新型超声造影剂对肾组织血流灌注的实验研究

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1、同济医科大学博士学位论文新型超声造影剂对肾组织血流灌注的实验研究姓名：周翔申请学位级别：博士专业：影像医学指导教师：张青萍2000.5.1同济医科人学博十学位论文数学关系，因此寻找合适的剂量和仪器条件是定量计算的关键。低剂量条件形成的视频强度与剂量直线相关以及高剂量形成的曲线平台说明在低剂量时，造影剂微气泡多表现为单个的散射个体，而高剂量时则主要是大量微气泡聚集形成气性界面造成衰减。在本试验条件下，以0．004ml／kg应基本可以达到比较满意的形态学和定量研究的要求。此外，心电门控成像能增强造影效果，减少造

2、影剂的损失。肾脏造影灌注形态学研究：目的分析经外周静脉团注超声造影剂形成的肾脏能量图的形态学变化过程及意义。材料和方法利用正常肾脏、肾动脉狭窄(与核素显像相比较)、肾脏肿瘤等动物模型，分析造影增强能量图在成像方面的优劣，并探讨其临床应用价值。结果在正常情况下，经外周静脉团注超声造影剂形成动态稀疏过程，可根据形态变化及生理灌注过程划分造影时相。(1)依据造影形态分期，①正常相：团注造影剂后1秒内，造影剂尚未到达肾脏；②爆发相：团注造影剂1秒后迅速出现，表现为在1秒左右的时阳J卑，肾脏血管及肾皮质毛细血管床迅速

3、地出现显著的增强。整个肾脏除髓质仅有少量造影增强多普勒信号外，成为一个耀眼的光环，有如能量爆破。持续时间在1．2秒左右的时间；⑧持续灌注相：紧接着爆发相后，可持续3．10秒，表现整个肾皮质血管网及灌注动脉的血流灌注显示完整清晰，可清楚显示至。肾包膜下的微小血管；④闪烁相：此相持续时间最长，町达数分钟，表现为’肾皮质、肾柱等部位出现闪烁不定的能量信号；⑤恢复相：血流内造影剂逐渐衰减，能量图逐渐恢复正常。(2)根据造影剂通过血液循环的生理过程，将造影的动态过程划分为：①早期动脉相，持续时间少于1秒，指造影剂刚进

4、入肾动脉主干并到达各个分支的过程，图像表现为肾动脉主干及主要分支的部分增强：②动脉相，整个肾脏血流灌注动脉及肾皮质的血管床完全增强，持续时间约4～15秒；③毛细血管相，相当于持续灌注相；④恢复相：造影剂衰减破坏，能量图逐渐恢复正常。在肾动脉狭窄模型情况卜，通过两项实验分别验证了造影增强能量图在评价肾脏弥漫性缺血性病变时，具有高分辨率、高敏感性的特点。与核素显像相比在评价肾脏血流灌注同济医科大学博：t学位论文功能方面具有明显的高分辨率、实时动态观察、易重复检查等优点。并可通过观察皮质外层造影增强缺失的厚度，清

5、晰反应出肾皮质缺血性改变的程度。在肾脏VX2肿瘤模型的造影实验中，造影增强肾能量图在合适剂量条件F，能形成均匀一致的造影灌注背景，非常有助于肾脏局灶性病变的显示。实验性肾肿瘤造影形态学改变：①肾VX2肿瘤在造影动态过程的爆发相及持续灌注相成负性造影区，表现为充盈缺损。②在较大剂量(如o．Olml／kg)时爆发相时可出现溢出伪像，造成充盈缺损的不完整。③在持续灌注相中，造影背景均匀细腻，肾肿瘤表现为边缘勾画清晰、分界明显的充盈缺损。④在肾肿瘤形成的充盈缺损中可显示出肿瘤的灌注血管。⑤闪烁相无法形成清楚的造影效

6、果和背景。讨论及结论由于肾脏自身特殊的解剖结构和生理特点，其组织具有丰富的血流灌注，这种特点可以为超声造影提供很好的造影背景。根据形态学特点，当剂量较高时，即使在条件抑制很高的情况下也易出现溢出伪像，对异常部位的勾画也产生严重的干扰，但只要选择能量图时以较低的剂量和适当的条件控制，完全可以形成均匀而无伪像的造影背景。造影试验中由于采用的是团注的注射方法，造影过程中能形成均匀强化背景的时间较短，约为10～20秒。因此对于诊断局部实质占位或血流异常时，从形态诊断角度考虑应尽可能延长造影背景时间，解决方法可以是减

7、慢注射速度。造影增强的能量图在诊断『E常肾脏血流灌注、肾脏弥漫性缺血病变、肾脏占位性病变，局部血流异常等肾脏局限性病变中具有非常广泛的临床应用fj{『景。肾脏造影灌注定量研究l目的研究时间．强度曲线及指示剂稀释法存肾脏血流灌注评价的应用价值。材料与方法建立肾动脉狭窄模型，分别研究在不同狭窄程度下时间强度曲线评价血流灌注的意义以及应用指示剂稀释法定量测定肾皮质血流灌注的方法。具体方法包括：(1)时间强度曲线研究1)建立肾动脉狭窄模型，递进性钳夹肾动脉主干，钳夹程度分四级：0级一正常：I级-钳央动脉主干l，3；

8、II级．钳夹动脉主干2／3；III级．完全钳夹。对每个级别均进行超声造影试验，并用图像采集卡捕获造影过程的动态图同济医科人学博士学位论文像。21通过专门设计的软件分析造影过程中每一舒张米期肾脏血流灌注图像，并描画感兴趣区域(肾皮质区域、肾段间动脉)的视频强度随时间的变化，进行曲线拟合，根据拟合方程计算相关曲线参数。分析肾血流灌注量改变的条件_F．曲线形态及参数的变化。(2)指示剂稀释法定量研究：1)建立肾动脉狭窄