对比增强超声引导下的高强度聚焦超声治疗猪模型中的4级肝裂伤

《Journal of Trauma and Acute Care Surgery》：Contrast-enhanced ultrasound–guided high intensity focused ultrasound treatment of grade 4 liver lacerations in a swine model

CEUS-HIFU治疗肝撕裂伤可快速止血并减少血损，24小时存活率100%，无周围器官损伤。

　　这项研究探讨了使用对比增强超声（CEUS）引导的高强度聚焦超声（HIFU）技术，在猪模型中快速识别并治疗肝脏裂伤引起的活动性出血的可行性。肝脏作为人体中高度血管化的器官，是钝器伤和穿刺伤中最容易受损的部位之一。其复杂的结构和丰富的血管网络使得在创伤情况下，出血风险极高，可能引发血腹、休克等严重后果。因此，快速而准确地识别并控制出血，成为创伤救治中的关键环节。传统方法如手术止血或血管栓塞虽有效，但存在操作复杂、需要专业设备和较长的准备时间等问题，尤其在资源有限或紧急情况下，可能难以及时实施。

本研究提出了一种结合CEUS和HIFU的非侵入性方法，以解决上述问题。HIFU技术利用高强度的超声波聚焦于目标组织，通过局部加热导致凝固性坏死，从而实现止血。这种方法具有微创、无需开腹、操作简便等优点，理论上适用于快速处理创伤性出血。然而，HIFU在实际应用中面临精准定位、治疗深度限制、缺乏实时热监测以及组织损伤评估等方面的挑战。CEUS则通过引入气体微泡，增强对血液流动的可视化，使得出血点能够被更清晰地识别。将这两种技术结合，可能为创伤现场提供一种高效、安全的止血手段。

研究团队设计了一种便携式HIFU系统，该系统使用1.81 MHz的双元件超声换能器，并通过三维打印的外壳实现与诊断超声扫描仪的共注册成像和消融功能。这种设计使得HIFU能够在不打开腹部的情况下，通过皮下或开放腹腔方式实现治疗。换能器通过可充气膜调整焦点深度，从而适应不同深度的肝脏损伤。在动物实验中，研究人员首先在猪的右或中叶肝脏上制造2×2厘米的裂伤，以模拟活动性出血的场景。随后，动物被随机分为两组：一组仅接受CEUS成像，另一组接受CEUS引导的HIFU治疗。

结果显示，仅使用CEUS成像的对照组动物未能实现止血，最终在30分钟内被安乐死。而接受CEUS引导HIFU治疗的动物均在60秒内完成止血，且出血量显著减少。治疗后24小时的随访表明，所有接受HIFU治疗的动物均存活，未出现明显的生命体征变化，血液细胞计数也保持稳定。这说明该技术不仅在短时间内有效止血，而且对动物的生理状态影响较小，具有较高的安全性。

在进一步的生存实验中，研究人员发现，平均需要2.5次45秒的治疗循环即可实现止血，总出血量控制在105毫升左右。此外，治疗后24小时的组织病理学检查显示，肝脏周围的器官和胆管未受到明显损伤，表明HIFU对正常组织的破坏性较低。值得注意的是，尽管HIFU能够有效止血，但某些动物在治疗区域出现了全层烧伤，这可能与肝脏组织的厚度或治疗参数的设定有关，提示未来需要进一步优化技术以减少对周围组织的潜在影响。

研究还强调了CEUS在HIFU治疗中的关键作用。通过CEUS的动态血流成像，可以更精确地识别出血点，并指导HIFU的聚焦位置。这不仅提高了治疗的准确性，还减少了不必要的治疗范围，从而降低对健康组织的损伤。在实验中，B-flow技术被用于增强血流信号的可视化，与CEUS结合后，显著提高了对活动性出血的检测能力。传统B-mode超声在检测低流量出血时存在局限性，而CEUS的引入则克服了这一障碍，使得出血点的识别更加直观和迅速。

在讨论部分，研究团队指出，尽管CEUS引导的HIFU技术在实验中表现良好，但在临床应用中仍面临诸多挑战。例如，患者和器官的移动可能影响治疗的精准度；出血、肋骨阴影、肠道气体等因素也可能干扰成像效果；此外，HIFU治疗的深度有限，可能无法覆盖所有类型的肝脏损伤。同时，由于缺乏可靠的热监测手段，治疗过程中难以实时评估组织的热损伤程度，这在一定程度上影响了治疗的安全性和可控性。因此，未来的研究需要进一步开发热成像或温度反馈系统，以提高治疗的精确性和安全性。

此外，该技术的临床转化仍需进一步验证。虽然在猪模型中取得了良好的效果，但肝脏创伤在人类中的表现可能更为复杂，涉及不同的血管分布、组织密度以及个体差异。因此，研究团队建议在更大的动物模型或临床试验中进一步评估该技术的适用性和有效性。同时，还需要关注长期治疗效果，例如是否会导致肝纤维化、胆道损伤等迟发性并发症，以及止血效果的持续性。

研究还提到，CEUS引导的HIFU技术在创伤急救中具有重要价值。尤其是在战场、灾难现场或资源匮乏的地区，传统手术或血管栓塞可能无法迅速实施，而这种技术可以提供一种快速、非侵入性的止血手段。它能够在短时间内实现止血，减少失血量，同时避免开腹手术带来的感染风险和恢复时间延长等问题。此外，该技术的便携性和操作简便性，使其在急救场景中具备更高的实用性和推广潜力。

综上所述，这项研究为肝脏创伤的非侵入性治疗提供了一种新的思路。通过结合CEUS和HIFU，不仅提高了出血点的识别能力，还实现了快速有效的止血，同时减少了对周围组织的损伤。尽管目前仍处于实验阶段，但其在临床应用中的前景令人期待。未来，随着技术的进一步优化和临床验证，CEUS引导的HIFU有望成为肝脏创伤管理的重要工具，为创伤患者提供更安全、更高效的治疗方案。