全肺灌洗對肺纖維化兔動脈血氣的影響

諸紀(jì)芬,李光明,曾劍兒,雷建平

(江西省胸科醫(yī)院呼吸科,南昌330006)

全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥等疾病的治療,但還沒有用于肺纖維化治療的報道。本實驗用全肺灌洗治療肺纖維化,通過治療前后動脈血氣的變化來了解治療的效果。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組

選用3～6個月齡的健康新西蘭大白兔25只(由南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)動物科學(xué)部提供),體質(zhì)量2.0～2.5 kg,雌雄不限,在開放清潔環(huán)境下飼養(yǎng)3 d備用。將25只健康新西蘭大白兔按隨機(jī)數(shù)字表法分為3組,對照組(n=5)、模型組(n=5)及實驗組(n=15)。又將實驗組分為3個亞組:7 d組、14 d組及21 d組,每組各5只。

1.2 主要藥物和儀器

鹽酸平陽霉素(8 mg·支-1,哈爾濱博來制藥有限公司,批號:06120201)。小兒用簡易呼吸器(江蘇泰興市輝春醫(yī)療器械有限公司,YZB/蘇0086-2005);新生兒喉鏡,片長9.0 cm(上海醫(yī)療器械有限公司手術(shù)器械廠,YZB/滬0367-05A-2005);灌洗導(dǎo)管(河南省新鄉(xiāng)市駝人醫(yī)療器械有限公司)[1];硬脊膜外麻醉導(dǎo)管(外徑1 mm,常州市樂佳醫(yī)療器械有限公司,YZB/國0131-2006);血氣酸堿分析儀(南京南分醫(yī)用實驗儀器有限責(zé)任公司,DH-1830G型);腰椎穿刺針(上海埃斯埃醫(yī)械塑料制品有限公司,批號:P20070210);電熱恒溫水溫箱(上海醫(yī)療器械七廠,5648型);OLMYPUS顯微鏡(日本OLYMPUS公司,CH40型)。

1.3 動物模型制備

實驗第1天,對照組經(jīng)氣管內(nèi)注入生理鹽水2 mL,模型組和實驗組經(jīng)氣管內(nèi)一次性注入平陽霉素8 mg·kg-1(溶于生理鹽水2 mL中)成功制備肺纖維化動物模型[2]。7 d組、14 d組及21 d組分別在動物模型制備后的第7、14、21天進(jìn)行全肺灌洗治療[1]。

1.4 動物麻醉及全肺灌洗

將兔放在固定籠中,從耳緣靜脈依次注入地西泮1～2 mg·kg-1、氛胺酮10～15 mg·kg-1、阿托品0.05 mg·kg-1,用生理鹽水保留靜脈通道,注射完畢,兔即進(jìn)人麻醉狀態(tài)。將兔平放在手術(shù)臺上,仰臥,固定上、下肢。術(shù)者右手握住兔頸項,示指輕壓喉結(jié)部,左手持新生兒喉鏡從口腔插入,盡量向上拉直頸項,看清聲帶后,將灌洗導(dǎo)管經(jīng)口從聲門處插入,導(dǎo)管進(jìn)入氣管后動物出現(xiàn)輕度嗆咳,即可判定為導(dǎo)管進(jìn)入氣管內(nèi)。將灌洗導(dǎo)管輕輕推進(jìn),手感稍有阻力時停止,稍后退0.5 cm,將套囊充氣以封閉右支氣管,接通輸氧管;封閉灌洗導(dǎo)管外口,同時用聽診器聽診,右肺聽不到呼吸音,左肺呼吸音正常,說明灌洗導(dǎo)管是在右支氣管內(nèi),且封閉良好;反之,灌洗導(dǎo)管在左支氣管內(nèi)。灌洗導(dǎo)管插入左支氣管的方法:導(dǎo)管插入氣管后,將兔右側(cè)臥位,用手托起右肩5～10 cm,使左支氣管與喉軸線夾角變小,易于插入。

全肺灌洗:一只手固定兔頭肩部,另一只手持灌洗導(dǎo)管保持固定位置,取側(cè)臥位,灌洗側(cè)在上,用注射器抽取生理鹽水10 mL(38℃水浴中恒溫),以約5 mL·min-1的速度從灌洗導(dǎo)管外口注入后把兔頭稍放低,自然引流至無液體流出,重復(fù)注入灌洗。灌洗完畢,用小兒簡易呼吸器連接灌洗導(dǎo)管輔助呼吸約1 min,頻率20～25次·min-1,然后打開控制氣囊閥門放氣,拔出灌洗導(dǎo)管,隔日進(jìn)行另一側(cè)肺灌洗,每次灌洗總量為25～30 mL·kg-1,灌洗后臀部肌內(nèi)注射普魯卡因青霉素40萬U,2次·d-1,連用3 d。

