血管活性剂对大鼠肿瘤血流动力学改变的研究
作者：刘利民 张韵华 徐智章
单位：刘利民(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)；张韵华(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)；徐智章(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)
关键词：超声检查；多普勒；彩色；肿瘤；血流动力学；血管收缩药；血管舒张药
血管活性剂对大鼠肿瘤血流动力学改变的研究
【摘要】 目的 研究血管活性剂对肿瘤血流动力学的改变,探讨其对占位性病变的诊断作用。方法 Wistar大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤。皮下注射阿拉明0.05 mg,注射前后彩色多普勒超声对照检查肿瘤内血管长短、多少、粗细,血管连续性及血管血流动力学改变。观察结束后,腹腔注射哌唑嗪2.5 μg,5 min后再次观察、测量肿瘤血流改变。血流动力学指标行t检验。家兔3只,腹腔先后注射阿拉明及哌唑嗪,注射前后彩色多普勒超声对照检查股动脉的血流动力学改变。结果 注射阿拉明后,大鼠瘤内彩色血流较注射前明显增多,流道增粗、增长,血流呈连续性,注药前后动脉收缩期峰值流速(PSV)各为0.06～0.20 m/s和0.13～0.43 m/s (P＝0.09),舒张期末流速(EDV)各为0～0.07 m/s和0.03～0.10 m/s(P＝0.02),阻力指数(RI)各为0.60～1.00和0.52～0.85(P＝0.04),静脉易检出,流速增快。注射哌唑嗪后,瘤内彩色血流明显较前减少,流道变细、缩短,血流欠连续,注射前后动脉PSV分别为0.13～0.43 m/s和0.07～0.43 m/s (P＝0.95),EDV分别为0.03～0.10 m/s和0～0.10 m/s(P＝0.004),RI分别为0.52～0.85和0.65～1.00(P＝0.0009);静脉显示困难。家兔注射活性剂后,股动脉血流动力学变化与大鼠肿瘤血管不同。结论 血管活性剂引起肿瘤血供改变及血流动力学变化,可用于肿瘤血流动力学研究。
, http://www.100md.com
Study of hemodynamic change in mouse tumor after using vasoactivator
LIU Limin,ZHANG Yunhua,XU Zhizhang
(Department of Ultrasonic Diagnosis,Zhongshang Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200032,China)
【Abstract】 Objective To study modification of tumor vascular hemodynamics after using vasoconstrictor and vasodilator in order to differentiate space occupying lesions.Methods CDFI examination was taken before and after subcutaneous injection of 0.05 mg metaraminol bitartrate and intraabdominal cavity injection of 2.5 μg prazosini hydrochloridi in 8 Wistar mice with Warker-256 tumor beneath dermis and 3 normal rabbits.The length,quantity,continuation of tumor blood flow and hemodynamic indices were compared.Hemodynamic indices were compared using t test. Results Blood flow increased significantly after inj.of metaraminol bitartrate,color flow widened and lengthened,continuation increased.Before and after inj ection PSV was 0.06～0.20 m/s,0.13～0.43 m/s(P＝0.09),EDV was 0～0.07 m/s,0.03～0.10 m/s (P＝0.02);RI was 0.60～1.0,0.52～0.85 (P＝0.04) respectively.Vein was more easily detected,velocity of vein increased.After injection of prazosini hydrochloridi,blood flow decreased significantly,color flow thickened and shortened and became incontinuous.Before and after inj ection PSV was 0.13～0.43 m/s,0.07～0.43 m/s (P＝0.95);EDV was 0.03～0.10 m/s,0～0.10 m/s(P＝0.004);RI was 0.52～0.85,0.65～1.00(P＝0.0009) respectively.Vein was invisible.Change in fermol artery of normal rabbits was different from tumor′s.Conclusions Vasoactivator can change tumor blood flow and change hemodynamics and it can be used in tumor hemodynamic study.
