楊立軍：腎結(jié)石動(dòng)物模型的建立及應(yīng)用投稿(英文）版版[1].24

楊立軍1 劉國(guó)華 朱江 狄長(zhǎng)安 王偉 金大慶## 李衛(wèi)民

(1.首都醫(yī)科大學(xué)平谷教學(xué)醫(yī)院，北京市，平谷區(qū)，101200)

【摘要】：目的　對(duì)比異物植入法與乙二醇法在豬腎結(jié)石動(dòng)物模型的建立方面的差異。方法　將30頭家豬平均分成A(乙二醇法)、B(異物植入法)兩組進(jìn)行腎結(jié)石模型建立，通過(guò)超聲監(jiān)測(cè)、尸檢證實(shí)成石時(shí)間、結(jié)石大小、成石率、腎積水等指標(biāo)。應(yīng)用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果　A、B兩分別為組死亡率13.3%(2/15)和6.7%(1/15);經(jīng)B超檢測(cè)證實(shí)，A組成石平均時(shí)間為29.1±3.7天(25天～34天)，成石率86.7%(13/15)，飼養(yǎng)5周后尸檢取出結(jié)石，結(jié)石平均直徑3.6±0.4mm(3mm～4.3mm)，B組成石率93.3%(14/15)，飼養(yǎng)5周后經(jīng)B超證實(shí)結(jié)石未被吸收，78.6%家豬有腎積水表現(xiàn)。尸檢可見(jiàn)腎結(jié)石形成，測(cè)量結(jié)石平均直徑35±2.7mm(31mm～40mm)。與A組相比，B組即刻形成結(jié)石，成石時(shí)間短，成石率高(93.3%比86.7%)，結(jié)石體積大(35±2.7mm比3.6±0.4mm,P=0.000P<0.05)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。腎積水模型形成方面，B組也優(yōu)于A組(78.6%比23.1%)。結(jié)論　與乙二醇法相比，異物植入法成石時(shí)間快，成石率高，腎結(jié)石體積大，簡(jiǎn)便易行，便于推廣，還可進(jìn)行腎積水模型的建立，為經(jīng)皮腎鏡穿刺提供了良好的動(dòng)物模型基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】　異物植入法;乙二醇法;腎結(jié)石;動(dòng)物模型

Creation of Pig Kidney Stones Model

YANG Lijun, LIU Guohua,ZHU Jiang

(1.Pinggu Hospital, Capital Medical University, Beijing, Pinggu , 101200)

【Abstract】Objective:Using of foreign body implants and glycol in creation of pig kidney stone model and compare the differences of the two methods.Methods:30 pigs were Randomly divided into goup A (15 cases)and goup B(15 cases). Glycol was used to create kidney stones model in group A and foreign body implants method in group B.The forming time,size,formation rate of the stones and method-realated complication such as hydronephrosis were Detected by ultrasound and autopsy.The datas were analysed by SPSS 16.0 , P <0.05 was considered statistically significance.Results：The mortality was 13.3%(2/15)in group A and 6.7% (1/15) in group B.In group A,the average forming time was 29.1±3.7 days (range from 25 to 34 days), formation rate of the stones was 86.7% (13/15), Autopsy was done after five weeks and found that mean diameter of the stones was 3.6±0.4mm (range from 3 to 4.3mm). In group B,the formation rate of the stones was 93.3% (14/15), the stones were still detected by ultrasound after five weeks and hydronephrosis rate was 78.6%. Autopsy showed that the mean diameter of the stones was 35± 2.7mm (range from 31 to 40mm). The kidney stone model was created immediately in group B,the average stone forming time was shorter,formation rate was higher(3.3% VS 86.7%), the stone volume was larger(35±2.7mm vs 3.6±0.4mm,P=0.000<0.05),and hydronephrosis rate was higher than group A(78.6%比23.1%).Conclusions:Using of foreign body implants method in creation of pig kidney stone model has a shorter time , higher formation rate, larger stone volume and higher hydronephrosis rate compared with glycol.It is very convenient to popularize and provide good animal kidney model for Percutaneous nephrolithotomy.

