第一部分高分子材料超声微泡造影剂的制备及急性毒性实验动物研究目的采用乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)为外壳制备超声微泡造影剂-高聚显,并观察其理化性质及急性毒性反应。方法采用乳化溶剂蒸发法,以PLGA为成膜材料,采用双乳化法和真空冷冻干燥技术制备内含空气的PLGA超声微泡造影剂-高聚显。采用光学显微镜、扫描电镜进行形态学观察,激光测径仪检测其粒径分布与大小。对昆明小白鼠进行急性毒性实验,采用Bliss法计算LD50值,并对实验动物的大体解剖改变和镜下组织学改变进行观察。结果光镜和扫描电镜观察,采用本法制备的高聚显超声微泡造影剂呈球形,形态规则,大小均匀,表面光滑;高聚显冻干粉复溶后分散度好;激光测径仪检测其粒径分布窄。急性毒性实验测得LD50值为29.174(22.306～38.158) ml/kg。大体标本观察显示,肺脏表面有出血灶,肾脏充血严重,心脏、肝脏未见明显改变。组织学观察可见,心肌间质灶性出血;肺泡壁毛细血管扩张淤血,肺泡腔少量红细胞;肾间质小静脉血管扩张充血及灶性出血,肾小管水变性明显,间质灶性淋巴细胞浸润;肝细胞明显水变性(疏松化及气球样变)。结论采用本方法制备的高分子材料超声微泡造影剂-高聚显本身无毒性,急性毒性实验主要表现在容量负荷过重,而无肺栓塞的表现,说明微泡分散度好、粒径足够小,可以顺利通过肺循环。因此,高聚显在诊断剂量下无任何毒副作用,并为以后可能进入临床奠定实验基础。第二部分高分子材料超声造影剂用于心肌造影的实验研究目的(1)将自制的高分子材料超声微泡造影剂-高聚显用于心肌超声造影,探讨其心肌显像效果及特点;(2)探讨高聚显用于心肌超声造影评价急性心肌梗死的价值;(3)探讨经静脉心肌超声造影过程中触发间隔长短对急性心肌梗死后“危险区”心肌范围测定的影响。方法(1)自制高分子材料超声造影剂-高聚显,将三种不同浓度(2.5%、5%、10%)(g/ml)的造影剂分别进行兔心肌超声造影,观察不同浓度的显像效果并对其进行定性和定量分析。(2)采用冠状动脉左前降支结扎法建立兔急性心肌梗死模型,经耳缘静脉团注浓度为5%(g/ml)的造影剂进行心肌超声造影,目测分析14只急性心肌梗死模型兔在左室乳头肌短轴观的左室前壁、前间隔、后壁及下壁共56个节段的心肌灌注情况,并与TTC染色结果进行对照,梗死组织进行病理学检查和透射电镜观察其损伤情况。(3)采用冠状动脉左前降支结扎法建立兔急性心肌梗死模型,经静脉持续匀速(2 ml/min)输注高聚显,应用间断谐波成像,设置以下15个不同的触发间隔1、2、3、4～15 RR。存取全部造影图像,做以下分析:(a)以左室乳头肌短轴切面积为100%,分别利用“DFY-2型超声图像定量分析系统”测定不同触发间隔造影图像所显示的超声造影充盈缺损范围,判定心肌超声造影触发间隔长短对急性心肌梗死后“危险区”范围测量的影响;(b)以触发间隔为1个心动周期时所测得的左室乳头肌短轴切面的“危险区”面积为100%,利用统计软件进行曲线拟合分析,定量触发间隔对“危险区”面积测量的影响程度。结果(1)随着造影剂浓度的增加,心肌显像效果明显增强,但后壁心肌声影亦明显增强。不同浓度的前壁、后壁、侧壁和心腔内回声强度之间相互比较,差异有统计学意义(P<0.05)。浓度为5%时心肌显像比较充分、均匀,后方声影不强烈,有利于观察心肌显像效果。(2)经静脉注入高聚显,MCE显示模型兔左室前壁、前间隔灌注缺损与灌注不良或延迟的节段数分别为20、8,与邻近正常灌注区回声强度值比较,差异有统计学意义(P<0.05),与TTC染色判断梗死节段对照,MCE对心肌梗死的诊断敏感性、特异性及阳性预测值分别为94.4%、82.4%和85%。(3)触发间隔长短对左室乳头肌短轴切面“危险区”面积的测量有明显的影响。结果显示,在触发间隔为1-10RR时测定的“危险区”范围随触发间隔的延长而减小,但10RR后“危险区”范围不再减小,说明心肌微血管内的造影剂进出已经达到平衡,即10RR后的“危险区”范围就是“真正”的无血流灌注区。结论(1)高聚显成功实现了对正常心肌组织的显像,其剂量对心肌及心腔的显像有明显影响。因而,选择合适的剂量对于心肌超声造影检查至关重要。(2)高聚显在提供心肌增强显影和心室显影的同时,判断兔心肌梗死的敏感性、特异性及准确性较高,在急性心肌梗死早期诊断及治疗方面将有重要价值。(3)触发间隔长短对左室乳头肌短轴切面“危险区”范围的测量有明显的影响,在持续静脉输注法行超声造影动态评价心肌“危险区”范围时一定要充分考虑到触发间隔这一影响参数。第三部分包裹Gd-DTPA的高分子材料超声造影剂的制备与显影实验目的制备一种包裹Gd-DTPA的高分子材料超声微泡造影剂,观察其超声和MRI显像效果及安全性。方法将可生物降解的高分子聚合材料乳酸/羟基乙酸共聚物(PLGA)作为载体,采用乳化溶剂蒸发法和冷冻干燥技术制备包裹磁共振对比剂钆喷酸葡胺( Gd-DTPA )和氟碳气体的PLGA微泡造影剂(Gd-PLGA造影剂)。观察其外观、形态,检测其粒径及包裹Gd的能力,评价其超声与磁共振体内外显影效果,即分别对兔肝血管、肝实质进行超声及磁共振成像,并对肝实质回声强度及信号强度进行动态定量分析;所有兔在Gd-PLGA注射之前以及注射之后第7天、14天、30天静脉取血进行肝功能和肾功能检测。结果采用本法成功制备了Gd-PLGA造影剂;光镜及电镜观察其形态规则,呈球型,大小均匀,平均粒径为(1.47±0.38)μm;载Gd量为25±2 (μg/mg);在超声显像中能明显增强肝血管、肝实质回声强度,而在磁共振成像中肝实质信号强度亦较造影前增强,作用时间均持续约30 min;所有兔在实验过程中以及实验后观察1个月均未发现明显异常,且各组肝、肾功能指标差异无统计学意义。结论PLGA包载Gd制备的Gd-PLGA理化性质稳定,超声与磁共振显影效果好、持续时间长,有望成为一种新型多功能高分子材料超声造影剂以及基因或药物治疗的载体。