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编号:10232253
髂内动脉栓塞后观察侧支循环重建的实验研究
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第7期
     作者:杨述华 程福平 许伟华 张银钢 杨操 李进

    单位:430022 武汉,华中科技大学同济医学院协和医院骨科

    关键词:髂动脉;血栓栓塞;侧支循环;血管造影术

    中华骨科杂志000711

    【摘要】目的观察犬髂内动脉栓塞后侧支循环重建的时间,为骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞减少术中失血,提供最佳手术时机。方法用直径为200~400μm明胶海绵颗粒对10只犬双侧髂内动脉进行栓塞,分别于栓塞后第12、24、48、72、108h摄DSA片,对髂内动脉侧支循环重建的情况进行对比观察。结果栓塞后12hDSA显示有少数侧支循环重建,参与栓塞区供血,24h显示有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血,48hDSA显示侧支循环数量成倍增加。结论靶动脉栓塞后24h以内是治疗骶骨肿瘤的最佳手术时机。
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    An experimental study of collateral circulation re-establishment following internal lliac arterial embolization

    YANG Shuhua, CHENG Fuping, XU Weihua, et al.

    (Department of Orthopaedics,Union Hospital,Tongji Medical University, Wuhan 430022, China)

    【 Abstract】 Objective To estimate the optimal period for the resection of sacral tumor after selective arterial embolization by observing the re-establishment of the collateral circulation following embolization of the internal iliac arteries. Methods The bilateral internal iliac arteries were embolized with gelfoam particles in ten dogs. Then the re-establishment of the collateral circulation was observed with DSA at different times (12, 24, 48, 72, 108 hours) after operation. Results A few branches of collateral circulation was observed 12 hours after embolization and more were observed 24 hours later; the collateral circulation was abundant 48 hours after embolization. Conclusion The optimal period for the operation of sacral tumor is 24 hours after arterial embolization.
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    【 Key words】 Iliac arteries; Thromboembolism; Collateral circulation; Angiography,digital subtraction

    近20年来随着术前选择性靶动脉栓塞的发展,使骨肿瘤的治疗有了很大进展。1953年,Seldinger发明了经皮穿刺插管选择性血管造影技术之后(即Seldinger插管技术),选择性动脉造影得到了迅速发展。本世纪60年代末70年代初,Djindjian开始行颈外动脉的超选择性造影和选择性脊髓血管造影研究,在此基础上,开拓了经导管栓塞治疗。70年代末数字减影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)动物实验成功,并于1980年应用于临床,在影像技术上又是一大进步。

    术前选择性动脉栓塞可有效的减少术中出血量,降低手术危险性,从而为根治手术创造了条件。开展骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞,必须了解髂内动脉栓塞后不同时间侧支循环的重建情况。为此,我们用明胶海绵颗粒对10只犬的双侧髂内动脉施行了栓塞,分别于术后不同时间摄DSA片进行对比,观察髂内动脉侧支循环重建情况,提出了一些对临床应用有重要价值的资料和建议。
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    材料与方法

    一、实验动物

    成年健康杂种犬10只,雄雌不限,体重12~15kg,由同济医科大学实验动物学部提供,该动物已获国家医学实验学会颁发的合格证书。

    二、实验材料

    1.明胶海绵颗粒,直径为200~400μm,为同济医科大学协和医院制药厂生产。

    2.放射介入导管:5Fyashina导管、导丝、鞘管,为美国Cook公司生产。

    3.质量浓度为3%的戊巴比妥钠麻醉剂。

    4.造影剂选用质量浓度为70%的泛影葡胺。

    5.1250Am心血管造影机,为德国西门子公司制造。
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    三、实验方法及步骤

    1.将犬固定于手术台上,氯胺酮和氯丙嗪肌内注射作为基础麻醉,继以质量浓度为3%的戊巴比妥钠静脉注射以维持麻醉深度,戊巴比妥钠总量控制在30mg/kg左右。

    2.采用Seldinger技术行股动脉穿刺插管造影。碘伏常规消毒铺巾,在犬腹股沟处做一长约2.5cm的切口,切开皮肤、皮下组织,钝性分离肌肉,解剖出股动脉。先用穿刺针插入股动脉,再用导丝顺穿刺针孔内插入,退出穿刺针,保留导丝。然后将导管套在导丝上顺导丝进入股动脉,留置鞘管。

    3.用德国西门子公司生产的1250Am心血管造影机电视监视下将5Fyashina导管经股动脉向近心端插入。于主动脉处成袢,置于腹主动脉分叉处,在腹主动脉分叉处稍近端注入造影剂造影,以了解左右两侧髂总动脉分支情况。造影剂选用质量浓度为70%的泛影葡胺,流量10~35ml/s,共30~45ml。
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    4.分别将导管插入左右髂内动脉及骶正中动脉造影,摄DSA片,显示各动脉的分支情况(图1)。

