超聲微泡造影監測前列環素對犬體外循環腎臟微循環的影響

（四川省宜賓市第二人民醫院 麻醉科，四川 宜賓 644000）

體外循環心臟大手術后急性腎損傷發生率較高，是圍術期患者死亡的主要原因之一[1-2]，其發生與腎灌注密切相關[3]。有研究顯示，腎損傷若早期診斷和治療可以完全恢復，早期診斷和治療是防治急性腎損傷的關鍵[4]。超聲微泡造影可準確動態無創監測體外循環期間腎血流灌注，并且方便、快捷、無輻射、無腎臟毒性[5]，為腎血流的實時監測提供了有效方法。前列環素可通過cAMP信號途徑阻斷鈣離子內流舒張腎血管，改善腎臟微循環[6]。本研究采用超聲微泡造影，擬評價前列腺素對犬體外循環腎臟微循環的影響，為腎功能影響機制的進一步研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 動物

經該院動物倫理委員會批準，選雄性犬30只，體重10～15 kg，采用隨機數字表法分為3組：假手術組（Sham組）、CPB組、前列腺素組（PGI2組），每組10只。

1.2 實驗方法

Sham組全身麻醉5 h，CPB組轉機2 h并心臟復跳后觀察2 h，PGI2組于手術開始時持續靜脈輸注PGI20.5 nmol/（kg·min）至心臟復跳后2 h。

犬肌內注射氯胺酮10 mg/kg麻醉后，接監測儀動態監測生命體征指標。開放后肢大隱靜脈建立外周靜脈通道，丙泊酚2 mg/kg，芬太尼2μg/kg及維庫溴銨0.2 mg/kg麻醉誘導氣管插管，接麻醉機控制呼吸，潮氣量10 ml/kg，調節通氣頻率維持PETCO235～45 mmHg。靜脈輸注丙泊酚 50 ～ 100 μg/（kg·min），芬太尼0.2 μg/（kg·min）及維庫溴銨0.1 μg/（kg·min）維持麻醉。胸骨正中切口暴露心臟，肝素化后（3 mg/kg），經上下腔靜脈及主動脈插管建體外循環。采用非搏動性灌注，淺低溫（32～34℃）體外循環。采用高流量灌注策略，維持平均動脈壓60～90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），血氣管理采用α-穩態策略。通過同種異體輸血維持Hct于24%～28%，心肌保護采用自制HTK（細胞內）停跳液。

于體外循環前（T1）、體外循環結束（T2）、體外循環后2 h（T3），采集平均動脈壓和動脈血氣；同時采用Philips IU22彩色超聲診斷系統（荷蘭Philips公司），探頭型號C5-1，采用低機械指數（MI0.06）下實時諧波超聲造影條件。每次經靜脈注射超聲造影劑六氟化硫微泡（意大利Bracco公司）1ml，隨后靜脈注射生理鹽水5 ml。使用QLAB 定量分析軟件（荷蘭Philips公司）分析數據。選擇腎皮質及腎錐體2個感興趣區域（ROI），觀察不同ROI內各像素及造影劑微泡回聲量的變化，獲得腎實質灌注的時間-強度曲線（TIC），TIC 經過伽馬擬合 I（t）=A×t×exp（-t）+C得到相關定量參數：上升支斜率（ASR）、曲線下面積（AUC）、曲線峰值強度絕對值（DPI）、達峰時間（TTP）。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 15.0統計軟件，符合正態分布的計量資料以均數±標準差（±s）表示，不同時間點的比較采用重復測量設計的方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組犬平均動脈壓的比較

采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點的平均動脈壓無差異（F=108.238，P=0.137）；②組間的平均動脈壓無差異（F=1.112，P=0.344）；③組間與時間平均動脈壓的變化趨勢無差異（F=5.98，P=0.251）。見表1。

表1 3組犬各時點平均動脈壓的比較（n=10，mmHg，±s）

表1 3組犬各時點平均動脈壓的比較（n=10，mmHg，±s）

組別 T1 T2 T3 Sham 組 88±12 79±15 81±10 CPB 組 81±16 71±13 79±15 PGI2組 84±13 75±12 74±15

2.2 3組犬腎微循環指標的比較

2.2.1 ASR的比較 采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點的ASR有差異（F=226.3，P=0.000）；②組間的 ASR有差異（F=683.519，P=0.000）；③組間與時間ASR的變化趨勢有差異（F=11.594，P=0.000）。見表2。

2.2.2 AUC的比較 采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點的AUC有差異（F=383.238，P=0.000）；②組間AUC有差異（F=209.05，P=0.000）；③組間與時間的AUC的變化趨勢有差異（F=12.733，P=0.000）。見表2。

2.2.3 DPI的比較 采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點的DPI有差異（F=382.319，P=0.000）；②組間DPI有差異（F=69.92，P=0.000）；③組間與時間DPI的變化趨勢有差異（F=44.065，P=0.000）。見表2。

