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编号:10235422
肺灌洗排尘病因治疗的资料分析和实验研究
http://www.100md.com 《中国职业医学》 2000年第1期
     作者:张琪凤 张卓 毛国根 张群卫 杜英杰

    单位:张琪凤(310031 杭州市,浙江大学医学院尘肺教研室); 张卓(310031 杭州市,浙江大学医学院尘肺教研室); 毛国根(310031 杭州市,浙江大学医学院尘肺教研室); 张群卫(310031 杭州市,浙江大学医学院尘肺教研室); 杜英杰(310031 杭州市,浙江大学医学院尘肺教研室)

    关键词:肺灌洗 病因治疗;肺间质封闭技术;肺间质排尘

    中国职业医学000102 摘 要:目的 针对支气管肺泡灌洗术(BAL)治疗尘肺存在议点,探讨BAL治疗尘肺的可能性。方法 对BAL治疗尘肺理论依据、肺间质排尘以及影响排尘的主要因素,进行了资料分析和实验研究。结果 尘肺发生发展的剂量反应和剂量效应关系,为BAL治疗尘肺奠定了理论基础;肺间质封闭技术建立及其应用,证实了肺间质内沉积尘和PAM可随BALF排出体外;尘肺病变程度和染尘后持续时间是影响排尘量的主要因素;模拟BAL减尘实验的效果,加深了对尘肺BAL治疗的正确认识。结论 BAL拟用于早期和急性尘肺的治疗。
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    分类号:R135.2 文献标识码:A

    Data analysis and experimental study on pathogenic therapy of lung lavage for dust removal

    ZHANG Oifeng, ZHANG Zhuo, MAO Guogen, et al

    (Medical Institute, Zhejiang University, Hangzhou 310031, China)

    Abstract: Objective Regarding the disagreement on BAL therapy of pneumoconiosis, the main objective is to explore the possibility of BAL therapy of pneumoconiosis. Methods Systematic data analysis and experimental study on academic evidence of BAL therapy of pneumoconiosis, and main factors affecting pulmonary interstitial dust removal.Results The dose-dependent manner in occurrence and development of pneumoconiosis would provide the academic basis for lung lavage; the establishment of pulmonary interstitial blockade and its application verified that the possibility of dusts deposition in interstitum and PAM its removal with BALF; the pathologic degree of pneumoconiosis and time after dust exposure would be the critical reasons on amount of dust removal; the effect of BAL reducing-dusts appeared to deepen the accurate understanding on BAL therapy of pneumoconiosis. Conclusion BAL would be useful in early and acute pneumoconiosis treatment.
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    Key words:lung lavage, pathologic therapy, pulmonary interstitial blockade, pulmonary interstitial dust removal▲

    支气管肺泡灌洗术(BAL)是一种相对安全无创伤性的诊治方法。随着纤维支气管镜不断改善和麻醉技术的发展,已在肺疾患的诊断、治疗和预后判断等方面得到广泛的应用。而用于尘肺治疗,最早见于国外(Mason 1982)的一例报道,国内起始于1986年[1],虽然被治疗的病人已逾千例,但不可否认对该治疗方法是否能洗出肺间质内沉积尘、远期疗效和应用前景等方面,还存在着不同的见解。为探讨BAL治疗尘肺的可能性、能否洗出肺间质内的沉积尘以及BAL临床治疗病例的选择等问题,开展了如下的资料分析和实验研究。

    1 BAL排尘治疗尘肺的理论依据

    为寻找BAL排尘治疗尘肺的理论依据,我们对尸解肺组织检测和体外细胞毒理学等方面的资料进行了分析。利用尸解资料阐明肺内沉积尘量与尘肺患者X线片和病理改变之间的关系。以King为代表的尸检资料表明,当肺内沉积尘为15.5 g时,肺内病理改变为粉尘网织纤维化;当肺内沉积尘为30.0 g时,病变为网织纤维化混合结节;当沉积尘为54.2 g时,则出现融合纤维化结节。又如英国爱丁堡职业卫生研究所,将肺内沉积尘量与患者生前胸部X线病变作了对比。当肺内沉积尘各为8.7、9.2、14.3、15.8、17.9和20.9 g时,其生前胸部X线病变分别为少量斑点阴影、结节<3 mm、结节>3 mm、PMF<50 mm、PMF>50 mm和PMF占全肺1/6以上[2]。用体外细胞培养方法,检测不同剂量的SiO2对肺泡巨噬细胞(PAM)膜损伤研究同样显示,PAM膜通透性和膜破坏程度均和加入SiO2粉尘剂量(50、100、200、400 mg/L)密切相关。PAM细胞内K+含量随加尘量增加而减少,LDH活性相反而逐渐升高,存在剂量反应关系[3]
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    通过资料分析和实验研究结果表明肺内沉积量越少,其尘肺病变越轻;PAM膜损伤程度,随染尘量的减少而降低,从而进一步验证了尘肺发生发展间存在着剂量反应和剂量效应关系,以此推测,通过BAL洗出肺内沉积尘,可望减缓新发病变的发生与发展。

