顧志娟 張永林

[摘要] 目的 復制兔煤塵肺模型、各期肺部HRCT表現(xiàn)、病理結果，分析其關系。 方法 40只兔隨機分為5組，每組內任選5只為實驗對象，煤塵懸液灌注，另3只方法同生理鹽水對照。2周、1、2、3、5個月各組兔行CT掃描，各期興趣區(qū)病理切片制作，觀察改變。 結果 模型肺各期HRCT表現(xiàn)與病理結果一致，觀察發(fā)現(xiàn)早期兔肺出現(xiàn)磨玻璃及實變影，病理證實主要是水腫、組織浸潤引起的小葉間隔增厚和肺泡腔內滲出；中晚期間質纖維化并見微結節(jié)、支氣管擴張，病理證實為增生纖維組織及煤結節(jié)；對照組無上述改變。 結論 兔煤塵肺模型成功，各期病理進程HRCT上可觀察到。

[關鍵詞] 動物模型；煤工塵肺；ＨＲＣＴ；病理

[中圖分類號] R816.4[文獻標識碼] B[文章編號] 1673-9701（2012）12-0091-03

煤塵肺是我國工業(yè)化發(fā)展進程中發(fā)病率較高[1-2]的職業(yè)病，發(fā)病機制至今尚未完全闡明,這對塵肺患者的治療造成困難。本實驗旨在通過復制無創(chuàng)性兔煤塵肺模型，記錄不同時期兔肺的HRCT表現(xiàn)與病理結果，行對照，系統(tǒng)地觀察此病在兔肺的演變過程，分析煤塵肺在兔肺的影像學特征及其病理基礎，現(xiàn)報道如下。

1 實驗材料

1.1 試驗器材

新生兒喉鏡，片長70～90 cm；導管直徑0.3 cm，長14 cm[3，4]；導絲，10 cm。

1.2 藥物配置

3％戊巴比妥鈉[5]配制：精密稱取3．00 g戊巴比妥鈉，溶于100 mL蒸餾水得3％戊巴比妥鈉溶液，用量1 mL/kg。術中根據需要可適當加（０．２～０．５） ｍＬ/ｋｇ的劑量；青霉素針劑160萬U/支，每只20萬U/d。

1.3 動物選擇

雄性白兔40只，體重2～3 kg，山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供，造模前觀察2周。

1.4 懸液制備

將煤塵樣品（東山煤礦提供，小于5 μm的粉塵顆粒占95%以上，游離SiO2含量<8%）烘干，生理鹽水配成100 mg/mＬ 的煤塵懸液，高壓滅菌，用前充分震蕩30 min以上。

2 方法

2.1 實驗分組

白兔40只隨機分為五組，內分煤塵組和對照組，各期煤塵組5只，對照組3只，煤塵組兔氣管內注入100 mg/mＬ（灌注量2 mＬ/kg）煤塵懸液，間隔１周，再次注入同劑量懸液；對照組注入同等劑量生理鹽水。

2.2 模型制備

將飼養(yǎng)觀察2周的兔麻醉后固定于手術臺上，插入新生兒喉鏡，盡量向上提拉頸項,使鏡片上壓暴露聲門，看清聲帶后,將穿入導絲的塑料氣管導管經口從聲門處插入,導管進入氣管后動物出現(xiàn)輕度嗆咳，拔出導絲，觀察氣流，以確定導管在氣管內，并在導管末端迅速接上定量濃度（100 mg/mＬ）粉塵的注射器,粉塵注入后,迅速拔出導管和喉鏡, 輕揉雙肺片刻,使粉塵自然進入左、右支氣管。為預防感染,造模前、后3d，每只兔注射青霉素20萬U。

2.3 掃描方案

16排螺旋CT（美國GE light speed）行胸部掃描，螺距1.37:1，層厚2 mm，骨算法重建[6]，所有圖像均在GE工作站ADW（advantage workstation）4.1上進行后處理。各期分別按上述掃描方案行CT檢查，分析記錄影像學表現(xiàn)和感興趣區(qū)。

2.4 標本制作

各期兔行CT掃描后，按照塵肺病理診斷標準GBZ25- 2002[7]的要求，于處死后24 h內行離體標本制作并將標本固定5 d后切開檢查。

2.5 病理檢查與分析

參照影像學結果，感興趣區(qū)各期、各組兔右肺尖、心、膈葉及肺門水平各取一塊組織（中間葉較小，略去不計）[8]，分組標記。脫水、石蠟包埋后，4 μm的厚度連續(xù)切片，興趣區(qū)分別行HE、MASSON染色，肺組織實質、間質病理學結果分析記錄。

2.6 統(tǒng)計學處理

數據的統(tǒng)計在SPSS 13.0軟件上分析，秩和檢驗用于分析各造模時間段影像學（表1）和病理表現(xiàn)（表2）的差異，分別得出H = 10.508，P = 0.033，H = 13.640，P = 0.009，各時間段差異有統(tǒng)計學意義；Spearman秩相關用于分析各時間段HRCT表現(xiàn)與病理進程，得出所有觀察時間段HRCT表現(xiàn)與病理表現(xiàn)均有相關性，HRCT表現(xiàn)與病理進程呈正相關存在。

