早期短时高容量血液滤过对犬重症急性胰腺炎肺损伤的治疗研究

早期短时高容量血液滤过对犬重症急性胰腺炎肺损伤的治疗研究

舒宏春1吴剑2

舒宏春1吴剑2（1江西上饶市人民医院3340002江西医学院上饶分院334000）

【中图分类号】R563【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2010)16-0060-03

【摘要】目的观察早期高容量短时血液滤过（EHSVVH）对重症急性胰腺炎（SAP）犬并发肺损伤的治疗作用。方法采用逆行胰胆管内注射5%牛磺胆酸钠法建立SAP模型。随机分为对照组（NHF组）和血滤治疗组（HF组），NHF组用单纯呼吸机治疗+假治疗（血液在滤器内循环，不接置换液，不超滤）；HF组用机械通气+高容量血液滤过治疗，以前稀释输入。在造模前后及治疗2、4、6小时监测实验犬的生命体征、呼吸力学、血气等。采集胰腺及肺组织标本进行病理组织学检查并进行肺组织含水量和髓过氧化物酶活性测定。结果与NHF组相比，HF组犬经血滤治疗后呼吸动力学参数明显改善。两组成模时PaO2/FiO2小于300;2、4、6小时HF组PaO2/FiO2稳定上升，NHF组持续下降，两组有显著差别(P<0.05)；HF组肺组织水肿及炎性细胞浸润明显减轻；与NHF组相比，HF组肺干/湿重比明显降低，差异有显著意义(P<0.01)，肺组织水肿及炎性细胞浸润明显减轻；与NHF组相比，HF组肺组织髓过氧化物酶活性明显降低,HF组髓过氧化物酶活性在治疗6小时后明显降低，NHF组为7.24±0.21，HF组为2.37±0.01，差异有显著意义(P<0.01)。结论早期短时高容量血滤可以有效改善急性重症胰腺炎犬呼吸动力学状况，改善肺损伤犬的氧合，减轻肺水肿，从而减轻急性重症胰腺炎犬急性肺损伤。

【关键词】重症急性胰腺炎血液滤过肺损伤犬

近些年来，随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变，特别是高脂肪食物和酒精摄入的增加，我国急性胰腺炎的发病率有升高的趋势。其中重症急性胰腺炎(SAP)病情危重，易并发多脏器功能障碍(MODS)，病死率高，严重影响人们的健康，成为医学科研人员研究的重点。急性肺损伤（ALI）是急性胰腺炎的重要并发症，是患者死亡的主要原因。

目前研究认为：重症急性胰腺炎所引起的多脏器功能障碍的发病机制主要是由于促炎介质和抗炎介质的作用失衡所致，因此如何清除炎症介质以达到促抗炎介质间相对理想的平衡状态是早期治疗重症急性胰腺炎的关键所在。最近有文献报道[1]早期高容量短时血液滤过（EHSVVH）能有效清除炎症介质，故可望通过EHSVVH来改善重症急性胰腺炎的预后，治疗胰腺炎相关急性肺损伤。

材料与方法

一、材料

1.实验动物：健康杂种犬16条，体重15kg，雄性，由南昌大学医学院动物实验中心提供，造模前12h禁食不禁水。

2.主要实验试剂及器材：牛磺胆酸钠（美国Sigma公司），MPO检测试剂盒（南京建成生物工程研究所），血流动力学监护仪（日本光电），DiapactCRRT机（德国贝朗），AV-400聚砜膜滤器（德国，费森尤斯）

二、实验方法

1.实验分组：将实验犬随机（拆信封法）分为HF治疗组和胰腺炎对照组（NHF组），两组样本数均n=8。

2.模型建立

1．动物准备：将实验犬氯胺酮（100mg/kg）麻醉后固定，实验过程中小剂量追加。连接Newport呼吸机，经左侧股动脉插入动脉留置导管，用以测定血压、心率。经右侧股静脉插入双腔血透管，司可林及氯胺酮混合液微量泵入维持肌松及镇静，以自主呼吸消失为准。

2．模型建立：将麻醉后犬仰卧置于手术台上，正中切口进腹，切开十二指肠，在距幽门7cm处的十二指肠环内侧胰头找到主胰管，暴露胰管开口，并置入直径1mm的聚乙稀导管，深约1.5-2.0cm，缝线结扎并固定胰管，用微量输液泵以1ml·min-1速度逆行匀速注入5%牛磺胆酸钠溶液（1ml·kg-1），待溶液完全注入后，留置导管十分钟后拔除，缝合十二指肠，腹壁以二层缝合。

3.EHSVVH的建立和分组：对照组造模后常规补液1000ml,用单纯呼吸机治疗+假治疗（血液在滤器内循环，不接置换液，不超滤），血滤治疗组造模后立即用DiapactCRRT机进行HF，采用AV—400聚砜膜滤器，血流量为80ml·min-1，温度设置37℃，碳酸氢盐置换液以150ml·kg-1·h-1前稀释输入，治疗开始后在体外循环管路动脉端以8U·kg-1·h-1的速度持续加用肝素，防止滤器凝血。两组犬在干预6小时后，立即处死。

