聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑栓塞家兔肝動(dòng)脈效果觀察

韋佳良，蒙志斌，范立維，馬亦龍，歐盛秋，趙昌(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，南寧 530021)

·基礎(chǔ)研究·

聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑栓塞家兔肝動(dòng)脈效果觀察

韋佳良，蒙志斌，范立維，馬亦龍，歐盛秋，趙昌(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，南寧 530021)

摘要：目的探討以聚丙烯酰胺凝膠為血管栓塞劑對(duì)家兔行肝動(dòng)脈栓塞的效果。方法 選擇15只家兔，通過(guò)右股動(dòng)脈—肝動(dòng)脈置入微導(dǎo)管并注入聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑，造影觀察肝動(dòng)脈的栓塞情況。于術(shù)前1 d、術(shù)后1、3、7 d取外周耳緣靜脈血檢測(cè)ALT、AST水平變化。術(shù)后3、7、14 d各取2只解剖，取出肝臟，大體觀察肝臟表面情況，并制備切片行HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察栓塞后肝臟組織病理學(xué)改變。結(jié)果術(shù)中栓塞劑推注過(guò)程順利，均無(wú)微導(dǎo)管堵塞情況；栓塞后復(fù)造影，肝細(xì)小動(dòng)脈及其分支、末梢動(dòng)脈被栓塞未顯影。術(shù)后1、3 d ALT、AST均高于術(shù)前(P均<0.05)。術(shù)后3、7 d ALT、AST均低于術(shù)后1 d(P均<0.05)。栓塞后3 d肝周結(jié)締組織炎癥反應(yīng)明顯，肝血竇及匯管區(qū)炎細(xì)胞浸潤(rùn)，并見(jiàn)血栓形成。結(jié)論 聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑對(duì)家兔肝動(dòng)脈栓塞效果確切，可徹底栓塞目標(biāo)肝動(dòng)脈，對(duì)肝功能損害小，是一種理想的血管栓塞材料。

關(guān)鍵詞：聚丙烯酰胺；凝膠；栓塞劑；肝動(dòng)脈

理想的血管栓塞劑是血管介入放射學(xué)的重要研究課題。目前常用的栓塞材料如明膠海綿、聚乙烯醇、無(wú)水乙醇、碘化油等由于存在流動(dòng)性差、容易反流、栓塞后易形成側(cè)支循環(huán)導(dǎo)致病變復(fù)發(fā)等缺陷，一定程度上制約了介入栓塞的療效。醫(yī)用聚丙烯酰胺凝膠在人體內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性和組織相容性，已被用作人體軟組織填充劑。藥理學(xué)及毒理學(xué)研究證實(shí)，聚丙烯酰胺凝膠用于人體是安全的[1～4]，但其作為血管栓塞劑應(yīng)用的效果尚不明確。前期試驗(yàn)中我們確定了制備聚丙烯酰胺凝膠作為介入栓塞劑的最佳聚合條件[5]。2012年9月～2013年3月，我們觀察了聚丙烯酰胺凝膠對(duì)家兔肝動(dòng)脈的栓塞效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1材料與方法

