高強度聚焦超聲無創閉合新西蘭兔隱靜脈的有效性和安全性

王 斌，薛莉君，方青波，慈紅波，朱 鋒，戈小虎

（1.石河子大學醫學院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治區人民醫院血管外科，新疆 烏魯木齊 830011）

下肢靜脈曲張（varicose veins）是一種常見的下肢靜脈疾病，是下肢靜脈功能不全的表現。若不處理，可因長期血流淤滯導致下肢皮膚色素沉著、靜脈性潰瘍和血栓性淺靜脈炎等并發癥。下肢靜脈曲張長期以來的治療方法是傳統外科手術，即大隱靜脈高位結扎和抽剝。近年來，隨著腔內技術的發展，其治療也由開放向微創腔內轉變，包括泡沫硬化劑注射、腔內激光治療（endovenous laser treatment，EVLT）和電凝閉塞術以及聯合治療等。但腔內治療的效果，尤其是對于重度大隱靜脈曲張的遠期療效仍未有定論。同時，當前大隱靜脈曲張的外科治療均是有創性操作，其潛在的并發癥風險也會對療效造成影響。高強度聚焦超聲（HIFU）作為一種無創治療技術已經受到了越來越廣泛的關注，HIFU 治療是利用超聲波的穿透性和可聚焦性進行的，理論上凡是具有良好超聲通道的組織都可以使用HIFU 治療。其治療原理是將體外低能量超聲波聚焦于生物體內，在體內形成高能量超聲的焦域，局部組織瞬間可以達到65 ℃～100 ℃的高溫，同時聯合超聲波的空化效應、機械效應等，導致組織瞬間產生凝固性壞死等不可逆的病理變化，凝固性壞死組織可逐漸被吸收或瘢痕化，這一過程又被稱為“熱切除”。本研究創新性的將HIFU 技術用于無創閉合靜脈的替代方法，通過動物實驗研究其有效性和安全性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 實驗動物 于2019 年11 月-2020 年9 月選用由新疆醫科大學動物實驗室提供的健康新西蘭大兔15 只，其中雌性6 只，雄性9 只，體重2.0～2.5 kg，個體間差異不超過0.5 kg。采用非隨機的方式進行分組，將同一實驗動物左、右側靜脈分別作為點式治療組和區域治療組。實驗在通風、光線良好的SPF 級動物實驗樓進行，所有實驗流程均獲得新疆醫科大學動物實驗和倫理委員會的批準，實驗人員參加實驗室培訓通過考試后方可進行。

1.2 麻醉方法 動物麻醉使用注射用鹽酸替來他明（舒泰R50）[敦化市圣達動物藥品有限公司，獸藥字（2014）0700313777，規格：2 ml×10 支]、鹽酸塞拉嗪注射液（速眠新Ⅱ）[法國維克有限公司，（2015）外售藥證字43 號，規格：替來他明125 mg+唑拉西泮125 mg）]兩者聯合進行基礎麻醉，實驗兔的后肢用電推剪剪去毛發備皮后，使用舒泰R50 0.1 ml/kg＋速眠新Ⅱ0.2 ml/kg 前肢肌肉注射進行基礎麻醉。

1.3 HIFU 干預治療 麻醉后兔子后肢外側局部注射生理鹽水，注射標準為彩超下大隱靜脈上壁距皮膚表面1.5 cm 左右，防止皮膚灼傷。在超聲定位下明確隱靜脈走行并標記，選取一段15 mm 的大隱靜脈作為目標靜脈，固定于HIFU 治療床，局部涂抹耦合劑，水囊與治療段皮膚緊密接觸。利用儀器內置探頭再次定位，監控探頭與治療頭同步運動，運動方向與靜脈長軸平行，左側采用點式治療，對靜脈對兩端3 mm 切面的進行干預治療；右側采用區域治療，3 mm一個切面整段靜脈區域進行干預。輸出功率85 W，發射時間150 ms，間隔時間300 ms，單點次數18次，可根據治療過程中超聲下回聲改變情況適當調整治療點數。

1.4 觀察指標及兔子處理 所有數據的收集均由同一名專業的超聲科醫師協助隨訪，避免經驗性實驗誤差。所有隨訪數據收集使用GE healthcare LOGIQ E9 彩超設備，治療前測量靜脈直徑并留存彩超血流圖，操作后2 h、7、14 和21 d 彩超隨訪觀察，明確治療成功情況（有無血管閉合）、血流再通情況。觀察術后實驗動物有無活動受限、患肢腫脹、局部血腫、皮膚灼傷及相關并發癥情況，隨訪觀察21 d后經耳緣靜脈注射空氣安樂處死，每組取5 條病變靜脈進行病理HE 染色切片，處死動物后均存放于動物尸體冰箱統一處理。

1.5 統計學分析 實驗數據采用SPSS 20.0 統計學軟件分析，計數資料采用[n（%）]表示，組間比較行χ2檢驗；計量資料采用（）表示，服從正態分布的采用方差分析比較，結果采用精確概率法。以雙側P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療成功率比較 治療2 h、7、14 和21 d，兩種成功率比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組治療成功率比較[n（%）]

2.2 兩組血流再通率比較 隨訪21 d，點式治療組血流再通2 只（14.29%），區域治療組1 只（7.10%），兩組血流再通率比較，差異無統計學意義（χ2=0.491，P=0.590）。

