超聲監(jiān)測聚環(huán)氧乙烷對內(nèi)毒素休克兔肝腎血流動力學(xué)的影響.pdf

1、感染性休克(septicshock)，亦稱膿毒性休克是臨床上多見和治療較困難的一類休克。實質(zhì)是病原微生物侵入機體導(dǎo)致炎性介質(zhì)大量釋放而引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)。膿毒癥是繼發(fā)于感染的急性器官功能損害，臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、寒戰(zhàn)、心動過速、神志改變以及白細胞增高等。當(dāng)嚴重膿毒癥繼續(xù)發(fā)展，合并循環(huán)功能衰竭時，即為感染性休克，又稱為中毒性休克、內(nèi)毒素性休克或膿毒性休克，而其導(dǎo)致的多器官功能衰竭是引起死亡的重要原因。嚴重感染和感染性休克常導(dǎo)

2、致急性腎損傷(acutekidneyinjury,AKI)的發(fā)生，AKI的發(fā)生與感染的嚴重程度呈正比，AKI發(fā)生后，又會促進和加重其它臟器的損傷，導(dǎo)致多器官功能障礙(multipleorgandysfunction,MODS)，增加死亡率。據(jù)國外文獻報道，雖然近年在抗生素使用、重癥監(jiān)護和支持治療等方面有了極大進步，但內(nèi)毒素血癥和感染性休克死亡率仍高達30-60％。液體復(fù)蘇仍是當(dāng)前公認的內(nèi)毒素血癥早期維持心血管功能、恢復(fù)血液動力學(xué)、組織和

3、器官灌注的首要治療措施，液體復(fù)蘇治療恢復(fù)血容量盡管可以改善血壓和心率等體循環(huán)指標，但對其生存率的提高效果仍然不理想。究其原因，可能與微循環(huán)未得到改善，各組織器官仍缺血缺氧最終導(dǎo)致多器官功能衰竭有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，器官衰竭的數(shù)目越多，死亡率越高。持續(xù)的微循環(huán)惡化導(dǎo)致多器官功能衰竭，最終導(dǎo)致死亡。在發(fā)生內(nèi)毒素血癥之后的24小時之內(nèi)盡早改善微循環(huán)將明顯改善死亡率。然而，當(dāng)嚴重感染和（或）急性腎損傷時，血管加壓藥物的使用存在很多爭議，其使用可能導(dǎo)

4、致腎血管收縮，從而減少腎血流量和腎臟的灌注并加重已存在的AKI。因此改善微循環(huán)、提高組織灌注、防止多器官功能衰竭成為內(nèi)毒素血癥及感染性休克治療研究的主要方向。
　　 嚴重感染的患者并發(fā)急性腎衰(ARF)的病死率高達70％，明顯高于其它原因所致ARF的病死率。近年的研究表明，即使血清肌酐值輕度增加，也會使危重患者的死亡率明顯增加。嚴重感染所致急性腎損傷的發(fā)病機制是多因素的，涉及到腎臟血流動力學(xué)和腎臟灌注的改變、腎臟細胞功能改變和損

5、傷，以及內(nèi)毒素毒素樣物質(zhì)誘發(fā)的復(fù)雜的炎癥和免疫網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)等多個方面，目前國內(nèi)外對感染性休克引起急性腎損傷腎臟的血流動力學(xué)方面，存在不一致的研究結(jié)果。
　　 肝臟也是感染性休克引起器官功能障礙的容易受損的靶器官之一。其一:內(nèi)毒素可直接刺激KuPffer細胞釋放腫瘤壞死因子a(TNFa)，血小板激活因子(PAF)，白細胞介素1(IL-1)等炎性介質(zhì)，進一步作用于肝竇內(nèi)皮細胞及微血管，激活內(nèi)凝系統(tǒng)，導(dǎo)致肝內(nèi)微循環(huán)障礙;激活的Kupffe

6、r細胞釋放的炎性因子可促進中性粒細胞(PMNS)在肝竇中的聚集，進一步通過“呼吸爆發(fā)”等導(dǎo)致肝細胞損傷;復(fù)灌期間增多的LPS通過與肝細胞膜上特異性抗體結(jié)合，直接損傷肝細胞;其二，感染性休克時，肝臟微循環(huán)血流減慢，肝臟血流減少，肝細胞缺血缺氧，可引起細胞內(nèi)鈣超載，氧自由基生成過多，中性粒細胞生成增多，從而引起肝細胞損傷。
　　 減阻劑(drag-reducingPolymers，DRPs)是指能夠減小流體流動阻力的高分子化合物。1

7、948年B.A.Toms首次報道了減阻現(xiàn)象(Tomseffect):即在液體中加入少量DRPs可以降低液體在管道內(nèi)運輸?shù)耐牧髯枇?，從而在輸送壓力不變的情況下增加流量，或是在流量不變情況下降低輸送壓力。目前在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的DRPs有人工合成的高分子聚合物和天然材料（植物、細菌和動物血液）制備的多糖等聚合物。人工合成的DRPs代表物聚環(huán)氧乙烷(polyethyleneoxide，PEO)、聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG

