陳 煒,馮春林,黃桂華,冷 凱,主鶴亭
(遵義醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院:1.肝膽外科;2.麻醉科,貴州遵義 563000)
·經(jīng)驗(yàn)交流·
豬全腹腔臟器整體移植術(shù)中缺血再灌注損傷的防治
陳 煒1,馮春林1,黃桂華2,冷 凱1,主鶴亭1
(遵義醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院:1.肝膽外科;2.麻醉科,貴州遵義 563000)
目的探索豬全腹腔臟器整體移植動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P托g(shù)中缺血再灌注損傷的防治策略。方法將16頭健康家豬,隨機(jī)分為供、受體兩組,將供體腹腔全部臟器移植入受體腹腔內(nèi)。供體開(kāi)始灌注之前,預(yù)阻斷腹主動(dòng)脈2個(gè)循環(huán),阻斷10 min/再灌注10 min;受體再灌注之初,采用短暫重復(fù)缺血-再灌注處理,再灌注60 s/阻斷60 s,共6次循環(huán);盡量縮短熱缺血和冷缺血的時(shí)間;開(kāi)放血流時(shí)先在植入臟器內(nèi)注滿羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液。結(jié)果實(shí)驗(yàn)初期5例受體在術(shù)中死亡,通過(guò)病理證實(shí),死亡原因與缺血再灌注損傷相關(guān),通過(guò)上述措施,以及不斷總結(jié)和完善,減輕缺血再灌注損傷及巨大血流動(dòng)力學(xué)變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,3例實(shí)驗(yàn)完成了手術(shù)操作,獲得成功。結(jié)論大型豬全腹腔臟器整體移植手術(shù)過(guò)程中缺血再灌注損傷,是導(dǎo)致受體死亡的主要原因之一,重視缺血預(yù)處理,缺血后處理,盡量縮短熱缺血和冷缺血的時(shí)間,合理應(yīng)用藥物,是防止和減輕缺血再灌注損傷的關(guān)鍵點(diǎn)。
缺血再灌注損傷;器官移植;豬
全腹腔臟器整體移植(multivisceral transplantation MVTX)是指肝臟、胃、胰十二指腸復(fù)合體及小腸的串聯(lián)移植,所有的移植器官懸吊于一個(gè)由腹腔動(dòng)脈干、腸系膜上動(dòng)脈及相應(yīng)的門(mén)靜脈引流通道組成的中心主干上,作為一個(gè)單元整體植入受體腹腔中。
自美國(guó)Starzl教授于1960年首先用狗成功進(jìn)行了MVTX動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以來(lái),MVTX在全世界一些著名的移植中心已經(jīng)被逐漸應(yīng)用于臨床[1],我國(guó)于2005、2012年也分別報(bào)道了2例MVTX,但患者均在短時(shí)間內(nèi)死亡。高排斥率、感染和手術(shù)并發(fā)癥仍然在阻止MVTX的發(fā)展[2]。所以,開(kāi)展豬MVTX,建立一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)?zāi)P停軌驗(yàn)榕R床MVTX探索更多有益的經(jīng)驗(yàn),提供更多的理論依據(jù)。
本科室于 2011年 3月至2013年 3月選用與人解剖、生理及移植免疫極為相似的大動(dòng)物(豬)為研究對(duì)象,共進(jìn)行了8例實(shí)驗(yàn),本文著重探討在豬MVTX實(shí)驗(yàn)中缺血再灌注損傷(ischemia-reperfusion injury,IRI)的防治方法,并報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 供、受體均為健康家豬,共 16 頭,體質(zhì)量65~90 kg,供、受體體質(zhì)量相近,雌雄不限,隨機(jī)分為供、受體兩組,每組各 8頭,未進(jìn)行組織配型。
1.2 麻醉與監(jiān)測(cè) 給予氯胺酮 15 mg/kg、阿托品1.0 mg、咪唑10.0 mg、芬太尼0.5 mg耳后頸部肌肉注射,基礎(chǔ)麻醉成功后將豬稱(chēng)重,固定于手術(shù)臺(tái),行氣管插管。切開(kāi)頸動(dòng)脈、頸外靜脈,置人深靜脈導(dǎo)管,輸液,監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈壓、中心靜脈壓,連續(xù)監(jiān)測(cè)心電圖及呼吸。術(shù)中采用異氟醚、咪唑、氯胺酮、芬太尼、維庫(kù)溴銨等維持。
