新型超声溶栓仪联合血栓内微泡的体外溶栓研究

发布时间：2017-10-17 04:31

  本文关键词：新型超声溶栓仪联合血栓内微泡的体外溶栓研究

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【摘要】：研究背景:血栓性疾病(Thrombosis)是临床常见病、多发病,早期治疗和快速打通梗阻血管是防止严重并发症、减少死亡率和致残率的关键。经外周静脉注射溶栓药物和经血管介入溶栓治疗是目前临床常用治疗方式。经静脉给药溶栓的时间窗限制了治疗时机,且使用大剂量溶栓药会增加出血等并发症,所以在一定程度上局限了该方法开展。介入溶栓治疗通过导管介入将药物注入血栓或直接处理血栓,但该方法在后期患者评分中也并不明显优于经静脉溶栓。超声溶栓(Sonothrombolysis)是基于超声空化效应的具有临床发展前景的血栓溶解方法。微泡(Microbubble,MB)超声造影剂是诱导超声空化发生的空化核(Cavitation nucleus),可以有效降低空化所需声压阈值并增强空化的溶栓效应,这对于超声溶栓至关重要。超声在微泡介导的靶区照射,可诱导空化效应直接在靶区发生,微泡瞬态空化内爆所产生的冲击波、微射流可以直接为溶栓药“开路”,使溶栓作用显著增强。但是,目前超声溶栓遇到的一个关键问题是微泡无法进入梗阻性血栓内部,空化活动大多只能发生在与梗阻血栓接触的近端,因而影响了其溶栓效应。我们假设使微泡能够高浓度聚集在梗阻性血栓内部,则可能只需要极低强度的超声,就可以激励微泡产生稳态空化或低强度瞬态空化,理论上其溶栓效果会显著优于无微泡灌注的超声溶栓,并缩短溶栓时间,这对于减低组织梗死范围至关重要。因此,在前期实验证实了超声的溶栓效果的基础上,为了解决血栓内部微泡不足的问题,提出经导管在血栓内部注射微泡介导的超声溶栓方法。通过微导管向血栓内部注射微泡,使血栓立刻变成一个空化效应攻击的敏感目标。该方法有以下优势:可以更高效和快速的溶解血栓,降低超声强度,减少溶栓药物、更少的副作用,并且可以减少成本。研究目的:1.对比新型超声溶栓治疗仪和超声理疗仪在体外实验中的溶栓率,以了解不同占空比和声压对溶解血栓的影响。2.探索经导管血栓内注射微泡方法对体外超声溶栓的增强作用,对比常规经外周循环液注射微泡的方法。同时,采用超声激励荧光分子探针Di O标记的脂质微泡(mbdio),分析经导管血栓内注射微泡方法溶栓的机制和血栓内声孔效应情况。材料与方法:1.实验仪器:⑴sl-10型超声溶栓治疗仪实验样机:由深圳市威尔德医疗电子有限公司生产,是一种单晶片、平面式超声发射器,治疗头直径约2.5cm,发射频率1.0mhz,峰值声压0.5-2.0mpa,占空比0.1-20%。⑵accusonicplus-ap170超声理疗仪:metronmedicalaustraliaptyltd生产,治疗头直径约2.5cm,频率1.0mhz,声强0.2-2.4w/cm2可调,占空比20-100%可调。以上两台仪器由南京大学声学研究所使用hnc-0400针式水听器(英国onda公司)对峰值声压、声强和频率进行了统一的声学检测。⑶超声影像系统:vevo2100超高分辨率小动物超声影像系统,探头频率30mhz,加拿大visualsonics公司生产。⑷激光共聚焦显像:tcssp5激光共聚焦荧光显微镜,德国leica公司生产。2.实验试剂:⑴注射用尿激酶:由天津生物化学制药有限公司生产,100,000iu/支。根据临床常用的冠脉血管介入溶栓方法所使用的剂量范围是每次200,000-400,000iu,而实验使用的血栓样本重约0.25-0.35g,估计是临床上局部血栓质量的1/10,因此换算所得血栓内部应注射的尿激酶剂量为20,000iu。经外周静脉溶栓常用剂量为4400iu/kg体质量,因此本实验循环管道装置内充满循环液总量约25ml,按人体总循环血液量约4.4l换算,则外周循环液中应注射1500iu尿激酶。⑵荧光标记脂质微泡(mbdio):以本科室自制的脂膜氟烷微泡为基础制备荧光微泡,浓度约(7-8)×109/ml。将碧云天生物技术研究所生产的10mg细胞膜绿色荧光探针(3,3’-dioctadecyloxacarbocyanineperchlorate,dio)溶于1ml二甲基亚枫(dmso)中,充分溶解后取0.1ml加入1.5ml脂质混悬液中,采用机械震荡仪高速振荡60s后制成dio标记的脂质微泡。⑶血栓制备:取健康成人志愿者的静脉全血,抽取后即刻放入37℃恒温水浴箱内,孵育3小时后形成体外血栓块,用pbs冲洗三遍后滤纸反复吸干,最后用电子天平(精确度0.01g)称取初始质量(w0)。⑷体外循环实验装置:由恒温水槽、自制密闭模拟微血管循环管道、微量蠕动泵组合而成。整个实验过程均在37℃的恒温水槽中进行,水槽的底部铺垫吸声海绵,厚约2cm,减少反射波。循环管道密闭式循环流动pbs,流速约4.6ml/s。将血栓固定置放在管道内,治疗头垂直固定置于血栓上方约5cm。3.实验方法:实验一:新型超声溶栓仪与超声理疗仪在体外溶栓中的对比实验研究60份相同品质的血栓样品(栓龄均约3小时)随机分为6组(n=10),⑴超声溶栓仪:治疗头频率1.0mhz,脉冲重复频率100hz、占空比1.5%。将峰值负压分成a、b、c三组:a组-高声压组(声压1.02mpa);b组-中声压组(声压0.75mpa);c组-低声压组(声压0.51mpa)。⑵超声理疗仪:治疗头频率1.0mhz,脉冲重复频率100hz,占空比50%。将声强换算为对应的峰值负压后分成d、e两组。d组:高声压组(平均声强2.4w/cm2,检测对应声压0.67mpa);e组:中声压组(平均声强1.8w/cm2,检测对应声压0.57mpa)。⑶超声假照组:f组,治疗头不发射超声能量,对血栓假照。每组治疗时间均为10min。各组治疗后,取出残存血栓,用pbs缓冲液冲洗3遍,滤纸吸干后天平称重(w1),计算溶栓率。实验二:经导管注射微泡介导的体外超声溶栓实验40份同质体外血栓样品(栓龄均约3小时)随机分为4组(n=10),实验设定超声频率1.0mhz、峰值声压512kpa,占空比20%。⑴实验1组(t1):在血栓样本内部注射20,000iu尿激酶和0.02ml微泡,用清洁滤纸反复吸干后称重(w0),放入自制循环管道中。⑵实验2组(t2):将血栓样本用清洁滤纸反复吸干后称重(w0),放入自制循环管道中,循环液中加入1500iu尿激酶、0.2ml微泡。⑶对照1组(c1):给药与实验1组一致,但超声治疗头对血栓假照。⑷对照2组(c2):给药与实验2组一致,但超声治疗头对血栓假照。每组治疗10min后,取出残存血栓,用pbs冲洗3遍,滤纸吸干后电子天平称重(w1),计算溶栓率。观察指标⑴溶栓率计算公式:溶栓率=(w0-w1)w0×100%。⑵血栓内部微泡的分布情况。另外取1份同等品质血栓样本,在血栓内部注射0.02 ml微泡,超声治疗前、后,即刻超声影像观察血栓内部微泡的分布情况。⑶血栓内荧光强度及分布情况。另外取2份同质血栓样本,在1个血栓样本内部注射0.1 ml荧光标记脂质微泡后放入3 ml PBS中;另1个血栓样本直接放入3 ml PBS中,PBS内注入0.1 ml荧光标记脂质微泡;用超声溶栓仪分别治疗2 min完毕后,将血栓标本即刻制成冰冻切片,厚约8μm,使用激光共聚焦显微镜立即对两组血栓内部、周边的荧光强度、分布情况进行观察。结果:实验一:A、B、C、D、E五个治疗组的溶栓率均高于假照组F组(P0.01);超声溶栓仪的A、B、C组溶栓率高于超声理疗仪D、E组(P0.05);超声溶栓仪和超声理疗仪在超声频率、脉冲重复频率、占空比固定的条件下,对比各组别的声压与其相对应溶栓率成正相关(r0.8,P0.01)。实验二:T1组的溶栓率(37.70±3.17%)显著高于其他3组的溶栓率(P0.01),C1组的溶栓率(14.37±2.22%)则显著高于C2组(7.90±0.68%)(P0.05),但T2组(11.67±1.13)与C1、C2组之间比较溶栓率差异没有统计学意义(P0.05)。在血栓内部注射微泡后,在超声影像显示血栓内可见大片强回声且伴声影,超声溶栓仪治疗过后,血栓内部的强回声区有扩散。共聚焦镜下可见,实验1组超声治疗后,血栓内部可见大量分布较均匀的明亮绿色荧光信号,而实验2组经超声治疗后,血栓内部基本无荧光分布。结论:1.SL-10超声溶栓仪的在体外溶栓实验中得溶栓率总体上显著高于AP-170超声理疗仪。适当提高声压可以有效增强超声溶栓率,高声压、低占空比的超声参数组合模式比低声压、高占空比的组合模式溶栓效果更加明2.血栓内注射微泡介导的超声溶栓方法产生的溶栓效果,显著优于常规经外周循环液注射微泡增强的超声溶栓方法。
【关键词】：超声溶栓 超声空化 微泡 经导管注射微泡
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.1;R543
【目录】：

