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“血管内止血带”的研制及实验与临床应用研究

作　者: 贺道华
导　师: 马廉亭; 李俊
学　校: 南方医科大学
专　业: 神经外科
关键词: “血管内止血带” HIF-1 NF-KB Caspase-3 ET TUNEL 血管内止血带 动脉损伤 假性动脉瘤 动静脉瘘 手术
分类号: R826
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


概述战创血管损伤非常多见,如出血部位位于颈部及邻近躯干部位大血管,出血凶猛,可引起大出血,危及生命。传统卡式与袖带式止血带只能用于四肢血管损伤及富血管病变的止血,而不能用于邻近颈部及躯干血管损伤及富血管病变的止血。很多伤员在后送实施手术前往往并发失血性休克死亡,且传统袖带式止血带压迫止血,连同静脉血流一起阻断,容易造成患肢淤血,血栓形成,加重患处伤情。根据上述情况,在我院马廉亭教授1987年抢救1例右腋动脉巨大假性动脉瘤时,因无法直接手术,面临截去右上肢保命的情况下创造性地采用球囊导管暂时阻断腑动脉腔内血流辅助外科手术抢救成功的经,后又救治34例邻近颈部及躯干大血管损伤全部存活且无死亡、无加重肢体功能障碍,在此基础上我们研制出一种操作简单、无需X光透视、在急救现场即可穿刺血管将血管内止血带” 的学位论文">“血管内止血带”送入病变上游血管腔,充盈球囊后阻断病变处血流,为血管病变手术提供了安全保证的器材并命名为“血管内止血带”,为了提出应用“血管内止血带”的最佳安全阻断时间与压力参数,进行了“血管内止血带”对动脉壁影响的实验研究,并对既往救治35例邻近颈部及躯干大血管损伤及其晚期并发症假性动脉瘤与动静脉瘘的治疗情况与结果进行回顾性总结分析。本课题从以下三方面研究：第一部分：“血管内止血带”的设计及使用方法第二部分：“血管内止血带”的动物实验研究第三部分：“血管内止血带”的临床应用回顾性研究第一部分“血管内止血带”的设计及使用方法1、“血管内止血带”的设计在我们创用“球囊导管暂时阻断动脉腔内血流,辅助外科手术抢救邻近躯干及颈部大血管损伤”成功的基础上,我们设计了制式产品并命名为“血管内止血带”,由湖南埃普特医疗器械有限公司合作生产出了该产品(见图1.1),其设计类似临床应用的导管鞘,由四部分组成：①外鞘管：长13cm,前端平头,尾端带弹性阀,直径6F；②内鞘管：长14cm,直径4F,内腔可通过0.03510.038导丝；③导丝：长40cm,直径0.035-0.038,前端直型；④带球囊内鞘管：长16cm,直径4F,前端盲端,在距尾端13.5cm处侧壁开一小孔,在距前端0.5cm处安装一2cm长、充盈直径达6mm的球囊。2、“血管内止血带”的使用方法使用时采用Seldinger法顺血流或逆血流方向穿刺病变近心端动脉(如腑动脉、股动脉、颈动脉等),再将短导丝经穿刺针送入血管腔,沿导丝导入内鞘管与外鞘管,退出内鞘管,自外鞘管插入带球囊内鞘管。用非离子造影剂或生理盐水充盈球囊,直至动脉出血停止,阻断血流后,将带球囊内鞘管二通开关关闭。手术结束后排空球囊,将球囊收入外鞘管中,然后将内外鞘管同时拔出,穿刺点压迫止血。第二部分“血管内止血带”的动物实验研究目的：用自制的“血管内止血带”,在大白兔颈动脉进行阻断动脉流的时间与压力实验,探讨“血管内止血带”的止血的安全性及其对动脉的影响。方法：1.“血管内止血带”的置入方法与步骤：动物麻醉成功后时,于右颈总动脉处采用Seldinger法顺行插入6F"血管内止血带”,取出内鞘管,送入4F造影管造影,再做一路径图,插入带球囊内鞘管,在透视路径指导下将带球囊内鞘送入血管腔,再经带球囊尾端向球囊内注入180mg/ml非离子造影剂0.15ml造影剂(1个大气压)充盈球囊,造影证实血管闭塞后,记录时间并测定球囊内压力。应用飞利浦M1567A压力传感器换能测球囊内压力测定,一端经三通开关与球囊导管连接,另一端接飞利浦MP40监护仪显示数据。