论文部分内容阅读
本文对Sonazoid超声造影诊断肝纤维化/硬化进行了实验研究。本文分为两个部分:
第一部分:大鼠Kupffer细胞培养系内超声辐照下Sonazoid微泡的动态现象。
目的:验证Kupffer细胞对Sonazoid微泡的吞噬,探讨超声辐照的条件对微泡运动和形态的影响作用以及对细胞的安全性。
方法:链霉蛋白酶和胶原酶法分离大鼠Kupffer细胞并体外培养。倒置相差显微镜下观察细胞对Sonazoid微泡的吞噬。用临床超声检查仪,观测在不同声压和帧频条件的超声辐照下Sonazoid微泡在Kupffer细胞系内的动态现象。用水听器测量产生微泡各种现象的声压及其阈值。检测因辐照微泡破裂对细胞的损伤。
结果:分离Kupffer细胞活性大于90%,细胞纯度95%以上。镜下可见Kupffer培养细胞对Sonazoid微泡的吞噬,吞噬率91%。微泡与细胞的关系呈现游离、黏附和被吞噬三种状态。在频率3.5MHz、帧频15Hz的超声辐照下,游离微泡在超声机械指数(Mechnical Index,MI)0.21时由静止出现震动,产生震动现象的最佳声压范围为MI=0.21-0.44;MI=0.53时微泡的移动现象最明显;MI=0.75时绝大多数微泡出现压缩现象;导致微泡破裂的声压阈值是MI=1.03。黏附微泡在MI=0.53时从细胞表面脱离,MI=1.03时微泡的压缩现象达到峰值,MI=1.18是微泡破裂的声压阈值。被吞噬微泡在MI=1.18时出现压缩现象,发生破裂的阂值为MI=1.37。在辐照频率相同、帧频1Hz的条件下,需要采用更高的声压使微泡发生上述现象。黏附微泡和吞噬微泡在高声压下破裂后未发现相关的细胞损伤。超声仪器所显示的机械指数与水听器测得的实际声压呈线性相关。
结论:Kupffer细胞对Sonazoid微泡存在高度吞噬现象。超声辐照的条件(声压、帧频)对微泡的运动(静止、震动和移动)和微泡的形态(压缩、破裂)有明显的影响作用,但未见并发细胞损伤。
第二部分:Sonazoid超声造影诊断肝纤维化/硬化的动物实验。
目的:探讨活体Sonazoid超声造影(Contrast-enhanced Ultrasound,CEUS)诊断肝纤维化/硬化的可行性和建立相应的方法。
方法:口服四氯化碳法制作大鼠肝纤维化/硬化模型。对实验动物行常规超声检查后,经周围静脉先后注射超声造影剂SonoVue和Sonazoid行CEUS检查。分析常规超声图像和Sonazoid-CEUS Kupffer期增强图像并行诊断性试验。采用高级动态血流成像(ADF成像)观察Sonazoid-CEUSKupffer期增强表现。采用Imagelab软件定量测量Sonazoid-CEUSKupffer期增强水平及描绘时间强度曲线,并行诊断性试验。
结果:肝纤维化/硬化模型制作成功率100%,死亡率12.5%。24只大鼠进入超声检查,按病理诊断分为正常肝脏组(n=5)、肝纤维化组(n=6)和肝硬化组(n=13)。常规超声检查根据肝脏形态改变和脾大、腹水等表现,诊断肝纤维化/硬化的敏感性63.2%(12/19),特异性100%(5/5),阳性预测值100%(12/12),阴性预测值41.7%(5/12),准确率70.8%(17/24)。两种造影剂的CEUS动脉期和门脉期表现基本一致。注射造影剂5分钟后SonoVue-CEUS上的增强显像基本消失,Sonazoid-CEUS继续显影进入Kupffer期,从此期开始至注射造影剂后10分钟时,增强图像表现为:肝脏增强水平正常肝脏组高于肝纤维化组和肝硬化组,肝脏与脾脏增强水平的差异正常肝脏组小于肝纤维化组和肝硬化组。这种增强特征得到ADF成像的佐证。根据Sonazoid-CEUS Kupffer期肝实质增强水平的高低和肝脏与脾脏增强水平差异的大小诊断肝纤维化/硬化的敏感性84.2%(16/19),特异性100%(5/5),阳性预测值100%(16/16),阴性预测值62.5%(5/8),准确率87.5%(21/24),显著优于常规超声诊断(P=0.017)。定量测量进一步显示,10分钟时肝实质增强水平以正常肝脏组最高,肝纤维化组次之,肝硬化组最低,三组间差异显著(P=0.045,P=0.002,P=0.035);肝脾增强水平的差异以正常肝脏组最小,肝纤维化组居中,肝硬化组最大,后者与前两组之间有显著性差异(P=0.009,P=0.016)。以Kupffer期肝实质增强水平≥-40dB或肝脾差异≤3dB诊断为正常肝脏、-42dB≤肝脏增强水平<-40dB或3dB<肝脾差异≤5dB诊断为肝纤维化和肝脏实质增强水平<-42dB或肝脾差异>5dB诊断为肝硬化,对正常肝,肝纤维化和肝硬化诊断的敏感性分别为100%(5/5),100%(6/6)和84.6%(11/13);特异性73.7%(14/19),72.2%(13/18)和63.6%(7/11);阳性预测值50%(5/10),54.5%(6/11)和73.7%(11/15);阴性预测值100%(14/14),100%(13/13)和77.8%(7/9);准确率79.2%(19/24),79.2%(19/24)和75.0%(18/24)。
结论:Sonazoid-CEUS Kupffer期肝增强水平降低和肝脾增强差异增大是肝纤维化/硬化的特征性表现。利用Kupffer期成像定性诊断肝纤维化/硬化的效能显著优于常规超声。采用定量分析的方法,可进一步鉴别肝纤维化和肝硬化。Sonazoid-CEUS有望成为一种无创性诊断肝纤维化/硬化及其程度的新手段。