【Key words】foreign body implants;glycol;kidney stone;animal model

泌尿系結(jié)石是泌尿外科的常見(jiàn)病、多發(fā)病，發(fā)病率高達(dá)5%～15%[1]，其中腎結(jié)石又占泌尿系結(jié)石的40%～50%[2]。其中，巨型腎結(jié)石、多發(fā)腎結(jié)石等病情復(fù)雜，手術(shù)難度較高[3]。目前，經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)(Percutaneous nephrolithotomy，PCNL)已成為處理復(fù)雜性結(jié)石的主要治療手段，尤其對(duì)于直徑>2cm的腎結(jié)石，PCNL已成為最佳處理方法[4]。但PCNL難度及手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)均較高，因此建立大型動(dòng)物腎結(jié)石模型并進(jìn)行經(jīng)皮腎穿刺培訓(xùn)，提高泌尿?qū)？漆t(yī)師手術(shù)水平勢(shì)在必行。目前乙二醇法是建立泌尿系結(jié)石模型最常用的方法之一，其原理是在草酸代謝通路上加大中間代謝產(chǎn)物乙二醇的量，導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)草酸含量增加，形成草酸鈣結(jié)石[6]。但是，該方法應(yīng)用于防治泌尿系結(jié)石藥物的藥理及藥效學(xué)等方面的研究，無(wú)法滿足經(jīng)皮腎鏡碎石、經(jīng)皮腎造瘺等技術(shù)方面的培訓(xùn)。因此，我院應(yīng)用異物植入法與乙二醇法分別在試驗(yàn)用豬身上進(jìn)行腎結(jié)石模型建立，比較兩種方法成石率、成石時(shí)間、成石體積大小等之間的差異?，F(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 乙二醇法 (1)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備：藥品1%乙二醇(廣州化學(xué)制劑廠)+1%氯化銨配制(廣州臺(tái)山化工廠)而成。光學(xué)顯微鏡一臺(tái)，日立EUB5500彩超一臺(tái)。(2)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：家豬15頭，體重35-40kg(北京市平谷區(qū)模擬醫(yī)院提供，許可證號(hào)SYXK(京)2010-0016)。(3)方法：15頭豬每日定量自由攝取提前配置好的乙二醇500ml，定量補(bǔ)水500ml，每日行B超檢查腎結(jié)石形成時(shí)間及大小等指標(biāo)。成石后尸檢，在光學(xué)顯微鏡下觀察結(jié)石形成情況并測(cè)量結(jié)石大小。判定標(biāo)準(zhǔn)(0)無(wú)結(jié)晶(1)腎皮質(zhì)內(nèi)結(jié)晶(2)腎髓質(zhì)內(nèi)結(jié)晶(3)腎乳頭內(nèi)結(jié)晶(4)腎盂內(nèi)結(jié)晶[7]。

1.2 異物植入法 (1)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備：人體組織粘合劑(α-氰基丙烯酸正丁酯)0.5-1ml;自體豬血1-2ml;日立EUB5500彩超一臺(tái);進(jìn)口穿刺針及相關(guān)耗材。(2)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同A組。A、B兩組家豬一般資料見(jiàn)表1。(3)方法：利用α-氰基丙烯酸正丁酯遇血凝固的特性，將其注入腎盂后再將豬血注入，迅速形成結(jié)石。具體操作步驟：將家豬禁食水6小時(shí)后，速眠新Ⅱ注射液0. 2m l/kg肌肉注射麻醉，擺好體位，固定于手術(shù)臺(tái)上，氣管插管，呼吸機(jī)輔助通氣，備皮、消毒、鋪巾，采用18G穿刺針在超聲引導(dǎo)下穿刺進(jìn)入腎盂，拔出針芯，見(jiàn)有尿液溢出證實(shí)穿刺成功。接著向腎盂內(nèi)注入0.5-1ml組織粘合劑，1ml生理鹽水沖洗針道防止針道堵塞，再將豬血迅速注入腎盂，B超觀察腎盂內(nèi)出現(xiàn)固體回聲伴聲影(見(jiàn)圖1)。測(cè)量直徑≥2cm，停止注射，拔出穿刺針，傷口用無(wú)菌敷料覆蓋。術(shù)后飼養(yǎng)觀察5周，行超聲檢查動(dòng)物腎內(nèi)仍有固體回聲，性狀與腎結(jié)石基本相同，部分伴有明顯腎積水。尸檢可見(jiàn)腎內(nèi)結(jié)石形成，并測(cè)量結(jié)石大小。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料的組間比較采用χ2檢驗(yàn)，等級(jí)資料和非正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間比較采用秩和檢驗(yàn)，正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

