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第一部分:猪自体肺移植模型的建立及不同灌注液对移植肺损伤的影响目的:建立猪自体肺叶移植的实验动物模型;观察不同的肺灌注方法对猪自体肺叶移植术后肺组织光镜及超微结构、氧自由基水平、气体交换能力变化的影响,为临床开展肺叶移植术提供参考依据。方法:本地健康杂种猪18只,体重49.7±3.0kg,雌雄不限,随机分为对照组(A组)、常温肝素灌注组(B组)及低温EC液灌注组(C组)。各组均在全肺切除后立即行自体肺叶移植(左侧全肺切除+左肺下叶自体肺叶移植),对照组不予任何处理,常温肝素灌注组常温下予肝素液灌注供肺,低温EC液组予4℃Euro-Collins液灌注。分别于移植前、移植后0.5h、1h、2h、4h检测移植肺的肺静脉血氧分压(PvO2)、二氧化碳分压(PvCO2)、肺动态顺应性(Cdyn)、平均动脉压(mPAP),移植肺组织中的氧自由基髓过氧化物酶(MPO)活性及丙二醛(MDA)含量;移植前、移植后0.5h、1h、2h、4h取移植肺组织,观察移植肺组织的湿干重比(W/D)、光镜及电镜结构变化。结果:1、移植前,移植后0.5h、1h、2h,三组移植肺的肺静脉血PvO2、PvCO2及动态肺顺应性均无显著性差异(P>0.05);随着再灌注时间的延长,三组的PvO2及Cdyn下降,而PvCO2上升;与术前相比,对照组移植后2h的PvO2差异有显著性(P<0.05),移植后4h的PvO2、PvCO2及Cdyn差异均有显著性(P<0.05);与对照组相比,常温肝素组及低温EC液灌注组移植后4h的PvO2、PvCO2及Cdyn差异有显著性(P<0.05)。2、移植前,移植后1h、2h、4h,三组移植肺的mPAP没有差异;与术前相比,对照组术后0.5h的mPAP有显著性差异(P<0.05);与对照组相比,常温肝素组及低温EC液组术后0.5h的mPAP差异有差异性(P<0.05)。3、移植前,移植后0.5h三组的肺组织中的MDA及MPO的含量没有差异(P>0.05);与术前相比,对照组术后1h的MPO有显著性差异(p>0.05),而对照组术后2h及4h、常温肝素组及低温EC液组术后4h肺组织中的MPO及MDA有非常显著差异(P<0.01);与对照组相比,常温肝素组及低温EC液组术后4h的MPO及MDA差异显著(P<0.05)。4、移植前,三组肺组织湿干重比、病理光镜评分、光镜及电镜结构均无显著差异;与术前相比,对照组术后1h,常温肝素组及低温EC液组术后2h的肺湿干重比有显著差异(P<0.05),对照组术后2h、4h,常温肝素组及低温EC液组术后4h的湿干重比有非常显著差异(P<0.01);与对照组相比,常温肝素组及低温EC液组术后4h的肺干湿重比、病理光镜评分、光镜及电镜结构有显著差异(P<0.05)。结论:1、猪自体肺叶移植在技术上是可行的,猪自体肺叶移植实验具有较好的稳定性和可重复性,是评价肺叶移植后移植肺功能及各项指标较为理想的动物模型。2、无论是常温肝素液还是低温EC液,对供肺叶的灌注均能较好地保持移植肺的组织结构,减轻肺的缺血再灌注损伤,保护移植肺的气体交换功能。3、常温肝素灌注后的供肺叶能满足自体肺叶移植的要求。第二部分:猪自体肺叶移植热缺血时限的实验研究目的:观察不同的肺热缺血时间对猪自体肺叶移植术后肺组织结构、氧自由基水平及气体交换能力变化的影响,明确肺耐受热缺血的时限,初步探讨其可能机理,为临床开展肺叶移植术提供参考依据。方法:本地健康杂种猪36只,体重49.5±2.3kg,雌雄不限,随机分为常温肝素对照组(B组)、常温肝素热缺血60分钟组(B1组)、常温肝素热缺血120分钟组(B2组)、低温EC液对照组(C组)、低温EC液热缺血60分钟组(C1组)及低温EC液热缺血120分钟组(C2组),其中B组及C组为第一部分所用动物。各组均行自体肺叶移植(左侧全肺切除+左肺下叶自体肺叶移植),对照组肺切除后立即予常温肝素或4℃E uro-Collins液灌注供肺,热缺血60分钟组则在缺血60分钟后予常温肝素或4℃E uro-Collins液灌注供肺,热缺血120分钟组则在缺血120分钟后予常温肝素或4℃E uro-Collins液灌注供肺。