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良性胆管狭窄(benign biliary stricture, BBS)表现为胆管腔狭窄和瘢痕性挛缩。常由胆管结石、炎症、医源性胆管损伤、胆道寄生虫、外伤等引起,临床中较为常见,其处理是胆道外科的难题。目前治疗以手术为主,但术后常出现管腔再狭窄和瘢痕性挛缩。因此防止胆道手术后再狭窄是提高疗效、纠治“胆管残疾”的关键。
研究显示,皮肤瘢痕是由于成纤维细胞(fibroblast,FB)胶原合成与降解失衡引起;瘢痕性挛缩常由肌成纤维细胞(myofibroblast,MFB)的异常行为引起;细胞因子在瘢痕的过度形成中起了重要的作用。胆道系统有特殊的解剖特点:胆道起自毛细胆管,逐渐汇合,管径逐渐扩大,管壁不断增厚,近肝门处的胆管渐有平滑肌,肝外胆管(包括胆囊)由粘膜、肌层和外膜组成;胆管损伤后愈合所处的特定生理环境:胆汁成分复杂,胆管与肠道相通,易受到肠内容物和细菌等病原微生物的影响;由此,胆管损伤后愈合受多种因素影响,其中血供是一非常重要的因素。
本实验拟对胆囊缺血在兔胆囊空肠吻合口瘢痕形成的影响,对比研究胆囊空肠吻合口组织学及超微结构的改变,分析缺血与胆囊空肠吻合口瘢痕形成相关性,探索建立胆囊缺血对兔胆囊空肠吻合口瘢痕形成模型的稳定性、可行性的方法,进一步探讨胆道瘢痕形成的机制,减少胆道手术后的瘢痕形成。本实验设计利用兔子胆囊缺血情况下行胆肠吻合手术,诱发出胆肠吻合口瘢痕的形成动物模型。目前国内外尚无建立此类模型成熟稳定的方法。
目的:
1研究胆囊缺血在兔胆囊空肠吻合口中对瘢痕形成的影响,并探讨其发生机理。为临床在胆道损伤的修复及减少肝胆道手术后的瘢痕形成有一定的指导和借鉴作用。 2为建立动物胆囊瘢痕模型提供一新的可行方法。
3将本科室与湛江市事达实业有限公司共同研制的气囊导管用于动物的胆肠吻合术,了解其使用的可靠性。
材料和方法:
1 取体重在1.8-2.7kg(约4-5月龄)健康雄性大白兔40只,随机分成两组:对照组20只;实验组20只。分笼饲养。对照组、实验组均予兔基础饲料,不限量供应。
2 实验动物术前24小时禁食,以20﹪乌拉坦5ml/kg兔耳缘静脉注射麻醉,经右上腹直肌切口进腹。实验组:予结扎胆囊动脉前支,应用气囊导管行胆囊空肠吻合术。对照组:不结扎胆囊动脉,应用气囊导管行胆囊空肠吻合术。术毕检查吻合口无渗漏后关腹,并放置胶管腹腔引流。术后每天肌注庆大霉素4万u防感染,治疗3天。术毕一周拔除胶管。术毕三周拔除气囊导管。
3 胆囊空肠吻合口取材保存。
3.1饲养3个月后利用空气栓塞法处死动物,剪取胆囊空肠吻合口及上下1cm胆囊空肠组织,生理盐水冲洗管腔内胆汁,固定在10﹪中性甲醛固定液中,常规脱水、透明、浸蜡、包埋制成蜡块,沿吻合口横断面切片,制成5um厚度的连续切片,用于常规伊红-苏木素(HE)染色,Massorl三色染色,显微镜下观察。
3.2透射电镜检查(TEM):于肉眼观察吻合口瘢痕组织相对较多区域取组织一块,低温下迅速修剪成1mm的小块,置入2.5﹪戊二醛液固定,经2﹪四氧化锇再固定后,分级乙醇脱水,环氧树脂618包埋,超薄切片机制成50-70nm厚的超薄切片,经5﹪醋酸铀和枸橼酸铅双重染色后,置入铜网用HITCH-600型透射电镜观察并摄片。
3.3扫描电镜检查(SEM):取材,修剪成5mm的小块,注意保护粘膜完整,2.5﹪戊二醛液固定。常规脱水、干燥后,经EIKO-IB3型离子镀膜机镀金,用KYKY-2000型扫描电镜观察并摄片。
4.1显微镜计算机图像分析:采用VIDAS图像分析仪,测量两组吻合口管壁胶原纤维面积百分比,观察胶原量的情况。