2 結果

以每個肺葉的興趣區(qū)為基本單位，依據Szapiel[12]方法確定病理進程的分級：Ⅰ級：無明顯肺泡炎癥或間質纖維化；Ⅱ級：肺泡炎癥+間質纖維化面積小于20％；Ⅲ級：肺泡炎癥+間質纖維化面積20％～50％；Ⅳ級：肺泡炎癥+間質纖維化面積＞50％，肺泡結構紊亂。

2.1 正常組

HRCT：兔肺紋理清晰，可見到支氣管或血管形成的紋理影，走行自然（封三圖1Ｃ圖所示）。呼吸偽影存在，雙下肺紋理稍亂，但本身光滑，無增粗，肺實質內密度均勻。病理表現(xiàn)：正常肺組織及肺泡結構，支氣管上皮完好，黏膜光滑，各層結構清晰（封三圖1Ａ圖所示）。

2.2 塵肺組

HRCT：2周、1個月見特征性纖維索條影，粗細不一，長度1～4 cm ，不規(guī)則狀，以雙上肺為著，并可見到毛玻璃樣密度（封三圖1Ｄ圖橫箭頭所示）；２～３個月條片狀的纖維條索影增多，較以前變細，局部毛玻璃樣密度減低，纖維化病變收縮（封三圖1D圖豎箭頭所示），牽拉周圍結構，周圍血管及支氣管變形（封三圖1Ｅ圖橫箭頭所示），部分見支氣管擴張，并可見肺氣腫征象；3~5個月:有反復出現(xiàn)的毛玻璃影，纖維化條索邊界更銳利，收縮牽拉周圍結構，周圍組織結構變形，支氣管血管束增粗（封三圖１Ｆ圖豎箭頭示），肺內結構紊亂，出現(xiàn)蜂窩征象（封三圖1F圖橫箭頭示），部分模型組增生的線樣影和間質結節(jié)散布于肺野內，部分結節(jié)有融合趨勢，肺受累范圍擴大至包括肺尖在內的整個肺野。病理表現(xiàn)：模型早期（2周后）即出現(xiàn)較重的肺泡炎，染色見肺泡上皮增生,毛細血管擴張、肺泡壁輕度增厚,偶見少量原纖維,中性粒細胞浸潤。肺泡腔內可見漿液性滲出物及數量相對較多的中性粒細胞，并隨染塵時間的延長，至2個月后肺泡炎程度略有減輕，并存在于整個觀察期；2～3個月即可見到輕度的肺間質纖維化（封三圖1B圖橫箭頭示），以周邊肺野為主，隨染塵時間的延長逐漸加重，染色見肺泡間隔明顯增厚,膠原纖維增多,透明變性,部分可見黏液樣變性,滲出物機化，3個月后可見較重的肺間質纖維化改變，并可見局限性肺氣腫，煤斑（封三圖1B圖豎箭頭示）、結節(jié)大部分集中在肺小血管、小氣管周圍淋巴組織內，上述病變呈不均勻分布。

3 討論

Weibel把正常的肺間質分為3部分：①軸心間質：圍繞肺動脈及支氣管分支，從肺門到小葉內支氣管、肺泡管及肺泡囊。②外圍間質：分布在肺表面并深入肺內構成小葉間隔。③間隔間質：位于肺泡間隔。

炎癥、纖維組織增生均可引起肺間質增厚，根據本實驗HRCT征象與病理對照，其病理基礎主要表現(xiàn)在：小葉間隔增厚是外圍間質病變所致，即間質的增厚和淋巴管的擴張；肺泡壁間質病變及肺泡炎形成磨玻璃密度影像，是病變活動期的一個征象；支氣管血管束異常是軸心間質病變引起的，支氣管血管束毛糙、有結節(jié)病灶；而肺間質的各個部分廣泛增生可產生蜂窩及牽拉性支擴。小葉間隔增厚及磨玻璃樣影像發(fā)生在煤塵肺的早期階段，HRCT上能清楚地觀察到，此征象是間質纖維化的早期表現(xiàn)，表明病變處于活動期，此階段給予相應的干預治療，有很好的效果，病變的最終階段是蜂窩及牽拉性支擴，病程不可逆轉。

本模型無論是病理學還是影像學均可見典型的變化，均觀察到彌漫性肺泡炎[9-11]及肺間質纖維化[12]的病理變化及影像學表現(xiàn)，與國內外報道相一致，模型制作成功。本實驗影像-病理對照研究表明，HRCT能較可靠地對疾病的病理學特點作出判斷，但各組之間、同組之間的病理進程、HRCT表現(xiàn)的程度又有所差別，考慮個體差異存在，但最終病程趨于肺間質的纖維化，并見特征性煤斑。

盡管兔煤塵肺模型的建立時間周期與人類自然狀態(tài)下煤塵肺形成周期有明顯不同，但是，通過上述影像學表現(xiàn)及病理切片的顯示,兔煤塵肺模型各時段的進展過程及病理改變在HRCT上可觀察到、檢測出。證明了本實驗的可行性及可重復性，提供了一個反映人類慢性疾病的實用性模型。為系統(tǒng)研究煤工塵肺提供了一個實驗基礎。