不同肺动脉阻断时间对肺缺血性损伤程度的影响
发表时间：2010-08-16 浏览次数：547次
作者：刘东雷 赵松 赵佳 作者单位：郑州大学第一附属医院胸外科 郑州大学肿瘤分子外科研究所，河南 郑州 450052
【摘要】目的 探讨不同肺动脉阻断时间对肺缺血性损伤程度的影响，试图寻找一个相对安全的阻断时间。方法 选用Wistar大鼠18只，随机分为空白对照组、30 min阻断组及60 min阻断组。制作大鼠原位肺动脉阻断模型，分别在气管插管后行常规肺门游离，空白对照组行持续灌注及通气，余下两组分别行30 min及60 min肺动脉及支气管阻断。检测缺血前、再灌注5 min后动脉血氧分压(PaO2)、肺组织湿干比重(W/D)、肺水肿情况及肺组织中丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)的含量。结果 (1)30min阻断组的PaO2、湿干比重、MDA含量和SOD含量与对照组之间无显著差异(P>0.05);(2)60 min阻断组的PaO2及SOD含量明显低于对照组(P<0.05)，湿干比重及MDA含量则明显高于对照组(P<0.05);(3)病理学结果提示60 min阻断组肺水肿表现最为明显;(4)术后PaO2与湿干比重之间存在着负相关关系(r=-0.887,P<0.05)。结论 在不抗凝、不通气的情况下，暂时阻断大鼠肺动脉30 min不会对肺功能有明显的损害。
【关键词】 肺动脉阻断 肺缺血性损伤 大鼠
在临床肺叶切除手术中暂时性肺动脉阻技术的应用已经越来越普通，但具体阻断时间尚无统一标准，也未见明确的实验报道。本实验以大鼠原位肺动脉阻断模型〔1，2〕为研究对象，观察不同肺动脉阻断时间致肺缺血性损伤程度旨在探讨肺动脉阻断的安全时间，为临床应用提供参考。
1 资料与方法
1.1 动物模型与分组
280～320 g清洁级实验用健康Wistar大鼠18只，雌雄不拘。戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉，颈部气管切开、插管，机械通气维持呼吸。常规左侧第四肋间开胸，钝、锐性结合游离肺门，分别给肺动脉、支气管上阻断带备用。
将实验动物随机分为三组，每组6只，各组通气模式相同。(1)空白对照组：开胸后持续灌注及通气30 min;(2)30 min阻断组：暂时阻断肺动脉及支气管30 min后再灌注5 min;(3)60 min阻断组：暂时阻断肺动脉及支气管60 min后再灌注5 min。分别于肺动脉阻断前及再灌注后抽取动脉血0.5 ml,进行测定;并于实验结束后，各组实验动物取约0.2 g保存的肺组织，在冰冷的生理盐水中漂洗，准确称重后制备成10%的组织匀浆，进行检测;于肺穹窿部取约0.1g行常规病理染色及镜下观察;并于实验结束后取约0.2 g肺组织待测。
1.2 检测指标及方法
1.2.1 分别于肺动脉阻断前及再灌注后测定动脉血氧分压(PaO2)。
1.2.2 左肺组织湿/干比重(W/D)，于实验结束后测定肺组织湿重，而后在70℃下烘干48h测定干重。同时切取左肺穹窿部浸入10%的甲醛溶液固定，常规病理切片，HE染色，光镜下观察。
1.2.3 左肺组织中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)测定(严格按照南京建成生物技术工程研究所SOD和MDA试剂盒说明进行)。
1.3 统计学处理
数据以x±s表示，组间比较用单因素方差分析，有关数据作相关性分析。采用国际通用的SPSS11.0统计学分析软件处理数据。
2 结 果
2.1 PaO2变化
各组术前、术后PaO2变化见表1。60 min阻断组PaO2明显低于对照组，而30 min阻断组则与对照组无明显差异。表1 各组动物PaO2的变化(略)
