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编号:10272270
肝门部冷冻对肝脏血流动力学影响的实验研究
http://www.100md.com 《中国超声医学杂志》 1999年第1期
     作者:罗葆明 刘建平 文艳玲 潘景升 马健鸿 黎锦芳 区庆嘉

    单位:510120 广州市中山医科大学孙逸仙纪念医院超声科(罗葆明、文艳玲、潘景升、马健鸿、黎锦芳),外科(刘建平、区庆嘉)

    关键词:肝门部;冷冻外科;血流动力学;彩色多普勒超声

    中国超声医学杂志990104 摘 要 目的:探讨第一肝门深低温冷冻对肝脏血流动力学的影响。方法:选健康小猪15只,实验组8只,阻断肝门,用冷冻头深低温冷冻第一肝门。对照组7只,仅阻断肝门。以彩色多普勒观察肝动脉及门静脉血流动力学变化,同时做肝功能及肝脏病理检查。结果:实验组动物术后肝动脉阻力指数、搏动指数增加,肝动脉、门静脉血流减慢、血流量减少,肝动脉、门静脉结构无明显改变;胆管系统不可逆损伤;肝功能进行性损害。结论:深低温冷冻第一肝门会严重影响肝动脉、门静脉血流动力学。

    Influence of Hepatic Hemodynamic Induced by Cryosurgery on First Porta Hepatis
, 百拇医药
    Luo Baoming,Liu Jianping,Wen Yanling,et al

    Memorial Hospital,Sun Yet-sen University of Medical Science,guangzhou 510120

    ABSTRACT Objective:To investigate if freezing of the first porta hepatis can lead biliary duct impairment and change hepatic hemodynamics.Method:Fifteen pigs were divided into two groups randomly.In experimental group(n=8),the first porta hepatis was frozen by a dish-like cryoprobe(d=3.0cm)for 3 min with temporarily block the porta hepatis blood flow.Porta hepatis blood flow was blocked without freezing for 3 min in control group(n=7).Hepatic arterial and portal hemodynamics were studied by color Doppler.Liver function and pathological observation were carried out.Results:The resistance index and pulsative index of the hepatic actery of experimental group were higher than those of control group.The hepatic arterial and portal blood velocity and flow volume were decreased significantly.The frozen common bile duct,the left and right hepatic ducts narrowed,and destroyed,the intrahepatic bile ducts dilated,filled with pyogenic bile.There were no obvious structure changes of the hepatic artery and portal vein.Serum concentration of AST,ALT and total bilirubin were progressively increased in experimental group.Conclusion:The biliary system was destroyed,as well as the hepatic arterial and portal hemodynamics were significantly affected by first porta hepatis cryosurgery application.
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    KEY WORDS Porta hepatis Cryosurgery Hemodynamics Color Doppler

    对不能手术切除的肝脏肿瘤行冷冻外科治疗已较广泛应用于临床〔1,2〕,但对肝脏某些特殊部位如第一肝门区的癌肿进行直接深低温冷冻,是否会造成其中管道系统损伤及影响肝脏血流动力学,尚未见有关报道。本文应用彩色多普勒技术,着重探讨第一肝门部冷冻后对肝脏血流动力学的影响。

    资料与方法

    以健康小猪15只,随机分为2组:实验组8只小猪,阻断肝门,用直径3.0cm 的冷冻头冷冻第一肝门3分钟,冷冻温度第1分钟末:-50℃,2分钟末:-110℃,3分钟末:-131℃;对照组7只小猪,仅阻断肝门3分钟。

    所有动物分别于开腹后、实施实验因素前以及实施实验因素后40分钟和4周进行彩色多普勒检查,了解动物的肝实质回声,肝动脉内径(D)、搏动指数(PI)、阻力指数(RI)、血流速度(V)、血流量(Q),门静脉内径(D1)、血流速度(V1)、血流量(Q1)。
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    所有动物于术前及术后1、2、4、8周抽取外周静脉血测血清丙氨酸转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素、白蛋白、球蛋白。术后4周实验组处死4只动物,对照组处死3只动物,取肝脏做病理检查,其余动物做肝组织活检。术后第8周全部处死,取肝脏做病理检查。