1.3 手術(shù)方法 供體大十字切口進(jìn)腹,游離切除全部結(jié)腸。游離小腸、雙腎、胃、食管及肝臟,灌注后切取全腹腔臟器。將腸系膜上動(dòng)脈和腹腔干整形為一大吻合口。修剪肝上下腔靜脈、肝下下腔靜脈。完整切除雙腎。取供體胸主動(dòng)脈長(zhǎng)約10 cm,與腸系膜上動(dòng)脈和腹腔干整形后的共同開(kāi)口架橋吻合,留待與受體腹主動(dòng)脈架橋吻合。切除受體全腹腔臟器。將供體臟器整塊置入受體腹腔中,行供受體肝上下腔靜脈吻合及架橋動(dòng)脈與腹主動(dòng)脈吻合,開(kāi)放血流,復(fù)溫。吻合肝下下腔靜脈。最后行賁門(mén)及腸道的吻合。
A:供體全腹腔臟器切取;B:供體全腹腔臟器修剪;C:受體全腹腔臟器切除;D:受體全腹腔臟器植入。
圖1 主要手術(shù)步驟
MVTX實(shí)驗(yàn)中,IRI及血流動(dòng)力學(xué)的巨大變化,是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)豬死亡的主要原因[3],也是MVTX能否取得成功的關(guān)鍵點(diǎn)。為減輕 IRI及血流動(dòng)力學(xué)變化所造成的損傷,作者在術(shù)中采取了一系列的措施。(1)缺血預(yù)處理 (ischemic preconditioning,IPC),Reamer于1986 年 首次提出 IPC 的概念,即預(yù)先反復(fù)短暫缺血可提高組織或器官對(duì)后續(xù)長(zhǎng)期缺血的耐受性,減輕 IRI所造成的損傷。本研究采用的方法是在供體手術(shù)開(kāi)始灌注之前,預(yù)阻斷腹主動(dòng)脈2個(gè)循環(huán),阻斷10 min/再灌注10 min[4];(2)缺血后處理(isehemie posteonditioning,IPO),即在長(zhǎng)時(shí)間缺血后,再灌注的起始階段,立刻給予一次或多次短暫重復(fù)缺血-再灌注處理,是近年來(lái)提出的一種新的 IRI 干預(yù)方式。本研究在受體開(kāi)始再灌注之初,采用6次循環(huán),再灌注60 s/阻斷60 s[5];(3)盡量縮短熱缺血和冷缺血的時(shí)間;(4)藥物的應(yīng)用。開(kāi)放血流時(shí),大量血液涌入植入腹腔臟器,使得受體血容量急劇減少,4例受體均在此后1 h內(nèi)死亡,通過(guò)不斷總結(jié)及改進(jìn),本研究先在植入臟器內(nèi)注滿羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液,同時(shí)受體大量快速補(bǔ)充新鮮全血,取得了滿意的效果。
8例實(shí)驗(yàn)均順利完成供體臟器切除、修整,受體臟器切除3個(gè)階段,進(jìn)入受體全腹腔臟器植入階段。在切除受體腹腔臟器階段,開(kāi)放血流后1 h內(nèi),4例受體死亡。分析死亡原因,考慮與IRI,及術(shù)中巨大的血流動(dòng)力學(xué)改變相關(guān)。另有1例受體因膈肌痙攣,已吻合成功的肝上下腔靜脈撕裂,出血無(wú)法控制而死亡。實(shí)驗(yàn)豬死亡后,本研究對(duì)其小腸、腎、肝等做了病理檢查,發(fā)現(xiàn)腸黏膜上皮壞死,固有層較多淋巴和漿細(xì)胞浸潤(rùn)。腎小球體積增大,球囊內(nèi)有纖維素和淋巴細(xì)胞滲出物。肝假小葉內(nèi)呈灶狀肝竇擴(kuò)張充血,嚴(yán)重淤血,肝細(xì)胞固縮壞死。
A:小腸;B:肝;C:腎。
作者認(rèn)為,上述器官的病理改變可能與IRI相關(guān)[6]。經(jīng)過(guò)不斷的總結(jié)和改進(jìn),如缺血預(yù)處理,缺血后處理,縮短熱缺血和冷缺血的時(shí)間,以及藥物的使用等措施后,有3例手術(shù)順利度過(guò)該階段,實(shí)驗(yàn)得以成功,受體在術(shù)后未進(jìn)行任何特殊治療的情況下存活30 min、15 h 20 min及32 h。作者將術(shù)中死亡的5例受體及實(shí)驗(yàn)成功的3例受體的熱缺血和冷缺血時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 術(shù)中死亡及實(shí)驗(yàn)成功受體熱缺血和冷缺血時(shí)間比較
Jennings 于1960年首先提出了IRI的概念,即缺血后再灌注不僅不能使組織、器官功能恢復(fù),反而加重組織、器官的功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷,這種現(xiàn)象即為IRI。
