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吸入贫铀粉尘后的肺部灌洗和促排研究

张颖  
【摘要】:自1991年海湾战争首次应用以来,以美国为首的北约在数次战争中多次使用贫铀武器,导致广大参战人员出现海湾战争综合征,以及大范围的战区环境受到贫铀长期污染。吸入贫铀粉尘被认为战争和非战争形势下贫铀暴露的主要方式,也是遭受贫铀武器袭击后战场医疗救护人员需重点防范的暴露方式。肺部灌洗技术可用于清除在核突发事件中吸入的肺部难溶性放射性物质,并可作为应急计划中的贮备技术,但实际上关于其救治技术和肺部难溶性核素促排剂的公开报道却很少。本课题首先需要建立用于评价损伤效应的吸入贫铀粉尘稳定犬模型,将12只犬随机分为正常对照组、气囊染尘组(80mg/kg)、混悬液染尘组(10mg/kg)三组。在给予贫铀粉尘后第1、3天行胸部CT检查,尿铀检测,肝肾功能及血常规检查,并进行了病理学观察,研究贫铀是否通过这两种途径进入体内,比较其产生的生物学效应更符合实际损伤、更适合研究工作的需要。在此基础上,利用已经构建的气囊染尘方式制作了吸入损伤的稳定动物模型,对比观察了不同灌洗液对犬贫铀尘肺的治疗和促排作用,以气囊染尘的方式给予贫铀粉尘,分为DU组(30mg/kg)、生理盐水灌洗组(SL组)、专用促排剂CPE灌洗组(CPE组,30mg/kg)和正常对照组。灌洗组在贫铀粉染尘之后48小时实施左肺大容量全肺灌洗,灌洗后回收支气管肺泡灌洗液,并检测其的铀含量。同时,在灌洗后当天、第7天给予CT检查;检测肝肾功以及血常规、尿铀含量的变化以及病理学观察。主要研究结果及讨论:1.采用气囊染尘方式和混悬液染尘方式,发现气囊染尘组CT表现初期不易形成肺部炎症,而混悬液染尘组易形成肺部炎症,致肺不张。与正常组相比,气囊染尘组和混悬液染尘组的尿铀含量均增高,且气囊染尘组高于混悬液染尘组。肝肾功能变化的多项指标,如尿素氮、肌酐等,气囊染尘组显著高于混悬液染尘组。外周血表现为混悬液组高于气囊染尘组。病理表现,气囊染尘组在染尘后1个月,肺组织局灶扩张,支气管上皮增生,间隔细胞增生,纤维增多,部分犬肺组织局部见粉尘性结节形成;肾脏肾小球毛细血管扩张充血,部分肾小管上皮细胞变性坏死,髓质肾小管内见大量的管型。混悬液灌注组呈现肺弥漫性化脓性炎症,部分肺泡腔内见水肿液;肾脏部分肾小管上皮细胞变性、坏死、脱落,间质灶性慢性炎症。吸入放射性粉尘后实施全肺灌洗的时机,多数倾向于早期实施。若染尘后早期(几天内)肺部形成严重的炎症及粘连,将影响实施肺部灌洗的效果。如果在有炎症的情况下实施大容量全肺灌洗,可能会加重肺部损伤,使病情更加恶化,动物死亡率增高。故采用短期不易产生炎症的染尘方式可能更适合继续开展的研究。本实验已确证气囊染尘和混悬液灌注两种方式均可使贫铀粉尘进入动物肺部,且贫铀粉尘已经产生了相应的生物学效应。比较两种方式产生的生物学效应,认为气囊染尘尽管定位不明确,不均匀,但粉尘分布范围可双肺、单肺,更符合实际情况,初期不易形成肺部炎症,不影响后续的全肺灌洗实施,动物死亡率低,所以在后续研究中采取气囊染尘方式,建立吸入贫铀粉尘的稳定动物模型,更符合需要。2.对比传统的生理盐水肺部灌洗和专用促排剂CPE肺部灌洗,发现SL组在给予DU粉尘第1d,CT表现为气管内和肺部高密度阴影;肺部灌洗后第1d,气管内高密度阴影消失,肺部高密度阴影减小。CPE组肺部灌洗后第3d,见双肺和气管、支气管高密度金属阴影几乎消失;肺部灌洗后第8d,双肺和气管、支气管高密度金属阴影全部消失。其原因可能是:(1)肺部灌洗洗出部分;(2)未洗出的部分被肺部巨噬细胞吞噬;(3)支气管纤毛运动排出部分。病理表现,染尘后15d,DU组肺局灶性间隔增生,伴局部肺泡扩张,肺大泡形成;肾近曲小管上皮灶性坏死,间质局灶性炎症。SL组肺组织局部扩张伴萎缩,有出血、充血,部分肺泡上皮乳头状增生;肾脏肾小球毛细血管扩张充血,肾小管部分细胞坏死脱落,局部区域见无结构颗粒状沉积物伴间质炎症。CPE组肺间隔增宽,其内血管明显充血伴细胞增生,纤维沉积;肾脏部分肾小球纤维化,间质组织增生,髓质中见大量管型。铀含量测定,SL组和CPE组的尿铀和血铀高于正常对照组,但较DU组显著下降,且CPE组显著低于SL组;灌洗回收液中沉淀铀含量,CPE组显著低于SL组。尿分析蛋白和尿沉渣分析,与DU组比较,SL组和CPE组明显降低,且后者至第10d时降至正常水平。这些结果表明,肺部灌洗对于犬肺吸入贫铀粉尘的促排作用明显,且CPE灌洗液优于生理盐水的灌洗效果。通过本课题,利用气囊染尘方式,建立了肺部吸入损伤的稳定动物模型。在此基础上,对比了传统的生理盐水灌洗和专用促排剂CPE对肺部贫铀粉尘的灌洗效果,发现CPE无论是在降低尿铀含量、肝肾功能变化等方面,对贫铀粉尘的排出均较生理盐水灌洗效果优越。为减轻战时贫铀武器损伤或核武器损伤伤员急救提供了技术贮备,对减轻伤员死亡率和伤残率具有重要意义,同时也可为平时核电站事故和核恐怖袭击后的伤员救治提供急救技术基础。


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