4.2电镜计算机图像分析:将每个标本所摄SEM照片在VIDAS计算机图像分析仪下,测定细胞外胶原的面积,根据立体学分析原理,推算两组相对容积密度(ECVD)情况。
5统计分析:所得数据用均数±标准差(x±s)表示。用SPSs11.5软件进行stlJdent’t检验,a=0.05,P<0.05即认为差异有显著的统计学意义。
结果:
1.术后一般情况:
对照组1条兔子死于麻醉过深,共存活19只,存活率95﹪。实验组2条兔子死于麻醉过深,共存活18只,存活率90﹪。所有兔子术后食欲、活动、反应均正常。术后一周拆线,伤口无感染。术后腹腔引流管未引流出液体,所有存活兔子术后均无胆漏。
2.胆囊空肠吻合口病理改变:
2.1大体观察:对照组胆囊空肠吻合口通畅,直径为2.51mm±0.53mm。实验组有3只兔子胆囊空肠吻合口完全闭塞,15只兔子胆囊空肠吻合口不同程度的狭窄,直径为0.96mm±0.59mm。两组比较差异有显著的统计学意义(P<0.01)。
2.2组织学观察:
2.2.1HE染色观察对照组:
胆囊空肠吻合口壁结构完整。胶原纤维稀少,排列整齐。无炎性细胞浸润或偶见黏膜下层有少量淋巴细胞。
实验组:
胆囊空肠吻合口壁胶原纤维明显增生,层次紊乱,排列致密呈年轮状、结节状或波浪状。嗜伊红小体形成。纤维细胞稀少,核细长而深染。部分纤维组织玻璃样变性。部分小血管(小动脉和小静脉)壁增厚,周边大量胶原纤维沉积,管腔缩小,甚至闭塞。淋巴细胞、MФ和中性粒细胞等炎细胞浸润。部分标本有肉芽肿形成,FB体积增加,核大,呈杆状,深染。
2.2.2Massorl染色观察对照组:
胶原分布稀疏,排列较为整齐,小血管管壁薄,吻合口管壁见少量的平滑肌。
实验组:
大量胶原纤维排列杂乱,结节状、波浪状,部分纤维断裂为碎段。胶原纤维间可见较多类似平滑肌组织染色组织。新生血管增多,部分血管壁明显增厚,管腔缩小。
2.3超微结构观察:
2.3.1SEM观察结果:
对照组:
吻合口黏膜面光整,吻合口断面见胶原纤维,排列整齐。
实验组:
吻合口黏膜面脱落,表面极不平整,呈珊瑚状。瘢痕的断面见胶原纤维增粗,排列极度紊乱,呈嵴状。
2.3.2TEM观察结果:
对照组:
吻合口壁纤维细胞呈梭形,胞内有丰富的粗面内质网,而线粒体和微丝很少。
实验组:
吻合口瘢痕组织见FB增生,呈星状。胞内含大量高度扩张的RER、核糖体、高尔基复合体。胞外见大量的胶原纤维,密集成束,排列杂乱,呈漩涡状或结节状。可见一定数量的MFB,胞体大而扁平,呈梭形。胞内有丰富的RER和发达的高尔基体、发育良好的微丝,与细胞长轴平行排列。微丝束在细胞质内及其与细胞膜的附着点形成密体。胞核形态不规则,常出现凹陷和深陷的褶。
3.显微镜计算机图像分析:采用VIDAS图像分析仪,测量两组吻合口管壁胶原纤维面积百分比,观察胶原量的情况。实验组、对照组胆囊空肠吻合口胶原纤维面积百分比分别为74.54±8.36、53.79±5.33,两组比较差异有显著的统计学意义(P<0.01)。
4.电镜计算机图像分析:将每个标本所摄SEM照片在VIDAS计算机图像分析仪下,测定细胞外胶原的面积,根据立体学分析原理,推算两组相对容积密度(ECvD)情况。实验组、对照组ECVD(﹪)分别为77.67±7.16、56.29±7.02,两组比较差异有显著的统计学意义(P<0.01)。结论:
1 本实验表明胆囊缺血在兔胆囊空肠吻合口瘢痕形成有较大的影响,其发生机理与MFB、胶原沉积等多方面因素有关,为临床在胆道损伤的修复及减少肝胆道手术后的瘢痕形成有一定的指导和借鉴作用。
2 为建立动物胆道瘢痕模型提供一新的可行方法。
3 本科室与湛江市事达实业有限公司共同研制的气囊导管在本实验胆肠吻合术中使用,证实用该导管作胆肠吻合手术,使用方便,安全可靠。