浅论体外冲击波能量与家兔肾脏损伤关系的研究

浅论体外冲击波能量与家兔肾脏损伤关系的研究【摘要】目的建立家兔体外冲击波致伤模型，探讨不同冲击电压和冲击次数对肾脏损伤程度的影响。方法家兔30只，不同体外冲击波致伤，测定尿白蛋白、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶、γ-谷氨酰转移酶和IgG水平，并进行病理观察。结果体外冲击波致伤后尿白蛋白、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶和γ-谷氨酰转移酶的水平升高，而IgG的变化没有统计学意义；随冲击次数增加和冲击电压增高，尿白蛋白、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶和γ-谷氨酰转移酶的水平升高；病理观察示肾脏出现不同程度损伤。结论体外冲击波能量升高可加重肾脏损伤，建议在不影响碎石效果的前提下，应尽量降低冲击电压和减少冲击次数。

【关键词】体外冲击波碎石术肾损伤电压白蛋白

Abstract：ObjectiveTostudytherelationshipbetweenrenalinjuryseverityanddischargevoltage,shocktimesinrenalinjurymodelsofrabbitsafterESWL.Methods30whiterabbitswererandomlydividedintofivegroups,andeachgroupwasdisposedbydifferenternergy(groupA:1000shocksat14KV,groupB:2000shocksat14KV,groupC:3000shocksat14KV,groupD:2000shocksat12KV,groupE:2000shocksat10KV).TheurinaryNAG,γ-GT,ALB,IgGandCrweremeasured24hoursbeforeandafterESWL.ThehistologicalchangesofKidneysinrabbitswasobserved24hoursafterESWL.ResultsTheurinaryNAG/Cr,γ-GT/Cr,ALB/CrincreasedsignificantlyafterESWL,butthechangesofurinaryNAG/Crwereinsignificant.Ourresultsshowedthatrenalinjuryhadaggravatedmoresignificantlywiththeincreaseoftheshocksanddischargevoltage.Weobservedrenalinjuryindifferentdegreesinrabbits24hoursafterESWL.ConclusionsLesionsizewascorrelatedwiththechangesindischargevoltageandshocktimes.WesuggestedthatthelowerdischargevoltageandfewershockswereappliedtoclinicalESWLiftheeffectsoflithotripsywereunaltered.

Keywords：extracorporealshockwavelithotripsy;renalinjury;dischargevoltage;albumin;N-acetyl-β-glucosaminidase;γ-glutaminetranspeptidase;IGG

体外冲击波碎石术(Extracorporealshockwavelithotripsy，ESWL)是20世纪80年代初开始用于临床的一门技术，已被公认是治疗上尿路结石的有效手段。随着ESWL的广泛应用，冲击波对肾脏的损伤引起了人们的重视［1］。本研究通过对肾脏的病理组织学观察及尿白蛋白、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶、γ-谷氨酰转移酶、IgG的测定，探讨肾脏的损伤程度与冲击波能量的关系。

1材料和方法

主要试剂和仪器

肌苷试剂盒；NAG试剂盒；γ-GT试剂盒；ALB试剂盒；IgG试剂盒。WD-91型B超定位水囊式体外冲击波碎石机；7170A型全自动生化分析仪。

实验动物和分组

选用雄性日本大耳白家兔30只，月龄3～4月，体重kg，随机分为5组，每组6只。实验前1d，使用8%硫化钠脱去家兔背腹侧体毛。

冲击波致伤实验

冯艳红，等：体外冲击波能量与家兔肾脏损伤关系的研究辽宁医学院学报2008年2月，29(1)以3%戊巴比妥钠mL/kg，经耳缘静脉麻醉后，以自制固定架将家兔固定于碎石机上，B超介导定位，第二焦点定位于左肾肾盂，频率70次/分，各组给予不同冲击电压及冲击次数。

光镜标本制作与观察

术后24h，麻醉后将家兔固定于手术台上，剖腹，分离左肾动脉，插管。开始灌注后剪开左肾静脉，依次用%生理盐水20mL冲洗，10%甲醛溶液20mL灌流固定，然后沿肾门切断肾蒂，将肾脏投入到10%甲醛溶液内固定24h。常规方法脱水透明，上极向上定向石蜡包埋，连续切片，厚度7μm，HE染色，光镜下观察。

尿ALB、NAG、γ-GT、IgG和Cr的测定

术前24h和术后24h分别用压迫膀胱法取尿液，2000转离心2min，取上清液，全自动生化分析仪测NAG、γ-GT、ALB、IgG及Cr值。

统计学分析

对各组术前、术后尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr和IgG/Cr值分别进行配对t检验。对第1、2、3组，第2、4、5组的术后ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr、IgG/Cr分别进行F检验及进一步的SNK-q检验。