2.2.4 TTP的比較 采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點的TTP有差異（F=1871.942，P=0.000）；②組間TTP有差異（F=435.867，P=0.000）；③組間與時間的TTP變化趨勢有差異（F=21.346，P=0.000）。

CPB組中，與T1比較，T2、T3時刻ASR降低，AUC增大，TTP延長（P＜0.05），T3時刻 DPI降低（P＜0.05）。與 CPB組比較，PGI2組中，T2、T3時刻ASR升高，AUC縮小，TTP縮短（P＜0.05）。皮質和髓質變化趨勢相同。見表2。

表2 3組犬各時點腎微循環指標的比較 （n =10，±s）

表2 3組犬各時點腎微循環指標的比較 （n =10，±s）

注：1）與T1時比較，P＜0.05；2）與CPB組比較，P＜0.05

組別 T1 T2 T3 Sham組皮質ASR/（dB/s） 4.79±0.30 4.88±0.78 4.92±0.43 AUC 894±244.32 915.22±195.55 868.63±166.97 DPI/dB 34.21±2.11 36.11±1.67 34.32±2.32 TTP/s 17.16±2.53 22.14±3.01 18.13±2.24 Sham組髓質ASR/（dB/s） 4.48±0.35 4.73±0.38 4.31±0.42 AUC 819.72±263.28 901.13±114.75 893.13±192.15 DPI/dB 33.43±2.32 32.22±2.42 36.51±3.03 TTP/s 20.93±2.17 20.22±2.71 22.33±1.93 CPB組皮質ASR/（dB/s） 4.56±0.57 1.91±0.311）1.49±0.431）AUC 947.35±186.55 1 961.75±312.631） 2 521.33±311.241）DPI/dB 37.43±3.12 25.13±3.271）2） 21.48±2.171）TTP/s 20.36±2.32 57.28±8.711） 91.01±9.431）CPB組髓質ASR/（dB/s） 4.35±0.32 1.62±0.241）0.91±0.121）AUC/ 1 151.34±263.32 2 324.53±221.211） 2 732.34±219.151）DPI/dB 33.32±2.12 26.41±3.12 22.82±2.731）TTP/s 19.02±2.05 54.42±3.711） 91.25±9.421）PGI2組皮質ASR/（dB/s） 4.62±0.12 2.82±0.232）2.41±0.242）AUC 1 232.32±162.33 1 471.24±161.532） 1 541.43±144.422）DPI/dB 32.41±2.55 25.35±2.53 25.66±3.64 TTP/s 16.57±1.62 38.62±3.612） 46.2±3.622）PGI2組髓質ASR/（dB/s） 4.66±0.36 2.41±0.612）2.42±0.362）AUC 1 162.31±162.43 1 261.64±161.492） 1 463.43±161.712）DPI/dB 33.13±2.14 31.63±3.34 26.12±2.64 TTP/s 21.81±1.61 33.62±1.312） 46.13±2.342）

3 討論

超聲微泡造影技術可實現實質器官中的血管和血液循環成像[7]，與CT和MRI比較，其所需設備簡單方便，造影劑安全穩定無毒性，檢查費用相對較低，腎臟血流灌注評價的效能與核素顯像相當[5，8-10]。腎實質超聲造影并應用TIC測量出ASR和DPI降低，TTP和AUC增加，反映腎臟灌注降低。腎灌注降低越多，腎損傷可能性越大，ASR也逐級降低，TTP逐級延長，DPI逐級降低，曲線形態圓鈍，AUC增加。

體外循環后，機體血液循環及氣體交換由體外循環機替代，然而體外循環非搏動性灌注是非生理性灌注，因此即使相同的平均動脈壓，腎臟灌注可能存在差異。本研究發現，犬體外循環期平均動脈壓均維持在60 mmHg以上，超聲微泡造影顯示腎皮質及髓質椎體區域灌注指標TTP延長，AUC增加，ASR和DPI降低，表明腎微循環灌注明顯降低，與臨床研究結果一致[8]。然而體外循環非搏動性灌注引起腎微循環灌注降低的根本原因有待于進一步研究。

PGI2除了有抗血栓形成作用，還有強大的擴血管作用[11]。既往OGLETREE等[12]發現犬圍術期持續靜脈輸注PGI20.5 nmol/（kg·min）的劑量，不僅循環穩定，同時可其通過減少血小板黏附，降低心臟做功，起到心肌保護作用。本研究結果表明，體外循環前持續輸注PGI2，不僅未見血壓明顯降低，超聲微泡造影顯示CPB結束后ASR升高，AUC減小，TTP縮短，表明腎臟微循環灌注得到改善。ERER等[13]發現PGI2可通過改善大鼠腎循環減輕缺血再灌注損傷，該結果支持本研究。PGI2對犬體外循環腎微循環的改善作用是否有助于改善腎功能尚有待于進一步研究。

綜上所述，PGI2可改善犬體外循環腎微循環，而改善程度及對腎功能影響會在進一步研究中證實。