超声微泡造影监测前列环素对犬体外循环肾脏微循环的影响

（四川省宜宾市第二人民医院 麻醉科，四川 宜宾 644000）

体外循环心脏大手术后急性肾损伤发生率较高，是围术期患者死亡的主要原因之一[1-2]，其发生与肾灌注密切相关[3]。有研究显示，肾损伤若早期诊断和治疗可以完全恢复，早期诊断和治疗是防治急性肾损伤的关键[4]。超声微泡造影可准确动态无创监测体外循环期间肾血流灌注，并且方便、快捷、无辐射、无肾脏毒性[5]，为肾血流的实时监测提供了有效方法。前列环素可通过cAMP信号途径阻断钙离子内流舒张肾血管，改善肾脏微循环[6]。本研究采用超声微泡造影，拟评价前列腺素对犬体外循环肾脏微循环的影响，为肾功能影响机制的进一步研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 动物

经该院动物伦理委员会批准，选雄性犬30只，体重10～15 kg，采用随机数字表法分为3组：假手术组（Sham组）、CPB组、前列腺素组（PGI2组），每组10只。

1.2 实验方法

Sham组全身麻醉5 h，CPB组转机2 h并心脏复跳后观察2 h，PGI2组于手术开始时持续静脉输注PGI20.5 nmol/（kg·min）至心脏复跳后2 h。

犬肌内注射氯胺酮10 mg/kg麻醉后，接监测仪动态监测生命体征指标。开放后肢大隐静脉建立外周静脉通道，丙泊酚2 mg/kg，芬太尼2μg/kg及维库溴铵0.2 mg/kg麻醉诱导气管插管，接麻醉机控制呼吸，潮气量10 ml/kg，调节通气频率维持PETCO235～45 mmHg。静脉输注丙泊酚 50 ～ 100 μg/（kg·min），芬太尼0.2 μg/（kg·min）及维库溴铵0.1 μg/（kg·min）维持麻醉。胸骨正中切口暴露心脏，肝素化后（3 mg/kg），经上下腔静脉及主动脉插管建体外循环。采用非搏动性灌注，浅低温（32～34℃）体外循环。采用高流量灌注策略，维持平均动脉压60～90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），血气管理采用α-稳态策略。通过同种异体输血维持Hct于24%～28%，心肌保护采用自制HTK（细胞内）停跳液。

于体外循环前（T1）、体外循环结束（T2）、体外循环后2 h（T3），采集平均动脉压和动脉血气；同时采用Philips IU22彩色超声诊断系统（荷兰Philips公司），探头型号C5-1，采用低机械指数（MI0.06）下实时谐波超声造影条件。每次经静脉注射超声造影剂六氟化硫微泡（意大利Bracco公司）1ml，随后静脉注射生理盐水5 ml。使用QLAB 定量分析软件（荷兰Philips公司）分析数据。选择肾皮质及肾锥体2个感兴趣区域（ROI），观察不同ROI内各像素及造影剂微泡回声量的变化，获得肾实质灌注的时间-强度曲线（TIC），TIC 经过伽马拟合 I（t）=A×t×exp（-t）+C得到相关定量参数：上升支斜率（ASR）、曲线下面积（AUC）、曲线峰值强度绝对值（DPI）、达峰时间（TTP）。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 15.0统计软件，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，不同时间点的比较采用重复测量设计的方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组犬平均动脉压的比较

采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点的平均动脉压无差异（F=108.238，P=0.137）；②组间的平均动脉压无差异（F=1.112，P=0.344）；③组间与时间平均动脉压的变化趋势无差异（F=5.98，P=0.251）。见表1。

表1 3组犬各时点平均动脉压的比较（n=10，mmHg，±s）

表1 3组犬各时点平均动脉压的比较（n=10，mmHg，±s）

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

2.2 3组犬肾微循环指标的比较

2.2.1 ASR的比较 采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点的ASR有差异（F=226.3，P=0.000）；②组间的 ASR有差异（F=683.519，P=0.000）；③组间与时间ASR的变化趋势有差异（F=11.594，P=0.000）。见表2。

2.2.2 AUC的比较 采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点的AUC有差异（F=383.238，P=0.000）；②组间AUC有差异（F=209.05，P=0.000）；③组间与时间的AUC的变化趋势有差异（F=12.733，P=0.000）。见表2。

2.2.3 DPI的比较 采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点的DPI有差异（F=382.319，P=0.000）；②组间DPI有差异（F=69.92，P=0.000）；③组间与时间DPI的变化趋势有差异（F=44.065，P=0.000）。见表2。

2.2.4 TTP的比较 采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点的TTP有差异（F=1871.942，P=0.000）；②组间TTP有差异（F=435.867，P=0.000）；③组间与时间的TTP变化趋势有差异（F=21.346，P=0.000）。

CPB组中，与T1比较，T2、T3时刻ASR降低，AUC增大，TTP延长（P＜0.05），T3时刻 DPI降低（P＜0.05）。与 CPB组比较，PGI2组中，T2、T3时刻ASR升高，AUC缩小，TTP缩短（P＜0.05）。皮质和髓质变化趋势相同。见表2。

表2 3组犬各时点肾微循环指标的比较 （n =10，±s）

表2 3组犬各时点肾微循环指标的比较 （n =10，±s）

注：1）与T1时比较，P＜0.05；2）与CPB组比较，P＜0.05

组别 T1 T2 T3 Sham组皮质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组髓质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组皮质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组髓质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组皮质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组髓质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 讨论

超声微泡造影技术可实现实质器官中的血管和血液循环成像[7]，与CT和MRI比较，其所需设备简单方便，造影剂安全稳定无毒性，检查费用相对较低，肾脏血流灌注评价的效能与核素显像相当[5，8-10]。肾实质超声造影并应用TIC测量出ASR和DPI降低，TTP和AUC增加，反映肾脏灌注降低。肾灌注降低越多，肾损伤可能性越大，ASR也逐级降低，TTP逐级延长，DPI逐级降低，曲线形态圆钝，AUC增加。

体外循环后，机体血液循环及气体交换由体外循环机替代，然而体外循环非搏动性灌注是非生理性灌注，因此即使相同的平均动脉压，肾脏灌注可能存在差异。本研究发现，犬体外循环期平均动脉压均维持在60 mmHg以上，超声微泡造影显示肾皮质及髓质椎体区域灌注指标TTP延长，AUC增加，ASR和DPI降低，表明肾微循环灌注明显降低，与临床研究结果一致[8]。然而体外循环非搏动性灌注引起肾微循环灌注降低的根本原因有待于进一步研究。

PGI2除了有抗血栓形成作用，还有强大的扩血管作用[11]。既往OGLETREE等[12]发现犬围术期持续静脉输注PGI20.5 nmol/（kg·min）的剂量，不仅循环稳定，同时可其通过减少血小板黏附，降低心脏做功，起到心肌保护作用。本研究结果表明，体外循环前持续输注PGI2，不仅未见血压明显降低，超声微泡造影显示CPB结束后ASR升高，AUC减小，TTP缩短，表明肾脏微循环灌注得到改善。ERER等[13]发现PGI2可通过改善大鼠肾循环减轻缺血再灌注损伤，该结果支持本研究。PGI2对犬体外循环肾微循环的改善作用是否有助于改善肾功能尚有待于进一步研究。

综上所述，PGI2可改善犬体外循环肾微循环，而改善程度及对肾功能影响会在进一步研究中证实。