    2 肺间质封闭技术的建立[4]

    回顾实验性矽肺病理形成过程显示,从动物染尘第7天开始,肺间质内即出现大量的游离尘和尘细胞,第15天肺间质明显增厚,并可见Ⅰ~Ⅱ级的细胞性结节病变,随染尘后时间的延长,至第180天矽肺病变逐渐由细胞成份转化为网织纤维、胶原纤维构成的典型的矽肺病变,在该病变的中间或外围处仍可见到散在的尘细胞。实验性矽肺病变形成过程显示,病变和沉积尘主要在肺间质,尤其是矽肺患者是长期吸入生产性粉尘,其间质病变更为明显。BAL是否可以洗出肺间质内的沉积尘和尘细胞?是BAL病因治疗尘肺的关键。为探讨该问题,浙江大学医学院尘肺研究室以反证法建立了“肺间质封闭技术(Pulmonary interstitum blockade, PIB)”。该技术通过有关实验证明,尿素的BAL排出封闭组与非封闭组间各BAL段均无显著性差别(P>0.05),保证两组间BAL操作是均衡的。白蛋白和PAM的BAL排出,两组间有显著性差别(P<0.05),而第一BAL段的排出两组水平相同,从第二BAL段开始,封闭组白蛋白和PAM总数水平急骤下降,与非封闭组比有显著性差别(P<0.01)。由以上结果表明,PIB技术不影响肺泡上皮表层液体(Epithelial lining fluid, EIF)内可溶性成份和细胞成份的生物活性,并能正常完全地洗出,可以认为肺间质灌流30 min即可达到良好的间质封闭效果。从两组间之差值排出量,可以“部分地”定量肺间质细胞和白蛋白的BAL排出量。为研究间质内沉积尘的排出提供了理想的实验手段。
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    3 肺间质封闭技术的应用[4]

    实验性矽肺大鼠各肺叶间病变分布的均匀性是影响BAL内容物排出的重要因素,为使染尘均匀而不影响封闭组与非封闭组间的可比性,本研究采用了非暴露式三次气管内染尘方法。大鼠染尘后29天随机分成封闭与非封闭两组。封闭组大鼠肺按PIB技术操作,用封闭液灌注固定30 min后,开始以生理盐水(37℃)按Myrvik法进行BAL,非封闭组大鼠直接进行BAL,测定两组灌洗液(BALF)中PAM总数和游离SiO2含量,并计算两组间BALF排出量的差值。结果表明,封闭组与非封闭组BALF中PAM总数和游离SiO2含量均有显著性差别(P<0.01),各为封闭组的1.94倍和15.7倍(见表1)。矽肺大鼠肺间质中PAM和SiO2的排出分别占全部排出量的66%和93%,表明BAL不仅排出肺间质内沉积尘和尘细胞,而且间质排尘是BAL排尘的主要来源。

    表1 两组矽肺大鼠BALF中PAM和SiO2测定结果(±s) 组 别
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    n

    PAM(×107)

    SiO2(×10-2mg)

    非封闭组

    7

    5.14±14

    100.96±56.76

    封闭组

    8

    1.84±0.62

    6.79±5.70

    t检验,P<0.014 BAL排尘最佳时间
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    该部分内容主要观察大鼠染尘后,不同时间BALF中排出物含量的动态变化,寻找BAL排尘最佳时间。实验结果表明,染尘不同时间大鼠BALF中SiO2含量、细胞总数、LDH活性、总蛋白和LPO含量等指标均显著高于相应对照组(P<0.01、P<0.05),其中以染尘后第7、15天排出量最高,随时间的延长,各指标排出量逐渐减少,染尘早期7、15、30天分别与染尘90、180天相比,差别有非常显意义(P<0.01)[5]。在上述研究的基础上,进一步观察了尘肺病变程度对BAL排尘效果的影响。观察结果表明,实验矽肺大鼠BALF中SiO2含量和细胞总数均以Ⅰ级病变组最高,Ⅱ、Ⅲ级病变组次之,Ⅳ级病变组最低。Ⅰ、Ⅱ级病变组分别与Ⅳ级病变组比较,具有显著性差别(P<0.05、P<0.01,见表2)[6]。BALF中排出的矽尘和细胞成份,均随矽肺病变加重而减少;同时也随染尘后持续的时间越长而受影响。以此推论,在临床行BAL治疗尘肺时,应选择早期病变(疑似或Ⅰ期尘肺)和脱离粉尘时间短者为宜。
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    表2 矽肺病变程度对大鼠BAL排尘的影响 指标

    病变分级

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    SiO2含量(mg)