1.1材料實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：中國(guó)家兔15只，普通級(jí)，雌雄不拘，體質(zhì)量2.0～3.0 kg，由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器：聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑(根據(jù)本課題組前期研究的聚丙烯酰胺凝膠制備方法[5]制備。制備過(guò)程中加入少量碘海醇注射液以便在X線下顯影觀察)。丙烯酰胺(AM，Wolsen公司)、N，N-甲叉雙丙烯酰胺(BIS，Amresco公司)、四甲基乙二胺(TEMED，Biotopped公司)、10%過(guò)硫酸銨(AP，Solarbio公司)；碘海醇注射液(寧波天衡制藥有限公司)；2.9F Progreat微導(dǎo)管(日本Terumo公司)；Integris Allura 15血管造影機(jī)(荷蘭 Philips Medical Systems Nederland BV公司)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1肝動(dòng)脈栓塞方法全部家兔均采用微導(dǎo)管經(jīng)股動(dòng)脈—肝動(dòng)脈插管行肝動(dòng)脈栓塞。術(shù)前禁食12 h，禁飲4 h。術(shù)前稱重，予地西泮10 mg+阿托品5 mg肌肉注射誘導(dǎo)麻醉，約10 min后將家兔固定于自制兔臺(tái)。右側(cè)腹股溝區(qū)備皮、消毒、鋪巾，逐層切開，暴露股動(dòng)脈鞘，可見(jiàn)由外到內(nèi)依次為股神經(jīng)、股靜脈及股動(dòng)脈，仔細(xì)分離出股動(dòng)脈1.0～1.5 cm，遠(yuǎn)近端各放置絲線1條，結(jié)扎遠(yuǎn)端絲線使股動(dòng)脈暴露部分充盈。提起近端絲線，用普通10 mL注射器針頭穿破股動(dòng)脈后，將帶微導(dǎo)絲的微導(dǎo)管經(jīng)破口送入股動(dòng)脈腔內(nèi)，全程X線透視下操作，確保微導(dǎo)管在腹主動(dòng)脈內(nèi)。將微導(dǎo)管超選至兔腹腔動(dòng)脈及肝總動(dòng)脈分別造影，觀察肝動(dòng)脈走行。依照前期體外實(shí)驗(yàn)的方法，根據(jù)肝動(dòng)脈直徑計(jì)算所需聚丙烯酰胺凝膠的劑量[劑量(mL)=肝動(dòng)脈直徑×長(zhǎng)度×π/4]，以0.1 mL/s的速度注入肝動(dòng)脈，并用1 mL肝素鹽水沖管。栓塞后復(fù)造影，觀察肝動(dòng)脈栓塞效果。術(shù)畢拔出微導(dǎo)管并結(jié)扎股動(dòng)脈近端。逐層縫合后繼續(xù)飼養(yǎng)。

1.2.2相關(guān)指標(biāo)觀察

1.2.2.1血管栓塞情況觀察術(shù)中栓塞劑的流動(dòng)情況、有無(wú)反流及異位栓塞等，栓塞后復(fù)造影觀察肝動(dòng)脈及其細(xì)小分支的栓塞情況。

1.2.2.2肝功能指標(biāo)術(shù)前1 d、術(shù)后1、3 、7 d通過(guò)外周耳緣靜脈采血，檢測(cè)靜脈血ALT、AST水平變化。

1.2.2.3肝組織病理學(xué)于術(shù)后3、7、14 d各取2只解剖，取出肝臟，大體觀察肝臟表面情況。將切下的肝臟用10%甲醛固定，酒精脫水、二甲苯溶液透明、浸蠟后進(jìn)行石蠟包埋，切成5 μm切片，脫蠟后行HE染色。光學(xué)顯微鏡下觀察栓塞后肝組織病理學(xué)改變。

2結(jié)果

2.1血管栓塞情況術(shù)中栓塞劑推注過(guò)程順利，均無(wú)微導(dǎo)管堵塞情況；栓塞后復(fù)造影，肝細(xì)小動(dòng)脈及其分支、末梢動(dòng)脈被栓塞未顯影。見(jiàn)圖1。

注：A為栓塞前肝動(dòng)脈造影；B為栓塞后肝動(dòng)脈造影，肝細(xì)小動(dòng)脈及其分支、末梢動(dòng)脈被栓塞不顯影。

圖1肝動(dòng)脈栓塞前后造影表現(xiàn)

2.2肝功能指標(biāo)術(shù)后1、3 d ALT、AST均高于術(shù)前(P均<0.05)。術(shù)后3、7 d ALT、AST均低于術(shù)后1 d(P均<0.05)，見(jiàn)表1。

檢測(cè)時(shí)間nALTAST術(shù)前1d1525.1±2.424.6±2.1術(shù)后1d15104.9±7.6100.2±8.2*術(shù)后3d1568.8±6.976.1±9.1*﹟術(shù)后7d1530.9±3.532.9±4.9﹟