4.观察指标：在造模前后及治疗2、4、6小时监测实验犬的生命体征、呼吸力学、血气等。采集胰腺及肺组织标本进行病理组织学检查并进行肺组织含水量和髓过氧化物酶活性测定。

5.指标的检测

(1).肺组织含水量测定：实验结束后活杀实验犬，取犬右肺,迅速用吸水纸吸取肺表面水分和血液,电子天平称重，置于80℃烘箱内烘干48ｈ至恒重,称重并计算肺组织湿重/干重(Ｗ/Ｄ)比值。

(2)胰腺及肺组织学检测：

按规定时间开腹，观察脏器损伤情况；1.肉眼大体观察：观察腹水及胰腺大体形态及水肿、出血、坏死等情况，处死动物后，观察胸水情况及肺脏水肿、充血及出血等状况2.光镜观察：取胰体及左肺下叶组织于10%中性福尔马林溶液中固定，石蜡包埋，常规切片，HE染色，光镜观察。胰腺病理组织评分参照Amy法，按组织水肿、炎症、出血、坏死程度不同分为0~4分，请病理医生盲法评分。肺脏观察肺间质水肿、充血炎性细胞浸润、出血及肺不张等病理改变。

(3).肺组织MPO活性测定：

原理：中性白细胞中存在有髓过氧化物酶，每个细胞所含的酶的量是一定的，约占细胞干重的5％，该酶具有使过氧化氢还原的能力，利用这一特点可以分析酶的活力，并定量测定中性白细胞的数目。我们用MPO检测试剂盒（南京建成生物工程研究所）在各时点进行检测。

6.统计学分析：

数据用均数±标准差表示，采用t检验，应用SPSS11.5软件对有关数据进行统计学处理，P＜0.05为差异有显著性。

结果

1.血滤治疗后胰腺炎动物呼吸动力学变化

NHF和HF两组PaO2/FiO2的基础值分别为327.67±84.39mmHg、298.40±81.340，至建模后0min分别降为209.18±78.19mmHg、217.11±51.12，差异有显著意义(P<0.05)。成模时PaO2/FiO2小于300。建模后2h、4h、6h时NHF组PaO2/FiO2值分别为184.13±47.41mmHg、132.75±30.75mmHg、80.08±60.94mmHg，HF组为235.17±60.45mmHg、295.30±34.43mmHg、217.88±128.16mmHg，HF组PaO2/FiO2稳定上升，NHF组持续下降，两组有显著差别(P<0.05)。

2.肺组织的病理学观察：

（1）肉眼观察：

实验犬双侧肺脏均有明显损伤，肺组织表面充血肿胀，双下肺充血较显著，少数可见血性胸水，肺切面上可见明显充血、出血、水肿及少许实变，治疗组肺损伤明显减轻。

（2）光镜检查评分

NHF组的组织学评分为7.23±1.67，HF组为2.13±0.89，两组差别显著（P<0.01）。见表1

3．肺组织干/湿重比测定结果：

NHF组为3.664±0.607，HF组为2.940±0.331，血滤治疗组肺组织干/湿重比小于非血滤组，差异有显著意义(P<0.01),

4.肺组织髓过氧化物酶测定结果：

与假治疗组相比，血滤组髓过氧化物酶活性在治疗6小时后明显降低，NHF组为7.24±0.21，HF组为2.37±0.01，差异有显著意义(P<0.01)

讨论

近一个世纪以来，由于胰腺炎(AP)发病率的升高，对人类健康不利影响的加剧，人们开始重视对AP的发病机制的研究,提出了诸如胰酶激活、胰腺自身消化等学说。近些年，由于以往的学说不能解释AP复杂的病理生理过程和临床症状不断加剧的现象,科学家先后又提出了“白细胞过度激活,细胞因子和炎症介质级联反应”、“胰腺微循环障碍”、“胰道细菌易位”和“胰腺继发性感染”等学说,认为在胰腺炎发病早期所引起的细胞因子和炎症介质的大量释放导致瀑布式级联反应，引起全身性的毛细血管通透性增加、有效循环血容量不足、内环境稳态失调等诸多改变，诱发全身炎症反应综合症（SIRS），导致多脏器功能损伤。目前已有证据表明,AP发生后可诱导机体产生各种促炎细胞因子和炎症介质,前者包括肿瘤坏死因子（TNF-α）,白细胞介素1β(IL-1β),白细胞介素6(IL-6)及白细胞介素8(IL-8);后者包括前列腺素(PGS),血栓素(TXS),白三烯(LTS),血小板激活因子(PAF)以及各种酶类等。越来越多的证据表明,细胞因子在AP的发病过程中发挥着重要作用[2]。