    5.75±2.42

    4.88±1.97

    3.21±0.82

    2.76±1.02

    细胞总数(×106)
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    62.60±20.4

    44.4±4.4

    27.9±9.1

    21.3±2.5

    注:Ⅰ、Ⅱ级与Ⅳ组病变比P<0.05,P<0.01;除Ⅲ级的例数7例外,其余各级均为8例5 模拟BAL排尘的体外实验

    试图模拟临床BAL排尘,提高感观认识,本研究采用了体外细胞培养减尘方法,观察不同剂量SiO2粉尘对PAM毒性作用及其减尘后的生物效应。实验设有50、100、200和400 mg/L SiO2粉尘组。各剂量组与PAM培养一定时间进行减尘,并与原剂量组进行比较,实验结果表明,各剂量组经减尘后,LDH活性分别由原有的88.21、134.58、163.28和190.44 U下降为58.65、112.03、122.34和118.85 U;细胞内K+含量分别由原有的58.93、55.93、49.19和43.07 mg/1010PAM而增加至75.03、73.61、65.51和53.94 mg/1010PAM;细胞存活率也由原有的85.75、76.75、65.59和34.99%上升到87.22、79.37、71.59和49.02%。上述实验表明,不同剂量SiO2对PAM膜损伤程度不同,减尘后其损伤程度有所下降而减弱;剂量越大,减尘后的生物效应越好。提示,BAL排尘治疗尘肺以选择接尘浓度高的急性尘肺患者为宜,以求减缓尘肺发展的速度,提高病人生存年限。
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    6 讨论

    综上所述,本课题系统地探讨和研究了BAL排尘治疗尘肺的理论依据、肺间质封闭技术的建立及其应用、BAL排尘最佳时间以及BAL排尘体外模拟实验等5部分内容,从而验证和阐明了几个被人所关注的问题。通过尘肺发生发展的剂量反应和剂量效应关系资料分析,为BAL排尘病因治疗尘肺提供了理论依据;通过PIB的建立及其应用研究,为BAL肺间质排尘提供了实验手段,并证明了BAL不但有效地排出肺泡腔内的内容物,而且也很好地排出了肺间质内的沉积尘和PAM,通过计算统计间质内粉尘排出是BAL排尘的主要来源。为此我们同意Feng[7]的观点,干脆称之为“支气管肺泡间质灌洗(broncho-alveolar interstitial lavage)”;通过BAL排尘最佳时间研究结果表明,动物染尘后持续时间和矽肺病变程度,是影响BAL排尘效果的重要因素,以染尘后持续时间短者和病变轻者排出粉尘量最多,效果最好。特别是模拟BAL排尘的减尘实验表明,染尘剂量越大,减尘后生物效应越大,效果越好。以此类推,BAL排尘治疗以选择病变轻、脱尘早和急性尘肺为宜。最后对BAL排尘治疗提供几点粗浅的认识和建议。
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    6.1 几十年的尘肺治疗研究取得了一定的成绩,但不可否认当前仍无根治方法,为此首先要严格贯彻“预防为主”的卫生方针,控制新发病例的发生,是当务之急。

    6.2 BAL排尘病因治疗尘肺,是一项新起的防治方法,它可以洗出病人肺中的沉积尘和有害物质,其来源不仅来自肺泡腔,也来自肺间质而且是主要来源,提示对新发病变的控制可能是有益的。

    6.3 肺间质排尘的可能机制:①大容量肺灌洗时,肺间质和肺泡腔之间产生流体静水压,使间质内容物容易穿过肺泡上皮进入肺泡腔;②灌洗时,肺表面活性物质被稀释,致使肺上皮细胞间连接变松散,致使间质内容物易进入肺泡腔;③矽肺发病过程中Ⅰ型肺上皮细胞变性脱落,肺间质裸露与BALF直接接触,进入肺胞腔而被洗出。

    6.4 尽管BAL病因治疗具有排尘的优越性,但不可否认,它是在“全麻”下进行,其潜存危险性和可能产生的并发症尚不可完全避免,特别是在远期疗效尚未肯定前,谨慎应用仍是必要的。■
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    参考文献:

    [1]谈光新,黄怡真,胡树德,等. 全肺灌洗治疗尘肺与其它尘肺. 中华劳动卫生职业病杂志,1990,8(4):220

    [2]孟昭阁,张国忱,邢国长. 矿山矽肺与结核防治. 第1版. 北京:能源出版社,1985:6-7

    [3]张卓. 张琪凤,杜英杰. 二氧化硅对肺泡巨噬细胞膜K+通透性和LDH影响的研究. 职业医学,1998,25(2):9-10

    [4]毛国根,叶少菁,张琪凤. 肺间质封闭技术的建立;矽肺支气管肺泡灌洗间质排尘的定量研究. 第六次全国劳动卫生与职业病学术会议论文汇编. 大连,1998,82-83

    [5]张群卫,张琪凤. 支气管肺泡灌洗排尘治疗矽肺的实验研究. 中华劳动卫生职业病杂志,1994,12(4):212-214

    [6]张琪凤,张群卫. 尘肺病变对BAL排出物影响的实验研究. 工业卫生与职业病,1995,21(5):266-267

    [7]Feng NH, Hacker A, Effros RM. Solute exchange between the plasma and epithelial lining fluid of rat lung. J Appl Physiol, 1992,72(3):1081-1089

    收稿日期:1999-05-05

    修回日期:1999-07-09, 百拇医药