X线外照射抑制兔气道良性狭窄模型支架置入后粘膜增生的研究

摘要

背景和目的：
　　气道狭窄是临床上常见的呼吸系统疾病，它是指由各种原因导致的气管及（或）支气管阻塞或外压性狭窄，从而导致远端的阻塞性肺炎、阻塞性肺不张、或阻塞性肺气肿，在临床上常表现为胸闷、气短等缺氧症状，严重狭窄可导致重度呼吸困难，加之痰液排出不畅甚至可导致窒息死亡，必要时需急诊行气管插管或气管切开解除狭窄，改善症状。其按致病因素可分为良性气道狭窄和恶性气道狭窄，国内导致良性气道狭窄的病因大多数为气管支气管结核，其次是气管插管或气管切开等。
　　气道良性狭窄的治疗既往多以外科手术切除为主，常见的手术方式有段性切除+端端吻合术、袖状切除+气道成形术，术后吻合口狭窄发生率高，而且患者严重的气道狭窄导致无法气管插管，无法机械通气，自然无法全麻进行外科手术。近年来气道内支架置入快速解除气道狭窄，缓解呼吸困难可取得立竿见影的效果，已得到广大临床医生的认可，随着新型介入材料的研发，介入技术越来越多的应用于良性气道狭窄疾病的治疗，而且也逐渐替代外科手术成为气道良性狭窄的首选，常见的介入手术治疗包括：腔内消融、球囊扩张、内支架置入等，然而气道内支架置入后的一些并发症严重制约了其在良性气道狭窄治疗的推广，其中最主要的是支架置入后气道再狭窄，其病因多是由支架置入后肉芽组织过度增生所致，如何预防肉芽组织增生将对气道再次狭窄的预防有深远意义。
　　自从1895年伦琴发现X射线以来，放射治疗在恶性肿瘤治疗方面取得了很大发展，放疗设备的不断更新，使得放疗亦常见用于良性病变的治疗，如心血管支架置入后再狭窄的预防及皮肤瘢痕组织的治疗，本实验通过建立兔良性气道狭窄模型支架置入后X线外照射处理，比较不同剂量组下气道的狭窄程度，探索 X线外照射对兔气道良性狭窄模型支架置入术后肉芽组织增生的抑制作用。
　　材料和方法：
　　1.气道良性狭窄模型建立取健康的4月月龄新西兰大耳兔32只，不限雌雄，重2.5～3kg，通过兔颈部气管软骨环间切开气管，使用尼龙毛刷刮擦及无水酒精涂擦的方法制作气管良性狭窄动物模型，1个月后胸部CT扫描并气道三维重建观察气道狭窄程度；
　　2. X线透视下将8mm*20mm的镍钛合金裸支架置入于气道良性狭窄模型的气管狭窄处以解除狭窄，后随机分为20Gy、30Gy、40Gy组及对照组，每组各8只实验兔，将20Gy组以7Gy/d剂量率照射2次，30Gy组以7Gy/d剂量率照射3次，40Gy组以8Gy/d剂量率照射3次，每次照射间隔5天，分别于4周及8周各处死各组一半实验动物，处死前1天行胸部螺旋CT扫描，统计各组气道狭窄率。
　　实验结果：
　　1.狭窄模型制作4周后所有动物均存活，狭窄程度约42-85％，根据Myer—Cotton狭窄分级（狭窄面积减少程度，I度狭窄为0-50%，Ⅱ度狭窄为51-70%，Ⅲ度狭窄为71-99%，Ⅳ度狭窄为完全堵塞）评估，其中Ⅰ度狭窄（4/32），Ⅱ度狭窄（18/32），Ⅲ度狭窄（10/32）。
　　2.外照射处理4周后，20Gy组气道狭窄程度为(48.2±5.8)%；30Gy组气道狭窄程度为(35.25±5.5)%；40Gy组气道狭窄程度为(30.93±5.8)%；对照组气道狭窄程度为(58.4±7.9)%；外照射后8周后，20Gy组气道狭窄程度为(54.5±4.6)%；30Gy组气道狭窄程度为(38.8±5.3)%；40Gy组气道狭窄程度为(33.9±6.2)%；对照组气道狭窄程度为(70.7±5.1)%。外照射后4周和8周发现对照组实验兔气道平均狭窄程度与20Gy组、30Gy组、40Gy组平均气道狭窄程度之间均有统计学意义（p＜0.05）；20Gy组与30Gy组、20Gy组与40Gy组实验兔的气道平均狭窄程度之间的差异则具有统计学意义（p<0.05），30Gy组与40Gy组实验兔的气道平均狭窄程度之间的差异无统计学意义（p＞0.05）。20Gy组相比于对照组可以减少肉芽组织增生，其实验组兔子所接受剂量较少，因此放射相关并发症发生率较低，30Gy组相比于20Gy组在抑制肉芽组织增生方面有明显差异，且相对并发症较少，而40Gy组与30Gy组在抑制肉芽组织增生方面无明显差异，放射相关并发症较30Gy组严重，因此，推荐30Gy总剂量分次照射。
　　3.病理及大体标本观察
　　实验兔处死后，尸体解剖可见支架两端可见明显肉芽组织增生，表面可见白色脓性分泌物，气道粘膜局部水肿。光镜下可见气管粘膜全层伴有大量纤维母细胞增生，肉芽纤维组织增生，局部软骨可见炎细胞浸润破坏。部分小血管管壁纤维素性坏死伴炎性细胞浸润。黏膜下层及外层少量浆细胞为主的炎细胞浸润。气道管腔明显狭窄，气管黏膜全层可见少至中等量炎性细胞浸润。
　　结论：
　　1、通过兔颈部气管软骨环间切开气管，使用气道尼龙毛刷刮擦及无水酒精涂擦成功制作良性气管狭窄动物模型，4周后气道狭窄程度约（63.1±10.6）%；
　　2、放疗可以有效抑制兔良性气道狭窄模型支架置入术后肉芽组织增生，本次实验推荐30Gy总剂量分次照射，对以后放射性气道支架的研发提供基础研究。

目录

声明

缩略词对照表

前言

1. 兔狭窄模型的建立

1.1 材料

1.2 实验方法

1.3 实验结果

1.4 讨论

2. X线体外照射对兔气道良性狭窄模型支架置入术后肉芽组织增生的抑制作用

2.1 材料

2.2 实验方法

2.3 实验结果

2.4 讨论

2.5 结论

附图

参考文献

综述:气道支架置入术后再狭窄的预防及治疗进展

个人简历、在校期间发表的论文

致谢