膈神经移位术对小儿呼吸系统影响的研究  学位论文  

第一部分单侧膈神经切断对幼猪呼吸系统影响的实验研究 目的比较单侧膈神经切断对不同年龄幼猪肺功能及肺组织形态影响的差异，为临床上确定小儿行膈神经移位术的安全年龄范围提供理论及实验依据。 方法健康雄性幼猪36只，按手术时日龄10d、30d、50d(根据肺发育程度，分别相当于人类1岁、3岁和5岁)分为3组，每组12只，按体重配对，实验6只，对照6只。实验组幼猪作左侧颈部切口，暴露斜角肌表面的膈神经，若存在副膈神经，记数并记录其走行特点。电刺激确定后于锁骨下静脉水平切除1.0cm左侧膈神经及副膈神经。对照组操作步骤同实验组，但仅暴露膈神经而不行切断。 分别于术后30min和3月龄时，用肝素化注射器在颈动脉采血进行血气分析，测量指标包括：pH、动脉血氧分压(PaO_2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO_2)，以及血氧饱和度(SaO_2)；肺功能测量指标包括：呼吸频率(RR)、吸入潮气量(V_(Tins))、分钟通气量(MV)、呼吸系统动态顺应性(C_(dyn))，以及气道阻力(R_(aw)，带气管插管)。术后将实验组幼猪均仰卧位固定行胸部透视，记录双侧膈顶高度差，并观察是否存在膈肌的矛盾运动。 将幼猪饲养至3月龄时颈动脉放血处死，打开胸腔，完整取出肺脏观察大体改变。行气管插管，加压使双肺膨胀，同时经肺动脉灌注4％甲醛固定。每侧肺被分为上、下两半区，分别于各区3，6，9点取组织块，苏木精-伊红(HE)染色。测定采用IMS图像分析系统，每区随机取10个视野(10×10倍)，全肺共40个视野，进行平均肺泡直径(D_a)和肺泡隔面密度(D_s)测定与计算。 结果术中探查发现副膈神经的出现率为58.33％(21／36)，均于锁骨下静脉水平并入主干。胸透显示各实验组左侧膈肌均明显抬高，分别较右侧抬高2.03(±0.41)个肋间，1.84(±0.39)个肋间，1.77(±0.43)个肋间，各组间无显著差异(F=0.668，P＞0.05)。3月龄时左侧膈肌抬高程度略有下降，但仍较右侧分别抬高1.85(±0.36)个肋间，1.72(±0.33)个肋间，1.69(±0.32)个肋间，各组间无显著差异(F=0.378，P＞0.05)，各实验组幼猪于术后当日及3月龄时，均存在膈肌的矛盾运动。单侧膈神经切断后30min，10d及30d实验组分钟通气量(MV)和吸入潮气量(V_(Tins))较对照组下降(t值分别为3.532，3.611，4.675，4.025，P均＜0.05)，50d实验组分钟通气量及吸入潮气量较对照组无明显改变(t值分别为2.416，0.397，P均＞0.05)；各实验组呼吸系统动念顺应性(C_(dyn))、气道阻力(R_(aw))与对照组比较差异均无统计学意义(t值分别为0.047，0.068，0.472，1.065，0.074，P均＞0.05)。3月龄时，各实验组与对照组比较分钟通气量和吸入潮气量均无显著差异(t值分别为0.116，0.000，0.105，0.493，0.052，0.140，P均＞0.05)，但10d及30d实验组动态顺应性下降(t值分别为24.216，4.43，P均＜0.05)，气道阻力增高(t值分别为5.566，4.199，P均＜0.05)，50d实验组动态顺应性、气道阻力与对照组比较无明显差异(t值分别为0.193，0.132，P均＞0.05)。 3月龄时实验组与对照组肺组织学比较，10d实验组左肺及右肺下半区肺泡直径(D_a)减小，肺泡隔密度(D_s)增加(P＜0.05)，30d实验组仅左肺下半区肺泡直径减小、肺泡隔密度增加(P＜0.05)，而50d实验组双肺各区肺泡直径及肺泡隔密度与对照组比较均无显著差异(P＞0.05)。 结论单侧膈神经切断将影响术时日龄小于30d幼猪(相当于人类3岁)的肿功能及肺组织形态，且手术年龄越小影响越显著，而术时日龄较大幼猪膈神经切断对呼吸系统影响不明显。 第二部分单侧膈神经切断对幼猪肺内表皮生长因子及角质细胞生长因子基因表达的影响 目的研究膈神经切断后幼猪肺内表皮生长因子(EGF)mRNA及角质细胞生长因子(KGF)mRNA表达的变化及其意义。 方法健康雄性幼猪36只，按手术时日龄(10d、30d、50d)分为3组，每组12只，按体重配对，实验6只，对照6只。实验组于颈部将左侧膈神经(包括副膈神经)切断，对照组仅行左侧膈神经暴露。分别于术后2周处死动物，用SYBR GreenⅠ实时定量逆转录—聚合酶链式反应(real time quantitative RT-PCR)方法对肺组织中EGF及KGFmRNA的表达水平进行检测分析。 结果实时定量荧光PCR的融解曲线显示EGF、KGF和内参基因GAPDH分别在80.0℃、84.5℃和89.0℃附近各有一单峰，溶解温度均一，单峰形状锐利，代表了产物的Tm值，表明扩增特异性。 