发生SAP时循环血液中TNF-α、IL-6等细胞因子水平增高，这些细胞因子一方面激活肺血管内皮细胞，使之表面选择素家族及免疫球蛋白超家族与多形核中性粒细胞（PMN）表达的L-选择素相互作用，促使PMN产生滚动效应；另一方面激活PMN表面的整合素受体，使淋巴细胞功能相关抗原-1（LFA-1）在PMN表面的表达增加，这样PMN上的整合素受体与其配体—内皮细胞表面的黏附分子-1（ICAM-1）相互作用，导致PMN迅速黏附到内皮细胞上，并随血流冲击移至肺组织[3]。

HF是应用对流原理清除溶质的一种血液净化技术。90年代岳?有些学者将它用于SIRS和MODS的治疗。HF治疗的效果与HF的方式和时间密切相关,如使用的滤器不同，滤过率不同，HF持续时间不同而效果不同。本研究采用的是早期高容量短时血液滤过，早期是基于SIRS多发生在SAP的早期,过渡激活的巨噬细胞等释放大量的细胞因子，以及细胞因子级链反应是病情加重的中心环节这一理论,利用HF这一手段早期干预,抑制促炎因子的活化,使促炎和抗炎细胞因子在病理状态下获得动态平衡,可阻断SIRS的进一步发展。Yekebas等[4]在动物实验研究中也证实,早期开始HF，增加滤过率，能显著提高HF的疗效。短时是基于HF在治疗开始的4-6h内对炎症因子的清除最为显著[5],短时HF足以取得与持续性HF相同的效果。Yekebas等[6]实验发现,持续静脉-静脉血滤虽可除去TNF-α、磷脂酶和激肽等,但极易导致娇枉过正,引起以免疫抑制占主导的代偿性抗炎反应综合征(CARS)。杨智勇等在同类实验研究中也发现,早期短时静脉-静脉血滤(SVVH)在未影响IL-10血浆水平的前提下,显著降低了SAP猪血浆TNF-α和IL-1β水平，使血浆促抗炎细胞因子比值下调,提示SVVH有部分恢复促抗炎平衡的作用[7]。本研究采用的高容量血液滤过，可使代谢水平得到更好控制,内环境更稳定，对炎症介质的清除更充分。HF主要以对流作用清除溶质,在一定范围内清除率与滤过率呈正相关,高容量HF有较高的溶质清除能力。VanBommel等[8]认为,每天超滤总量小于12L·d-1时,血浆中炎症因子浓度无改变,当大于50L·d-1时可以降低血浆炎症因子水平。

本实验模型制备成功后，实验犬呼吸动力学变化以2h始显著，HF组与NHF组相比，呼吸动力学参数有明显好转，处死动物后观察到腹腔血性腹水，大网膜及肠系膜脂肪皂化，胰腺出血、水肿、局灶坏死，胰腺系数增加，肺脏明显充血水肿，以两侧下肺显著，少数见血性腹水，肺组织病理学评分HF组与NHF组相比差异明显，HF肺组织损伤减轻，推测可能的原因是：（1）清除炎性介质，减轻肺部局部炎症反应，降低毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的通透性，从而减轻肺水肿。（2）通过采取高容量血滤方式，大量补充置换液，可有效清除肺内的水分，从而减轻肺水肿。

参考文献

[1]OsmanMO,GesserB,MortensenJT,etal.Profilesofpro-inflammatorycytokinesinthesermofrabbitsafterexperimentallyinducedacutepancreatitis[J].Cytokine,2002,17(1);53.

[2]AndrewK,roleofcytokinesandtheirinhibitorsinacutepancreatitis.Gut,1997,40;1.

[3]TelekG,BhatiaM,BradyM,etal.Treatmentwithneuralisingantibodyagainstcytokineinducedneutrophilchemoattractant(CINC)protectsratsagainstacutepancreatitisassociatedlunginjury.gastroenterology.1998;114(4):504.

[4]YekebasEF,StrateT,ZolmajdS,etal.ImpactofdifferentmodalitiesofcontinuousVenovenoushemofiltrationonsepsis-inducedalterationsinexperimentalpancreatitis[J].KidneyInt,2002,62(5):1806-1818.

[5]袁伟杰,吴灏,于光,等.连续高容量血液滤过对重症急性肾衰患者外周血红细胞因子的影响[J].中国实用内科杂志,2002,22(5):295.

[6]YekebasEF,TreedeH,KnoefelWT,etal.Influenceofzero-balancedhemofiltrationonthecourseofsevereexperimentalpancreatitisinpigs[J].AnnSurg,1999,229:514.

[7]杨智勇,王春友,陶京,等.早期血滤对重症急性胰腺炎家猪血浆细胞因子水平的影响[J].中华实验外科杂志,2003,20(7):595-597.

[8]VanBommelEF,HesseCJ,JutteNH,etal.Impactofcontinuoushemofiltrationoncytokinesandcytokineinhibitorsinoliguricpatientssufferingfromsystemicinflammatoryresponsesyndrome[J].RenFail,1997,19:443-454.