IRI包括熱缺血、冷缺血及再灌注損傷3個(gè)過(guò)程。(1)熱缺血時(shí)間是指器官?gòu)墓w供血停止到冷灌注(冷保存)開(kāi)始的這段時(shí)間。這一期間雖然血流中斷,但是器官組織仍繼續(xù)進(jìn)行代謝,對(duì)器官的損害最為嚴(yán)重,所以,盡量縮短熱缺血時(shí)間十分重要。(2)冷缺血時(shí)間是指器官?gòu)睦涔嘧?冷保存)開(kāi)始到移植后供血開(kāi)始的這段時(shí)間,不同器官可耐受的缺血時(shí)間也不同,同樣要求要盡量縮短時(shí)間,該時(shí)段移植臟器處于持續(xù)低溫中,低溫可延長(zhǎng)組織的存活時(shí)間,是保存成功的關(guān)鍵因素,但同時(shí)低溫也會(huì)對(duì)器官組織的正常功能產(chǎn)生很大影響。(3)再灌注損傷,再灌注后有大量鈣內(nèi)流,并生成大量氧自由基,可導(dǎo)致廣泛組織細(xì)胞損傷。
IRI并非是單一的病理生理過(guò)程,而是一個(gè)多細(xì)胞參與、多種介質(zhì)共同發(fā)揮作用的過(guò)程。其損傷因素遠(yuǎn)超過(guò)機(jī)體的自我保護(hù),所以有必要通過(guò)各種措施來(lái)減少損傷。本實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中,重視缺血預(yù)處理和缺血后處理,有助于減輕IRI對(duì)臟器的損害,穩(wěn)定該階段巨大血流動(dòng)力學(xué)變化。對(duì)8例實(shí)驗(yàn)的熱缺血及冷缺血時(shí)間進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析可以看到,實(shí)驗(yàn)成功的受體,無(wú)論在熱缺血還是冷缺血時(shí)間,均較死亡的受體明顯縮短,這可能是實(shí)驗(yàn)得以成功的關(guān)鍵點(diǎn)之一。開(kāi)放血流時(shí),先注入羥乙基淀粉有助于改善此階段巨大血流動(dòng)力學(xué)的變化,同時(shí),羥乙基淀粉在再灌注期間具有防止毛細(xì)血管滲漏,減輕組織水腫,增加腸壁血流,提高組織供氧量的作用,減輕了再灌注損傷[7],也是非常重要的因素。
通過(guò)上述措施的應(yīng)用,3例實(shí)驗(yàn)取得了成功,作者認(rèn)為,重視缺血預(yù)處理,缺血后處理,盡量縮短熱缺血和冷缺血的時(shí)間,以及一些藥物的合理應(yīng)用,對(duì)于MVTX術(shù)中防止和減輕IRI具有非常最大的意義。另外,術(shù)中使用血管活性藥物收縮血管提高外周阻力,積極通過(guò)補(bǔ)充新鮮血及液體來(lái)提高血壓,手術(shù)過(guò)程中穩(wěn)定的麻醉,對(duì)減少I(mǎi)RI也有一定的幫助[8]。
MVTX是一個(gè)復(fù)雜的手術(shù),技術(shù)難度大[9],代表了腹腔臟器移植的最高水平。傳統(tǒng)外科手術(shù)無(wú)法切除的腹腔內(nèi)腫瘤,如肝外膽管癌、壺腹部癌、胰腺癌、小腸癌、腸系膜的硬纖維瘤、胃腸道間質(zhì)瘤、廣泛的胃腸道多發(fā)性息肉伴惡變等,以及胃腸道神經(jīng)性疾病、壞死性小腸炎或結(jié)腸炎、腸衰竭、腸系膜血管或腹腔動(dòng)脈完全栓塞等疾病,均為該術(shù)式的手術(shù)適應(yīng)證,具有廣泛的患者群。所以,建立一個(gè)穩(wěn)定的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,能為更好、更廣泛地在臨床開(kāi)展全腹腔臟器移植奠定良好的基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)該實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷某跆剑髡呖偨Y(jié)出了一些有益的經(jīng)驗(yàn),尤其是在防止和減輕IRI方面,當(dāng)然,建立更加穩(wěn)定的MVTX動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P停€需要進(jìn)一步探索和研究。
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10.3969/j.issn.1671-8348.2015.26.034
陳煒(1973-),本科,副主任醫(yī)師,主要從事肝膽胰病的基礎(chǔ)與臨床研究。
R657
B
1671-8348(2015)26-3696-03
2015-03-15
2015-06-26)