鐵嶺市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)一科 （遼寧 鐵嶺 112000）

內(nèi)容提要： 目的：探析腦超聲造影中不同的超聲強(qiáng)度對(duì)血腦屏障通透性變動(dòng)的影響。方法：2018年1月～2019年1月，選取30只清潔級(jí)SD大鼠，經(jīng)尾部靜脈注射1mL脂氟顯超聲造影劑，聯(lián)合各等級(jí)機(jī)械指數(shù)超聲予以輻照，記錄超聲照射后血腦屏障通透性的變動(dòng)情況。結(jié)果：造影檢查后一定時(shí)間后，血腦屏障通透性受到超聲造影時(shí)間的推移而連帶發(fā)生變動(dòng)，血腦屏障通透性持續(xù)性恢復(fù)且擴(kuò)張。結(jié)論：指數(shù)高的機(jī)械體表超聲可有效增加血腦屏障的通透性，而初步確定，該參數(shù)超聲具有較高的安全性。

血腦屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）屬于特殊的毛細(xì)血管內(nèi)皮系統(tǒng)，因其緊密相連、代謝屏障進(jìn)而完成顱內(nèi)外物質(zhì)的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。該屏障不僅只會(huì)在被動(dòng)的情況下對(duì)腦組織進(jìn)行保護(hù)，還可以選擇性地將某些有害物質(zhì)泵出腦外，減少腦組織因血液循環(huán)過程中帶來的有害物質(zhì)造成的損害，從而使其內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性得到保證，是讓中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理狀態(tài)保持正常的重要保障。而實(shí)現(xiàn)可控性轉(zhuǎn)運(yùn)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)許多神經(jīng)活性及其他藥物融入進(jìn)腦組織的活動(dòng)限制，及阻止了藥物對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥效反應(yīng)。對(duì)于擴(kuò)張血腦屏障的研究手段較多，但有效性不強(qiáng)。而近年臨床研究證實(shí)，超聲聯(lián)合微泡介入手術(shù)可有效開放（擴(kuò)張）血腦屏障，促進(jìn)藥物、基因等大分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。

1.資料與方法

1.1 一般資料

2018年1 月～2019年1月，取30只清潔級(jí)SD大鼠，雌雄皆可（包括孕鼠），體質(zhì)量200～400g，平均（293.74±34.18）g。超聲造影的預(yù)處理階段，以3%的30mg/kg戊巴比妥鈉腹腔注射全麻后，置于左側(cè)臥位固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，剪除右眼與右耳連線到顱頂間的區(qū)域作為超聲輻照聲窗。

1.2 方法

以大鼠的右眼與右耳連線到顱頂間的區(qū)域作為超聲聲窗入路，待清晰可見腦實(shí)質(zhì)影像后，隨即固定超聲切面，經(jīng)尾部靜脈注射50mg/kg、2%濃度且過濾滅菌的伊文思藍(lán)（EB）溶液，而后立即團(tuán)注1mL/kg劑量的“脂氟顯”超聲造影劑，同步尾部追加注射1mL生理鹽水沖管。按照不同等級(jí)的機(jī)械指數(shù)，將實(shí)驗(yàn)對(duì)象采取隨機(jī)分組法分為3組，每組10只。隨機(jī)抽取一半實(shí)驗(yàn)對(duì)象基于尾部注射EB，另一半實(shí)驗(yàn)對(duì)象則按照不同的超聲發(fā)射能量進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理。兩組超聲的輻照實(shí)際均為10min，兩組動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后于1h內(nèi)開胸以自主動(dòng)壓力為100～120cmH2O動(dòng)脈灌注生理鹽水，直到剖開的右心房流出無色液體，立即開顱取出大腦組織，采用萬分之一天秤稱重，再浸泡在6mL的甲酰胺液中，37°C恒溫水浴中培育24h，提前腦組織中的EB，用DU800紫外分光光度儀檢測(cè)620nm光密度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

將數(shù)據(jù)納入SPSS17.0軟件中分析，計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)，并以±s表示，計(jì)數(shù)資料以%表示，采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

超聲成像：采取頻率為1.7MHz的診斷性超聲對(duì)大鼠進(jìn)行經(jīng)顱成像時(shí)，腦組織影響無法實(shí)現(xiàn)清晰可視化，腦組織在超聲圖像上顯示為暗區(qū)，而開展超聲造影檢查時(shí)，可清晰顯示超聲造影劑進(jìn)入到腦組織的影像增強(qiáng)表現(xiàn)，從圖像可清晰判斷出超聲造影劑經(jīng)胃部靜脈注射后，經(jīng)體組織循環(huán)融入到大腦內(nèi)。

總體觀察：某些實(shí)驗(yàn)對(duì)象給予超聲強(qiáng)度MI為1.0與1.3輻照，經(jīng)開顱后可清晰顯示腦組織中EB的滲出量及其分布范圍，而其他給予MI為0.4與0.8輻照的實(shí)驗(yàn)對(duì)象均不可清晰顯示大腦內(nèi)EB的滲出量。