注入0.15ml等渗造影剂充盈球囊后,测定在体外、在动脉腔内球囊内压力。2.动物分组和标本处理随机将40只大白兔分为四大组：A组,16只,“血管内止血带”持续阻断右侧颈总动脉lh；再分为A1、A2、A3、A4亚组,每组4只,分别于“血管内止血带”置入后1h、5d、14d、21d取取颈总动脉动脉血约5ml查ET浓度,取右颈总动脉与球囊接触动脉标本送送作电镜和免疫组化(HIF-1、caspase-3、TUNEL)、血管组织匀浆ELISA法检查(HIF-1、caspase-3)、RT-PCR和WB法检查(NF-KB)。B组,16只,“血管内止血带”持续阻断右侧颈总动脉2h；再分为B1、B2、B3、B4亚组,每组4只,分别于术后1h、5d、14d、21d取标本送检,检查项目同A组。C组,空白对照组,4只,不插入“血管内止血带”,麻醉后1h直接取标本送检,检查项目同A组。D组,假手术组,4只,不插入“血管内止血带”,切开皮下各层暴露右颈总动脉后1h,直接取标本送检,检查项目同A组。结果：1.免疫组织化学染色结果1.1HIF-1结果：A组HIF-1阳性细胞数与正常组相比较：术后1h在挫伤灶及其周围HIF-1阳性细胞数达高峰(p<0.01),着色较深；术后5d组HIF-1阳性细胞数仍较多,着色较浅(p<0.05)；术后14d组HIF-1阳性细胞数恢复至正常(p>0.05)；术后21d组HIF-1阳性细胞数仍维持正常水平(p>0.05)。B组HIF-1阳性细胞数与正常组相比较：术后1h在挫伤灶及其周围HIF-1阳性细胞数无明显增多或减少(p>0.05),但着色较深；术后5d组HIF-1阳性细胞数达高峰,着色较浅(p<0.01)；术后14d组HIF-1阳性细胞恢复至正常(p<0.05)；术后21d组HIF-1阳性细胞仍维持正常水平(p>0.05)。假手术组阳性细胞数与正常组相比较无明显差异(p>0.05)(见表2.1,图2.1-2.10)。“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较A1组阳性细胞数少(p<0.01)；B2组阳性细胞数较A2组多(p<0.01)、B3组阳性细胞数较A3组多(p<0.05)；B4组阳性细胞数与A4组无明显差异(p>0.05)。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后轻度损伤组HIF-1于术后1h达高峰,术后14d恢复正常；重度损伤组于术后5d高峰；术后14d恢复正常。“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,HIF-1阳性细胞数重度损伤组多于轻度损伤组。1.2Caspase-3结果：A组Caspase-3阳性细胞数与正常组相比较：术后lh在挫伤灶及其周围的Caspase-3阳性细胞数无明显增多或减少(p>0.05),但着色较浅；术后5d组Caspase-3阳性细胞数明显增多,着色较深(p<0.01)；术后14d组Caspase-3阳性细胞处于高峰,着色较深(p<0.01)；术后21d组HIF-1阳性细胞仍维持较高水平(p<0.01)。B组Caspase-3阳性细胞数与正常组相比较：术后1h在挫伤灶及其周围的Caspase-3阳性细胞数无明显增多或减少(p>0.05),但着色较浅；术后5d组Caspase-3阳性细胞数明显增多,着色较深(p<0.01)；术后14d组Caspase-3阳性细胞处于高峰,着色较深(p<0.01)；术后21d组Caspase-3阳性细胞数仍维持较高水平(p<0.01)。假手术组阳性细胞数与正常组相比较无明显差异(p>0.05)(见表2-2,图2.11-2.20)“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：B1组阳性细胞数较A1组无明显增多或减少(p>0.05)；B2组阳性细胞数较A2组多(p<0.01)、B3组阳性细胞数较A3组多(p<0.01)；B4组B阳性细胞数与A4组无明显差异(p<0.01)。