1.5 標(biāo)本采集及項目觀察

于實驗第1天和第5周末,經(jīng)兔右耳背動脈抽取動脈血1.0 mL行動脈血氣檢查,觀察pH和動脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)的變化。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

實驗第1天各組pH、PaO2、PaCO2檢測結(jié)果見表1,其比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。實驗第5周末各組動脈血氣分析結(jié)果比較見表1。

表1 各組兔實驗第1天、第5周末動脈血氣檢測結(jié)果比較±s

表1 各組兔實驗第1天、第5周末動脈血氣檢測結(jié)果比較±s

*P＜0.05,**P＜0.01與對照組比較;#P＜0.05,##P＜0.01與模型相比較;△P＜0.05與7 d組比較。1 mm Hg=0.133 kPa。

組別n實驗第1天pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg實驗第5周末pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg對照組57.37±0.05103.5±7.836.6±2.77.40±0.0396.5±7.9 35.8±3.9模型組57.43±0.07100.1±7.734.7±3.67.28±0.06*66.9±5.4**37.4±5.1 7 d組57.37±0.0598.5±7.835.6±3.77.32±0.0385.2±6.7*##31.5±4.8 14 d組57.35±0.0495.6±8.132.1±3.27.31±0.0576.2±6.4*#34.4±6.0 21 d組57.43±0.0797.1±7.732.3±3.67.34±0.0670.9±4.4**△35.4±5.6

3 討論

在臨床上全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥、重癥感染等疾病的治療,但尚未用于肺纖維化的治療。本研究中模型組和實驗組采用平陽霉素一次性氣管內(nèi)注入的方法成功制備肺纖維化模型,在此基礎(chǔ)上,實驗組中的7 d組、14 d組及21 d組分別在動物模型制備后的第7、14、21天行全肺灌洗治療,通過觀察動脈血氣來了解治療的效果。

已有研究證實,氣管內(nèi)注入平陽霉素復(fù)制肺纖維化模型后,病理觀察發(fā)現(xiàn),14 d前以細(xì)胞浸潤為主,相當(dāng)于肺纖維化的早期;21 d為細(xì)胞浸潤與纖維增生共存,相當(dāng)于肺纖維化的中期;28 d以纖維增生為主,相當(dāng)于肺纖維化的晚期[3]。

本實驗第1天各組動脈血氣結(jié)果比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。在第5周末,對照組PaO2高于其他各組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組和14 d組PaO2高于模型組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組PaO2高于21 d組(P＜0.05)。上述結(jié)果表明,全肺灌洗治療可提高肺纖維化兔的PaO2,尤其是在肺纖維化的早期,PaO2壓改善更明顯。

肺纖維化發(fā)病機(jī)制至今尚未完全清楚,大量臨床及實驗研究結(jié)果表明:在肺纖維化的肺泡灌洗液中,巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、噬酸性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞增加,細(xì)胞活性增強(qiáng),血小板衍生生長因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、白介素(IL-1、6、8)等細(xì)胞因子明顯增多,這些細(xì)胞和細(xì)胞因子相互作用,形成一個復(fù)雜的細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),在肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展及肺纖維化的形成中起著重要的作用[4-10]。全肺灌洗可清除肺泡內(nèi)的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子等物質(zhì)[10],改善肺的彌散功能及通氣血流比例失調(diào),提高PaO2;阻斷細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的形成,恢復(fù)肺泡細(xì)胞正常的微環(huán)境,從而減輕肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展,延緩肺纖維化的形成。在肺纖維化晚期,肺泡中的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子明顯減少,肺纖維化已經(jīng)形成,全肺灌洗不能改善兔的PaO2。

PaO2是肺換氣功能的一個客觀指標(biāo),在一定程度上反映了肺纖維化的嚴(yán)重程度。本研究表明,早期全肺灌洗將有助于改善肺纖維化的進(jìn)展,明顯提高兔的PaO2,但是否有助于改善兔的生存期,有待進(jìn)一步研究。

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