经纤维支气管镜介入肺减容术治疗绵羊肺气肿模型的研究

论文摘要

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)中出现不同程度的肺气肿，是引起呼吸困难的重要因素。经纤维支气管镜肺减容术(bronchiscopic lung volume reduction，BLVR)是通过纤维支气管镜，在肺气肿严重的肺段或亚肺段放置适当型号的单向活瓣支架，阻止气体进入，同时借助被动呼气，促进支架远端残留气体排出，进而使局部肺萎陷，达到外科肺减容的效果。目的：1．研究绵羊肺气肿模型行BLVR术后，动物生命体征的改变及并发症的发生率，探讨BLVR的安全性和对机体的创伤程度。2．对比手术前后功能残气增加量的变化及观察术后肺萎陷的情况，探讨BLVR的治疗效果。3．通过健康绵羊放置支架，观察不同时间单向活瓣支架对于气道壁的损伤情况，探讨支架的组织相容性。方法：6月龄绵羊14只，体重20～30kg，其中13只全麻下经纤维支气管镜在右上叶肺段局部给予木瓜蛋白酶(75U／kg)后机械通气20分钟，每周一次，连续4周经胸部CT确定其形成不均一肺气肿模型。全麻下通过胸部CT初步确定肺气肿靶区；气管插管并进行机械通气；X线造影下定位并确定靶支气管后，选择适当型号的活瓣支架；经纤维支气管镜借助导丝和放送装置在靶位支气管放入1～2个单向活瓣支架进行肺减容治疗；术后给予庆大霉素肌注3天。术前和术后8周肺功能仪测量功能残气增加量；肺气肿动物模型放置支架术后8周行CT及肺功能检查后将动物全部处死(静脉注射戊巴比妥钠100mg／kg)，取完整肺组织。通过肉眼观察和触摸确定BLVR部位，然后从肺尖开始连续将肺组织切成2～2.5cm厚的切片观察瘢痕形成迹象或其他大体改变。在BLVR手术部位和对侧正常肺组织取材行光学显微镜检查。在活瓣支架周围的支气管壁取材进行超微病理学检查观察其改变。另1只健康绵羊在间隔不同时段(第一次支架植入后1月、2月、6月)在各肺亚段放置活瓣支架，每次放入1～2个支架。从最初放置支架6月后处死，在各时段支架周围的气管壁取材，行光学显微镜和超微病理学检查，观察活瓣支架对于气道壁的损伤程度。结果：1．13例肺气肿模型放置支架，其中共有9例成功放置支架(9／13)，其中4例在实验过程中由于呕吐窒息死亡。成功的9例模型中共放置支架15枚，其中1枚因支架直径选择过小放送后即经气管插管咳出，余14支均成功释放。另1只健康绵羊成功放置9枚支架，放置支架的成功率为95.83％(放置24次成功23次)。2．应用纤维支气管镜肺减容术后，动物耐受性较好，术中生命体征平稳，术后1小时即可自由活动和进食，术中和术后均没有出现低氧血症、咯血、呼吸困难、气道痉挛等症状。3．手术过程中没有出现大出血、休克等并发症，手术操作简单可行。X线透视和胸部CT联合使用可以使靶位更准确。4．连续的CT扫描结果显示：9只动物在BLVR前靶区透光度明显增强，BLVR后8周，在治疗区域均出现容积缩小、肺萎陷的表现，术后肺萎陷的发生率为100％。5．术后功能残气量增加量较术前明显降低，术后氧分压和氧饱和度均较前减低，可能与肺气肿的进展有关。6．术后8周活瓣支架远端肺组织大体标本和光镜下均证实存在肺萎陷。病理观察支架周围及远端无阻塞性肺炎、肺脓肿及肉芽肿形成。7．不同时段支架对于气道壁的损伤：放置支架2月气道壁周围光镜下可见成纤维细胞增生；气道壁粘膜和粘膜下层变薄，粘膜有压痕，软骨无变性及坏死。放置支架后4个月后病理示支架周围气道壁结缔组织包绕支架；光镜示气道壁粘膜上皮鳞状化生，粘膜下淋巴细胞、浆细胞浸润，平滑肌灶性增生，无纤维母细胞增生；放置支架6月光镜示支架周围气道壁粘膜上皮损伤，粘膜下淋巴细胞浆细胞浸润，局部纤维母细胞增生，平滑肌萎缩或消失；超微病理示气管粘膜上皮细胞排列尚可，纤毛上皮细胞肿胀，细胞核较大，圆形胞浆内线粒体变性，结构不清，游离端纤毛稀少、萎缩；杯状细胞内见有大量扩张的粗面内质网，内含有中等电子密度的基质，核糖体减少。结论：1．经纤维支气管镜局部注入木瓜蛋白酶可以产生不均一肺气肿模型，这与人类发病极为相似，可为肺气肿疾病的基础研究提供适合模型。2．肺气肿模型进行经纤维支气管镜单向活瓣支架肺减容术治疗，手术创伤较小，而且术后并发症出现少，没有出现手术引发的气胸、死亡、肺炎等并发症。初步表明国产支架对于周围气道壁的损伤轻微，有很好的组织相容性。3．BLVR初步可以达到外科肺减容术的目的。4．由于实验观察时间仅为8周，所以有关BLVR的远期疗效以及支架长期的副作用需要进一步研究。

论文目录

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• 结论
• 参考文献
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• 附图
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• 综述
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