高强度聚焦超声无创闭合新西兰兔隐静脉的有效性和安全性

王 斌，薛莉君，方青波，慈红波，朱 锋，戈小虎

（1.石河子大学医学院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治区人民医院血管外科，新疆 乌鲁木齐 830011）

下肢静脉曲张（varicose veins）是一种常见的下肢静脉疾病，是下肢静脉功能不全的表现。若不处理，可因长期血流淤滞导致下肢皮肤色素沉着、静脉性溃疡和血栓性浅静脉炎等并发症。下肢静脉曲张长期以来的治疗方法是传统外科手术，即大隐静脉高位结扎和抽剥。近年来，随着腔内技术的发展，其治疗也由开放向微创腔内转变，包括泡沫硬化剂注射、腔内激光治疗（endovenous laser treatment，EVLT）和电凝闭塞术以及联合治疗等。但腔内治疗的效果，尤其是对于重度大隐静脉曲张的远期疗效仍未有定论。同时，当前大隐静脉曲张的外科治疗均是有创性操作，其潜在的并发症风险也会对疗效造成影响。高强度聚焦超声（HIFU）作为一种无创治疗技术已经受到了越来越广泛的关注，HIFU 治疗是利用超声波的穿透性和可聚焦性进行的，理论上凡是具有良好超声通道的组织都可以使用HIFU 治疗。其治疗原理是将体外低能量超声波聚焦于生物体内，在体内形成高能量超声的焦域，局部组织瞬间可以达到65 ℃～100 ℃的高温，同时联合超声波的空化效应、机械效应等，导致组织瞬间产生凝固性坏死等不可逆的病理变化，凝固性坏死组织可逐渐被吸收或瘢痕化，这一过程又被称为“热切除”。本研究创新性的将HIFU 技术用于无创闭合静脉的替代方法，通过动物实验研究其有效性和安全性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 实验动物 于2019 年11 月-2020 年9 月选用由新疆医科大学动物实验室提供的健康新西兰大兔15 只，其中雌性6 只，雄性9 只，体重2.0～2.5 kg，个体间差异不超过0.5 kg。采用非随机的方式进行分组，将同一实验动物左、右侧静脉分别作为点式治疗组和区域治疗组。实验在通风、光线良好的SPF 级动物实验楼进行，所有实验流程均获得新疆医科大学动物实验和伦理委员会的批准，实验人员参加实验室培训通过考试后方可进行。

1.2 麻醉方法 动物麻醉使用注射用盐酸替来他明（舒泰R50）[敦化市圣达动物药品有限公司，兽药字（2014）0700313777，规格：2 ml×10 支]、盐酸塞拉嗪注射液（速眠新Ⅱ）[法国维克有限公司，（2015）外售药证字43 号，规格：替来他明125 mg+唑拉西泮125 mg）]两者联合进行基础麻醉，实验兔的后肢用电推剪剪去毛发备皮后，使用舒泰R50 0.1 ml/kg＋速眠新Ⅱ0.2 ml/kg 前肢肌肉注射进行基础麻醉。

1.3 HIFU 干预治疗 麻醉后兔子后肢外侧局部注射生理盐水，注射标准为彩超下大隐静脉上壁距皮肤表面1.5 cm 左右，防止皮肤灼伤。在超声定位下明确隐静脉走行并标记，选取一段15 mm 的大隐静脉作为目标静脉，固定于HIFU 治疗床，局部涂抹耦合剂，水囊与治疗段皮肤紧密接触。利用仪器内置探头再次定位，监控探头与治疗头同步运动，运动方向与静脉长轴平行，左侧采用点式治疗，对静脉对两端3 mm 切面的进行干预治疗；右侧采用区域治疗，3 mm一个切面整段静脉区域进行干预。输出功率85 W，发射时间150 ms，间隔时间300 ms，单点次数18次，可根据治疗过程中超声下回声改变情况适当调整治疗点数。

1.4 观察指标及兔子处理 所有数据的收集均由同一名专业的超声科医师协助随访，避免经验性实验误差。所有随访数据收集使用GE healthcare LOGIQ E9 彩超设备，治疗前测量静脉直径并留存彩超血流图，操作后2 h、7、14 和21 d 彩超随访观察，明确治疗成功情况（有无血管闭合）、血流再通情况。观察术后实验动物有无活动受限、患肢肿胀、局部血肿、皮肤灼伤及相关并发症情况，随访观察21 d后经耳缘静脉注射空气安乐处死，每组取5 条病变静脉进行病理HE 染色切片，处死动物后均存放于动物尸体冰箱统一处理。

1.5 统计学分析 实验数据采用SPSS 20.0 统计学软件分析，计数资料采用[n（%）]表示，组间比较行χ2检验；计量资料采用（）表示，服从正态分布的采用方差分析比较，结果采用精确概率法。以双侧P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组治疗成功率比较 治疗2 h、7、14 和21 d，两种成功率比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组治疗成功率比较[n（%）]

2.2 两组血流再通率比较 随访21 d，点式治疗组血流再通2 只（14.29%），区域治疗组1 只（7.10%），两组血流再通率比较，差异无统计学意义（χ2=0.491，P=0.590）。