注：與術(shù)前比較，*P<0.05；與術(shù)后1 d比較，﹟P<0.05。

2.3組織病理學(xué)改變術(shù)前家兔肝細(xì)胞、周圍結(jié)締組織、血竇及匯管區(qū)清晰可辨。肝動(dòng)脈栓塞術(shù)后3 d鏡下見(jiàn)大量肝細(xì)胞壞死，周圍結(jié)締組織炎癥反應(yīng)明顯，肝血竇及匯管區(qū)炎細(xì)胞浸潤(rùn)，部分小動(dòng)脈內(nèi)見(jiàn)凝膠及血栓混合物形成。肝動(dòng)脈栓塞術(shù)后7 d及14 d，肝細(xì)胞大量壞死并崩解，周圍結(jié)締組織增生明顯，小動(dòng)脈內(nèi)凝膠及血栓混合物仍可見(jiàn)。

3討論

肝癌的血供是其生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移的必要因素，介入栓塞對(duì)肝癌的治療作用主要針對(duì)阻斷肝癌組織的血供，使腫瘤組織缺血壞死，達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。但介入栓塞術(shù)后，由于腫瘤組織部分血管再通、新生血管形成等原因，殘留組織可繼續(xù)生長(zhǎng)，從而降低了肝癌栓塞治療效果。栓塞材料是影響栓塞治療效果的因素之一。肝動(dòng)脈灌注化療栓塞術(shù)所用的常規(guī)栓塞劑如明膠海綿及聚乙烯醇等遇水可發(fā)生膨脹，無(wú)法栓塞腫瘤周邊微血管網(wǎng)；碘油雖然可長(zhǎng)期滯留在缺乏枯否細(xì)胞和淋巴系統(tǒng)的腫瘤組織內(nèi)，但進(jìn)入到腫瘤周邊動(dòng)脈及門脈小分支內(nèi)的碘油可很快被肝組織清除，難以發(fā)揮徹底栓塞腫瘤供血?jiǎng)用}和門靜脈的效果，同時(shí)多次碘油栓塞后會(huì)產(chǎn)生較多的側(cè)支血管，并可使栓塞不徹底的癌組織血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)增強(qiáng)，有助于新生血管的形成[6]。栓塞術(shù)后新生血管形成為肝癌復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的根源，可嚴(yán)重影響肝動(dòng)脈灌注化療栓塞術(shù)的治療效果。肝癌表面新生血管存在著廣泛的動(dòng)脈—門靜脈吻合，一旦動(dòng)脈栓塞，門靜脈血經(jīng)門脈吻合流入空虛的動(dòng)脈內(nèi)，腫瘤血供可在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，且門靜脈本身也是腫瘤轉(zhuǎn)移的主要途徑，因而徹底栓塞腫瘤周邊的血管包括門靜脈小分支對(duì)于防止腫瘤血供的恢復(fù)、延緩腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移有重要意義。隨著介入治療的廣泛應(yīng)用，研制更易經(jīng)導(dǎo)管注射、可控性強(qiáng)、不易堵管及反流、能避免誤栓非靶器官的栓塞材料成為肝癌介入栓塞術(shù)的重要研究課題。

關(guān)于聚丙烯酰胺凝膠毒性及藥理學(xué)已得到大量基礎(chǔ)研究[7～12]論證。聚丙烯酰胺本身及其水解體沒(méi)有毒性，聚丙烯酰胺的毒性來(lái)自其殘留單體丙烯酰胺。丙烯酰胺為神經(jīng)性致毒劑，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用，中毒后可出現(xiàn)肢體無(wú)力、運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。聚丙烯酰胺凝膠與人體組織有良好的相容性，且無(wú)毒性、致畸、致癌作用，制備過(guò)程簡(jiǎn)易，聚合成凝膠之前呈液態(tài)，由于其低濃度、低黏性，可順利通過(guò)不同規(guī)格導(dǎo)管，可操作性強(qiáng)。與其他血管栓塞劑相比，聚丙烯酰胺凝膠可迅速閉塞包括微小動(dòng)脈在內(nèi)的不同口徑血管，栓塞后可誘發(fā)脈管內(nèi)血栓形成，可進(jìn)一步提升栓塞效果。