    5.采用高压消毒后的明胶海绵颗粒作为栓塞剂与造影剂混合,将两侧髂内动脉及其分支血管栓塞。

    6.再分别在左右两侧髂内动脉处造影,观察栓塞程度,以明确两侧髂内动脉全部被栓塞为止(图2)。

    7.栓塞后拔出导管,留置鞘管,缝合切口,送动物室继续饲养并观察其饮食、排便、肢体运动等生理情况及有无皮肤坏死。

    8.每只犬分别于栓塞术后第12、24、48、72、108h做双侧髂内动脉及骶正中动脉造影,摄DSA片。每只犬栓塞后不同时间的DSA片,通过计算机图像处理计算两髂总动脉夹角下面积(即被栓塞区)内,不同时间侧支循环重建的数量(支)。

    四、统计学处理
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    统计分析采用二因素一元方差分析比较不同时间侧支循环重建的差异,采用平衡数据法进行检验。

    结果

    一、栓塞术后犬生理活动的变化

    10只犬于栓塞术后第3d开始恢复进食,4~7d内食量较少,随后恢复正常;10只犬大小便均未见异常;2只犬于术后2~6d后肢站立不稳,8d以后逐渐恢复正常。1只犬栓塞后下肢有不同程度的血运障碍,肢体肿胀,感觉无法观察记录。1只犬右下肢出现皮肤坏死,留置鞘管处伤口感染,栓塞后第5d死于败血症。所有犬骶尾部皮肤及犬尾均未出现坏死。

    二、栓塞后不同时间侧支循环重建的情况

    栓塞后立即造影摄DSA片,双侧髂内动脉分支完全被栓塞,不显影。栓塞术后第12h摄DSA片显示有少数侧支循环重建,参与栓塞区供血(图3),24h摄DSA片显示有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血(图4),48及72h摄DSA片显示侧支循环数量成倍增加(图5,6)。
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    每只犬栓塞后不同时间摄DSA片,通过计算机图像处理计算自腹主动脉分叉处垂直向下12cm与两髂总动脉夹角下面积(即被栓塞区)内(图7),不同时间侧支循环重建的数量(支)(表1)。

    表1髂内动脉栓塞后不同时间侧支循环重建的数量(支)

    序号 即刻 12h 24h 48h 72h 108h 1 0 3 5 16 22 25 2 0 2 4 15 22 24 3 0 4 5 16 21 25 4 0 3 5 17 22 23 5 0 2 6 15 21 25 6 0 3 5 16 23 25 7 0 4 5 16 22 24 8 0 3 6 17 22 25 9 0 3 4 16 22 23 10 0 3 5 15 23 25 平均值 0 3 5 16 22 24

    三、统计学结果

    经双因素一元方差分析,表明每只犬在栓塞的不同时间重建的侧支循环数,差异有非常显著性意义。说明髂内动脉栓塞后,随时间延长侧支循环重建逐渐增多,差异有显著性意义。
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    讨论

    外科手术切除肿瘤是目前治疗多数原发性骶骨肿瘤的首选方案,尤其对良性和低度恶性肿瘤的治疗,效果满意。骶骨肿瘤由于其解剖部位较为特殊,确诊时肿瘤已较大,并且其血液循环又相当丰富,从而导致手术中失血过多,手术视野不清,往往不能全部切除肿瘤或因此限制手术治疗;同时骶骨肿瘤术后死亡及其他各种并发症的发生率较高。因此血管丰富的骶骨肿瘤手术中大量失血被公认为是手术所面临的棘手问题。郭世绂等[1]认为骶骨肿瘤手术中最大难题是出血多。宋献文等[2]报告术中出血量为1600~13000ml,可发生休克,甚至死亡。徐万鹏等[3]指出不仅术中出血多,而且术后还

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, 百拇医药     中华骨科杂志2000年7月第20卷第7期ChinJOrthop,July2000,Vol.20,No.7

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    图1髂总动脉造影数字减影像图2髂内动脉及分支栓塞后DSA像图3髂内动脉栓塞12h后DSA像图4髂内动脉栓塞24h后DSA像图5髂内动脉栓塞48h后DSA像图6髂内动脉栓塞72h后DSA像