A、B兩組腎結(jié)石形成數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表2。A組死亡率13.3%(2/15)，經(jīng)超聲證實(shí)，A組成石平均時(shí)間為29.1±3.7天(25天～34天)，成石率86.7%(13/15)，飼養(yǎng)5周后尸檢，測(cè)量結(jié)石直徑3mm～4.3mm，平均3.6mm。B組死亡率6.7%(1/15)，向腎盂內(nèi)先后注入組織膠及豬血后即刻形成結(jié)石，成石率93.3%。飼養(yǎng)5周后行超聲證實(shí)結(jié)石未被吸收，78.6%家豬經(jīng)過(guò)B超檢測(cè)證實(shí)有腎積水表現(xiàn)。B組家豬尸檢可見(jiàn)腎結(jié)石形成(見(jiàn)圖2)，測(cè)量結(jié)石平均直徑(見(jiàn)圖3)35±2.7mm(31mm～40mm)。與A組相比，B組成石時(shí)間短，成石率高，成石大小A組3.6±0.4，B組35±2.7，P=0.000P<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

腎積水模型形成方面，B組(11/14，78.6%)也優(yōu)于A組(3/13，23.1%)。腎組織學(xué)檢查可見(jiàn)，A組腎組織均可見(jiàn)多灶性結(jié)晶形成亦有集結(jié),主要分布于腎皮質(zhì)、髓質(zhì)和乳頭, 腎組織內(nèi)炎性損害嚴(yán)重; B組輕度腎組織炎性改變。

3 討論

經(jīng)皮腎鏡碎石技術(shù)(Percutaneous nephrolithotomy，PCNL)因其創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為治療復(fù)雜性腎結(jié)石的主要手段[4]。但該技術(shù)操作難度大，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高，術(shù)中或術(shù)后常出現(xiàn)穿刺失敗、腎臟大出血甚至死亡等并發(fā)癥，因此熟練掌握PCNL泌尿外科醫(yī)師相對(duì)較少，嚴(yán)重影響了PCNL的推廣和普及，在區(qū)縣醫(yī)院此種情況表現(xiàn)的尤為明顯，所以加強(qiáng)PCNL培訓(xùn)迫在眉睫。因此我院決定建立大型動(dòng)物腎結(jié)石模型，為泌尿外科臨床醫(yī)師進(jìn)行經(jīng)皮腎鏡穿刺、擴(kuò)張通道、模擬碎石等關(guān)鍵技術(shù)的培訓(xùn)創(chuàng)造良好的條件。

