超声造影团注法注射一过性右心扩大的实验研究

张丽，王浩，孙妍，贾六军，吴伟春，李彬，刘松岩，李巨波

近年来，超声造影技术及超声造影剂（ultrasound contrast agents， UCA）得到快速发展，超声造影成为疾病诊断、鉴别诊断及辅助治疗的一种新方法[1，2]。该技术的相关并发症比较少见，主要包括头痛、恶心和过敏反应。笔者在相关动物实验研究中发现，团注造影剂后右心出现一过性扩大现象，进而对其可能的原因及机制进行探讨，以期为今后的超声造影实验研究提供相关的经验借鉴及理论基础。

1 材料与方法

实验动物： 24只健康中华小型猪，体重（24.2±3.4）kg，雌雄不拘，按注射的造影剂剂量进行随机分组，即2 ml组、1 ml组和0.5 ml组，每组8只。饲养7天进行环境适应后开始实验。5%戊巴比妥钠1 ml/kg腹腔注射麻醉，胸前区备皮，耳缘静脉置管，连接心电图，气管插管。超声心动图检查心脏结构及功能，留取超声心动图基线图像及数据。纳入标准：无心脏结构及功能异常、无少量及以上瓣膜反流、无明显的心律失常。实验结束后，观察7天。

实验仪器:应用 GE公司的Vivid E9型彩色多普勒超声诊断仪，选择M5S经胸超声探头，频率1.7～3.3 MHz。造影时机械指数范围0.05～0.07。UCA采用SonoVueTM（意大利Bracco公司），主要成分为六氟化硫微泡，90%微泡直径＜8 μm，平均直径2.5 μm，pH值:4.5～7.5。使用前以生理盐水5 ml手动震荡溶解。

超声造影:按实验分组情况，抽取基础浓度造影剂2 ml、1 ml、0.5 ml，分别经耳缘静脉团注，随后快速推注5 ml生理盐水。以出现右心扩大、左心被压现象为行下一步注射的判断标准，待该现象消失后进行再次注射。每组分别依次以造影剂稀释2倍、4倍、6倍快速注射，然后5 ml生理盐水冲管。记录从注射造影剂至出现右心扩大的时间、该现象持续时间；当出现该现象时，快速留取超声动、静态图像及数据，包括各个房室内径、三尖瓣和肺动脉瓣反流情况、三尖瓣和肺动脉瓣的反流速度、心室收缩功能。以胸骨旁左心室长轴切面测量左心房前后径、左心室舒张和收缩末期内径、右心室内径（右心室流出道近端）；以心尖四腔心切面测量右心房左右径；以胸骨旁大动脉短轴切面测量主肺动脉内径。同时观测三尖瓣、肺动脉瓣反流程度及反流速度，左心室射血分数（LVEF）和三尖瓣环收缩期位移（TAPSE）。

统计学方法：采用SPSS 19.0软件包进行统计分析。计量资料（左心房前后径、左心室舒张和收缩末期内径、右心室内径、右心房左右径、主肺动脉内径、三尖瓣反流速度、LVEF及TAPSE）用均值±标准差表示，三组比较采用重复测量资料的方差分析，并采用LSD检验在各时间点进行组间的两两比较；计数资料（发生一过性右心扩大现象的例数）以例数表示，采用Fisher’s检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

三组中华小型猪团注不同剂量及浓度造影剂后出现右心扩大现象情况（表1，图1）： 2 ml组不同注射浓度出现一过性右心扩大的只数分别为7、6、4、3；1 ml组不同注射浓度出现该现象的只数分别为6、5、3、1；0.5 ml组不同注射浓度出现该现象的只数分别为5、5、2、0；三组比较差异有统计学意义（P＜0.001）；各组间比较可见，随着造影剂注射剂量减少、浓度减低，出现右心扩大的现象明显减少。

表1 三组中华小型猪团注不同剂量及浓度造影剂后出现右心扩大现象的情况[只（%）]

图1 超声造影前、后胸骨旁左心室短轴观（二尖瓣水平）

三组中华小型猪注射基线浓度造影剂前后超声心动图参数的变化（表2）：该现象约在注射造影剂（26±15）s后出现，持续时间约（47±21）s。出现该现象时，右心室明显扩大，左心室明显被压缩小，右心房扩大，三尖瓣反流速度明显增高，与同组基线值及恢复后比较，差异均有统计学意义（P＜0.001）；三尖瓣反流量明显增大，中-大量不等；左、右心室收缩功能与基线超声测值无明显差异。待该现象消失后，心脏各房室内径、瓣膜反流情况、心室收缩功能与基线数据无明显差异。

整个过程中无其他心脏相关并发症如恶性心律失常、迟发心血管事件等及其他各系统相关并发症。

表2 三组中华小型猪注射基线浓度造影剂前后超声心动图参数的变化（）

表2 三组中华小型猪注射基线浓度造影剂前后超声心动图参数的变化（）

注：RV：右心室；RA：右心房；LV：左心室；LA：左心房；MPA：主肺动脉；TR：三尖瓣反流；TRV：三尖瓣反流速度；LVEF：左心室射血分数；TAPSE：三尖瓣环收缩期位移。与同组基线值和恢复后比较* P＜0.001。－：无