• 缩略语表4-5
• 英文摘要5-9
• 中文摘要9-13
• 第一章 前言13-17
• 1.1 选题缘由13
• 1.2 研究背景13-15
• 1.3 研究意义15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 研究方法16-17
• 第二章 新型超声溶栓仪与超声理疗仪在体外溶栓中的对比实验研究17-23
• 2.1 资料与方法17-19
• 2.2 结果19-20
• 2.3 讨论20-22
• 2.4 结论22-23
• 第三章 经导管注射微泡介导的体外超声溶栓实验23-31
• 3.1 资料与方法23-25
• 3.2 结果25-28
• 3.3 讨论28-30
• 3.4 结论30-31
• 全文结论31
• 本研究的局限性与今后的研究方向31-32
• 参考文献32-36
• 文献综述 超声溶栓的声学参数研究进展36-50
• 参考文献43-50
• 攻读学位期间的研究成果50-51
• 致谢51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 华兴;高云华;;超声波与声学造影剂在溶栓中的作用[J];临床超声医学杂志;2006年07期

2 曾丽吟;蔡艳霞;陈丽辉;莫志芳;袁帆;王湘郴;方向红;;诊断超声联合微泡空化溶栓治疗中心静脉导管堵塞的体外实验观察[J];现代临床护理;2012年07期

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本文编号：1046837