乙二醇法是目前復(fù)制腎結(jié)石動(dòng)物模型較成熟的方法，成石液多為乙二醇和氯化氨。乙二醇為草酸代謝通路中的中間產(chǎn)物，亦是草酸的前體，進(jìn)入體內(nèi)后轉(zhuǎn)化成羥乙酸，后者既可以在羥乙酸氧化酶的作用下直接轉(zhuǎn)化為草酸，也可以通過(guò)乳酸脫氧酶的催化轉(zhuǎn)化成乙醛酸，乙醛酸又可以直接在非酶作用下轉(zhuǎn)化為草酸。因此，攝入乙二醇可導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)草酸增加而形成草酸鈣。盡管目前大多采用乙二醇和氯化氨來(lái)復(fù)制腎結(jié)石動(dòng)物模型，但具體造模還是存在著差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:?乙二醇溶液的濃度和腎草酸鈣結(jié)晶的形成有一定的相關(guān)性，但各個(gè)濃度之間并不成比例增加;②成石液的劑量及給藥方式不同，成石時(shí)間效果不同;③造模時(shí)間不盡相同。因此采用乙二醇法存在耗時(shí)耗力、可操控性差，成石時(shí)間及效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。此外，乙二醇法主要以大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在大型動(dòng)物腎結(jié)石模型建立方面尚未有報(bào)道。

異物植入法屬于我院泌尿外科首創(chuàng)，離體及活體實(shí)驗(yàn)均表明，異物植入法在豬腎結(jié)石模型建立方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：①結(jié)石形成時(shí)間短：注入組織膠和豬血后即刻形成結(jié)石，而A組成石時(shí)間較長(zhǎng)(29.1±3.7天)，B組明顯優(yōu)于A組;②與乙二醇法相比，本法形成的腎結(jié)石體積明顯增大(3.6±0.4mm比35±2.7mm)，便于形成腎積水模型，模型真實(shí)度高;③本法簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，成石過(guò)程可操控性強(qiáng)，可隨時(shí)改變注入組織膠及豬血的劑量以控制形成結(jié)石的大小;④成石穩(wěn)定，飼養(yǎng)五周后進(jìn)行尸檢，結(jié)石未被吸收;⑤組織學(xué)檢查提示對(duì)腎組織損害較小，模型存活率高(93.3%比86.7%)。分析其原因主要在于乙二醇法中的氯化銨通過(guò)損害腎小管上皮，促進(jìn)結(jié)晶的滯留和生長(zhǎng)，間接促進(jìn)了成石的過(guò)程，縮短成石時(shí)間。但乙二醇法平均成石時(shí)間為4周左右，與異物植入法相比并不具有成石時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)。此外異物植入法操作需要專業(yè)的B超引導(dǎo)下行腎盂穿刺作為注射組織膠及豬血以便形成結(jié)石，也間接促進(jìn)了泌尿外科臨床醫(yī)師對(duì)穿刺技術(shù)的理解和掌握。

4 結(jié)論

與乙二醇法相比，異物植入法成石時(shí)間快，成石率高，腎結(jié)石體積大，簡(jiǎn)便易行，便于推廣，還可進(jìn)行腎積水模型的建立，為經(jīng)皮腎鏡穿刺提供了良好的動(dòng)物模型基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]周向文,黃冬梅.泌尿系結(jié)石的治療進(jìn)展.中國(guó)誤診學(xué)雜志,2010,10(15): 3546-3547

[2]鐘文,曾國(guó)華.腎下盞結(jié)石的微創(chuàng)外科治療.國(guó)外醫(yī)學(xué)泌尿系統(tǒng)分冊(cè),2005, 25(5):621-624

[3]梅驊.泌尿外科手術(shù)學(xué)3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2008:789-800.

[4]龐桂建,莫曾南.中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥.2013,8(2):245-246

[5]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部藥政局主編.新藥(西藥)臨床前研究指導(dǎo)原則匯編(藥學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)).1993.101

[6]孫鼎興.腎結(jié)石,膀朧結(jié)石.見(jiàn):徐叔云,卞如鐮,陳修主編.藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué).第2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1991.1079

[7]安瑞華,馮陶,郭應(yīng)祿,等.香豆素對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠草酸鈣結(jié)石形成的影響.中華泌尿外科雜志, l994,15(3):209-212

(收稿日期　20××-××-××)

作者簡(jiǎn)介：楊立軍(1971-8)男，北京市平谷區(qū)醫(yī)院，泌尿外科副主任醫(yī)師，主要從事泌尿外科基礎(chǔ)與臨床研究。