2结果

肾脏的病理改变

大体形态改变

冲击波处理的肾脏都有不同程度的肿胀，其被膜较对侧肾脏紧张，冲击波射入侧可见大小不同，呈点状或成片的被膜下出血。在肾脏切面上可见到直径数毫米的出血区，在皮质、髓质、肾盂皆可见到，以肾盂多见，有的可贯穿肾实质。

光镜观察

可见厚度不同的被膜下出血，典型的肾实质损伤按出血程度可分为３个区，即，严重出血区，散在出血区及管型区。严重出血区内可见大量红细胞，其间有一定量中性粒细胞浸润，其内正常肾组织结构已消失。其周边可见破裂的肾小体，近、远端小管等。散在出血区较严重出血区损伤轻，多位于严重出血区的周边，也可独立存在，其间散在分布红细胞，可见中性粒细胞浸润，不同程度损伤的肾小体，近、远端小管及毛细血管、小叶间血管。管型区可与散在出血区混杂在一起，也可单独存在，其特征为近、远端小管或集合管内均匀红染，高倍镜下有的可分辨出红细胞。

尿内生化指标测量结果及统计学处理

体外冲击波致伤后尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr的水平升高，而IgG/Cr的变化没有统计学意义；随冲击次数增加和冲击电压增高，尿NAG/Cr、Alb/Cr、γ-GT/Cr的水平升高。表1术前尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr和IgG/Cr的值表2术后尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr和IgG/Cr的值

*、**各组的术后指标与术前指标进行配对t检验，分别表示P＜、；△、△△与第1组比较，分别表示P＜、；▲、▲▲与第2组比较，分别表示P＜、

3讨论

ESWL是利用高能量的机械波，经聚合于靶区后，诱发强烈的空化效应，产生瞬间的高温和高压，粉碎结石，但对组织也产生了损害［2］。很多学者利用药物保护肾脏，从而减轻肾脏损伤程度［3］。有研究表明，冲击波能量与肾脏的损伤程度的关系更为重要［4］。本研究应用尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr和IgG/Cr评价肾脏损伤程度，结果表明，随冲击次数和冲击电压的增加，肾脏损伤程度加重，尤以冲击次数增多明显。

ALB及IgG，在生理条件下仅有少量被肾小球滤过，故尿内含量甚微，在肾小球受损后，尿内ALB及IgG含量增加。NAG及γ-GT在肾脏近曲小管中含量较高，在生理条件下尿内这两种酶活性较低，但在肾近曲小管破坏、细胞损伤时，这两种酶释放入尿中，使尿内这两种酶活性升高。以上4项指标与尿肌苷的比值可消除因尿样浓缩及稀释产生的影响。术后尿ALB/Cr、NAG/Cr、γ-GT/Cr的值与术前比较显着增高，但IgG/Cr变化不明显。分析其原因，可能是因为IgG分子量较大，而ALB分子量较小，所以ALB已被肾小球滤过，但IgG却未能滤过。

本研究采用的是WD-91型碎石机，其波源为液电式，它是利用正、负电极在水中放电产生的冲击波，聚集于靶区而产生效应。但随着冲击次数的增加电极不断磨损，电极间距不断增大，间距每增加1mm可导致靶区直径增加10mm左右［5］，不但降低了碎石效率，也加重了副损伤。随冲击次数的增加，组织受到冲击，出现损伤，则机体功能必然下降，其保护因素也必然降低，在损伤因素不变或增强的情况下，必然使损伤的程度加重更明显。当冲击电压升高时，靶区空化效应增强，损伤加重。另外当电压升高后，电极磨损加重，焦点范围扩大，组织损伤也加重。

基于以上原因，认为当碎石效果不理想时，切不可盲目加大冲击次数和电压。建议采取以下途径解决这个问题。①更换电极。此方法可以从机械因素方面减轻肾脏损伤。②分次碎石。间隔一段时间后，再次碎石。此方法可以使损伤的组织得到了一定的修复，也就是说，保护因素上升到一定水平后，再次碎石。③建议在不影响碎石效果的前提下，应尽量降低冲击电压。

【参考文献】

［1］MayM，GuniaS，HelkeC，etal.Anunusualcomplicationofextracorporealshockwavelithotripsy:ruptureofthekidneywithconsecutivenephrectomy［J］.AktuelleUrol，2004，35:316-319.

［2］KirkaliZ，KirkaliG，TahiriY.Theeffectofextracorporealelectromagneticshockwavesonrenalproximaltubularfunction［J］.IntUrolNephrol，1994，26:255-257.

［3］StrohmaierWL，BillesIC，AbeliusA，etal.Seleniumreduceshighenergyshockwave-inducedrenalinjuryinrats［J］.Ur