基础研究 Open Access
Copyright ©The Author(s) 2012. Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved.
世界华人消化杂志. 2012-12-28; 20(36): 3644-3648
在线出版日期: 2012-12-28. doi: 10.11569/wcjd.v20.i36.3644
高频超声对正常SD大鼠肝脏血流动力学的检测
杨蕗璐, 马琳, 陈克霏, 王红, 卢强, 凌文武, 全杰荣, 李加伍, 罗燕
杨蕗璐, 马琳, 王红, 卢强, 凌文武, 全杰荣, 李加伍, 罗燕, 四川大学华西医院超声诊断科 四川省成都市 610041
陈克霏, 四川大学华西医院普外科 四川省成都市 610041
杨蕗璐, 在读硕士, 主要从事腹部超声诊断的研究.
基金项目: 国家自然科学基金资助项目, No. 81071163.
作者贡献分布: 此课题由罗燕设计; 文献检索、实验操作及数据采集由杨蕗璐、马琳、陈克霏、王红、卢强、凌文武、全杰荣及李加伍共同完成; 数据分析及论文撰写由杨蕗璐与马琳完成; 实验指导及论文修改由罗燕完成.
通讯作者: 罗燕, 教授, 610041, 四川省成都市国学巷37号, 四川大学华西医院超声诊断科. luoyan77@vip.sina.com
电话: 028-85423192
收稿日期: 2012-11-08
修回日期: 2012-11-30
接受日期: 2012-12-20
在线出版日期: 2012-12-28

目的: 了解正常SD大鼠的肝脏血流动力学参数, 为大鼠肝脏疾病模型的观测和评估提供参考.

方法: SD大鼠100只, 体质量200-400 g, 采用5.0-12.0 MHz高频探头观察肝脏多普勒声像图, 测量门静脉管径及最大血流速度, 肝固有动脉收缩期血流峰值速度(peak systolic velocity, PSV)、舒张末期血流速度(end diastolic velocity, EDV)及阻力指数(resistance index, RI).

结果: 高频超声能清晰显示大鼠门静脉; 正常SD大鼠门静脉管径为: 0.180 cm±0.028 cm; 门静脉最大血流速度为: 16.21 cm/s±3.86 cm/s; 肝固有动脉PSV、EDV、RI分别为: 57.60 cm/s±15.41 cm/s、26.46 cm/s±10.96 cm/s、0.54±0.13.

结论: 高频多普勒超声能获得清晰的大鼠门静脉声像图, 并能测得门静脉和肝动脉的血流动力学参数, 在大鼠实验研究中, 可作为一种有效的监测血流动力学变化的手段.

关键词: 大鼠肝脏; 血流动力学; 高频超声
引文著录: 杨蕗璐, 马琳, 陈克霏, 王红, 卢强, 凌文武, 全杰荣, 李加伍, 罗燕. 高频超声对正常SD大鼠肝脏血流动力学的检测. 世界华人消化杂志 2012; 20(36): 3644-3648
Assessment of hepatic hemodynamics using high-frequency ultrasound in normal rats
Lu-Lu Yang, Lin Ma, Ke-Fei Chen, Hong Wang, Qiang Lu, Wen-Wu Ling, Jie-Rong Quan, Jia-Wu Li, Yan Luo
Lu-Lu Yang, Lin Ma, Hong Wang, Qiang Lu, Wen-Wu Ling, Jie-Rong Quan, Jia-Wu Li, Yan Luo, Department of Ultrasound, West China Hospital of Sichuan University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China
Ke-Fei Chen, Department of General Surgery, West China Hospital of Sichuan University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China
Supported by: National Natural Science Foundation of China, No. 81071163.
Correspondence to: Yan Luo, Professor, Department of Ultrasound, West China Hospital of Sichuan University, 37 Guoxue Lane, Chengdu 610041, Sichuan Province, China. luoyan77@vip.sina.com
Received: November 8, 2012
Revised: November 30, 2012
Accepted: December 20, 2012
Published online: December 28, 2012

AIM: To detect hepatic hemodynamic parameters in normal rats to provide a basis for further monitoring and evaluation of liver diseases in rats.