其中包含孕鼠，其經(jīng)注射造影劑約5s后，孕鼠的腹壁、子宮及胎盤回聲顯著得到提升，而持續(xù)約1min后逐漸弱化。

3.討論

血腦屏障是位于血液與腦組織之間的特殊屏障，起著過濾有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織作用，從而避免腦實(shí)質(zhì)被侵害的現(xiàn)象發(fā)生，但同時(shí)也限制了治療疾病的藥物進(jìn)入，比如大多數(shù)腦腫瘤患者腫瘤部位外圍區(qū)域血腦屏障通透性普遍較低，患者在使用化療藥物藥效無法完全得到利用，導(dǎo)致其療效大大降低，這也是GBM反復(fù)發(fā)作的主要原因，因此在腦部疾病患者治療時(shí)首先需要提高血腦屏障通透性[2]。近幾年，我國醫(yī)學(xué)方面已取得較大的進(jìn)步，各種醫(yī)療技術(shù)也隨之越來越成熟，在開放血腦屏障研究上也有了一定成就，研發(fā)了諸多提升血腦屏障通透性的方法，以輔助藥物、抗體、基因進(jìn)入腦組織，其中超聲造影是開放血腦的重要方案之一[3]。

超聲造影是目前人為提升血腦屏障通透性最佳的方式，該方法對(duì)人體的傷害較少，并且血腦屏障通透性可逆，并且具有特定性，不會(huì)對(duì)目標(biāo)以外的血腦屏障造成影響。此外，超聲造影開放血腦屏障的效果主要受到外界因素影響，如超聲強(qiáng)度、頻率、微泡類型、大小、劑量及超聲持續(xù)時(shí)間等[4]。高機(jī)械指數(shù)的超聲，影響介質(zhì)程度越高，引發(fā)生物學(xué)變動(dòng)的概率越大，很大程度上可導(dǎo)致微泡破裂，進(jìn)而影響微血管壁造成應(yīng)力。當(dāng)7.5MHz的超聲功率轉(zhuǎn)至10級(jí)，無法激發(fā)血腦屏障通透性發(fā)生變動(dòng)，而上升至最大值可改變EB滲透量，且安全性較高，而其中研究發(fā)現(xiàn)吞飲小泡的增多與緊密相連部分的松弛，都具有外化表現(xiàn)滲透性增加的可能性，而除此之外不見任何相關(guān)組織及細(xì)胞損傷情況，HE染倉結(jié)果化可預(yù)測(cè)應(yīng)用更高強(qiáng)度的設(shè)備且穩(wěn)定安全性的基礎(chǔ)之上，可進(jìn)一步增加血腦屏障的滲透性。且超聲頻率越高，顯示圖像的清晰度越高，但超聲的穿透性與頻率發(fā)增減呈反向影響關(guān)系，若評(píng)率越高，穿透能力則相應(yīng)的弱化，穿透顱骨進(jìn)入腦組織的超聲強(qiáng)度則相對(duì)越低，影響腦組織程度則更低[5,6]。

本次實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，超聲過程中以3.5MHz視化，而上升為7.5MHz則可以清晰顯示大腦的大體結(jié)構(gòu)，可顯示圖像上高亮區(qū)域?yàn)轱B骨與腦室等高反射性的結(jié)構(gòu)，而大腦皮層等結(jié)構(gòu)則可以清晰顯示圖像上亮度灰暗的區(qū)域。微泡融入血液后，觀察到當(dāng)超聲影像的亮度不斷提高，灰度值則相應(yīng)降低，即表明超聲抵達(dá)腦組織且成功引發(fā)微泡的破裂。

對(duì)超聲箱輻照時(shí)長(zhǎng)影響血腦屏障通透性效果試驗(yàn)得知，一定超聲參數(shù)與微泡用量下，輻照20min時(shí)開始引起血腦展障的通透性發(fā)生變動(dòng)，而更長(zhǎng)輻照時(shí)間并不會(huì)促進(jìn)通透性的持續(xù)性上升[7]；而超聲的參數(shù)和時(shí)間恒定，微泡增加至一定劑量后也并不能促進(jìn)血腦屏障通透性的持續(xù)性上升，預(yù)測(cè)分析若在一定程度上使用高機(jī)械指數(shù)的超聲，保證足夠安全性的基礎(chǔ)上可有效提升通透性。但囿于超聲設(shè)備強(qiáng)度的局限性，尚未評(píng)估更高機(jī)械指數(shù)的超聲可造成的影響。

融入超聲造影劑，一定程度上可直接增強(qiáng)超聲波的生物效應(yīng)[8]。現(xiàn)階段研究中正是借助了此效應(yīng)開展行超聲造影劑攜聯(lián)合藥物或基因的藥物釋放或基因轉(zhuǎn)染的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。由于血腦屏障是藥物難以通過的原生屏障，很大程度上抑制了腦部疾病用藥的藥效反應(yīng)，若是結(jié)合超聲造影劑于超聲波作用之下增強(qiáng)血腦屏的通透性，同時(shí)超聲造影聯(lián)用治療性用藥，相對(duì)來說增強(qiáng)組織用藥的有效性可得到一定提升。而血腦屏障通透性變動(dòng)與造影劑應(yīng)用劑量的連帶性、血腦屏障通透性的變動(dòng)是否為可逆性、是否會(huì)導(dǎo)致腦細(xì)胞的不可逆性損傷，還需進(jìn)一步開展大量實(shí)證研究分析，本研究也會(huì)進(jìn)一步探討自制的脂質(zhì)體超聲造影劑在超聲造影檢查中的連帶性生物學(xué)效應(yīng)。

綜合所述，指數(shù)高的機(jī)械體表超聲可有效增加血腦屏障的通透性，而初步確定該參數(shù)超聲的活動(dòng)安全性較高。