微泡增强的超声效应用于肝创伤止血的实验研究

Non-operative treatment for abdominal organs trauma is a developmental direction. Our previous study showed that high-pressure, focused ultrasound combined with microbubbles can temporarily block or reduce the blood perfusion of targeted part or beaming area of rabbit liver parenchyma. The blood perfusion recovered in 1h and the haemorrhage stopped. The mechanism may be associated with rupture,shrinkage of microvessel and thrombosis of tiny hematoma. So we put forward a new ultrasonic interventional treatment for hemostasis of liver trauma. The bleeding sites can be found and the bleeding degree can be estimated by ultrasonic angiography on the liver model of traumatic haemorrhage. Then the target areas with injuries and bleeding are beamed with ultrasonic therapeutic equipment to promot the mechanical injury effect with microbubbles. So hemostasis is achieved by selectively blocking the blood flow in part or beaming area of the liver.Microbubbles combined with prothrombin may strengthen the effect of hemostasis. This study aims to explore a new method of fast hemostasis for liver trauma. It may possess the advantages of the ability of combining with ultrasonic angiography to find bleeding sites rapidly, stopping bleeding with noninvasive and targeting method, and avoiding ischemic damage of organs by recovering the blood flow in a short time. The study plans to explore the action mechanism, hemostasis effect, controllability and possible side effect of the method.

非手术治疗腹腔实质脏器创伤后出血是创伤救治的发展方向。本研究前期发现，微泡结合治疗超声可以靶向性阻断部分肝叶或辐射区域的肝实质血流灌注，1小时后辐照周围区域血流灌注恢复，且损伤辐射区出血停止，其机理可能与微血管破裂、收缩、微小血肿血栓形成等有关。由此我们提出一种利用静脉注射微泡联合治疗超声进行肝脏创伤止血的介入治疗新方法。该方法利用肝创伤出血模型，超声造影发现出血部位、评价出血程度，随即使用超声治疗仪靶向辐照损伤出血区，激励微泡产生微血管机械损伤效应，选择性阻断部分肝叶或辐射区域的肝血流达到止血目的；实验进一步配合使用携带凝血酶原的微泡加强止血效果。本研究旨在探索一种新的肝创伤快速止血方法，该方法可能具有与超声造影结合、快速定位出血区域，非创伤、靶向进行出血区域止血，短时间内血流灌注逐渐恢复可避免器官缺血损害等优势。研究拟围绕该方法的作用机制、止血效果、可控性和可能的副作用进行研究。

早期、快速、有效的止血治疗是肝创伤救治的关键。随着超声治疗学的发展，高强度聚焦超声、微波或射频热凝固止血等用于治疗肝创伤出血已有相关基础研究报道，但这些方法也存在电离辐射、热损伤正常组织、仪器设备体积大等缺点。近年来的研究表明，微泡增强的超声空化效应有影响肝脏血管通透性，暂时阻断正常肝血流的作用，并且有学者用微泡增强的超声空化效应进行了肝创伤止血的初步研究。为进一步验证和评价超声空化效应对肝创伤止血治疗的有效性和安全性，并深入探讨其止血机制，我们建立了肝脏切割伤模型来模拟肝创伤出血。通过出血量评价、超声造影检查的方法评价止血效果；在光学显微镜和透射电镜下观察治疗后肝脏的微观改变；用肝素化的出血模型从侧面探讨机体凝血系统在治疗中的作用；采用与低功率HIFU对比的方法评价本治疗方法的安全性；并进行了临床闭合性肝创伤救治的前期研究。研究结果显示，微泡增强的非聚焦超声可以对肝脏创伤进行快速止血且对肝脏的血流灌注无长期影响；微泡增强的非聚焦超声用于肝创伤治疗时，肝细胞肿胀的机械压迫在止血中起主要作用，凝血系统的存在可增强这种止血作用；微泡增强的非聚焦超声可对肝细胞的超微结构造成一定的损伤，并可能引起辐照区及周围肝细胞凋亡，但未造成血清肝酶的明显变化，因此，这种治疗方法是安全的；另外，超声造影和血清肝酶检查在对闭合性肝创伤的检查和分级上与增强CT检查的结果有较好的一致性，甚至还可以使诊断更为准确。本研究说明微泡增强的非聚焦超声可以实现一定程度的肝创伤止血，这将给腹部脏器创伤的超声治疗和后续的临床应用研究提供理论依据，也表明微泡增强的非聚焦超声具有潜在的临床应用价值。课题组撰写标注有“国家自然基金资助项目编号”的论文11篇，其中发表SCI 3篇、CSCD 3篇、发表会议论文5篇。申请国家发明专利1项。