0.965,P<0.05)；进一步增加剂量,AUC变化不明显,PI反呈略下降趋势。到达时间(AT)随SonoVue剂量的增加而呈逐渐缩短,两组呈显著负相关(r=-0.917, P<0.05); SonoVue剂量与达峰时间(TTP)呈正相关(r=0.49,P<0.05)。结论1. SonoVue剂量会影响肾超声造影定量分析结果,确定剂量和效果的关系及认识其规律是进行超声造影和定量分析的前提条件。2.在应用SonoVue对健康实验兔肾血流灌注行超声造影定量分析时,0.10ml/kg是较理想的造影剂量。它既兼顾了增强信号强度和造影持续时间,又未引起明显的声影现象和多重散射效应导致衰减。实验二感兴趣区设置与健康实验兔肾超声造影效果关系的实验研究目的探讨不同ROI设置对健康实验兔超声造影效果的影响并分析其变化规律,探讨最佳ROI设置方法。材料与方法一、主要实验材料1.实验仪器：GELOGIQ-E9超声诊断仪,配备造影成像技术及定量分析软件包(TIC-Analysis),9L-D探头。2.其他：声诺维(SonoVue)注射用六氟化硫微泡,3%戊巴比妥钠,生理盐水,肝素钠注射液,静脉留置针。二、实验方法1.健康新西兰大耳白兔20只,经耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠1ml/kg进行麻醉并备皮,取仰卧位固定于动物板。于耳缘静脉置入22G留置针作为注射通道。2.用低机械指数实时谐波超声造影观察20只健康实验兔。使用TIC-Analysis软件包,选择直径3mm圆形的ROI取样框,分别置于肾皮质外层、肾皮质深层、肾髓质、肾门部主肾动脉4个不同位置,进行肾脏血流灌注定量分析,测量超声造影灌注参数值AT、TTP、PI、AUC。通过分析左、右肾同一设置方式ROI定量结果,比较左、右肾血流灌注的差异。通过分析同侧肾脏不同ROI设置定量结果,比较肾内不同位置对定量结果的影响。通过Bland-Altman法分析右肾不同ROI设置两名观察者定量结果,比较不同ROI设置对不同观察者间测量一致性的影响。结果1.所有健康实验兔均顺利完成超声造影检查,同一肾脏不同ROI设置所生成的TIC曲线形态相似。2.左、右肾同一ROI设置所测定量结果差异无显著性意义。3.取样框置于肾皮质外层、肾髓质、主肾动脉所测定量参数两两比较,PI及AUC差异均有显著性意义(P<0.05)。4. 取样框置于主肾动脉及肾髓质所测定量参数两两比较,AT、TTP、PI及AUC差异均有显著性意义(P<0.05)。5.取样框置于肾皮质外层及肾皮质深层所测定量参数差异主要体现在PI(P<0.05)。6.取样框置于肾皮质外层比置于肾皮质深层在不同医师间的测量结果一致性较好。结论1.在超声造影定量分析过程中ROI取样框放置于不同部位会对定量分析结果产生影响。正确认识ROI设置对超声造影效果的影响及变化规律是进行超声造影和定量分析的前提条件。2.直径3mm圆形ROI取样框置于与声束垂直的右肾皮质外层是兔肾脏血流灌注定量分析的较理想ROI设置,实验过程中需保持同一深度、位置,以保证定量分析结果具有较好的可比性和可重复性。实验三超声造影定量分析急性失血性休克肾血流灌注的实验研究目的探讨超声造影定量分析技术在监测急性失血性休克动物模型肾皮质血流灌注的价值。材料与方法一、主要实验材料1.实验仪器：GE LOGIQ-E9超声诊断仪,配备造影成像技术及定量分析软件包(TIC- Analysis),9L-D探头；宝莱特A8心电监护仪,配备有创血压测量压力传感器。2.其他：声诺维(SonoVue)注射用六氟化硫微泡,3%戊巴比妥钠,生理盐水,肝素钠注射液,静脉留置针。二、实验方法1.健康新西兰大耳白兔30只,经耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠1ml/kg进行麻醉并备皮,取仰卧位固定于动物板。于耳缘静脉置入22G留置针作为注射通道。分离颈动脉并插管连接三通管,一端作为间歇放血通道,一端连接心电监护仪测量血压。2.通过控制放血量建立轻、中、重度失血性休克模型。以放血前作为健康对照(100%MAP, normal),分为轻度休克(70%MAP,mild)、中度休克(50%MAP, moderate)、重度休克(40%MAP, severe)三个休克状态。3.对四种状态动物模型行普通超声检查。用2DUS观察右肾内结构并测量右肾的长径及宽径,用CDFI观察兔右肾内血流分布情况,用PW分别测量右主肾动脉(MRA)、右肾段动脉(SRA)、右肾叶间动脉(IRA)血流参数,包括收缩期峰值流速(Vmax)、舒张期最小血流速度(Vmin)、及阻力指数(resistive Index, RI),然后进行对比分析。4.对四种状态动物模型行CEUS检查。使用TIC-Analysis软件包,ROI设置为直径3mm的圆形取样框,置于肾皮质外层,在机经过伽马拟合生成TIC曲线并测量肾血流灌注参数值AT, TTP, PI、AUC,然后进行对比分析。结果1.30只兔均成功建立HS模型,实验结束时27只存活,3只死于重度休克。2.从正常对照到重度休克,平均动脉压逐渐下降,呼吸、心率逐渐上升,差异有统计学意义(P<0.05)。3.在休克前及休克后各阶段,2DUS观察肾脏大小、回声未见明显异常。4.TIC曲线上升陡直,迅速达到峰值,而后缓慢下降到基础水平,客观地反映超声微泡在肾微循环灌注的渡越过程。5.从轻度休克开始,PI及AUC逐渐减小,差异有统计学意义(P<0.05)；中度休克开始,AT及TTP逐渐增加,差异统计学意义(P<0.05)。结论CEUS定量分析技术能准确显示HS动物模型肾血管灌注改变并量化,可作为无创监测工具,但总结出具体参考值范围,尚需进行进一步大量样本的研究。