以上结果显示：“血管内止血带”术后Caspase-3于术后5d表达增加,术后14d达高峰,术后21d仍处于较高水平；“血管内止血带”术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,Caspase-3阳性细胞数重度损伤组多于轻度损伤组。2.血管组织匀浆ELISA结果2.1HIF-1结果：A组HIF-1浓度与正常组相比较：术后1hHIF-1浓度达高峰(p<0.01)；术后5d组HIF-1浓度仍较高(p<0.01)；术后14d组HIF-1浓度恢复至正常(p>0.05)；术后21d组HIF-1浓度仍维持正常水平(p>0.05)。B组HIF-1浓度与正常组相比较：术后1hHIF-1浓度达高峰(p<0.01)；术后5d组HIF-1浓度仍较高(p<0.01,)；术后14d组HIF-1浓度仍较高(p<0.05)；术后21d组HIF-1浓度恢复至正常水平(p>0.05)。假手术组HIF-1浓度与正常组相比较无明显差异(见表2.3)。“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较A1组浓度明显增高,有显著差异(p<0.01)；B2组较A2组浓度无明显差异(p>0,05)；B3组较A3组组浓度无明显差异(p>0.05)；B4组与A4组无明显差异(p>0.05)。以上结果显示：血管内止血带”置入术后HIF-1浓度于术后1h即达高峰,术后14d恢复正常；血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,术后1h重度损伤组HIF-1浓度高于轻度损伤组。2.2Caspase-3结果：A组Caspase-3浓度与正常组相比较：术后1hCaspase-3浓度无明显增多或减少(p>0.05)；术后5d组Caspase-3浓度明显增高(p<0.01)；术后14d组Caspase-3浓度达于高峰(p<0.01)；术后21d组Caspase-3浓度开始下降,仍处于较高水平(p<0.05)。B组Caspase-3浓度与正常组或假手术组相比较：术后1hCaspase-3浓度无明显增多或减少(p>0.05)；术后5d组Caspase-3浓度明显增高(p<0.01)；术后14d组Caspase-3浓度达高峰(p<0.01)；术后21d组Caspase-3浓度仍维持较高水平(p<0.01)。假手术组与正常组相比较无明显差异(p>0.05)(见表2.4)“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较Al组浓度无明显增高或减少(p>0.05)；B2组较A2组浓度无差异(p>0.05)、B3组较A3组浓度无差异(p>0.05)；B4组较A4组浓度明显增高,有显著差异(p<0.01)。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后Caspase-3于术后5d浓度增加,术后14d达高峰,术后21d仍处于较高水平；“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,重度损伤组Caspase-3浓度术后高于轻度损伤组。3.Western-Blot结果A组组织胞浆内NF-KB于1h蛋白增加、5d达高峰、14d开始下降,但仍处于较高水平、21d仍处于较高水平；B组组织胞浆内NF-KB于1h蛋白增加、5d明显增高、14d达高峰、21d仍处于较高水平。假手术组组织胞浆内NF—KB与正常组无明显增高或减低(见表2.5,图2.21)“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：Bl组较A1组无明显差异；B2组较A2组增高、B3组较A3组明显增高；B4组较A4组仍增高。