分别于移植前,移植后0.5h、1h、2h、4h检测移植肺的肺静脉血氧分压(PvO2)、二氧化碳分压(PvCO2)、肺动态顺应性(Cdyn)、平均动脉压(mPAP),移植肺组织中的氧自由基髓过氧化物酶(MPO)活性及丙二醛(MDA)含量;移植前,移植后0.5h、1h、2h、4h取移植肺组织,观察移植肺组织的湿干重比(W/D),移植前及移植后4h移植肺叶组织光镜及电镜结构变化;测定移植后4h肺静脉血浆肿瘤坏死因子(TNF-α)及基质金属蛋白酶(MMP)-9浓度及移植肺组织中MMP-9含量。结果:1、移植前,移植后0.5h、1h、2h,六组移植肺的肺静脉血PvO2、PvCO2及动脉肺顺应性均无显著性差异(P>0.05);随着再灌注时间的延长,各组的PvO2及Cdyn下降,而PvCO2上升;与低温EC液缺血120分钟及常温肝素对照组相比,常温肝素120分钟组移植后4h的PvO2、PvCO2及Cdyn差异有显著性(P<0.05)。2、移植前,移植后1h、2h、4h,各组移植肺的mPAP没有差异;与低温EC液缺血120分钟及常温肝素对照组相比,常温肝素120分钟术后0.5h的mPAP有显著性差异(P<0.05)。3、移植前,移植后0.5h各组的肺组织中的MDA及MPO的含量没有差异(P>0.05);与低温EC液缺血120分钟及常温肝素对照组相比,常温肝素120分钟组术后2h的MPO有显著性差异(p>0.05),术后4h肺组织中的MPO及MDA有非常显著差异(P<0.01)。4、移植前,六组肺组织湿干重比、病理光镜评分、光镜及电镜结构均无显著差异;与低温EC液缺血120分钟及常温肝素对照组相比,常温肝素120分钟术后2h、4h的湿干重比有非常显著差异(P<0.01),病理光镜评分、光镜及电镜结构有显著差异(P<0.05)。5、移植后4h,与常温肝素对照组及低温EC缺血120分钟相比,常温肝素缺血120分钟组的血浆TNF-α、MMP-9浓度有非常显著差异(P<0.01),肺组织MMP-9阳性评分也有显著差异(P<0.05)。结论:1.移植肺叶的组织结构破坏、缺血再灌注损伤及气体交换能力下降程度随热缺血时间延长而加重。2.至少在60分钟的热缺血时间内,单纯应用常温肝素液灌注猪的肺叶能满足移植需要;而在120分钟内,应用低温EC液灌注猪的肺叶也能满足移植需要。3.相对于常温肝素灌注,应用低温EC液灌注移植肺叶效果更好的原因可能是低温EC液灌注更能抑制血浆TNF-α、MMP-9及肺组织MMP-9浓度的升高。第三部分:自体肺叶移植术治疗上叶中心型肺癌的临床研究目的:本研究旨在探讨临床应用自体肺叶移植技术根治切除上叶中央型肺的可行性及其益处,比较同期全肺切除术、支气管肺动脉双袖状切除及自体肺移植术的围术期死亡率(30天以内)、并发症发生率、生存时间及肺功能、生活质量的差异,并为自体肺移植术进一步临床应用提供更多经验及依据。方法:自2000年8月至2006年8月,自体肺移植病人共7例。5例作双袖状左上叶联合肺叶切除,2例右上中叶联合肺叶切除,因主支气管或肺动脉切除过长,吻合张力过大,遂切断下肺静脉,肺短时间离体后作下叶移植,将下肺静脉移植在上肺静脉残端。选择2000年8月至2006年8月在我科行支气管肺动脉双袖状切除的病人41例,全肺切除术的非小细胞肺癌(NCLC)的病人194例。比较三组病人主要的手术并发症,如支气管胸膜瘘,围术期并发症,围术期死亡率,术后肺功能、长期生活质量以及长期生存时间。结果:随访至2006年8月,7例自体肺移植病人中5例已无瘤存活2-73个月,生活质量良好, 1例因术后2天肺静脉血栓行重植肺切除,术后15月死于肺癌复发合并呼吸衰竭;另1例术后31个月死于肺癌脑转移。自体肺移植组病人预计中位生存时间为71个月,未发生吻合口瘘,无手术死亡。双袖状切除组病人支气管胸膜瘘的发生率为2.4%(41例中1例),无围术期死亡,预计中位生存时间为36个月。全肺切除组病人支气管胸膜瘘的发生率为3.6%(194例中7例),而围术期死亡率为2.6%(194例中5例),预计中位生存时间为30个月。与全肺切除组相比,自体肺移植组和双袖状切除组病人的术后肺功能及生活质量存在明显差异(P<0.05);与双袖状切除组相比,自体肺移植组病人的术后肺功能及生活质量无明显差异。结论:对心肺功能不能耐受全肺切除的III期上叶中心型肺癌病人,自体肺移植术是一种可供选择的、能保全肺组织的肺癌根治术式。自体肺移植术在技术条件成熟时,效果与袖状切除手术相似,比全肺切除术能更好的保护患者的肺功能,提高患者的生活质量,有利于降低患者的围术期死亡率及并发症率,以及延长患者生存时间。