, 百拇医药
【Key words】 Ultrasonography,Doppler,color;Neoplasms;Hemodyamics;Vasoconstrictor agents;Vasodilator agents
血管活性剂具有收缩或舒张正常血管的功能,肿瘤血管由于缺乏血管平滑肌,对血管活性剂无明显反应。注射血管收缩剂(舒张剂)时,正常血管收缩(舒张),正常脏器血供下降(上升),而肿瘤血供相对增加(减少)。有报道应用血管收缩剂提高瘤内药物的灌注量,应用血管舒张剂减少肿瘤局部化疗药物扩散和热疗时热能扩散[1]。但尚未见血管活性剂用于肿瘤的诊断及鉴别诊断。本实验初步研究了血管活性剂对大鼠肿瘤血流动力学改变,探讨其对占位性病变可能的诊断作用,报道如下。
材料和方法
Wistar大鼠8只,大小100～130 g,腋下种植Warker-256癌肉瘤,肿瘤直径11～28 mm。家兔3只,体重3 kg。血管收缩剂为阿拉明,血管舒张剂为哌唑嗪,为给药方便,将哌唑嗪片剂溶解于生理盐水中,腹腔注射。
, 百拇医药
实验过程:①大鼠腹腔麻醉。注射阿拉明前,彩超检查肿瘤大小、血流多少、粗细、长短、连续性,测量肿瘤动脉收缩期峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)、阻力指数(RI)和静脉最大流速。皮下注射阿拉明0.05 mg,5 min复查肿瘤血管上述指标。然后腹腔注射哌唑嗪2.5 μg,5 min后再次彩超观察肿瘤血流改变。②家兔耳缘静脉麻醉。注射阿拉明前,彩超检查家兔股动脉多普勒频谱及血流动力学指标,腹腔注射阿拉明1.5 mg,5 min后彩超复查上述指标。然后腹腔注射哌唑嗪75 μg,5 min后再次彩超观察血流改变。
结 果
一、阿拉明注射前后肿瘤内血流改变
1.肿瘤血管彩色血流改变:注药前血管呈条状3只、短棒状3只、点状2只,血管少、细、欠连续(图1);注药后均呈长条状,血管多、粗、连续(图2)。
2.肿瘤动脉血流动力学参数改变(表1,图3、4)。
, 百拇医药
表1 注药前后肿瘤血流流速及阻力指数改变
分 组
PSV(m/s)
EDV(m/s)
RI
注阿拉明前
0.06～0.20
0.00～0.07
0.60～1.00
注阿拉前后
0.13～0.43
0.03～0.10
, 百拇医药
0.52～0.85
P值
0.09
0.02
0.04
3.肿瘤静脉血流变化:注药前1个肿瘤内检出静脉血流,最高流速0.07 m/s,注药后5个肿瘤内检出静脉血流,最高流速0.04～0.12 m/s。
二、哌唑嗪注射前后肿瘤内血流改变
1.肿瘤血管彩色流道改变(表2,图5)。 表2 注药前后肿瘤彩色血流改变
分 组
血管形态
, 百拇医药
血管多少、粗细
血管连续性
注哌唑嗪前
长条状
多、粗
较连续
注哌唑嗪后
条状、短棒状、点状
少、细
欠连续
2.动脉血流动力学改变(表3,图6)。 表3 注药前后肿瘤动脉流速及指数改变
分 组
, 百拇医药
PSV(m/s)
EDV(m/s)
RI
注哌唑嗪前
0.13～0.43
0.03～0.10
0.52～0.85
注哌唑嗪后
0.07～0.43
0.00～0.10
0.65～1.00
P值
, 百拇医药
0.95
0.004
0.0009
3.静脉血流变化:注药前5个肿瘤内见静脉血流,最高流速0.04～0.12 m/s,注药后静脉显示困难。
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图1 注射阿拉明前,肿瘤内的彩色血流
图2 注射阿拉明后,肿瘤内彩色血流较前丰富、连续
图3 注射阿拉明前,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.18 m/s,EDV:0.07 m/s,RI:0.61)
图4 注射阿拉明后,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.26 m/s,EDV:0.12 m/s,RI:0.54)
图5 注射哌唑嗪后,肿瘤内彩色血流欠丰富、欠连续