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后组织胞浆内NF-KB于术后1h蛋白增加、5d达高峰、14d和21d仍处于较高水平；“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,重度损伤组引起了较强的组织胞浆内NF-KB表达,而较轻程度的损伤引起的表达程度较弱。4.RT-PCR结果A组NF-KBmRNA于术后1h蛋白增加、5d达高峰、14d开始下降,但仍处于较高水平、21d仍处于较高水平；B组组织胞浆内NF-KBmRNA于术后1h蛋白增加、5d达高峰、14d开始下降,但仍处于较高水平、21d仍处于较高水平。假手术组与正常组无明显增高或减低(见表2.6,图2.22)“血管内止血带”置入术后重度损伤组NF-KBmRNA分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较A1组增高；B2组较A2组增高、B3组较A3组增高；B4组与A4组无明显差异。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后NF-KBmRNA于术后1h蛋白增加、5d达高峰、14d和21d仍处于较高水平；“血管内止血带”置入术后重度损伤组引起了较强的NF-KBmRNA表达,而较轻程度的损伤引起的表达程度较弱。5.TUNEL染色结果A组NF-KB凋亡阳性细胞数与正常组比较：术后1h凋亡阳性细胞无明显增多或减少(p>0.05),但着色较浅；术后5d组凋亡阳性细胞数明显增多,着色较深(p<0.01)；术后14d组凋亡阳性细胞处于高峰,着色较深(p<0.01)；术后21d组凋亡阳性细胞数开始下降,但仍处于较高水平(p<0.01)。B组凋亡阳性细胞与正常组比较：术后1h凋亡阳性细胞无明显增多或减少(p>0.05),但着色较浅；术后5d组凋亡阳性细胞数明显增多,着色较深(p<0.01)；术后14d组凋亡阳性细胞数仍处于高峰,着色较深(p<0.01)；术后21d组HIF-1阳性细胞数开始下降,但仍处于较高水平(p<0.01)。假手术组阳性细胞数与正常组相比较无明显差异(p>0.05)(见表2.7,图2.23-2.32)。“血管内止血带”置入术后重度损伤组凋亡阳性细胞数分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较A1组凋亡阳性细胞数无明显差异(p>0.05)；B2组凋亡阳性细胞数均较A2组多(p<0.05)、B3组较A3组凋亡阳性细胞数无显著差异(p>0.05)；B4组与A4组凋亡阳性细胞数无显著差异(p>0.05)。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后凋亡阳性细胞数于术后5d表达增加,术后14d达高峰,术后21d仍处于较高水平；“血管内止血带”置入术后重度损伤组凋亡阳性细胞数分别与同时段轻度损伤组比较,凋亡阳性细胞数重度损伤组多于轻度损伤组。6.ET结果A组ET浓度与正常组相比较：术后1hET浓度明显增高(p<0.01),达高峰；术后5dET深度开始下降,但仍处于较高水平(p<0.05)；术后14d组ET浓度恢复至正常(p>0.05)；术后21d组ET浓度仍维持正常水平(p>0.05)。B组ET浓度与正常组相比较：术后1hET浓度明显增高,达高峰(p<0.01)；术后5dET深度仍明显增高(p<0.01)；术后14d组ET浓度恢复至正常(p>0.05)；术后21d组ET浓度仍维持正常水平(p>0.05)。假手术组阳性细胞数与正常组相比较无明显差异(p>0.05)(见表2.8)。“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较：B1组较A1组浓度明显增高,有显著差异(p<0.05)；B2组较A2组浓度明显增高,有显著差异(p<0.05)；B3组A3组组浓度无显著差异(p>0.05)；B4组与A4组无出差异(p>0.05)。以上结果显示：“血管内止血带”置入术后ET浓度于术后1h即达高峰,术后14dET恢复正常；“血管内止血带”置入术后重度损伤组分别与同时段轻度损伤组比较,重度损伤组ET浓度高于轻度损伤组。