2.3 两组并发症发生率比较 点式治疗组未出现并发症；区域治疗组2 只治疗后出现并发症，1 例轻度灼伤，3 周后痊愈，无特殊处理，1 例出现足趾缺血坏死，考虑动脉损伤。两组随访3 周时均无血流再通，无血管破裂和血栓脱落等其他并发症，21 天时病理组织切片HE 染色均提示管腔闭塞，见图1。

图1 静脉病理组织切片

3 讨论

本实验研究了HIFU 技术无创闭合新西兰兔隐静脉的有效性和安全性，结果提示HIFU 技术点式治疗和区域治疗的成功率基本一致，3 周后均无血流再通，无血管破裂和血栓脱落等其他并发症，病理组织切片HE 染色提示管腔闭塞。

目前，血管疾病的腔内治疗在取得一定效果的同时，其有创性和并发症仍无法避免，因此非侵入性的治疗方法成为近年的研究热点。HIFU 技术在血管领域的应用最早可以追溯到1995 年，研究者对6只大鼠股静脉进行HIFU 干预，彩超和组织学检查均显示6 条静脉的血管内形成血栓，管腔闭塞，而周围软组织未见损伤，据此指出HIFU 可以用于诱导该动物模型的血栓形成[1]。本次实验主要为利用HIFU 技术封堵血流和闭塞血管，但治疗过程中形成血栓脱落诱发其他并发症可能对实验产生影响。因此，操作后2 h 需通过彩超检查来明确有无血栓形成及血管闭塞情况，检查结果未见血栓脱落等不良事件发生。有研究报道了采用HIFU 选择性地在妊娠绵羊模型中持续阻断胎盘血管，实验中36 条血管全部闭塞，闭塞持续20 d。结果所有动物胎儿均存活，有正常成熟的证据，未见慢性应激的证据，无母体绵羊受伤，未见胎盘血管出血[2]。

HIFU 技术在子宫肌瘤、胰腺癌和肝细胞癌等疾病中已被证实是安全有效的[3-5]，其中区域治疗多用于体积较大的目标，点式治疗则侧重于体积小、精确度要求高的目标。静脉系统治疗的理想方式是点式治疗，但考虑到静脉闭合的持久性，本研究将点式治疗与区域治疗进行比较。经过3 周的随访，两组在闭合持久性方面都表现出良好的结果。静脉系统本身血流量小，如果对靶静脉血流彻底的封堵，管腔闭塞，其余静脉管腔内会逐渐形成血栓闭塞，这在治疗效率和成本收益方面都是有利的。但如果在正常的静脉内血栓形成管腔闭塞之前，干预静脉血流再通，点式治疗的应用价值则会大打折扣[6]。本研究显示，随访3 周后两组血栓趋于稳定，脱落和管腔再通风险也会降低。区域治疗要求在内置超声探头下对治疗区域的二次选择和确定，由于系统自身精确性和物理学参数，选择的治疗区域往往比需要干预的区域大，这可能导致相关并发症的增加。本研究中区域治疗组出现1 例皮肤灼伤，考虑主要原因为选择的治疗区域偏大且浅表。国外团队使用法国的EchoPulseHIFU 治疗设备在动物实验中和体外人体大隐静脉的研究已经证明了HIFU 技术的有效性和安全性[7，8]。该设备常用于甲状腺和乳腺疾病的治疗，其拥有更小体积的换能器，灵活性和定位精确性比本次研究的设备更有优势。上述研究显示，在抬高患肢或者对静脉近心端加压时，静脉的闭合效果更明显。因此，静脉血流量的减少能保证HIFU 在局部产生的热量丢失的更少。需要说明的是，加压或者抬高患肢引起的体位改变会造成实验误差及其他并发症，因此本研究并未采取这种方式，但闭合成功率仍比较理想。

动物实验的成功也促进该技术逐渐向临床应用拓展，目前已有研究报道核磁引导下HIFU 技术治疗血管畸形和原发性震颤[9-11]。有研究[12]提出了一种HIFU 设备，体积为14 cm×9 cm×4 cm，内置电池供电，使用该设备进行体外静脉实验，证实了其良好的有效性和安全性，但后续临床应用领域的报道较少，目前国内未见报道。本研究使用的治疗系统在治疗子宫动静脉畸形疾病也有报道，但未能评价HIFU治疗的长期疗效[13]。本研究证实了HIFU 技术在血管疾病治疗方面的可行性和安全性，但存在一定的局限性。实验中发现兔子静脉本身较细，血流量小，彩超定位较困难，而且隐静脉属于浅表静脉系统，距离皮肤近，超声定位和治疗过程中，设备与皮肤紧密接触导致静脉受压，血流消失，定位难度大。为此，本研究尝试将动物患肢浸入水中和在实验区域皮下注射生理盐水来增加皮肤和静脉之间的距离，但这些方法均是权宜性的减少实验难度，没有从根本上突破实验设计的局限性和设备的不完善性。此外，诸多文献报道都对比了超声治疗强度和血管闭塞的机制[14]，本研究由于基础设施和实验设计原因未对超声治疗强度做进一步的探索，后期将完善相关研究，进一步明确HIFU 技术的价值。

综上所述，HIFU 技术在兔隐静脉闭合方面具有良好的安全性和有效性，点式治疗与区域治疗均可取得良好的效果。