兔急性腎功能衰竭時腎實(shí)質(zhì)背向散射積分與病理對照的實(shí)驗(yàn)研究

1、兔急性腎功能衰竭時腎實(shí)質(zhì)背向散射積分與病理對照的實(shí)驗(yàn)研究【摘要】目的探討兔急性腎功能衰竭（ARF）時腎實(shí)質(zhì)背向散射積分（IBS）的變化情況及其與病理改變的關(guān)系。方法兔后腿肌注50%的甘油 1215 ml/kg，建立急性腎小管壞死性ARF動物模型，分別于注射前（T0）、注射后1、313 d（T1、T3T13）共8個時間點(diǎn)行超聲檢查，測定腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)及腎竇區(qū)IBS值，分別以腎皮質(zhì)IBS、腎髓質(zhì)IBS與腎竇區(qū)IBS之比為腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)校正IBS值（IBS%）。將測定結(jié)果與病理結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果腎皮質(zhì)IBS%從T3開始明顯升高，T7達(dá)高峰，T13時尚未恢復(fù)至正常。T3以后各時間點(diǎn)腎皮質(zhì)IBS%與

2、正常者相比均有顯著性差異（P0.05）。腎髓質(zhì)IBS%改變不明顯。腎臟病理改變主要在皮質(zhì)部，髓質(zhì)較輕，從T1開始，T7、T9達(dá)高峰，以后有所減輕，但到T13時病變?nèi)院苊黠@，主要包括腎小管內(nèi)大量管型形成，腎小管上皮細(xì)胞腫脹、壞死、脫落，腎間質(zhì)水腫等。結(jié)論急性腎小管壞死性ARF時，腎皮質(zhì)IBS%明顯升高，與病變程度密切相關(guān)，腎髓質(zhì)IBS%無明顯改變。ARF時腎皮質(zhì)IBS%升高與多種病理因素有關(guān)。【關(guān)鍵詞】背向散射積分;腎功能衰竭;腎皮質(zhì);兔;病理學(xué) Relationship between integrated backscatter and pathological changes of ren

3、al cortex during acute renal failure in rabbitsHUANG Xiaoling，GAO Yunhua（Department of Ultrasonography, Xinqiao Hospital, the Third Military Medical University,Chongqing 400037,China）【Abstract】ObjectiveThe model of ARF was established in rabbits through the intramuscular injection of 50% glycerin (1

4、215 ml/kg) into the hind leg. Ultrasonic examination was performed on the day before (T0) and days 1, 313 after the injection (T1,T3T13The significant increase of IBS% of the renal cortex appeared at T3, peaked at T7 and remained abnormal still at T13 (P0.05). However, no significant change in IBS%

5、of renal medulla was found. Pathological changes were mainly found in the renal cortex : casts forming in the renal tubule; swelling, necrosis and defluxion of the renal tubular epithelial cells; renal interstitial edema. These changes occured at T1, peaked at T7 and T9 and remained abnormal at T13.

6、ConclusionsDuring ARF, IBS% of the renal cortex is significantly increased,which is closely related to the degree of renal cortical pathological changes. There is no significant change in the IBS% of the renal medulla. The increase in IBS% of the renal cortex during ARF is related to various patholo

7、gical factors.【Key words】Integrated backscatter;Kidney failure;Kidney cortex; Rabbits; Pathology背向散射積分（integrated backscatter,IBS）是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)聲學(xué)密度定量新技術(shù)，主要用于心臟病變的診斷與鑒別診斷，在心外臟器的應(yīng)用報(bào)道較少。本研究觀察了兔急性腎功能衰竭（acute renal failure，ARF）時腎實(shí)質(zhì)IBS的變化情況，并與病理改變進(jìn)行了對比分析，旨在探討ARF時腎實(shí)質(zhì)IBS改變情況及其與病理改變的關(guān)系。材 料 與 方 法一、研究對象日本大耳白兔16只，

8、雌雄不限，體重2 1002 300 g，于實(shí)驗(yàn)開始第3 d前自然死亡3只，第7 d時自然死亡1只。經(jīng)血肌苷、尿素氮及病理檢查證實(shí)，所有兔子均于給藥后13 d內(nèi)發(fā)生了不同程度的急性腎功能衰竭。二、使用儀器應(yīng)用HP 5500電腦彩色超聲診斷儀，2.04.0 MHz凸陣式及 3.08.0 MHz扇形變頻探頭。調(diào)整儀器設(shè)置，獲滿意腎像后固定設(shè)置，實(shí)驗(yàn)中保持不變。三、實(shí)驗(yàn)方法兔后腿肌注50%甘油 1215 ml/kg，建立急性腎小管壞死性ARF動物模型，分別于注射前(T0)、注射后1、313 d(T1、T3T13結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示腎皮質(zhì)IBS%從T3開始明顯升高，T7達(dá)高峰，以后有所下降，但T13時尚未降

