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肝硬化大鼠ALPPS模型的建立

2018-04-03肖遵强黄静于茜张孔亮熊超杰陆才德

浙江医学 2018年5期
关键词:门静脉腹腔肝硬化

肖遵强 黄静 于茜 张孔亮 熊超杰 陆才德

原发性肝癌是国人最常见的恶性肿瘤之一[1]。目前临床治疗肝癌最有效的方法是手术切除,但我国大部分肝癌患者有乙型肝炎肝硬化背景,肝硬化后肝脏可切除体积减少,术后往往出现肝脏剩余体积不足,导致肝衰竭。2012年德国学者首次报道了一种新的手术方式-联合门静脉结扎与原位肝脏劈离的二步肝切除术(associating liver partition with portal vein ligation for staged hepatectomy,ALPPS)[2]。ALPPS可在短期内大大增加术后肝脏剩余体积,提高手术切除率,但该术式主要应用于转移性肝癌[3],应用于原发性肝癌的报道少见。目前已有正常大鼠ALPPS模型建立的报道[4-5]。本研究在肝硬化大鼠上成功建立ALPPS模型,现报道如下,以供同行参考。

1 材料和方法

1.1材料113只健康雄性SD大鼠购于浙江省医学科学院,饲养于宁波大学无特定病原体(SPF)级动物房,周龄6~8周,体重(200±20)g。四氯化碳(CCl4)、1%戊巴比妥钠购于宁波航景生物有限公司,青霉素购于山东圣旺药业有限公司,苏木素-伊红购于北京索莱宝科技有限公司。手术显微镜购于美国Olympus公司,显微外科手术器械为北京北方三友医疗器械有限公司产品,托盘天平购于宁波市义久电子科技有限公司,单微级电凝购于广州市邦善医疗器械有限公司,2-0丝线、5-0丝线、8-0丝线为美国强生公司产品,自制鼠台。

1.2方法

1.2.1大鼠肝硬化模型建立采用腹腔注射CCl4的方法建立大鼠肝硬化模型[6],60%CCl4的橄榄油溶液3ml/g腹腔皮下注射,3次/周。50只大鼠按腹腔注射CCl4的时间分为正常组和实验组,实验组又分为4周组、8周组、12周组、16周组,每组10只。4个实验组分别于第4、8、12、16周末处死大鼠,正常组于16周末处死大鼠。

1.2.2肝硬化大鼠ALPPS模型建立[图1、图2(见插页)]选取成模率最高的实验组,按照该组方法再建肝硬化大鼠模型50只。该50只肝硬化大鼠行ALPPS。所有操作均在清洁的环境下实施。所有大鼠术前禁食12 h、禁水4 h。手术方法:1%戊巴比妥钠(40mg/kg)腹腔注射麻醉,腹部剃毛后,固定于鼠板,消毒铺巾,放置于显微镜下,作正中切口,逐层开腹;开腹后首先游离大鼠镰状韧带,沿肝叶游离肝周韧带,充分松解肝脏,用湿润棉签将肝叶翻出腹腔,暴露肝门结构,注意切勿暴力翻转,避免肝脏划伤;自门静脉下端向上端分离门静脉,避免损伤胆管;沿各肝叶外解剖门静脉分支,并使与之伴行的肝动脉与肝胆管之间有较充分的空隙。大鼠肝脏按顺时钟方向分为尾叶、右叶、中叶、左内叶、左外叶、乳头叶,各叶具有相对独立的Glisson系统和脉管回流系统,用5-0丝线分别结扎大鼠尾叶、右叶、左外叶、左内叶处门静脉分支,保留中叶及乳头叶血供。当出现右叶与左内叶缺血线后作标记,采用8-0丝线结扎左右肝实质后用显微剪沿缺血线标记进行肝实质劈离。肝断面出血点用8-0丝线结扎或用微单级电凝止血。最后,用无菌塑料薄膜包裹肝断面,防止术后断面粘连,术后用5%葡萄糖氯化钠溶液5ml腹腔内滴注,予2-0丝线关腹;术毕,青霉素20万U/kg大腿内侧肌肉注射,38℃电热毯复温至大鼠苏醒。术后7d处死大鼠,观察肝脏结构。

图1 SD大鼠各门静脉分支、肝叶比重及ALPPS示意图

1.3观察指标各组肝硬化大鼠处死后,肝脏组织固定保存于甲醛溶液中,组织切片后行HE染色,在Olympus显微镜下观察肝脏组织形态学变化,以出现假小叶视为建模成功,比较各组大鼠成模率。肝硬化大鼠ALPPS模型以大鼠术后存活7d及以上视为建模成功,观察肝硬化大鼠ALPPS建模成功率。

2 结果

2.1肝硬化大鼠建模结果

2.1.1一般情况4周组、8周组、正常组大鼠至处死时间前全部存活(死亡率0.0%),12周组大鼠至处死时间前死亡2只(死亡率20.0%,),16周组大鼠至处死时间前死亡7只(死亡率70.0%)。解剖死亡大鼠,腹腔未见明显损伤,考虑长时间腹腔注射CCl4,个体剂量不耐受,中枢抑制、呼吸衰竭致死亡。12周组成模率最高,为80.0%,各组大鼠成模率比较见表1。