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    图7髂内动脉栓塞后阻断血供区域示意图

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    可从引流管引出陈旧血1500~2000ml。Turcotte等[4]手术治疗21例骶骨骨巨细胞瘤,术中平均失血量达7500ml。Simpson等[5]亦报告12例高位骶骨肿瘤切除术,术中虽然结扎了髂内动脉,但失血量仍达2000~20000ml,平均7000ml。术前行选择性动脉栓塞可有效减少术中出血量,降低手术危险性,从而为根治性手术创造条件。据有关文献报道,未经术前栓塞或栓塞不成功的病例平均手术中出血量多在3500ml以上,多者可达20000ml。Broaddus等[6]报告1例巨大的S1~4骨巨细胞瘤,侵及骶骨和腹膜后,第一次行肿瘤内切除手术,术中广泛出血,失血量为5200ml;第二次栓塞后行肿瘤根治切除术,失血量为500ml。
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    关于髂内动脉栓塞后观察侧支循环重建的实验研究,目前在国内尚未见报道。实验中我们发现,髂内动脉栓塞后不同时间摄DSA片,侧支循环数目(支)随栓塞时间的延长而逐渐增多。栓塞12hDSA片显示有少数侧支循环重建,参与栓塞区供血;24hDSA片显示有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血;48hDSA片示重建的侧支循环的数量成倍增加。这为临床应用提供了有重要价值的资料,髂内动脉栓塞后12h即有侧支循环重建,并随时间的延长而增多。骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞后24h以内是治疗骶骨肿瘤的最佳手术时机,出血量明显减少。鉴于栓塞后重建的侧支循环为细小血管及毛细血管,表现为手术野渗血,可用纱布填塞压迫止血,故栓塞后手术时间可适当延长,但不宜超过48h。

    Broaddus等[6]认为用明胶海绵颗粒栓塞后,血管内血栓实际在栓塞后24h内就开始溶解,所以最好在栓塞后24h内手术,以防血管再通和邻近侧支循环重建。本实验已证实栓塞后24h后即有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血。杨惠林等[7]报告骶骨肿瘤用明胶海绵颗粒进行选择性动脉栓塞,栓塞后1~4d(平均1.8d)手术。本组实验为骶骨肿瘤靶动脉栓塞后选择最佳手术时机提供了理论依据。
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    由于髂内动脉存在着丰富的侧支循环和动脉吻

    合,即使进行双侧髂内动脉结扎或栓塞,绝大多数情况下,盆腔脏器及臀部肌肉亦不会因缺血而坏死。本组实验已证实膀胱、直肠等盆腔脏器无出血坏死表现。但有1只犬下肢出现皮肤坏死、伤口感染,死于败血症。因髂内动脉的吻合血管未做广泛性栓塞,临床应用亦应慎重。因此,骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞,在减少并发症的前提下,尽可能多的栓塞肿瘤靶动脉及吻合动脉,以减少术中出血。

    髂内动脉栓塞的犬于术后第3d恢复进食,4~7d食量较少。这可能与反复麻醉、插管造影对胃肠道及全身的生理干扰有关。实验中我们观察到,所有实验犬清醒后前肢可站立,但少数犬(10只中的2只)后肢站立不稳定,恢复正常站立时间在6~8d。下肢站立困难与明胶海绵颗粒栓塞后引起的臀部肌肉损害有关。

    本实验因未建立骶骨肿瘤的动物模型,仅模拟栓塞骶骨肿瘤主要靶血管棗髂内动脉,所以仍存在着一定的局限性。
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    三、统计学结果

    经双因素一元方差分析,表明每只犬在栓塞的不同时间重建的侧支循环数,差异有非常显著性意义。说明髂内动脉栓塞后,随时间延长侧支循环重建逐渐增多,差异有显著性意义。

    讨论

    外科手术切除肿瘤是目前治疗多数原发性骶骨肿瘤的首选方案,尤其对良性和低度恶性肿瘤的治疗,效果满意。骶骨肿瘤由于其解剖部位较为特殊,确诊时肿瘤已较大,并且其血液循环又相当丰富,从而导致手术中失血过多,手术视野不清,往往不能全部切除肿瘤或因此限制手术治疗;同时骶骨肿瘤术后死亡及其他各种并发症的发生率较高。因此血管丰富的骶骨肿瘤手术中大量失血被公认为是手术所面临的棘手问题。郭世绂等[1]认为骶骨肿瘤手术中最大难题是出血多。宋献文等[2]报告术中出血量为1600~13000ml,可发生休克,甚至死亡。徐万鹏等[3]指出不仅术中出血多,而且术后还可从引流管引出陈旧血1500~2000ml。Turcotte等[4]手术治疗21例骶骨骨巨细胞瘤,术中平均失血量达7500ml。Simpson等[5]亦报告12例高位骶骨肿瘤切除术,术中虽然结扎了髂内动脉,但失血量仍达2000~20000ml,平均7000ml。术前行选择性动脉栓塞可有效减少术中出血量,降低手术危险性,从而为根治性手术创造条件。据有关文献报道,未经术前栓塞或栓塞不成功的病例平均手术中出血量多在3500ml以上,多者可达20000ml。Broaddus等[6]报告1例巨大的S1~4骨巨细胞瘤,侵及骶骨和腹膜后,第一次行肿瘤内切除手术,术中广泛出血,失血量为5200ml;第二次栓塞后行肿瘤根治切除术,失血量为500ml。
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    图1髂总动脉造影数字减影像图2髂内动脉及分支栓塞后DSA像图3髂内动脉栓塞12h后DSA像图4髂内动脉栓塞24h后DSA像图5髂内动脉栓塞48h后DSA像图6髂内动脉栓塞72h后DSA像