    结 果

    肝区声像改变:实验前,所有动物肝区呈均匀稍低回声光点,肝门区门静脉、肝动脉显示清晰,内膜光滑,管腔内未见光团或光斑。实验组动物冷冻后40分钟,肝门冷冻区回声稍增强,回声光点增粗,边界尚清,内部回声尚均匀。其余肝组织回声与冷冻前相同。冷冻后4周,肝区回声光点增粗增强、不均匀,肝门冷冻区见高回声光团,平均3cm×4cm,边界清,内部回声不均。其中一只动物见冷冻区高回声光团压迫肝门区门静脉,彩色多普勒血流显像见受压处门静脉血流明显加速。其余动物肝动脉、门静脉未见局部狭窄,管腔内未见光团或光斑。对照组动物术后肝区声像无变化。

    肝动脉、门静脉血流动力学变化:各组动物彩色多普勒检测结果见表1、2。
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    表1 实验组动物不同时期肝动脉、门静脉血流动力学变化(±s) 血流参数

    术前

    术后40分钟

    术后4周

    PI

    RI

    D(cm)

    V(cm/sec)

    Q(ml/min)

    D1(cm)

    V1(cm/sec)
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    Q1(ml/min)

    0.679±0.265

    0.464±0.123

    0.25±0.04

    64.94±5.64

    211.44±41.97

    0.65±0.07

    22.43±3.36

    388.63±67.18

    0.592±0.189

    0.429±0.101
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    0.27±0.05

    56.16±6.28

    203.25±80.07

    0.62±0.08

    21.23±3.56

    363.50±93.72

    1.634±1.161△▲*

    0.700±0.299△▲*

    0.24±0.02

    38.89±15.97△▲*
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    129.50±51.80△▲*

    0.70±0.09

    14.32±1.39△▲*

    282.15±61.21△▲

    注:△ 术后各时期与术前比较p<0.05;

    * 术后4周与术后40分钟比较p<0.05;

    ▲ 同一时期与对照组比较p<0.05。

    表2 对照组动物不同时期肝动脉、门静脉血流动力学变化(±s) 血流参数
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    术前

    术后40分钟

    术后4周

    PI

    RI

    D(cm)

    V(cm/sec)

    Q(ml/min)

    D1(cm)

    V1(cm/sec)

    Q1(ml/min)

    0.562±0.105
, 百拇医药
    0.418±0.054

    0.27±0.01

    67.64±7.58

    228.21±14.58

    0.69±0.05

    20.23±2.89

    445.00±65.97

    0.543±0.100

    0.407±0.051

    0.26±0.01

    71.53±6.47
, 百拇医药
    221.07±20.12

    0.69±0.04

    19.08±2.48

    424.64±51.31

    0.625±0.152

    0.439±0.054

    0.26±0.02

    67.41±9.17

    207.93±25.79

    0.62±0.05

    24.48±2.51
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    445.14±78.00

    肝功能变化:实验组动物从术后2周开始至术后8周,血清丙氨酸转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素进行性升高,白蛋白下降(与自身术前及对照组同期比较,p<0.05);对照组手术前后肝功能无显著变化(p>0.05)。

    肝脏病理学改变:实验组动物术后4周见肝脏肿大,表面布满大小不等结节,肝门部有一直径约4.0cm的黄褐色组织,其内部部分疤痕化和液化;被冷冻的胆总管及左、右肝管狭窄,部分结构破坏;肝内胆管扩张,管中有较多的脓性胆汁。光镜下见被冷冻的肝实质、胆(肝)总管、左右肝管均呈凝固性坏死,坏死胆管的部分结构破坏;肝动脉、门静脉结构未见明显改变;未冷冻肝实质的许多肝细胞呈气球样变、嗜酸性变,核固缩,部分毛细胆管内存在胆栓;部分肝细胞呈灶性坏死,坏死肝细胞的毛细胆管内的胆汁外溢形成“胆湖”;肝小叶中有小脓肿存在,小叶间胆管扩张,管壁部分坏死。术后8周,大体改变见肝脏缩小,肝门部坏死组织中的胆总管结构完全破坏。光镜下所见与术后4周类似,但未冷冻肝实质的肝小叶内的“胆栓”与“胆湖”较术后4周明显增多。讨 论
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    1963年Cooper研究表明可用冷冻治疗肝脏的原发性和继发性肿瘤,且冷冻可对残癌产生兔疫效应〔3〕。此后动物实验及临床研究表明:冷冻对于手术不能切除的肝癌是一种安全、有效、简便的局部治疗方法〔1,2〕。然而,对肝脏某些特殊部位(如第一肝门部)的癌肿进行直接深低温冷冻,是否会造成其中管道系统损伤及影响肝脏血流动力学,国内外尚未见有关报道。本研究以小猪为实验对象,用冷冻头技术深低温冷冻第一肝门,应用彩色多普勒技术,着重探讨其对肝脏血流动力学的影响。