7.电镜检查结果：正常对照组或假手术组显示正常动脉内弹力膜层内侧有薄层内皮细胞,外侧有环层纵向排列的平滑肌细胞,平滑肌细胞中肌丝丰富。后1h,A组血管壁无变化,B组内弹力膜与平滑肌细胞拉直。5d,A组内膜和中层出现水肿及炎性细胞浸润；B组除此之外,还见部分内弹力膜断裂伴外层点状出血,平滑肌细胞密度增高。14d,A组炎性水肿消失,内膜轻度增厚,内弹力膜存在,外有平滑肌细胞及胶原纤维；B组见内膜下纤维增生,成纤维细胞内质网扩张。21d,A组管壁恢复正常；B组内膜光滑,内膜下层增厚,含有成纤维细胞(图2.33-2.42)。8.动物活体实验结果：本组动物无死亡、伤口感染及脑缺血症状。9.动脉壁肉眼观察：在球囊充盈时动脉壁轻度扩张；移去球囊后,除B1组于术后1h有4条动脉仍呈轻度扩张外,其余均血管通畅,内膜光滑完整,无血栓形成。10.向球囊内注入0.15ml造影剂(1个大气压),即可阻断动脉腔内血流。11.球囊内压力测定体外为20.4±1.1kPa,动脉腔内为35.5±3.1kPa左右不等。结论：1.“血管内止血带”置入术后细胞因子有一定的时间性变化规律：术后1h,HIF-1、ET表达均增加,术后5d,Caspase-3、NF-KB和TUNEL阳性细胞表达增强,说明血管损伤后HIF-1、ET等一系列细胞因子首先被激活,进而再激活包括控制细胞凋亡的基因,如Caspase-3、NF-KB等开始表达,进而引起细胞凋亡2.“血管内止血带”置入术后5d-14d时段是决定血管损伤转归的关键时期。3.“血管内止血带”置入术后血管损伤程度与细胞凋亡数量正相关4.向“血管内止血带”球囊内注入0.15ml造影剂(1个大气压),持续阻断不超过2h时,是安全有效的压力与时间参数,仅引起动脉管壁结构轻度改变、无血栓形成,且具可逆性,2-3周可恢复正常。但阻断时间越长,对管壁的影响越大。第三部分：“血管内止血带”临床应用的回顾性研究目的：探讨术中应用“血管内止血带”暂时阻断动脉腔内血流,临床使用的安全性与有效性。方法：1987年5月至2009年2月,对35例邻近颈部与躯干动脉损伤患者,术中先用“血管内止血带”在病变近心端暂时阻断近端动脉血流,每次阻断30-70min或间隔15-20min再阻断,再行手术治疗。结果：暂时阻断病变近心端动脉血流后,术区出血极少,术野干净,解剖清晰,全部病例手术过程中出血量为100-400ml,所有病例均治愈,随访3-14年,无脑、肢体缺血及复发。结论：应用“血管内止血带”暂时阻断病变近心端动脉血流,可有效地减少术中出血,提高手术的安全性。此法为临床救治邻近颈部及躯干大血管损伤或血供丰富病变提供了一种新的止血、保证手术安全的方法。

全文目录


摘要  3-12
ABSTRACT  12-26
引言  26-27
第一部分 血管内止血带” 的学位论文">“血管内止血带”的设计及应用研究  27-29
  1、“血管内止血带”的设计  27
  2、“血管内止血带”的使用方法  27-29
第二部分 “血管内止血带”的动物实验研究  29-98
  引言  29-30
  实验材料与方法  30-46
  结果  46-56
  讨论  56-75
  小结  75
  参考文献  75-88
  附图  88-98
第三部分 “血管内止血带”临床应用的回顾性研究  98-110
  1. 临床资料  98-99
  2. 救治方法  99
  3. 结果  99
  4. 典型病例  99-104
  5. 讨论  104-106
  参考文献  106-110
综述一  110-122
  参考文献  116-122
综述二  122-129
  参考文献  126-129
英文缩略词对照表  129-130
博士学习期间发表的论文  130-131
致谢  131-134
统计学证明  134

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