楊立軍：腎結(jié)石動物模型的建立及應用投稿(英文）版版[1].24

楊立軍1 劉國華 朱江 狄長安 王偉 金大慶## 李衛(wèi)民

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

【摘要】：目的　對比異物植入法與乙二醇法在豬腎結(jié)石動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)兩組進行腎結(jié)石模型建立，通過超聲監(jiān)測、尸檢證實成石時間、結(jié)石大小、成石率、腎積水等指標。應用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計學分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。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超檢測證實，A組成石平均時間為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超證實結(jié)石未被吸收，78.6%家豬有腎積水表現(xiàn)。尸檢可見腎結(jié)石形成，測量結(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)計學差異。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，異物植入法成石時間快，成石率高，腎結(jié)石體積大，簡便易行，便于推廣，還可進行腎積水模型的建立，為經(jīng)皮腎鏡穿刺提供了良好的動物模型基礎。

【關鍵詞】　異物植入法;乙二醇法;腎結(jié)石;動物模型

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病、多發(fā)病，發(fā)病率高達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)石等病情復雜，手術難度較高[3]。目前，經(jīng)皮腎鏡碎石術(Percutaneous nephrolithotomy，PCNL)已成為處理復雜性結(jié)石的主要治療手段，尤其對于直徑>2cm的腎結(jié)石，PCNL已成為最佳處理方法[4]。但PCNL難度及手術風險均較高，因此建立大型動物腎結(jié)石模型并進行經(jīng)皮腎穿刺培訓，提高泌尿?qū)？漆t(yī)師手術水平勢在必行。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，導致動物體內(nèi)草酸含量增加，形成草酸鈣結(jié)石[6]。但是，該方法應用于防治泌尿系結(jié)石藥物的藥理及藥效學等方面的研究，無法滿足經(jīng)皮腎鏡碎石、經(jīng)皮腎造瘺等技術方面的培訓。因此，我院應用異物植入法與乙二醇法分別在試驗用豬身上進行腎結(jié)石模型建立，比較兩種方法成石率、成石時間、成石體積大小等之間的差異?，F(xiàn)將實驗結(jié)果報告如下。

1 材料與方法

1.1 乙二醇法 (1)實驗材料及儀器設備：藥品1%乙二醇(廣州化學制劑廠)+1%氯化銨配制(廣州臺山化工廠)而成。光學顯微鏡一臺，日立EUB5500彩超一臺。(2)實驗動物：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，定量補水500ml，每日行B超檢查腎結(jié)石形成時間及大小等指標。成石后尸檢，在光學顯微鏡下觀察結(jié)石形成情況并測量結(jié)石大小。判定標準(0)無結(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)實驗材料及儀器設備：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;進口穿刺針及相關耗材。(2)實驗動物同A組。A、B兩組家豬一般資料見表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，固定于手術臺上，氣管插管，呼吸機輔助通氣，備皮、消毒、鋪巾，采用18G穿刺針在超聲引導下穿刺進入腎盂，拔出針芯，見有尿液溢出證實穿刺成功。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(見圖1)。測量直徑≥2cm，停止注射，拔出穿刺針，傷口用無菌敷料覆蓋。術后飼養(yǎng)觀察5周，行超聲檢查動物腎內(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。尸檢可見腎內(nèi)結(jié)石形成，并測量結(jié)石大小。

1.3 統(tǒng)計方法 應用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計數(shù)資料的組間比較采用χ2檢驗，等級資料和非正態(tài)分布的計量資料的組間比較采用秩和檢驗，正態(tài)分布的計量資料的組間比較采用獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

A、B兩組腎結(jié)石形成數(shù)據(jù)對比見表2。A組死亡率13.3%(2/15)，經(jīng)超聲證實，A組成石平均時間為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周后行超聲證實結(jié)石未被吸收，78.6%家豬經(jīng)過B超檢測證實有腎積水表現(xiàn)。B組家豬尸檢可見腎結(jié)石形成(見圖2)，測量結(jié)石平均直徑(見圖3)35±2.7mm(31mm～40mm)。與A組相比，B組成石時間短，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)計學差異。

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%)。腎組織學檢查可見，A組腎組織均可見多灶性結(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)炎性損害嚴重; B組輕度腎組織炎性改變。

3 討論

經(jīng)皮腎鏡碎石技術(Percutaneous nephrolithotomy，PCNL)因其創(chuàng)傷小、恢復快等優(yōu)點，目前已成為治療復雜性腎結(jié)石的主要手段[4]。但該技術操作難度大，手術風險高，術中或術后常出現(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)師相對較少，嚴重影響了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PCNL培訓迫在眉睫。因此我院決定建立大型動物腎結(jié)石模型，為泌尿外科臨床醫(yī)師進行經(jīng)皮腎鏡穿刺、擴張通道、模擬碎石等關鍵技術的培訓創(chuàng)造良好的條件。

乙二醇法是目前復制腎結(jié)石動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，攝入乙二醇可導致動物體內(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復制腎結(jié)石動物模型，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性，但各個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，成石時間效果不同;③造模時間不盡相同。因此采用乙二醇法存在耗時耗力、可操控性差，成石時間及效果不穩(wěn)定等缺點。此外，乙二醇法主要以大鼠為實驗對象，在大型動物腎結(jié)石模型建立方面尚未有報道。

異物植入法屬于我院泌尿外科首創(chuàng)，離體及活體實驗均表明，異物植入法在豬腎結(jié)石模型建立方面具有獨特的優(yōu)勢：①結(jié)石形成時間短：注入組織膠和豬血后即刻形成結(jié)石，而A組成石時間較長(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，模型真實度高;③本法簡單易行，操作簡便，成石過程可操控性強，可隨時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)五周后進行尸檢，結(jié)石未被吸收;⑤組織學檢查提示對腎組織損害較小，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損害腎小管上皮，促進結(jié)晶的滯留和生長，間接促進了成石的過程，縮短成石時間。但乙二醇法平均成石時間為4周左右，與異物植入法相比并不具有成石時間上的優(yōu)勢。此外異物植入法操作需要專業(yè)的B超引導下行腎盂穿刺作為注射組織膠及豬血以便形成結(jié)石，也間接促進了泌尿外科臨床醫(yī)師對穿刺技術的理解和掌握。

4 結(jié)論

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

參考文獻

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[7]安瑞華,馮陶,郭應祿,等.香豆素對實驗性大鼠草酸鈣結(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與臨床研究。