9、至正常。T3以后各時間點(diǎn)腎皮質(zhì)IBS%值與正常者相比均有顯著性差異(P0.05）。腎臟病理改變主要包括:腎小管內(nèi)大量管型形成，有蛋白管型及細(xì)胞管型（1）；腎小管上皮細(xì)胞腫脹、壞死、脫落（2）；腎間質(zhì)水腫（3）。多數(shù)兔腎臟病理改變從T1開始，T7、T9達(dá)高峰，以后有所減輕，但T13時病變?nèi)院苊黠@。8號兔病變較重，T13時腎小管內(nèi)仍可見大量管型，并有鈣化物形成，壞死的腎小管上皮細(xì)胞及間質(zhì)水腫仍然存在（4）。病理改變主要在皮質(zhì)，髓質(zhì)較輕，5、6分別顯示了同一只兔同一時相腎皮質(zhì)、髓質(zhì)的病變情況。各時間點(diǎn)腎皮質(zhì)、髓質(zhì)IBS%測量結(jié)果見表1。時間（d）腎皮質(zhì)IBS%腎髓質(zhì)IBS%左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)01357

10、91113 討論超聲波傳播時遇到小于其波長的界面即發(fā)生散射，散射的聲波是各向性的，朝向探頭的散射為背向散射，能為探頭所接收。組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)是良好的散射源，IBS成像技術(shù),其成像信息即為來源于組織微細(xì)結(jié)構(gòu)的背向散射回聲，且可提取未經(jīng)檢波、對數(shù)壓縮等處理的射頻信號，故從理論上講它能較好地反映組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)，從而反映組織特性。該技術(shù)用于心臟病變的診斷與鑒別診斷國內(nèi)外均有較多文獻(xiàn)報(bào)道1-4，結(jié)果十分令人鼓舞。除心肌纖維外，任何組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)均是良好的散射源，病變時組織微細(xì)結(jié)構(gòu)的改變均有可能使其IBS發(fā)生改變。該技術(shù)在心外臟器的應(yīng)用報(bào)道較少5，本實(shí)驗(yàn)探討了兔ARF時腎實(shí)質(zhì)IBS改變情況，并分析了ARF時

11、腎實(shí)質(zhì)IBS改變與病理改變的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中ARF動物模型為肌肉內(nèi)注射50%甘油所致，其引起ARF的原理與擠壓綜合征引起者相似6，7，即大片肌肉壞死，形成大量肌紅蛋白，同時大量紅細(xì)胞破壞，生成較多血紅蛋白，二者均可阻塞腎小管導(dǎo)致急性腎小管壞死。此外肌紅蛋白及在酸性尿環(huán)境時由血紅素轉(zhuǎn)變而來的高鐵血紅素和羥化高鐵血紅素均有腎毒性作用。急性腎小管壞死時腎內(nèi)生成某些血管活性物質(zhì)及激素8,以血栓素A2（TXA2）為主，TXA2為一種強(qiáng)血管活性物質(zhì)，致使腎內(nèi)小血管收縮，同時腎間質(zhì)的廣泛水腫壓迫小血管亦可致血管阻力升高，血流灌注減少，進(jìn)一步加重腎臟損害。病理檢查結(jié)果顯示，用藥后第1 d（T1）即可見腎小管上皮

12、細(xì)胞腫脹，管腔內(nèi)較多蛋白管型形成，T3時病變已較為明顯，并見間質(zhì)水腫，腎小管灶性壞死等改變，T7時病變達(dá)高峰，以后逐漸恢復(fù)，但恢復(fù)較為緩慢，T13時亦未能完全恢復(fù)正常。腎實(shí)質(zhì)IBS%從T3時明顯升高，T7時達(dá)高峰，以后緩慢下降，與病理改變密切相關(guān)。8號兔病變較重，T7時左右腎皮質(zhì)IBS% 均達(dá) 1.08，T13時腎小管內(nèi)仍可見大量管型，并有鈣化物形成，壞死的腎小管上皮細(xì)胞及間質(zhì)水腫仍然存在，腎實(shí)質(zhì)IBS%也無明顯下降（左右腎分別為 0.96 和 1.04）。影響超聲背向散射強(qiáng)度的因素很多，主要有散射體的濃度（單位體積內(nèi)散射體的多少）、大小、排列方式及其與周圍組織間的聲阻抗差（決定于散射體及其周