2.2 肺组织湿干比重(W/D)变化
见表2。60 min阻断组明显高于对照组，而30 min阻断组与对照组相比无显著差异。从病理切片上也看明显看出，30 min阻断组与对照组之间肺组织内肺泡变化不明显(图1，图2)，但是60 min阻断组(图3)显示，肺泡内充满表面光滑并呈泡沫状粉红色物质，这是肺水肿的特征性表现。
2.3 肺组织MDA、SOD含量
见表2。30 min阻断组中MDA和SOD的含量与对照组相比无明显差异，而在60 min阻断组中，MDA含量明显高于对照组;SOD的含量明显低于对照组。表2 各组动物肺组织湿干比重的变化及肺组织匀浆中MDA和SOD含量的变化(略)
2.4 相关性分析
见表3，相关分析的结果显示：术后动脉血氧分压与湿干比重之间存在着负相关关系。表3 术后PaO2(mmHg)与湿干比重(g)的关系(略)
3 讨 论
本研究结果显示大鼠在不通气的情况下，单纯肺动脉阻断30 min组与空白对照组即持续灌注组相比PaO2、肺组织W/D、MDA和SOD的含量均无显著性差异;而阻断60 min时所测的指标与空白对照组有明显的差异，其中PaO2及SOD含量明显低于对照组，肺组织W/D及MDA的含量却明显高于对照组。此时病理切片也显示30 min阻断组与对照组相比较无明显差异;而在60 min阻断组较之对照组有明显改变，肺泡内充满表面光滑并且泡沫状粉红色物质，这是肺水肿的特征性表现，同时注意到肺泡壁毛细血管充血，血管内有许多红细胞存在。
在胸外科手术中，肺切除术为肺手术中最基本的操作，而肺切除术中最重要的步骤之一就是能否安全处理血管〔3〕。当肺动脉处理困难时，可采用阻断带或心耳钳暂时性阻断肺动脉，然后再安全的处理各个分支〔4〕。应用肺动脉阻断术可以减少术中出血的危险，增加肺动脉安全切除的长度;并能使手术视野更加清晰，使术者能够用较少的手术步骤在较短的时间内切除病肺。并且随着肺动脉阻断术在肺切除术中的应用，使得许多的累及左或右肺动脉干的局限期T4期肺癌的病人也得到了积极的外科治疗，取得了较好的近期和远期疗效〔5～7〕。1997年，何建行等明确提出提出“无血切肺术”的概念，并认为考虑到肺循环中可能有内分泌功能的存在，暂时阻断20 min左右在不抗凝和不通气状态下不会形成肺功能的损害〔8〕。之后越来越多的学者注意到暂时性肺动脉阻断在肺切除术中的应用，并认为此方法可以提高肺癌切除率，同时减少全肺切除率〔9〕。但是在术中多长时间内行肺动脉阻断为安全的，尚无统一标准〔10～12〕，也未见明确实验报道。
肺是具备双重血液循环供给的器官，支气管循环系统主要功能是供应支气管和肺的营养，肺循环系统主要功能是直接参与气体交换。两系统之间存在着多种形式的动脉、静脉交通支，当肺动脉被阻断时，支气管动脉与肺动脉之间的交通支必将大量开放，因此许林等在文章中指出此时单纯阻断肺动脉并不能达到真正的“无血切肺”，而应该在术中行单侧肺循环阻断，即先阻断肺动脉，再阻断肺静脉，开放时顺序相反。文中还指出，在其的临床和动物实验中单侧肺循环阻断的安全时限为60 min;但是为防止肺血栓的形成，需要常规在单侧肺循化阻断前注射肝素抗凝〔13〕。但目前在临床手术中行肺动脉阻断时，大多未对病人进行任何处理，因此我们认为在手术中行单纯肺动脉超过30 min以内应尽早增加处理措施，以减少术后并发症的出现。
结合本实验的结果我们认为在不通气、不抗凝的情况下，单纯阻断大鼠肺动脉30 min对其肺组织产生的缺血性损伤并不明显;但如果预计肺动脉阻断时间可能超过30 min，应预先进行处理如注射肝素抗凝等以减轻肺的缺血性损伤程度。但关于患侧肺动脉阻断的生理、病理变化、阻断的最大安全时限、肺再灌注而引起缺血再灌注的生理、病理变化有待进一步的研究。
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