图6 注射哌唑嗪后,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.22 m/s,EDV:0.07 m/s,RI:0.64)
三、活性剂注射前后家兔股动脉血流变化
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注药前家兔股动脉多普勒频谱呈单向单峰,PSV 0.26～0.44 m/s,EDV 0.02～0.08 m/s,注射阿拉明后多普勒频谱呈单向双峰,PSV 0.21～0.49 m/s,EDV 0～0.06 m/s,差别无显著性;注射哌唑嗪后频谱呈单向单峰或双峰,PSV 0.16～0.25 m/s,EDV 0.03～0.06 m/s,差别均有显著性。
讨 论
占位性病变定性诊断有时非常困难。因二维超声声像图缺乏特征性,彩色多普勒的诊断指标如RI、PSV等由于肿瘤不同而各异,良、恶性肿瘤常有交叉[2-5]。故超声诊断一般综合病史、二维图像、肿瘤血管血流动力学参数、临床经验后作出。
恶性肿瘤分泌肿瘤血管形成因子,促进肿瘤血管形成。肿瘤血管无平滑肌,与正常血管不同[6]。有研究显示机体注射血管活性剂后,肿瘤血管无明显反应;而正常血管可发生收缩或舒张,引起组织血供改变,肿瘤血供因此增加或减少。这一特性已应用于肿瘤治疗。我们设想将此特性用于占位性病变的鉴别诊断。
, 百拇医药
收缩剂注射后肿瘤彩色血流明显增加,彩色流道增长,流道呈连续性,肿瘤血管极易显示。PSV、EDV均增加,RI下降,其中EDV、RI变化大,差别有显著性。EDV增大与流道呈连续性一致,舒张期流速改变较收缩期明显,故RI下降。由于肿瘤血供增加,肿瘤血液回流亦明显增快,肿瘤静脉显示率增加,流速增快。注射舒张剂后,肿瘤彩色血流明显减少,彩色流道欠连续,肿瘤血管显示较前困难。PSV无明显变化,EDV下降,RI升高,差别有显著性。EDV下降与流道的欠连续性一致,EDV下降致RI升高,注药前后的多普勒超声流速曲线亦有明显变化。由于肿瘤血供减少,肿瘤静脉显示更困难。因此我们认为占位性病变的鉴别诊断可依据:①彩色流道的增减;②动脉血流动力学指标的改变;③静脉流速的改变。
血管活性剂可改变肿瘤内血流动力学,其反应与正常血管不同。本实验仅为血管活性剂在肿瘤诊断中的初步研究,显示其有增加恶性肿瘤血供的特点。但良、恶性肿瘤的差异,肿瘤、非肿瘤组织的差异,药物剂量、副作用、最佳血管活性剂选择等,有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献：
1 Hemingway DM,Angerson WJ,Anderson JH,et al.Monitoring blood flow to colorectal liver metastases using laser Doppler flowmetry:the effect of angiotensin Ⅱ.Br J Cancer,1992,66:958-960.
2 William D,Voorhees Ⅲ,Babbs CF.Hydralazine-enhanced selctive heating of transmissible venereal tumor implants in dogs.Eur J Cancer Clin Onco,1982,18:1027-1033.
3 王文平,徐智章,沈水春,等.Doppler超声和CT在肝癌定性诊断中的对照研究.中华超声影像学杂志,1994,3:49-52.
, 百拇医药
4 秦石成,汤五洲.彩色多普勒血流显像在滋养细胞肿瘤中的临床应用.中国超声医学杂志,1996,12(8):31-32.
5 Madjar H,Promprler HJ,Sauerbreiw,et al.Continuous wave and pulsed Doppler studies of the breast:Clinical results and effect of transducer frequency.Ultrasoud Med Biol,1991,17:31-39.
6 朱世能,主编.肿瘤基础理论.上海:上海科学技术出版社,1986.159.
