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兔煤工尘肺模型HRCT表现与病理学对照研究
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兔煤工尘肺模型HRCT表现与病理学对照研究
煤尘肺是我国工业化发展进程中发病率较高[1-2]的职业病,发病机制至今尚未完全阐明,这对尘肺患者的治疗造成困难。本实验旨在通过复制无创性兔煤尘肺模型,记录不同时期兔肺的HRCT表现与病理结果,行对照,系统地观察此病在兔肺的演变过程,分析煤尘肺在兔肺的影像学特征及其病理基础,现报道如下。
1实验材料
1.1试验器材
新生儿喉镜,片长70~90cm;导管直径0.3cm,长14cm[3,4];导丝,10cm。
1.2药物配置
3%戊巴比妥钠[5]配制:精密称取3.00g戊巴比妥钠,溶于100mL蒸馏水得3%戊巴比妥钠溶液,用量1mL/kg。术中根据需要可适当加(0.2~0.5)mL/kg的剂量;青霉素针剂160万U/支,每只20万U/d。
1.3动物选择
雄性白兔40只,体重2~3kg,山西医科大学实验动物中心提供,造模前观察2周。
1.4悬液制备
将煤尘样品(东山煤矿提供,小于5μm的粉尘颗粒占95%以上,游离SiO2含量8%)烘干,生理盐水配成100mg/mL的煤尘悬液,高压灭菌,用前充分震荡30min以上。
2方法
2.1实验分组
白兔40只随机分为五组,内分煤尘组和对照组,各期煤尘组5只,对照组3只,煤尘组兔气管内注入100mg/mL(灌注量2mL/kg)煤尘悬液,间隔1周,再次注入同剂量悬液;对照组注入同等剂量生理盐水。
2.2模型制备
将饲养观察2周的兔麻醉后固定于手术台上,插入新生儿喉镜,尽量向上提拉颈项,使镜片上压暴露声门,看清声带后,将穿入导丝的塑料气管导管经口从声门处插入,导管进入气管后动物出现轻度呛咳,拔出导丝,观察气流,以确定导管在气管内,并在导管末端迅速接上定量浓度(100mg/mL)粉尘的注射器,粉尘注入后,迅速拔出导管和喉镜,轻揉双肺片刻,使粉尘自然进入左、右支气管。为预防感染,造模前、后3d,每只兔注射青霉素20万U。
2.3扫描方案
16排螺旋CT(美国GElightspeed)行胸部扫描,螺距1.37:1,层厚2mm,骨算法重建[6],所有图像均在GE工作站ADW(advantageworkstation)4.1上进行后处理。各期分别按上述扫描方案行CT检查,分析记录影像学表现和感兴趣区。
2.4标本制作
各期兔行CT扫描后,按照尘肺病理诊断标准GBZ25-2002[7]的要求,于处死后24h内行离体标本制作并将标本固定5d后切开检查。
2.5病理检查与分析
参照影像学结果,感兴趣区各期、各组兔右肺尖、心、膈叶及肺门水平各取一块组织(中间叶较小,略去不计)[8],分组标记。脱水、石蜡包埋后,4μm的厚度连续切片,兴趣区分别行HE、MASSON染色,肺组织实质、间质病理学结果分析记录。
2.6统计学处理
数据的统计在SPSS13.0软件上分析,秩和检验用于分析各造模时间段影像学(表1)和病理表现(表2)的差异,分别得出H=10.508,P=0.033,H=13.640,P=0.009,各时间段差异有统计学意义;Spearman秩相关用于分析各时间段HRCT表现与病理进程,得出所有观察时间段HRCT表现与病理表现均有相关性,HRCT表现与病理进程呈正相关存在。
2结果
以每个肺叶的兴趣区为基本单位,依据Szapiel[12]方法确定病理进程的分级:Ⅰ级:无明显肺泡炎症或间质纤维化;Ⅱ级:肺泡炎症+间质纤维化面积小于20%;Ⅲ级:肺泡炎症+间质纤维化面积20%~50%;Ⅳ级:肺泡炎症+间质纤维化面积>50%,肺泡结构紊乱。
2.1正常组
HRCT:兔肺纹理清晰,可见到支气管或血管形成的纹理影,走行自然(封三图1C图所示)。呼吸伪影存在,双下肺纹理稍乱,但本身光滑,无增粗,肺实质内密度均匀。病理表现:正常肺组织及肺泡结构,支气管上皮完好,黏膜光滑,各层结构清晰(封三图1A图所示)。
2.2尘肺组
HRCT:2周、1个月见特征性纤维索条影,粗细不一,长度1~4cm,不规则状,以双上肺为著,并可
见到毛玻璃样密度(封三图1D图横箭头所示);2~3个月条片状的纤维条索影增多,较以前变细,局部毛玻璃样密度减低,纤维化病变收缩(封三图1D图竖箭头所示),牵拉周围结构,周围血管及支气管变形(封三图1E图横箭头所示),部分见支气管扩张,并可见肺气肿征象;3~5个月:有反复出现的毛玻璃影,纤维化条索边界更锐利,收缩牵拉周围结构,周围组织结构变形,支气管血管束增粗(封三图1F图竖箭头示)
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