单侧膈神经切断2周后，10d、30d实验组幼猪肺内EGF及KGFmRNA的表达水平均较对照组降低(t值分别为4.788，2.871，5.536，4.657，P均＜0.05)，50d实验组幼猪肺内EGF及KGFmRNA的表达水平均与对照组比较无显著差异(t值分别为0.229，1.932，P均＞0.05)。对照组间比较显示幼猪肺内EGF及KGFmRNA的表达水平有显著差异(F值分别为266.667，223.906，P均＜0.01)，随幼猪年龄增长肺内EGF及KGFmRNA的表达水平下降。 结论单侧膈神经切断将导致术时日龄小于30d幼猪(相当于人类3岁)肺内EGF及KGFmRNA表达水平的下降，从而进一步影响肺组织的正常发育。术时日龄较大幼猪术后生长因子的表达水平无明显改变。 第三部分膈神经移位术对小儿呼吸系统远期影响的临床研究 目的探讨膈神经移位术对不同年龄小儿呼吸系统的远期影响及其规律，为临床上确定该手术的安全年龄范围提供依据。 方法从1998年3月至2001年4月收治34例臂丛神经损伤患儿，其中男25例，女9例；右侧18例，左侧16例；产瘫患儿27例，车祸2例，高处坠落伤2例，机器牵拉伤3例。按手术时年龄分为0～12月组(17例)，13～36月组(11例)和37～60月组(6例)。手术方法均为膈神经移位至上干前股以恢复患肢的屈肘功能，术后随访3～7年，平均4.03年。随访时以34名同龄健康儿童与手术组配对(身高、体重、性别相同)进行比较研究。随访内容包括：1．常规体检：观察是否出现反复性呼吸道感染(肺炎＞3次／年)；观察有无食物反流、呕吐等消化系统症状，以及胸廓外观是否改变。2．血气分析及胸部透视：采动脉血液进行常规血气分析(PH、PaCO_2、PaO_2)，胸透观察双侧纵隔、膈项高度差及膈肌运动情况。3．肿功能：所有患儿行潮气功能及脉冲振荡检查，年龄大于5岁并且能够配合检测的患儿增加常规肺通气功能测试。潮气功能检查项目包括潮气量(VT／kg，睡眠状态)、达峰时间比(TPTEF／TE)、达峰容积比(VPEF／VE)。脉冲振荡检查包括振荡频率为5Hz时的阻抗(R5)及电抗(X5)。常规肺通气功能检测项目包括最大肺活量(VCMAX)、一秒量(FEV1)、呼气流速各峰值(FEF25、50、75)。 结果术时年龄0～12月和13～36月组患儿术后反复性呼吸道感染发生率分别为47.1％(8／17例)和27.3％(3／11例)，上述两组出现患侧胸廓较短，横径小于健侧，肋弓下缘向前凸出等胸廓畸形发生率分别为41.2％(7／17例)、9.1％(1／11例)，0～1岁组尚有17.6％(3／17例)患儿出现喂养困难，进食或运动后出现食物反流、呕吐等消化系统症状。术时年龄37～60月组患儿均无上述表现。 21例患儿行血气分析，结果均在正常值范围内，与对照组比较无显著差异(t值分别为1.792，1.364，1.230，P均＞0.05)。胸透显示膈神经移位术后，患侧膈顶仍平均较对侧抬高1.93(±0.78)个肋间，其中0～12月、13～36月、37～60月组患侧膈顶分别抬高2.32(±0.66)个肋间、1.73(±0.72)个肋间、1.50(±0.89)个肋间，各组间差异有统计学意义(F=3.925，P＜0.05)。 术时年龄0～12月组患儿与对照组比较潮气量差异无统计学意义(t=1.584，P＞0.05)，达峰时间比及达峰容积比较对照组明显下降(t值分别为3.933，4.057，胸＜0.01)。术时年龄13～36月组达峰时间比及达峰容积比较对照组下降(t值分别为3.064，2.968，P均＜0.05)，但37～60月组患儿达峰时间比及达峰容积比与对照组比较无显著差异(t分别为0.369，1.164，P均＞0.05)。脉冲振荡检查表明术时年龄0～12月和13～36月组患儿R5较对照组明显增高，X5负值明显增加，差异均有统计学意义(t值分别为4.485，3.032，4.260，2.250，P均＜0.05)，而37～60月组R5、X5与对照组比较差异不显著(t值分别为0.591，0.388，P均＞0.05)。对术时年龄0～12月组中4名和13～36月组中5名患儿进行肺通气功能检查发现最大肺活量、一秒量和呼气流速各峰值均较对照组显著下降(P＜0.05)，而37～60月组患儿上述三项指标的差异均无统计学意义(P＞0.05)。行最大肺活量检查的15例患儿中，左侧8例1.438(±0.341)L，右侧7例1.179(±0.0.419)L，两侧比较无显著差异(t=1.176，P＞0.05)。 结论年龄小于3岁的患儿行膈神经移位术可能对呼吸系统、胸廓发育及消化系统产生不良影响，手术年龄越小影响越显著，而3岁以上患儿膈神经切取无上述不利影响。