表1 各组大鼠成模率比较

2.1.2大鼠肝脏改变见图3(插页)。

由图3可见,正常组大鼠肝脏被膜光滑,呈暗红色,质地中等,边缘锐利。实验组大鼠随着腹腔注射CCl4时间的延长,肝脏被膜见部分纤维化,色泽较正常肝脏暗淡,质地偏硬,边缘圆钝,肝脏被膜与邻近器官有轻度粘连;肝脏病理改变为肝细胞脂肪变性和炎症同时存在,肝组织出现不同程度的水样变性及气球样变性,变性程度轻者肝细胞肿大,胞质疏松、淡染,有些肝细胞内可见小空泡形成,变性程度较重者细胞体积明显增大变圆;随着腹腔CCl4注射时间的延长,8周组炎症及脂肪变性最明显,12周组可见肝纤维化明显增加。

2.2肝硬化大鼠ALPPS建模结果本研究选择12周组肝硬化大鼠为行ALPPS的大鼠。50只肝硬化大鼠,术后存活7d及以上40只,建模成功率为80.0%,手术时间(26.75±12.15)min;死亡原因主要为术前麻醉过深,术中失血、膈肌穿孔、下腔静脉损伤、肝静脉分支损伤,术后肝功能衰竭、胆瘘、腹腔感染。存活大鼠7d后处死可见肝右中叶明显增大。

3 讨论

CCl4是建立肝硬化大鼠模型的常见诱导剂,其主要的诱导机制是是氧化应激反应,通过细胞色素p450介导活化引起的实验性肝损伤的自由基[7],影响肝细胞的细胞膜结构和功能,纤维结缔组织明显增生,最终形成肝硬化。腹腔注射具有操作简便、动物吸收快、肝药物浓度高、成模时间短、毒副作用降低等优点,死亡率为20%~35%[8]。崔承虎等[9]报道腹腔注射给药肝硬化建模效果优于皮下注射和灌胃方法,大鼠死亡率腹腔注射、皮下注射、灌胃依次升高。本研究需二次建模,需选择肝硬化成模率高且建模时间短的方法,保证行ALPPS手术时,大鼠尽可能处于壮年期,减少鼠龄对ALPPS效果的影响。

SD实验大鼠是一种应用广泛的实验动物,在解剖和组织结构、生理现象、生化代谢、疾病的发生机理特点等方面与人类很相似。大鼠肝脏按顺时钟方向分为尾叶、右叶、中叶、左内叶、左外叶、乳头叶,各叶具有相对独立的Glisson系统和脉管回流系统,各肝叶形态、比例较为恒定,易行门静脉分支的分离和结扎,而对其他肝叶无影响[10]。另外,大鼠肝中叶与左内叶解剖上虽然相连,但血供独立,为肝实质离断模型建立创造条件。有学者采用保留中叶的血供,劈离肝中叶与左内侧叶术式的ALPPS模型,其保留的残肝约为28%[10]。笔者曾用16周组大鼠与12周组大鼠行预实验,结果显示16周组与12周肝硬化大鼠行ALPPS后,7d内大鼠均死亡,考虑肝硬化后,术后肝剩余体积不足,出现肝衰竭死亡。为此,笔者参考SD大鼠肝叶的解剖[11],增加了不结扎肝叶的数量,保留中叶及乳头叶的血供,其保留的残肝约为35%。但笔者发现16周组大鼠依然无法耐受手术,而12周组肝硬化大鼠尚能耐受手术,其原因可能是16周组大鼠肝硬化更为严重。另外,分析肝硬化大鼠成模率,16周组大鼠肝硬化成模率远低于12周组,故本实验采用12周组肝硬化大鼠作为ALPPS建模大鼠。

笔者总结ALPPS操作要点如下。(1)手术入路:开腹时应选择正中切口,防止腹壁静脉损伤,减少出血,且切口不易过大,以4~5cm为宜,避免肠管外露影响操作,同时避免术后感染风险的增加。(2)手术暴露:因大鼠肝脏位于横膈下的上腹部,位置较高,常规难以暴露,可在大鼠背部垫高,使肝脏位置下移,易于暴露;肝镰状韧带是肝中叶和左内叶的分隔标志,切断此韧带时,应在明视下操作,防止损伤膈肌,造成大鼠气胸死亡。(3)术中结扎:肝十二指肠韧带起于第一肝门,止于十二指肠,前窄后阔,可在显微镜下,先从十二指肠段处分离3者,以丝线分别悬吊;肝背下腔静脉被肝中叶、左内叶及尾状叶少许肝组织包绕,结扎右叶及尾叶时,应尽量在肝外解剖Glisson系统,且探针方向尽量沿矢状位解剖,避免探针捅伤肝背下腔静脉,引起术中难以控制的大出血。左外叶、左内叶血管共干,目前倾向于将左内叶与肝中叶视为同一解剖单位[11-12],在肝外辨别其血管共干,避免单支结扎。(4)肝叶劈离:上述血管结扎后,正常大鼠可于中叶及左内叶见一明显缺血线,但肝硬化大鼠肝脏色泽较深,有时并不明显。行肝中叶及左内叶劈离时,可沿镰状韧带右侧约1mm进行。因肝中叶静脉直接汇入腔静脉,与肝镰状韧带平面几乎垂直,要避免损伤肝中叶静脉,以免造成术中大出血及血管内气栓。

综上所述,在CCl4腹腔注射法建立肝硬化大鼠模型上行ALPPS是安全可行的,可增大术后肝脏剩余体积。

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