(收稿日期：1998-11-23), http://www.100md.com
单位：刘利民(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)；张韵华(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)；徐智章(上海医科大学中山医院超声诊断科 200032)
关键词：超声检查；多普勒；彩色；肿瘤；血流动力学；血管收缩药；血管舒张药
血管活性剂对大鼠肿瘤血流动力学改变的研究
【摘要】 目的 研究血管活性剂对肿瘤血流动力学的改变,探讨其对占位性病变的诊断作用。方法 Wistar大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤。皮下注射阿拉明0.05 mg,注射前后彩色多普勒超声对照检查肿瘤内血管长短、多少、粗细,血管连续性及血管血流动力学改变。观察结束后,腹腔注射哌唑嗪2.5 μg,5 min后再次观察、测量肿瘤血流改变。血流动力学指标行t检验。家兔3只,腹腔先后注射阿拉明及哌唑嗪,注射前后彩色多普勒超声对照检查股动脉的血流动力学改变。结果 注射阿拉明后,大鼠瘤内彩色血流较注射前明显增多,流道增粗、增长,血流呈连续性,注药前后动脉收缩期峰值流速(PSV)各为0.06～0.20 m/s和0.13～0.43 m/s (P＝0.09),舒张期末流速(EDV)各为0～0.07 m/s和0.03～0.10 m/s(P＝0.02),阻力指数(RI)各为0.60～1.00和0.52～0.85(P＝0.04),静脉易检出,流速增快。注射哌唑嗪后,瘤内彩色血流明显较前减少,流道变细、缩短,血流欠连续,注射前后动脉PSV分别为0.13～0.43 m/s和0.07～0.43 m/s (P＝0.95),EDV分别为0.03～0.10 m/s和0～0.10 m/s(P＝0.004),RI分别为0.52～0.85和0.65～1.00(P＝0.0009);静脉显示困难。家兔注射活性剂后,股动脉血流动力学变化与大鼠肿瘤血管不同。结论 血管活性剂引起肿瘤血供改变及血流动力学变化,可用于肿瘤血流动力学研究。
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Study of hemodynamic change in mouse tumor after using vasoactivator
LIU Limin,ZHANG Yunhua,XU Zhizhang
(Department of Ultrasonic Diagnosis,Zhongshang Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200032,China)
【Abstract】 Objective To study modification of tumor vascular hemodynamics after using vasoconstrictor and vasodilator in order to differentiate space occupying lesions.Methods CDFI examination was taken before and after subcutaneous injection of 0.05 mg metaraminol bitartrate and intraabdominal cavity injection of 2.5 μg prazosini hydrochloridi in 8 Wistar mice with Warker-256 tumor beneath dermis and 3 normal rabbits.The length,quantity,continuation of tumor blood flow and hemodynamic indices were compared.Hemodynamic indices were compared using t test. Results Blood flow increased significantly after inj.of metaraminol bitartrate,color flow widened and lengthened,continuation increased.Before and after inj ection PSV was 0.06～0.20 m/s,0.13～0.43 m/s(P＝0.09),EDV was 0～0.07 m/s,0.03～0.10 m/s (P＝0.02);RI was 0.60～1.0,0.52～0.85 (P＝0.04) respectively.Vein was more easily detected,velocity of vein increased.After injection of prazosini hydrochloridi,blood flow decreased significantly,color flow thickened and shortened and became incontinuous.Before and after inj ection PSV was 0.13～0.43 m/s,0.07～0.43 m/s (P＝0.95);EDV was 0.03～0.10 m/s,0～0.10 m/s(P＝0.004);RI was 0.52～0.85,0.65～1.00(P＝0.0009) respectively.Vein was invisible.Change in fermol artery of normal rabbits was different from tumor′s.Conclusions Vasoactivator can change tumor blood flow and change hemodynamics and it can be used in tumor hemodynamic study.