METHODS: One hundred Sprague-Dawley (SD) rats were used. A 5-12 MHz high-frequency linear transducer was applied to obtain liver ultrasonograms and measure the diameter and maximum velocity of the portal vein, the peak systolic velocity, end diastolic velocity and resistance index of the proper hepatic artery.

RESULTS: The portal vein of rats was well demonstrated by high-frequency ultrasound. The test showed that the diameter of the portal vein of normal SD rats was around 0.18 cm ± 0.03 cm, the maximum velocity of the portal vein was around 16.21 cm/s ± 3.86 cm/s, and the peak systolic velocity, end diastolic velocity and resistance index of the proper hepatic artery were around 57.60 cm/s ± 15.41 cm/s, 26.46 cm/s ± 10.96 cm/s and 0.54 ± 0.13, respectively.

CONCLUSION: High-frequency Doppler ultrasonography allows obtaining clear portal vein ultrasonograms and the hemodynamic parameters of the portal vein and hepatic artery in rats, representing an effective method for monitoring hepatic hemodynamic changes in experimental rats.

Key Words: Rat liver; Hemodynamics; High-frequency ultrasound
0 引言

作为医学基础实验研究的常用动物之一, SD大鼠已被广泛用于病毒性肝炎、肝纤维化、肝硬化及肝脏肿瘤动物模型的建立[1-5], 这些疾病常常引起肝实质损害、门静脉管径改变、门静脉及肝动脉血流重新分配[6-8]. 因此获得正常大鼠肝脏声像图和门静脉、肝固有动脉血流动力学参数十分重要. 超声作为一种安全、无创的检查手段, 能较准确地反映组织声学的变化并提供血流信息[9-13], 不仅可用于肝脏疾病模型建立的评估, 还可用于疾病发展的观测和预后评价[14-17]. 而目前, 国内外关于大鼠肝脏超声声像图表现的报道很少, 尚未见与肝脏血流动力学特点相关的报道[18-21]. 本研究测定了正常♂SD大鼠肝脏门静脉管径、门静脉及肝固有动脉的相关血流参数, 旨在为大鼠肝脏疾病模型的观测和评估提供参考依据.

1 材料和方法
1.1 材料

健康成年♂SD大鼠100只, 体质量200-400 g, 7-10周龄, 购自成都达硕生物科技有限公司, 于四川大学华西科技园动物实验中心按标准饲料统一喂养. Philips iU22超声诊断仪, 探头型号L12-5(频率5.0-12.0MHz).

1.2 方法

大鼠乙醚开放式吸入麻醉后取仰卧位, 用宠物电动推脱毛(脱毛范围为右上腹约5 cm×5 cm方形区域), 利用高频探头观察大鼠肝脏灰阶声像图特点, 在肝门部寻找门静脉, 用二维超声于门静脉主干入肝前约0.5 cm处测量门静脉前后径(portal vein diameter, PVD), 多普勒超声观察门静脉及肝固有动脉血流方向, 并检测门静脉最大血流速度(velocity of the portal vein, PVV)、肝固有动脉收缩期血流峰值速度(peak systolic velocity, PSV)、舒张末期血流速度(end diastolic velocity, EDV)及阻力指数(resistance index, RI). 测量血流速度时根据血管走行方向和内径调节取样容积为0.5 mm, 校正声束与血流之间夹角<60度. 上述检查均由同一经验丰富的医师完成, 每项指标结果取3次测量平均值.

统计学处理 采用SPSS16.0软件对各测值进行数据统计, 测量结果用mean±SD表示, 并给出95%置信区间(95%CI).