2.3 兩組并發癥發生率比較 點式治療組未出現并發癥；區域治療組2 只治療后出現并發癥，1 例輕度灼傷，3 周后痊愈，無特殊處理，1 例出現足趾缺血壞死，考慮動脈損傷。兩組隨訪3 周時均無血流再通，無血管破裂和血栓脫落等其他并發癥，21 天時病理組織切片HE 染色均提示管腔閉塞，見圖1。

圖1 靜脈病理組織切片

3 討論

本實驗研究了HIFU 技術無創閉合新西蘭兔隱靜脈的有效性和安全性，結果提示HIFU 技術點式治療和區域治療的成功率基本一致，3 周后均無血流再通，無血管破裂和血栓脫落等其他并發癥，病理組織切片HE 染色提示管腔閉塞。

目前，血管疾病的腔內治療在取得一定效果的同時，其有創性和并發癥仍無法避免，因此非侵入性的治療方法成為近年的研究熱點。HIFU 技術在血管領域的應用最早可以追溯到1995 年，研究者對6只大鼠股靜脈進行HIFU 干預，彩超和組織學檢查均顯示6 條靜脈的血管內形成血栓，管腔閉塞，而周圍軟組織未見損傷，據此指出HIFU 可以用于誘導該動物模型的血栓形成[1]。本次實驗主要為利用HIFU 技術封堵血流和閉塞血管，但治療過程中形成血栓脫落誘發其他并發癥可能對實驗產生影響。因此，操作后2 h 需通過彩超檢查來明確有無血栓形成及血管閉塞情況，檢查結果未見血栓脫落等不良事件發生。有研究報道了采用HIFU 選擇性地在妊娠綿羊模型中持續阻斷胎盤血管，實驗中36 條血管全部閉塞，閉塞持續20 d。結果所有動物胎兒均存活，有正常成熟的證據，未見慢性應激的證據，無母體綿羊受傷，未見胎盤血管出血[2]。

HIFU 技術在子宮肌瘤、胰腺癌和肝細胞癌等疾病中已被證實是安全有效的[3-5]，其中區域治療多用于體積較大的目標，點式治療則側重于體積小、精確度要求高的目標。靜脈系統治療的理想方式是點式治療，但考慮到靜脈閉合的持久性，本研究將點式治療與區域治療進行比較。經過3 周的隨訪，兩組在閉合持久性方面都表現出良好的結果。靜脈系統本身血流量小，如果對靶靜脈血流徹底的封堵，管腔閉塞，其余靜脈管腔內會逐漸形成血栓閉塞，這在治療效率和成本收益方面都是有利的。但如果在正常的靜脈內血栓形成管腔閉塞之前，干預靜脈血流再通，點式治療的應用價值則會大打折扣[6]。本研究顯示，隨訪3 周后兩組血栓趨于穩定，脫落和管腔再通風險也會降低。區域治療要求在內置超聲探頭下對治療區域的二次選擇和確定，由于系統自身精確性和物理學參數，選擇的治療區域往往比需要干預的區域大，這可能導致相關并發癥的增加。本研究中區域治療組出現1 例皮膚灼傷，考慮主要原因為選擇的治療區域偏大且淺表。國外團隊使用法國的EchoPulseHIFU 治療設備在動物實驗中和體外人體大隱靜脈的研究已經證明了HIFU 技術的有效性和安全性[7，8]。該設備常用于甲狀腺和乳腺疾病的治療，其擁有更小體積的換能器，靈活性和定位精確性比本次研究的設備更有優勢。上述研究顯示，在抬高患肢或者對靜脈近心端加壓時，靜脈的閉合效果更明顯。因此，靜脈血流量的減少能保證HIFU 在局部產生的熱量丟失的更少。需要說明的是，加壓或者抬高患肢引起的體位改變會造成實驗誤差及其他并發癥，因此本研究并未采取這種方式，但閉合成功率仍比較理想。

動物實驗的成功也促進該技術逐漸向臨床應用拓展，目前已有研究報道核磁引導下HIFU 技術治療血管畸形和原發性震顫[9-11]。有研究[12]提出了一種HIFU 設備，體積為14 cm×9 cm×4 cm，內置電池供電，使用該設備進行體外靜脈實驗，證實了其良好的有效性和安全性，但后續臨床應用領域的報道較少，目前國內未見報道。本研究使用的治療系統在治療子宮動靜脈畸形疾病也有報道，但未能評價HIFU治療的長期療效[13]。本研究證實了HIFU 技術在血管疾病治療方面的可行性和安全性，但存在一定的局限性。實驗中發現兔子靜脈本身較細，血流量小，彩超定位較困難，而且隱靜脈屬于淺表靜脈系統，距離皮膚近，超聲定位和治療過程中，設備與皮膚緊密接觸導致靜脈受壓，血流消失，定位難度大。為此，本研究嘗試將動物患肢浸入水中和在實驗區域皮下注射生理鹽水來增加皮膚和靜脈之間的距離，但這些方法均是權宜性的減少實驗難度，沒有從根本上突破實驗設計的局限性和設備的不完善性。此外，諸多文獻報道都對比了超聲治療強度和血管閉塞的機制[14]，本研究由于基礎設施和實驗設計原因未對超聲治療強度做進一步的探索，后期將完善相關研究，進一步明確HIFU 技術的價值。

綜上所述，HIFU 技術在兔隱靜脈閉合方面具有良好的安全性和有效性，點式治療與區域治療均可取得良好的效果。