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【Key words】 Ultrasonography,Doppler,color;Neoplasms;Hemodyamics;Vasoconstrictor agents;Vasodilator agents
血管活性剂具有收缩或舒张正常血管的功能,肿瘤血管由于缺乏血管平滑肌,对血管活性剂无明显反应。注射血管收缩剂(舒张剂)时,正常血管收缩(舒张),正常脏器血供下降(上升),而肿瘤血供相对增加(减少)。有报道应用血管收缩剂提高瘤内药物的灌注量,应用血管舒张剂减少肿瘤局部化疗药物扩散和热疗时热能扩散[1]。但尚未见血管活性剂用于肿瘤的诊断及鉴别诊断。本实验初步研究了血管活性剂对大鼠肿瘤血流动力学改变,探讨其对占位性病变可能的诊断作用,报道如下。
材料和方法
Wistar大鼠8只,大小100～130 g,腋下种植Warker-256癌肉瘤,肿瘤直径11～28 mm。家兔3只,体重3 kg。血管收缩剂为阿拉明,血管舒张剂为哌唑嗪,为给药方便,将哌唑嗪片剂溶解于生理盐水中,腹腔注射。
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实验过程:①大鼠腹腔麻醉。注射阿拉明前,彩超检查肿瘤大小、血流多少、粗细、长短、连续性,测量肿瘤动脉收缩期峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)、阻力指数(RI)和静脉最大流速。皮下注射阿拉明0.05 mg,5 min复查肿瘤血管上述指标。然后腹腔注射哌唑嗪2.5 μg,5 min后再次彩超观察肿瘤血流改变。②家兔耳缘静脉麻醉。注射阿拉明前,彩超检查家兔股动脉多普勒频谱及血流动力学指标,腹腔注射阿拉明1.5 mg,5 min后彩超复查上述指标。然后腹腔注射哌唑嗪75 μg,5 min后再次彩超观察血流改变。
结 果
一、阿拉明注射前后肿瘤内血流改变
1.肿瘤血管彩色血流改变:注药前血管呈条状3只、短棒状3只、点状2只,血管少、细、欠连续(图1);注药后均呈长条状,血管多、粗、连续(图2)。
2.肿瘤动脉血流动力学参数改变(表1,图3、4)。
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表1 注药前后肿瘤血流流速及阻力指数改变
分 组
PSV(m/s)
EDV(m/s)
RI
注阿拉明前
0.06～0.20
0.00～0.07
0.60～1.00
注阿拉前后
0.13～0.43
0.03～0.10
, 百拇医药
0.52～0.85
P值
0.09
0.02
0.04
3.肿瘤静脉血流变化:注药前1个肿瘤内检出静脉血流,最高流速0.07 m/s,注药后5个肿瘤内检出静脉血流,最高流速0.04～0.12 m/s。
二、哌唑嗪注射前后肿瘤内血流改变
1.肿瘤血管彩色流道改变(表2,图5)。 表2 注药前后肿瘤彩色血流改变
分 组
血管形态
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血管多少、粗细
血管连续性
注哌唑嗪前
长条状
多、粗
较连续
注哌唑嗪后
条状、短棒状、点状
少、细
欠连续
2.动脉血流动力学改变(表3,图6)。 表3 注药前后肿瘤动脉流速及指数改变
分 组
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PSV(m/s)
EDV(m/s)
RI
注哌唑嗪前
0.13～0.43
0.03～0.10
0.52～0.85
注哌唑嗪后
0.07～0.43
0.00～0.10
0.65～1.00
P值
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0.95
0.004
0.0009
3.静脉血流变化:注药前5个肿瘤内见静脉血流,最高流速0.04～0.12 m/s,注药后静脉显示困难。
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图1 注射阿拉明前,肿瘤内的彩色血流
图2 注射阿拉明后,肿瘤内彩色血流较前丰富、连续
图3 注射阿拉明前,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.18 m/s,EDV:0.07 m/s,RI:0.61)