在經(jīng)肝動(dòng)脈插管行家兔栓塞治療的插管途徑方面，一些學(xué)者選擇借助顯微外科設(shè)備，開腹后直視下穿刺肝動(dòng)脈。我們認(rèn)為此法操作繁瑣，對(duì)分離血管技術(shù)的要求高，創(chuàng)傷大，一旦分離或剪開破口不慎，將導(dǎo)致插管實(shí)驗(yàn)失敗。因此，我們選擇了經(jīng)股動(dòng)脈—肝動(dòng)脈插管法，該方法創(chuàng)傷小，操作簡(jiǎn)便，2.9 F微導(dǎo)管易通過(guò)腹腔動(dòng)脈到達(dá)肝動(dòng)脈，成功率高，血管造影清晰。本研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)中聚丙烯酰胺凝膠栓塞劑推注過(guò)程順利，均無(wú)微導(dǎo)管堵塞情況，栓塞后肝細(xì)小動(dòng)脈及其分支、末梢動(dòng)脈被栓塞，病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)肝臟周圍結(jié)締組織炎癥反應(yīng)明顯，肝血竇及匯管區(qū)炎細(xì)胞浸潤(rùn)，并見(jiàn)血栓形成，提示聚丙烯酰胺凝膠可徹底、牢固栓塞肝動(dòng)脈及其周邊的動(dòng)脈及小分支，避免側(cè)支循環(huán)的形成，使肝組織出現(xiàn)明顯的缺血壞死。本研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后1、3 d ALT、AST均高于術(shù)前，術(shù)后3、7 d ALT、AST均低于術(shù)后1 d，提示雖然術(shù)后1、3 d血清ALT、AST均明顯升高，但術(shù)后7 d可基本恢復(fù)至術(shù)前水平，考慮聚丙烯酰胺凝膠既可以徹底栓塞目標(biāo)肝動(dòng)脈，又可以避免正常肝組織被栓塞，對(duì)于肝組織受損、不能徹底栓塞的患者具有重要意義。

綜上所述，聚丙烯酰胺凝膠對(duì)家兔肝動(dòng)脈栓塞效果確切，對(duì)肝功能損害小，是一種理想的血管栓塞材料，其應(yīng)用于臨床有待于后續(xù)實(shí)驗(yàn)深入研究。

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Effect of polyacrylamide gel as embolic agent in rabbit hepatic arterial embolism

WEIJia-liang,MENGZhi-bin,FANLi-wei,MAYi-long,OUSheng-qiu,ZHAOChang

(TumorHospitalAffiliatedtoGuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,China)

Abstract:ObjectiveTo observe the effect of polyacrylamide (PAM) gel as the embolic agent in rabbit hepatic arterial embolism. MethodsFifteen rabbits were selected, and PAM gel was injected into the right femoral artery-hepatic artery via microcatheter. Hepatic artery embolization was observed by radiography. On preoperative 1 d and postoperative 1 d, 3 d and 7d, the changes of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) levels in the peripheral venous blood was detected. On postoperative 3, 7 and 14 d, we dissect two from each group, took out the liver to generally observe the situation of liver surface and prepared sliced of HE staining to observed pathological changes after embolization under an optical microscope. Results During the operation, the injection process of embolic agents was smooth, and no microcatheter jammed. After embolism, angiography showed that small hepatic artery and its branches, peripheral artery were undeveloped. On postoperative 1 and 3 d, ALT and AST were higher than that before operation (all P<0.05). On postoperative 3 and 7 d, ALT and AST were much lower than that on postoperative 1 d (all P<0.05). The inflammation was evident at liver surrounding connective tissues, inflammatory cell infiltrated liver sinusoids and portal area with thrombosis after embolization. ConclusionPAM gel as an embolic agent for rabbit hepatic artery has exact effect. It can completely embolize objective liver tissues, and has a little damage to liver functions. Polyacrylamide gel is an ideal material for blood clots.

Key words:polyacrylamide; gel; embolic agents; hepatic artery

(收稿日期：2014-12-02)

通信作者：蒙志斌

基金項(xiàng)目：廣西壯族自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2010GXNSF-A013245)。

中圖分類號(hào)：R735.7；R816.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-266X(2015)10-0024-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.10.008