2 结果
2.1 大鼠肝脏灰阶声像图表现

正常大鼠肝脏被膜光滑, 呈明亮细线状回声, 实质呈弥漫性均匀分布的中低细密点状回声. 横断面上肝脏右侧圆顿, 左侧扁薄, 偶可见各叶的纤细分隔(图1A). 纵断面上, 肝脏略呈楔形, 内可见各级管道回声. 大鼠肝脏以肝门为中心逆时针方向依次分为乳头叶、左外叶、左内叶、中叶、右外叶以及三角叶, 其中肝中叶和左内叶因所占比例较大且解剖位置更靠近腹侧, 在高频探头下相对容易区分, 而三角叶因与右肾毗邻, 也较易辨认. 大鼠无胆囊, 各肝叶胆管汇集成胆总管开口于十二指肠.

图1
图1 大鼠肝脏灰阶声像图. A: 肝脏横断面, 箭头所示强光带为肝叶间的分隔; B: 肝门部, 箭头所示为门静脉.
2.2 门静脉二维声像图及多普勒血流成像

门静脉由肠系膜总静脉和脾静脉汇合而成, 二维超声声像图上所有大鼠门静脉均能清楚显示, 门静脉从尾端向头端走行清晰可见(图1B). 在彩色多普勒图像上门静脉表现为向肝血流; 血流频谱见图2A, 测得门静脉管径及最大血流速度见表1.

表1 SD大鼠门静脉管径及最大血流速度 (mean±SD).
测量项目MinMaxMean±SD95% CI
PVD(cm)0.120.240.180±0.0280.175-0.186
PVV(cm/s)7.2224.1016.21±3.8615.45-16.98
图2
图2 大鼠肝脏彩色多普勒血流成像. A: 门静脉血流频谱; B: 肝固有动脉血流频谱.
2.3 肝固有动脉彩色多普勒血流成像

大鼠肝固有动脉为肝总动脉主干的延续, 与门静脉伴行于第一肝门处入肝, 单独的二维超声检查常难以准确识别. 彩色多普勒声像图上所有大鼠的肝固有动脉均能显示, 正常肝固有动脉表现为单向入肝血流(图2B); 多普勒血流参数见表2.

表2 SD大鼠肝固有动脉血流参数 (mean±SD, cm/s).
测量项目MinMaxMean±SD95% CI
PSV31.3090.1057.60±15.4154.55-60.66
EDV6.1256.7026.46±10.9624.28-28.64
RI0.260.810.54±0.130.52-0.57
3 讨论

国内外对大鼠肝脏解剖的相关研究[22-24]显示, 大鼠肝脏分6叶, 其中三角叶分膈、脏、背面, 呈狭长三棱锥形, 锥底紧贴下腔静脉, 并以脏面的凹陷切迹与右肾相毗邻, 除三角叶外, 其余5叶均为薄片状结构, 中央钝厚, 外缘薄锐, 分膈脏两面, 膈面稍凸, 脏面微凹. 虽在高频探头下偶可见各肝叶的纤细分隔, 但要准确区分各叶仍较困难[25]. 肝总动脉起自腹腔干, 向右头侧走行, 继而转向腹侧, 发出胰十二指肠动脉和胃右动脉后延续为肝固有动脉, 直达肝门; 门静脉与肝固有动脉伴行于Glisson氏鞘内, 在第一肝门处分左、右、头三支入肝实质. 其中左支入乳头叶, 右支入右叶和三角叶, 头支较粗, 分三支分别入左外叶、左内叶和中叶[26], 各肝叶均有一独立的肝蒂, 为Glisson系统和肝静脉系统出入肝脏的门户.