图4 注射阿拉明后,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.26 m/s,EDV:0.12 m/s,RI:0.54)
图5 注射哌唑嗪后,肿瘤内彩色血流欠丰富、欠连续
图6 注射哌唑嗪后,肿瘤内血流的多普勒超声流速曲线(PSV:0.22 m/s,EDV:0.07 m/s,RI:0.64)
三、活性剂注射前后家兔股动脉血流变化
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注药前家兔股动脉多普勒频谱呈单向单峰,PSV 0.26～0.44 m/s,EDV 0.02～0.08 m/s,注射阿拉明后多普勒频谱呈单向双峰,PSV 0.21～0.49 m/s,EDV 0～0.06 m/s,差别无显著性;注射哌唑嗪后频谱呈单向单峰或双峰,PSV 0.16～0.25 m/s,EDV 0.03～0.06 m/s,差别均有显著性。
讨 论
占位性病变定性诊断有时非常困难。因二维超声声像图缺乏特征性,彩色多普勒的诊断指标如RI、PSV等由于肿瘤不同而各异,良、恶性肿瘤常有交叉[2-5]。故超声诊断一般综合病史、二维图像、肿瘤血管血流动力学参数、临床经验后作出。
恶性肿瘤分泌肿瘤血管形成因子,促进肿瘤血管形成。肿瘤血管无平滑肌,与正常血管不同[6]。有研究显示机体注射血管活性剂后,肿瘤血管无明显反应;而正常血管可发生收缩或舒张,引起组织血供改变,肿瘤血供因此增加或减少。这一特性已应用于肿瘤治疗。我们设想将此特性用于占位性病变的鉴别诊断。
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收缩剂注射后肿瘤彩色血流明显增加,彩色流道增长,流道呈连续性,肿瘤血管极易显示。PSV、EDV均增加,RI下降,其中EDV、RI变化大,差别有显著性。EDV增大与流道呈连续性一致,舒张期流速改变较收缩期明显,故RI下降。由于肿瘤血供增加,肿瘤血液回流亦明显增快,肿瘤静脉显示率增加,流速增快。注射舒张剂后,肿瘤彩色血流明显减少,彩色流道欠连续,肿瘤血管显示较前困难。PSV无明显变化,EDV下降,RI升高,差别有显著性。EDV下降与流道的欠连续性一致,EDV下降致RI升高,注药前后的多普勒超声流速曲线亦有明显变化。由于肿瘤血供减少,肿瘤静脉显示更困难。因此我们认为占位性病变的鉴别诊断可依据:①彩色流道的增减;②动脉血流动力学指标的改变;③静脉流速的改变。
血管活性剂可改变肿瘤内血流动力学,其反应与正常血管不同。本实验仅为血管活性剂在肿瘤诊断中的初步研究,显示其有增加恶性肿瘤血供的特点。但良、恶性肿瘤的差异,肿瘤、非肿瘤组织的差异,药物剂量、副作用、最佳血管活性剂选择等,有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献：
1 Hemingway DM,Angerson WJ,Anderson JH,et al.Monitoring blood flow to colorectal liver metastases using laser Doppler flowmetry:the effect of angiotensin Ⅱ.Br J Cancer,1992,66:958-960.
2 William D,Voorhees Ⅲ,Babbs CF.Hydralazine-enhanced selctive heating of transmissible venereal tumor implants in dogs.Eur J Cancer Clin Onco,1982,18:1027-1033.
3 王文平,徐智章,沈水春,等.Doppler超声和CT在肝癌定性诊断中的对照研究.中华超声影像学杂志,1994,3:49-52.
, 百拇医药
4 秦石成,汤五洲.彩色多普勒血流显像在滋养细胞肿瘤中的临床应用.中国超声医学杂志,1996,12(8):31-32.
5 Madjar H,Promprler HJ,Sauerbreiw,et al.Continuous wave and pulsed Doppler studies of the breast:Clinical results and effect of transducer frequency.Ultrasoud Med Biol,1991,17:31-39.
6 朱世能,主编.肿瘤基础理论.上海:上海科学技术出版社,1986.159.
(收稿日期：1998-11-23), http://www.100md.com