8、)、陰離子多糖(anionicpolysaccharides，Separan)等。國外的多項研究已經(jīng)證實減阻劑能明顯改善致死性失血性休克動物的生存時間，改善休克動物微循環(huán)灌注發(fā)揮抗休克作用，減少機械作用對紅細胞的損傷等等。此外，Donald等人則發(fā)現(xiàn)減阻劑有利尿，保鉀排鈉的功能。其發(fā)揮以上作用的可能機制為:(1)增加紅細胞變形能力，使其更容易通過微循環(huán);(2)降低“血漿撇清效應(yīng)(plasmaskimmingeffect)”，紅細胞懸液在

9、微血管里流動時，在近管壁處會產(chǎn)生一個相對少細胞的區(qū)域，這種現(xiàn)象為“血漿撇清”，加入減阻劑可以顯著減少近管壁處的少紅細胞血漿層的厚度，使紅細胞重新分布于近管壁處，使得在動脈及毛細血管中血液氣體交換更便利;(3)降低血漿流動雷諾系數(shù)，使血漿流動湍流減少，降低血管阻力;(4)降低“法-林效(Farhaeus-Lindqvisteffect)”逆轉(zhuǎn)的臨界半徑可以使紅細胞在通過更小的微循環(huán)中阻力降低從而增加紅細胞向局部組織供氧。在醫(yī)藥領(lǐng)域，減阻劑

10、對心血管疾病、失血性休克等局部或全身性缺血有潛在的治療價值，并有可能成為利尿劑。
　　 減阻劑用于嚴重感染或感染性休克方面的研究罕有報導(dǎo)。因此，開展減阻劑對嚴重感染或感染性休克的治療研究，為臨床治療尋找新型有效藥物，具有重要的臨床意義。本次試驗擬建立內(nèi)毒素感染性休克兔模型，運用超聲監(jiān)測觀察內(nèi)毒素休克兔經(jīng)減阻劑治療后腎臟和肝臟的血流動力學(xué)和組織/器官灌注的變化，和對肝腎功能的影響，為感染性休克所致的AKI或急性腎功能衰竭(acut

11、erenalfailure，ARF)和肝功能障礙探索新的治療途徑。
　　 超聲作為一種無創(chuàng)性監(jiān)測工具研究證明能準確的反映兔休克過程腎血流動力學(xué)變化和肝臟血流動力學(xué)變化。調(diào)節(jié)好各個超聲測量參數(shù)的前提下能準確實時的測量腎臟三級血管及肝動脈和門靜脈內(nèi)的血液流速，并通過流速測得阻力指數(shù)與博動力指數(shù)，還能通過血流的波形明確血流的性質(zhì)。二維超聲能實時監(jiān)測肝腎實質(zhì)的變化。
　　 1材料與方法
　　 1.1藥品與試劑
　　

12、 大腸桿菌內(nèi)毒素(LPS，Escherichiacoli，血清型L2630，Sigma公司)，PEO5000(Sigma公司)，生理鹽水，20％烏拉坦。
　　 1.2儀器
　　 監(jiān)護儀(PhilipsIntellivueMP20)，微量輸注泵(德國FresenlusKabiinjectomatAgiliaRC)，纖維素膜透析袋(Spectrum公司)，彩超儀(GE公司LOGIQ-e)。
　　 1.3動物

13、　　 普通級新西蘭白兔40只（南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供），2-2.5kg。
　　 1.4方法
　　 1.4.1減阻劑的制備
　　 精確稱取PEO20mg，溶于1000ml生理鹽水中，制備出濃度為20ppm的溶液，并用分子截留量為40000的透析袋在生理鹽水中透析24小時去除雜質(zhì)，于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?br>　　 1.4.2動物模型的制備
　　 40只新西蘭白兔，體重在2-2.5kg。20％烏拉坦3

14、.5ml/kg耳緣靜脈麻醉。耳緣靜脈留置24G靜脈留置針以備輸液和給藥。右側(cè)腹股溝備皮消毒，游離股動脈穿刺置管，連接監(jiān)護儀監(jiān)測動脈壓。待血壓穩(wěn)定后，耳緣靜脈注入內(nèi)毒素(lipopolysaccharide，LPS)0.6mg/kg，制備膿毒血癥感染性休克兔模型。等血壓下降≥30％時，即認為休克。
　　 1.4.3模型分組及數(shù)據(jù)采集
　　 模型隨機分為四組:PEO肝血流組、PEO腎血流組、NS肝血流組、NS腎血流組。到達休