13、圍組織的組成成分）、散射體的彈性（即可壓縮性）和超聲頻率等9。ARF時，腎間質(zhì)的水腫、炎性細(xì)胞浸潤、腎小管腔內(nèi)大量管型的形成以及腎小管壞死脫落物等均可致腎實(shí)質(zhì)內(nèi)散射體濃度增加，排列方式異常；由于間質(zhì)水腫，散射體與周圍組織的聲阻抗差亦會發(fā)生改變；水腫的腎小管上皮細(xì)胞可壓縮性降低，所有上述因素均可致腎實(shí)質(zhì)IBS% 值升高。腎皮質(zhì)主要由腎小球、近曲小管及遠(yuǎn)曲小管組成，病理改變顯示腎皮質(zhì)病變最重，腎皮質(zhì)的上述改變均可致腎皮質(zhì)IBS%升高，而腎髓質(zhì)主要由直管和集合管組成，二者病變均較輕，故腎髓質(zhì)IBS%無明顯改變。T1時腎皮質(zhì)部病理改變亦很輕微，T1時腎皮質(zhì)IBS%亦無明顯升高，說明IBS的升高與病變程

14、度密切相關(guān)。此外，我們還對比分析了腎皮質(zhì)IBS%升高與二維回聲增高在診斷ARF中的敏感性。二維回聲的增高在ARF的診斷中敏感性較低，T5時10例中僅3例腎皮質(zhì)回聲輕度增高，T7時9例中僅1例輕度增高,2例明顯增高，整個實(shí)驗(yàn)中多數(shù)兔腎皮質(zhì)回聲無明顯改變，而所有兔腎T3時腎皮質(zhì)IBS%即有明顯升高，在診斷ARF中較二維回聲改變有更高的敏感性。1皮質(zhì)部腎小管內(nèi)大量管型形成,管腔內(nèi)紅色物質(zhì)為管型（1號兔T1左腎,HE染色,200）2皮質(zhì)部腎小管上皮細(xì)胞腫脹、壞死、脫落，部分胞漿呈空泡狀,核消失，部分細(xì)胞碎裂（3號兔T5左腎,HE染色,200）3腎間質(zhì)水腫，中心淡染物質(zhì)示血管周圍明顯水腫（4號兔T3左腎

15、,HE染色,200）4T13時皮質(zhì)部腎小管內(nèi)仍有大量管形，管型深染提示鈣化物形成（8號兔T13時,HE染色,200）5皮質(zhì)部病變重（5號兔T7右腎,HE染色,200）6髓質(zhì)部病變輕微（5號兔T7右腎,HE染色,100）作者單位：黃曉玲（400037重慶，第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院超聲科）高云華（400037重慶，第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院超聲科）參考文獻(xiàn)1，F(xiàn)einberg MS, Gussak HM, Davila Roman GV, et al. Dissociation between wall thickening of normal myocardium and cyclic variation

16、 of backscatter during inotropic stimulation.Am J Cardiol,1996,77:515-520.2，Nozaki S, Demaria AN, Helmer GA, et al. Detection of regional left ventricular dysfunction in early pacing-induced heart failure using ultrasonic integrated backscatter.Circulation,1995,92:2676-2682.3，朱永勝，錢蘊(yùn)秋，李軍，等.急性中度缺血心肌的組織超聲背向散射積分的變化與室壁厚度相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)研究.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，1998，14（5）：1-4.4，李澎，謝峰，勒斌，等.經(jīng)靜脈聲學(xué)造影劑輔助背向散射積分技術(shù)對正常及缺血心肌組織定征的實(shí)驗(yàn)研究.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，1998，14（7）：6-9.5，顧再榮，李軍，陳宇翔.背向散射積分超聲組織定征在尿毒癥檢測中的初步應(yīng)用.中華超聲影像學(xué)雜志，1998，7：220-222.6，王海燕,主編.腎臟病學(xué).第2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，1996.1373-1375.7，王叔成，吳階平,主編.急性腎功能衰竭.北京：人民衛(wèi)生出版社，1987.715-728. 8，Li