脑声常谈：激光多普勒血流探测应用之肾脏微循环血流灌注

肾脏只占人体总重量的1%，但在静息状态下，大约有20%的血液流向肾脏。微循环对于肾脏的功能至关重要，因为它在向肾脏微循环输送氧气方面起着关键作用。激光多普勒血流探测仪（Laser Doppler Flowmete，LDF）是一种可以对微循环血流灌注进行半定量检测的仪器。小波分析（Wavelet analysis）是一种可对LDF血流灌注信号进行时频分析的方法，可将不同生理机制对微血流灌注的影响区分开来，从而提供关于微血流灌注的更丰富的信息。

以全杜仲胶囊(EU)和松脂醇二葡萄糖苷（PDG）对自发性高血压大鼠(SHR)肾脏微循环血流灌注及其频谱特征为例介绍。

实验分组：

动物分组：动物适应性喂养1周后，将30只自发性高血压大鼠随机分为SHR组、SHR＋EU组、SHR＋PDG（L）组、SHR＋PDG（M）组和SHR＋PDG（H）组，每组6只。Control组为6只WKYs大鼠。

处理：Control组和SHR组纯净水灌胃。SHR＋EU组：EU灌胃，生药6g/kg，临用时称取一定量的EU粉末，研磨，纯净水混悬。SHR＋PDG共3组：PDG灌胃，其中低剂量（L）8.75mg/kg，中剂量（M）17.5mg/kg，高剂量（H）35mg/kg。临用时称取一定量的PDG粉末，纯净水混悬。灌胃容量0.15ml／10g。上述干预均连续进行2个月，1次／日。

血压测量：

使用Softron BP－2010A智能无创血压仪分别于治疗前、治疗1个月和治疗2个月时测定大鼠尾动脉收缩压（Systolic Blood Pressure，SBP）。

具体操作如下：前一晚禁食不禁水，第二天白天于室温下，在大鼠清醒、安静时，将其放置于加热套内，暴露尾巴，将压力传感器按方向套于其尾巴根部，待加热套升温并稳定在38℃约8min后，测量大鼠SBP。每只大鼠测量3次，取平均值。

激光多普勒血流成像分析：

给药2个月后，进行检测。大鼠持续吸入2%异氟烷与50%O2＋50%N2混合气体进行麻醉后，取仰卧位，固定于操作台，碘伏消毒腹部皮肤，腹部正中线切开，暴露肾脏。

肾脏血流灌注、血流速度和血细胞聚集度检测：使用双通道激光多普勒血流检测系统捕获肾脏微循环的LDF信号。微血管血流灌注单位（PU）用折线图表示。采用Moor VMS PC3．1分析微血流动力学参数的变化，包括平均血流灌注、血流速度和血细胞聚集度。

激光散斑血流成像仪，型号：XR-X01，上海欣软

使用激光多普勒血流成像系统进行肾脏的血流成像分析，采用仪器配套软件mLDI Version5．3分析血流灌注情况。仪器配套的数据分析软件可直接输出监测期内（2－3min）微血流动力学参数数值，选取较平稳时段（1min）的均数进行统计学分析。

各组大鼠LDF血流灌注水平和LDPI血流灌注水平差异明显。与对照组相比，SHR组大鼠肾脏呈现低血流灌注模式。治疗2个月后，与SHR组相比，SHR＋EU组和SHR＋PDG各剂量组的肾脏LDF血流灌注显著升高。与对照组相比，SHR组肾脏LDPI血流灌注显著降低。治疗2个月后，与SHR组比较，SHR＋EU组和SHR＋PDG各剂量组（低剂量组除外）肾脏LDPI血流灌注显著增加。

Fig1 各组大鼠肾脏LDF和LDPI微血流灌注水平比较

与Control组相比，SHR组肾脏LDF信号频谱图特征峰分布规律明显不同；NO非依赖和NO依赖内皮细胞源频段幅值均显著降低。与SHR组相比，SHR＋EU组和SHR＋PDG中、高剂量组的NO依赖内皮细胞源频段幅值均显著升高。与SHR组相比，SHR＋PDG中、高剂量组的NO非依赖内皮细胞源频段幅值均显著升高，中、高剂量肾脏内皮细胞源频段幅值明显升高。

Fig2 各组大鼠肾脏微血流灌注信号在6个特征频段的三维时频图

微血管内皮细胞是微循环的基本功能单元，其与周细胞协同作用调控微血管管径和微血管的舒缩，进而调控器官血流灌注水平和功能状态。比较了各组大鼠肾脏血流灌注LDF信号经过小波变换后的频谱特征，结果显示，与WKYs大鼠相比，SHRs大鼠的肾脏内皮源性频段幅值显著降低，EU和PDG治疗可使该幅值显著升高，表明EU和PDG对高血压时肾脏微血管内皮细胞具有保护作用。