组别 RV (mm) RA (mm) LV (mm) LA (mm) MPA (mm) TR TRV (m/s) LVEF (%) TAPSE 2 ml组基线值 9.8±0.8 20.5±1.7 32.4±2.1 20.9±1.9 9.5±1.0 微-少量 1.8±0.6 66.3±13.2 18.5±2.5右心扩大时 25.8±5.9* 36.7±10.6* 8.8±16.7* 21.9±1.0 9.9±1.2 中大-大量 4.0±1.0* 65.3±13.0 17.7±2.3恢复后 9.9±0.8 20.7±1.7 32.3±2.2 20.7±1.7 9.6±1.2 微少-少量 2.2±0.5 66.5±13.1 17.9±2.8 F值 283.865 302.746 441.732 0.094 0.087 - 276.583 0.339 0.326 P值 0.000 0.000 0.000 0.921 0.957 - 0.000 0.850 0.798 1 ml组基线值 10.0±0.9 20.9±2.0 33.1±1.0 21.4±1.8 9.7±1.1 微-少量 1.7±0.8 68.4±12.5 18.3±2.2右心扩大时 22.4±8.6* 32.8±17.3* 9.2±15.6* 21.8±1.9 9.8±1.2 中大-大量 3.8±1.5* 68.2±12.1 17.8±1.7恢复后 10.2±1.0 20.8±2.1 33.0±1.5 21.3±1.8 9.6±1.0 微-少量 1.9±0.7 68.1±12.0 18.0±1.8 F值 196.556 296.682 393.663 0.085 0.091 - 197.568 0.217 0.352 P值 0.000 0.000 0.000 0.945 0.945 - 0.000 0.845 0.785 0.5 ml组基线值 10.3±0.8 20.4±1.6 32.8±2.0 21.2±1.6 9.4±1.0 微-少量 1.6±0.6 67.1±15.0 19.2±1.9右心扩大时 19.3±7.2* 26.9±18.5* 9.5±14.9* 21.7±1.6 9.6±1.0 中大-大量 3.0±1.4* 67.5±14.5 18.6±2.1恢复后 9.2±0.7 20.6±1.5 32.5±2.0 21.0±1.7 9.7±1.2 微-少量 1.7±0.7 67.2±13.2 19.0±1.9 F值 158.815 256.761 358.678 0.076 0.080 - 180.506 0.103 0.267 P值 0.000 0.000 0.000 0.972 0.969 - 0.000 0.906 0.835

3 讨论

超声造影已广泛应用于肝脏[3]、肾脏[4]、心脏[5-7]、胰腺[8]、脾脏[9]、前列腺[10]、卵巢[11]、子宫[12]、甲状腺[13]、大血管和腹部外伤[14,15]，并在多种疾病的诊断和鉴别诊断中显现出越来越大的潜力。该技术的实验研究，也见诸多报道。造影相关并发症的报道很少[16,17]，集中在头痛、注射部位反应及恶心等。

实验猪团注法超声造影可出现一过性右心扩大现象:团注UCA，随后快速推注5 ml生理盐水冲管的方法，通常在除心脏之外，其他脏器的造影时常用，因而容易忽略对心脏结构和功能的监测。本研究显示，以中华小型猪作为实验对象，无论造影剂初始计量为2 ml、1 ml或0.5 ml，而后5 ml生理盐水快速推注冲管，发生一过性右心扩大现象的比率均很高，但随着注射剂量的减少，发生率有减小趋势。

发生一过性右心扩大现象的可能机制：本实验观察到，在出现右心扩大、左心明显被压时，三尖瓣的反流量也明显增加，且反流速度明显增高，说明肺动脉收缩压明显增高，推测其可能的机制为团注造影剂后致一过性肺动脉压力增高，继发右心扩大。

SonoVue为血池造影剂，通过肺脏进行代谢，其直径与人类红细胞直径相似。

而猪的红细胞直径比人的红细胞直径小[18]，团注法快速注射与人类脏器造影所需的相等剂量及浓度的UCA，可短时间内大量阻塞肺微血管床，导致肺动脉压升高；随着造影剂微泡的不断破裂，这一情况得到改善，形成一过性右心扩大现象。

避免一过性右心扩大现象可采取的措施：（1）UCA剂量:本研究表明，在浓度不变的情况下，采用不同剂量UCA团注，随着剂量的减少，发生一过性右心扩大现象的比率减小。（2） UCA浓度:同样，该研究显示，随着UCA浓度的减低，发生一过性右心扩大现象的比率也随之减小。（3）UCA注射方法:本研究采用的是团注UCA，随后快速推注5 ml生理盐水的方法，可使造影剂迅速聚集在肺微血管床，肺血管来不及代偿。若在不影响靶器官造影效果的情况下，减慢造影剂及生理盐水的注射速度，可能会改善右心扩大这一现象，有待后续研究证实；（4）动物品种:本研究以健康中华小型猪为研究对象，出现一过性右心扩大现象的比率高。笔者查阅相关文献，在其他动物品种的实验中并未见该现象的报道。一方面，本研究所述的注射方法，通常为除心脏之外其他脏器造影时所用，因造影剂注射后的时效性短，关注的目标皆集中在靶器官，容易忽略对心脏结构和功能的检测；另一方面，该现象为一过性表现，持续时间短，且对心脏本身的结构与功能无即时和延迟影响，易造成遗漏。若排除以上因素，在今后该领域的实验研究，可考虑选择其他品种的动物。

本研究的局限性:首先，本研究的样本量较小，后续研究可扩大样本量，以使数据更有说服力；其次，对于文中所提及的其他动物品种、其他造影剂注射方法的问题，因实验时间所限无法进行，可在后续实验中探讨。