大鼠门静脉在二维灰阶扫查时容易辨认, 采用高频探头在肝门部可较准确地测得门静脉管径. Dias等[21]曾用同样的方法测得150-200 g大鼠PVD值为0.16 cm±0.02 cm, 较我们测得的200-400 g大鼠PVD均值小, 这可能与两组大鼠的体质量不一致有关. 此外, 我们用超声诊断仪测得的PVD为门静脉内径, 较其他报道中外科游标卡尺测得的外径值略小[27]. 实验中, 我们也发现PVD有随着大鼠体质量增加而增粗的趋势, 这与刘保荣等[28]在用门静脉主干缩窄法制备大鼠门静脉高压模型时的发现一致. 但是, 本实验样本量较小, 未对不同体重大鼠PVD进行统计分析比较, 体质量对PVD是否有确切影响还有待于进一步研究. 门静脉主干走行平直, 管径较粗, 使用高频超声探头采集血流信号相对容易. 李鹏超等[29]在做肝硬化动物模型时也曾测得20只240 g±20 g正常大鼠的PVV, 报道的平均测量值较本实验结果偏小, 这可能与该组大鼠体质量较小, 样本量较小有一定关系.

大鼠肝固有动脉在二维超声检查时常难以识别, 在彩色多普勒声像图上虽然都能显示, 但因其内径细, 走行迂曲, 搏动快, 个体解剖变异大, 加上检查又受仪器分辨力及操作者经验的限制, 使得肝固有动脉的辨认及流速测量相对困难. 检查时, 对于不易识别的肝固有动脉, 可从腹腔干发出肝总动脉起始部开始, 沿其解剖走行向右头侧追溯. 通常探头在肝门部斜切时能使肝固有动脉处于最佳显示状态, 彩色多普勒血流图上可表现为长约1 cm的向肝血流信号. 血流速度测量时设置取样容积至最小值0.5 mm, 并尽可能减小声束与血流夹角, 可获得相对准确的血流信息[30]. 但是, 肝动脉血流速度极易受心率、呼吸运动、麻醉深度等测量当时状态的影响[31], 这可能是导致我们测得的血流动力学参数个体差异较大的原因之一. 目前尚无关于大鼠肝动脉血流动力学特点的报道, 我们所测得的肝动脉多普勒血流参数能否为肝脏疾病的基础研究提供参考还有待于进一步验证.

总之, 高频多普勒超声能测得正常SD大鼠的门静脉管径及血流速度、肝动脉的收缩期血流峰值速度、舒张末期血流速度及阻力指数, 有望用于监测及评估正常大鼠及大鼠肝脏疾病模型的肝脏血流动力学变化.

评论
背景资料

随着氯吡格雷的广泛使用, 其胃肠道并发症发生率正逐年上升. 目前临床通常联合质子泵抑制剂以预防其相关的胃肠道损伤, 但研究显示联合质子泵抑制剂可增加心脑血管事件的发生率和死亡率. 有关氯吡格雷引起的胃肠道损伤的防治引起了国内外临床医生的共同关注.

同行评议者

袁建业, 副研究员, 上海中医药大学附属龙华医院/脾胃病研究所

研发前沿

研究显示5-HT4受体激动剂有胃黏膜保护作用, 但具体机制尚不明确, 其中莫沙比利是目前最常用的5-HT4受体激动剂之一.

相关报道

Masahiko等多位研究者已通过动物实验证实莫沙比利可减轻非甾体类抗炎药引起的胃黏膜损伤.

创新盘点

目前有关莫沙比利对氯吡格雷相关的胃肠道损伤是否具有保护作用的研究甚少, 该文通过体外实验进行初步证实, 并对其可能的机制进行了探讨.

应用要点

本文为莫沙比利新的临床领域的开拓提供了一定的理论依据, 为临床更好的应用氯吡格雷, 减少其胃肠道不良反应提供了新思路.

名词解释

丝裂原活化蛋白激酶(MAKP): 细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶. 研究证实, MAPK信号转导通路存在于大多数细胞内, 将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内, 并引起生物学反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)的过程中具有至关重要的作用.

同行评价

该文设计合理, 实验方法较为经典, 数据可靠, 为莫沙比利对氯吡格雷相关的胃肠道损伤的防治提供了客观的理论依据.

编辑:李军亮 电编:鲁亚静

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