全肺灌洗對肺纖維化兔動脈血氣的影響

諸紀芬,李光明,曾劍兒,雷建平

(江西省胸科醫院呼吸科,南昌330006)

全肺灌洗已廣泛應用于塵肺、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(由南昌大學醫學動物科學部提供),體質量2.0～2.5 kg,雌雄不限,在開放清潔環境下飼養3 d備用。將25只健康新西蘭大白兔按隨機數字表法分為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(江蘇泰興市輝春醫療器械有限公司,YZB/蘇0086-2005);新生兒喉鏡,片長9.0 cm(上海醫療器械有限公司手術器械廠,YZB/滬0367-05A-2005);灌洗導管(河南省新鄉市駝人醫療器械有限公司)[1];硬脊膜外麻醉導管(外徑1 mm,常州市樂佳醫療器械有限公司,YZB/國0131-2006);血氣酸堿分析儀(南京南分醫用實驗儀器有限責任公司,DH-1830G型);腰椎穿刺針(上海埃斯埃醫械塑料制品有限公司,批號:P20070210);電熱恒溫水溫箱(上海醫療器械七廠,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,對照組經氣管內注入生理鹽水2 mL,模型組和實驗組經氣管內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,兔即進人麻醉狀態。將兔平放在手術臺上,仰臥,固定上、下肢。術者右手握住兔頸項,示指輕壓喉結部,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,將灌洗導管經口從聲門處插入,導管進入氣管后動物出現輕度嗆咳,即可判定為導管進入氣管內。將灌洗導管輕輕推進,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,說明灌洗導管是在右支氣管內,且封閉良好;反之,灌洗導管在左支氣管內。灌洗導管插入左支氣管的方法:導管插入氣管后,將兔右側臥位,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,另一只手持灌洗導管保持固定位置,取側臥位,灌洗側在上,用注射器抽取生理鹽水10 mL(38℃水浴中恒溫),以約5 mL·min-1的速度從灌洗導管外口注入后把兔頭稍放低,自然引流至無液體流出,重復注入灌洗。灌洗完畢,用小兒簡易呼吸器連接灌洗導管輔助呼吸約1 min,頻率20～25次·min-1,然后打開控制氣囊閥門放氣,拔出灌洗導管,隔日進行另一側肺灌洗,每次灌洗總量為25～30 mL·kg-1,灌洗后臀部肌內注射普魯卡因青霉素40萬U,2次·d-1,連用3 d。

1.5 標本采集及項目觀察

于實驗第1天和第5周末,經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 統計學方法

2 結果

實驗第1天各組pH、PaO2、PaCO2檢測結果見表1,其比較差異無統計學意義(P＞0.05)。實驗第5周末各組動脈血氣分析結果比較見表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注入的方法成功制備肺纖維化模型,在此基礎上,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,氣管內注入平陽霉素復制肺纖維化模型后,病理觀察發現,14 d前以細胞浸潤為主,相當于肺纖維化的早期;21 d為細胞浸潤與纖維增生共存,相當于肺纖維化的中期;28 d以纖維增生為主,相當于肺纖維化的晚期[3]。

本實驗第1天各組動脈血氣結果比較差異無統計學意義(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。

肺纖維化發病機制至今尚未完全清楚,大量臨床及實驗研究結果表明:在肺纖維化的肺泡灌洗液中,巨噬細胞、中性粒細胞、淋巴細胞、噬酸性粒細胞等炎性細胞增加,細胞活性增強,血小板衍生生長因子(PDGF)、轉化生長因子β(TGF-β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、成纖維細胞生長因子(FGF)、白介素(IL-1、6、8)等細胞因子明顯增多,這些細胞和細胞因子相互作用,形成一個復雜的細胞-細胞因子網絡,在肺泡炎的發生、發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的炎癥細胞和細胞因子等物質[10],改善肺的彌散功能及通氣血流比例失調,提高PaO2;阻斷細胞-細胞因子網絡的形成,恢復肺泡細胞正常的微環境,從而減輕肺泡炎的發生、發展,延緩肺纖維化的形成。在肺纖維化晚期,肺泡中的炎癥細胞和細胞因子明顯減少,肺纖維化已經形成,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,在一定程度上反映了肺纖維化的嚴重程度。本研究表明,早期全肺灌洗將有助于改善肺纖維化的進展,明顯提高兔的PaO2,但是否有助于改善兔的生存期,有待進一步研究。

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