15、克模型標準后，PEO組使用含20PPm減阻劑的生理鹽水進行復(fù)蘇，NS組只用同等劑量的生理鹽水進行復(fù)蘇，輸液速度均為5ml/kg/h。等血壓下降≥30％時開始復(fù)蘇，復(fù)蘇時間為1小時。并在注射LPS前(T0)，1.5小時(T1)和復(fù)蘇1小時(T2)后采集超聲數(shù)據(jù)，并采血檢測腎功能。血液抗凝后3000r/min離心10分鐘取上清于4℃冰箱保存做肝腎功能檢測。
　　 1.4.4超聲檢測方法
　　 將兔麻醉后，仰臥固定，探測區(qū)脫毛

16、，采用美國GE-logiQ-e彩超儀，用12MHz線陣探頭，二維超聲(two-dimensionalultrasound，2DUS)觀察腎實質(zhì)改變及測量右腎大小、實質(zhì)厚度，彩色速度血流圖(colorvelocityflowimaging，CVI)觀察肝腎實質(zhì)內(nèi)血流分布情況;脈沖波多普勒(PulsedwaveDoppler,PW)監(jiān)測腎主、腎段、腎葉間動脈的收縮期峰值血流速度(PSV)、舒張末期血流速度(EDV)、阻力指數(shù)(PI)、搏動力

17、指數(shù)(PI)及伴行靜脈的平均流速(Vmean)。
　　 檢測門靜脈(PV)最高流速(PSV)和最低流速(EDV)，檢測肝固有動脈(HA)的收縮期血流峰值速度(PSV)、舒張末期血流度(EDV)、阻力指數(shù)(RI)。用脈沖波多普勒(PW)取樣，PW取樣容積1-2mm，血流方向與聲束夾角20-60度。每個參數(shù)連續(xù)測3個波形，求其均數(shù)輸入數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計。并于各期股靜脈抽血，對兩組兔模型進行肝腎生化指標監(jiān)測。
　　 1.4.5統(tǒng)計

18、學(xué)處理
　　 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計分析系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。所有計量資料均以均數(shù)±標準差((x)±s)表示，并進行方差齊性檢驗。兩組白兔各監(jiān)測指標在不同時間點的比較采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析。各指標分別各組各個時間點的比較采用oneway-ANOVE，以P＜0.05表示差別有統(tǒng)計學(xué)意義。兩組白兔各時間點的單獨比較采用獨立樣本t檢驗，以P＜0.05表示差別有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)果
　　 1.經(jīng)過聚環(huán)

19、氧乙烷復(fù)蘇的實驗組復(fù)蘇后的感染性休克兔平均動脈壓顯著高于對照組(P=0.001)，且較對照組平穩(wěn)。
　　 2.兩組兔各級腎動脈休克期血液流速明顯低于休克前(P＜0.05），動脈PI，RI較休克前明顯增高，復(fù)蘇1小時后，PEO組腎段動脈及葉間動脈流速較休克前明顯增快（P＜0.05），PI、RI下降，段靜脈，葉間靜脈流速較休克期流速顯著增快(P＜0.05），腎主動脈，主靜脈血流增速不明顯;NS組，各級腎動脈血流流速有下降趨勢，PI、

20、RI沒有明顯降低，三級腎靜脈流速減慢。另外，復(fù)蘇1小時后，與NS組相比，PEO組各級腎動，靜脈血流流速較快，腎葉間動脈和葉間靜脈血流流速明顯提高(P＜0.05);PEO組三級動脈于復(fù)蘇1小時后PI、RI較之NS組持續(xù)升高相比明顯下降(P＜0.05）。
　　 3.腎功能指標:兩組兔休克期BUN、Cr均升高，復(fù)蘇1小時后減阻劑組各項指標明顯低于生理鹽水組(P＜0.05）。
　　 4.兩組兔肝動脈(HA)休克期血液流速明顯低于

21、休克前(P＜0.05），動脈PI，RI較休克前明顯增高，復(fù)蘇1小時后，PEO組肝動脈流速較休克前明顯增快（P＜0.05），PI、RI下降，門靜脈流速較休克期血流流速顯著增快(P＜0.05)，NS組，肝動脈及門靜脈血流流速有下降趨勢，PI、RI沒有明顯降低。兩組兔各項超聲血流動力學(xué)參數(shù)組間主效應(yīng)，無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)
　　 5.肝功能指標:兩組兔休克期ALT、AST均升高，復(fù)蘇1小時后ALT、AST與休克期相比無統(tǒng)計學(xué)差異

22、，兩組間無差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論
　　 1.在給予等量液體復(fù)蘇情況下，應(yīng)用聚環(huán)氧乙烷的內(nèi)毒素休克新西蘭兔復(fù)蘇后血壓顯著高于對照組(P＜0.05），且血壓更穩(wěn)定。
　　 2.小劑量聚環(huán)氧乙烷能明顯改善內(nèi)毒素休克兔腎臟的血流灌注，改善循環(huán)，使腎皮質(zhì)早期的缺血得到有效改善。
　　 3.聚環(huán)氧乙烷能顯著改善內(nèi)毒素休克兔肝臟血流灌注，使門靜脈和肝動脈血流加速，改善肝臟早期缺血。
　　 4.給予聚