    一般认为低温冷冻对血管有一定的破坏作用,但不同类型、不同内径的血管,甚至同一血管的不同结构,对冷冻的效应不同。血管壁内的细胞成分,冷冻后最易受到破坏,血管壁中的弹力纤维、胶原纤维的耐受性最好,仍能继续支持血管的形态,维持血液流通。大动脉、大静脉的管壁含较多弹力纤维和胶原纤维,能很好地耐受冷冻,即使受到冷冻破坏,其结构在一定时期内经修复可复原〔4〕。本实验研究表明:实验组动物无论是术后40分钟,还是术后4周,除一只动物见门静脉局部受压外,其余动物均未见肝动脉及门静脉受损之声像。病理研究亦证实肝动脉、门静脉结构无明显损害。然而,冷冻第一肝门是否会对肝动脉、门静脉血流动力学造成影响仍有必要进一步探讨。
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    本研究应用彩色多普勒技术,动态观察冷冻第一肝门前后肝动脉、门静脉血流动力学的变化,结果表明:术后40分钟,肝动脉、门静脉血流动力学彩色多普勒检测参数无显著改变,说明直接冷冻第一肝门,在短期内不会对肝动脉、门静脉血流动力学造成严重影响。然而,术后4周实验组动物的肝动脉阻力指数、搏动指数较术前及对照组同期均显著增高(p<0.05);肝动脉、门静脉血流速度、血流量均显著降低(p<0.05)。既往研究表明单纯结扎肝叶肝胆管分支,会导致胆管扩张和纤维组织增生而压迫门静脉分支〔5〕。黄氏在结扎兔的一侧肝管后,用血管铸型和扫描电镜观察到:与被结扎肝胆管伴行的门静脉分支变细甚至狭窄〔6〕。慢性胆总管结扎后,造成肝外阻塞性黄疸,肝动脉血流下降,门静脉血管阻力增加,门静脉血流减少〔7〕。本实验病理研究表明:冷冻第一肝门所致的胆管损伤的病程变化(阻塞性黄疸,化脓性胆管炎)与慢性胆管结扎类似,因此,冷冻第一肝门后肝动脉、门静脉血流动力学改变的原因与慢性胆管结扎后肝动脉、门静脉血流动力学改变的原因是一致的。且由于化脓性胆管炎的存在,导致肝内间质压力增高,引起肝动脉 门静脉血管阻力增加,加重了肝动脉、门静脉血流量减少。因此,冷冻第一肝门后造成的肝外阻塞性黄疸与化脓性胆管炎,是引起肝动脉、门静脉血流动力学改变的根本原因。
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    本研究表明:深低温冷冻第一肝门会对胆管系统造成不可逆损伤,尽管对肝动脉、门静脉主干的管壁结构不会造成明显损害,但肝门部较大的冷冻坏死组织会对门静脉造成压迫,且严重影响肝动脉、门静脉血流动力学,从而不利于肝脏修复及肝功能恢复。故操作时须对胆管系统、肝动脉及门静脉加以妥善保护,以免出现严重并发症。

    参考文献

    [1]周信达,余业勤,汤钊猷,等。冷冻外科治疗肝癌.癌症,1993,12(4):315~317

    [2]Weaver ML,Atkinson D,Zemel R,et al.Hepatic cryosurgery in treating colorectal metastases.Cancer,1995,76(2):210~214

    [3]Cooper IS.Cryogenic Surgery:A new method of destruction or extripation of benign or malignant tissues.New Engl J Med,1963,268(14):743~749
, http://www.100md.com
    [4]Gage AA.Freezing injury to large blood vessels in dogs(with comments on the effect of experimental freezing of bile ducts).Surgery,1967,61:748~754

    [5]黎洪浩,区庆嘉,陈积圣,等.肝外科中结扎部分肝胆管后相应肝组织保留价值的实验研究.中山医科大学学报,1992,13(1):35~37

    [6]黄晓强,杨可祯,黄志强,等.阻断胆管后肝微循环改变的实验研究.中华实验外科杂志,1987,4(4):151~153

    [7]Bomzon,Rosenberg M,Gali D,et al.Systemic hypotention and decrease pressor in dogs with chronic bile duct ligation.Hepatology,1986,6:595~600

    (1998-07-13收稿), 百拇医药