    图7髂内动脉栓塞后阻断血供区域示意图

    关于髂内动脉栓塞后观察侧支循环重建的实验研究,目前在国内尚未见报道。实验中我们发现,髂内动脉栓塞后不同时间摄DSA片,侧支循环数目(支)随栓塞时间的延长而逐渐增多。栓塞12hDSA片显示有少数侧支循环重建,参与栓塞区供血;24hDSA片显示有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血;48hDSA片示重建的侧支循环的数量成倍增加。这为临床应用提供了有重要价值的资料,髂内动脉栓塞后12h即有侧支循环重建,并随时间的延长而增多。骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞后24h以内是治疗骶骨肿瘤的最佳手术时机,出血量明显减少。鉴于栓塞后重建的侧支循环为细小血管及毛细血管,表现为手术野渗血,可用纱布填塞压迫止血,故栓塞后手术时间可适当延长,但不宜超过48h。
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    Broaddus等[6]认为用明胶海绵颗粒栓塞后,血管内血栓实际在栓塞后24h内就开始溶解,所以最好在栓塞后24h内手术,以防血管再通和邻近侧支循环重建。本实验已证实栓塞后24h后即有较多侧支循环重建,参与栓塞区供血。杨惠林等[7]报告骶骨肿瘤用明胶海绵颗粒进行选择性动脉栓塞,栓塞后1~4d(平均1.8d)手术。本组实验为骶骨肿瘤靶动脉栓塞后选择最佳手术时机提供了理论依据。

    由于髂内动脉存在着丰富的侧支循环和动脉吻合,即使进行双侧髂内动脉结扎或栓塞,绝大多数情况下,盆腔脏器及臀部肌肉亦不会因缺血而坏死。本组实验已证实膀胱、直肠等盆腔脏器无出血坏死表现。但有1只犬下肢出现皮肤坏死、伤口感染,死于败血症。因髂内动脉的吻合血管未做广泛性栓塞,临床应用亦应慎重。因此,骶骨肿瘤术前选择性靶动脉栓塞,在减少并发症的前提下,尽可能多的栓塞肿瘤靶动脉及吻合动脉,以减少术中出血。

    髂内动脉栓塞的犬于术后第3d恢复进食,4~7d食量较少。这可能与反复麻醉、插管造影对胃肠道及全身的生理干扰有关。实验中我们观察到,所有实验犬清醒后前肢可站立,但少数犬(10只中的2只)后肢站立不稳定,恢复正常站立时间在6~8d。下肢站立困难与明胶海绵颗粒栓塞后引起的臀部肌肉损害有关。
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    本实验因未建立骶骨肿瘤的动物模型,仅模拟栓塞骶骨肿瘤主要靶血管棗髂内动脉,所以仍存在着一定的局限性。

    参考文献

    1,郭世绂,张义修,秦进喜,等.脊索瘤的临床分析及病理观察.中华骨科杂志,1987,7:330-334.

    2,宋献文,郭荻萍,徐万鹏,等.脊柱肿瘤的诊断和治疗(附95例临床分析).中华骨科杂志,1983,3:32-35.

    3,徐万鹏,宋献文,乐守玉,等.骶骨肿瘤及其外科治疗.中华骨科杂志,1994,14:67-70.

    4,Turcotte RE, Sim FH,Unni KK. Giant cell tumor of sacrum. Clin Orthop, 1993, (291): 215- 221.
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    5,Simpson AH, Porter A, Davis A, et al. Cephalad sacral resection with a combined extended ilioinguinal and posterior approach. J Bone Joint Surg (Am), 1995, 77: 405- 411.

    6,Broaddus WC, Grady MS, Delashaw JB Jr, et al. Preoperative superselective arteriolar embolization:a new approach to enhance resectability of spinal tumors. Neurosurgery, 1990, 27:755- 759.

    7,杨惠林,倪才方,唐天驷,等.靶血管栓塞后手术治疗骶骨肿瘤.中华骨科杂志,1998,18:646-648.

    (收稿日期:1999-06-08), http://www.100md.com