急性胰腺炎被定义为一种胰腺起源的全身性炎症过程,同时可累及胰腺周围组织和远隔器官[1]。重症急性胰腺炎在所有急性胰腺炎病例中大概占到20%左右,其主要特点包括胰腺坏死,感染以及多器官功能不全综合征,而胰腺坏死是否发生直接决定了一系列并发症的发生率和患者的最终预后。胰腺的血供是是小动脉网形式,在重症急性胰腺炎早期易受炎症反应,腹腔压力升高等因素的影响,出现胰腺内部的灌注不足,凝血障碍,微血栓形成,微循环紊乱以及局部胰腺组织的缺血梗死等。这些胰腺局部病变被认为是胰腺坏死发生发展的重要原因。目前针对急性胰腺炎早期存在的微循环障碍和凝血功能紊乱,抗凝药物如肝素等开始被用于急性胰腺炎早期的治疗,但是由于急性胰腺炎患者早期往往存在高出血风险,全身应用抗凝药物剂量不易掌握,抗凝治疗尚未成为重症急性胰腺炎急性期的常规治疗。本课题首先在临床重症急性胰腺炎患者中通过观察D-二聚体和腹腔压力的水平,明确早期微血栓形成和微循环障碍的存在,并探索其与腹腔压力之间的联系。根据临床观察的结果,.对传统的重症急性胰腺炎模型进行了改进,应用气腹技术将动物腹腔压力升高,从而造成胰腺局部缺血和微循环障碍,并与传统模型比较,观察其对临床病例的模拟效果。此后在新模型基础上,应用持续区域动脉灌注技术给予低分子肝素,探索该治疗方式对模型动物血流动力学,炎症反应,局部胰腺坏死的治疗效果。动物实验取得良好结果后,最后在临床患者中采用随机对照临床试验验证持续区域动脉灌注低分子肝素对重症急性胰腺炎的治疗效果。本课题创新性地应用区域动脉灌注技术给予抗凝药物,不但保证了患者的安全,防止了出血并发症的发生,而且提高局部药物浓度,增强了治疗效果,为该治疗方式的推广应用提供了有力的依据,本论文一共分为四个部分:第一部分重症急性胰腺炎早期微血栓形成与疾病预后的联系及相关因素研究目的:胰腺微循环障碍和微血栓形成是重症急性胰腺炎病理生理机制中的重要组成部分,其发生发展可能与腹腔压力的升高有关。本研究将在重症急性胰腺炎早期观察患者腹腔压力和D-二聚体水平,检测其与多项临床预后之间的相关性,并探寻二者之间的内在联系。研究方法:本研究入选2010年1月至2011年2月之间收治于南京军区南京总医院普外科重症监护病房(SICU)的所有18岁以上重症急性胰腺炎患者(入院时间在发病3天之内)。在入院前72小时内,每日进行D-二聚体测量,每12小时重复一次腹腔压力测量。所有测量值的最大值和平均值被用来与多项预后指标进行相关度分析,并将其与其他预后指标进行检测。腹腔压力和D-二聚体水平之间的相关性也被检测。结果:本研究共入选50名重症急性胰腺炎患者,所有患者的平均最大腹内压为13.1 mmHg(11.5 to 17.1 mmHg),所有患者的平均D-二聚体水平达680μg/L(440-1210μg/L)。病程中出现多器官功能不全综合征和胰腺坏死感染的患者其D-二聚体水平的前三天平均值和最大值,均显著高于未出现这两项并发症的患者。同时,出现腹腔压力升高的患者,其D-二聚体水平在前三天的平均值显著高于腹腔压力正常的患者(1920(1312 to 2275)μg/L vs.751(504 to 1116)μg/L,P<0.05)。结论:在重症急性胰腺炎早期纤溶标志物D-二聚体会出现显著上升,提示大量微血栓形成,其上升程度与多项疾病预后指标呈良好的相关性,腹腔压力的升高与D-二聚体的升高同步,提示腹腔压力可能是造成微血栓形成的相关风险素,其相关机制有待阐明。第二部分伴有微血栓形成的新重症急性胰腺炎动物模型的建立和评估研究目的:传统的重症急性胰腺炎模型采用胆酸激活胰酶的方法制作,缺乏胰腺微循环障碍,局部微血栓形成的始动因素,与临床病理生理过程不符合。本研究将不同程度的腹腔高压与传统的化学坏死模型结合,探寻更加符合临床SAP实际发展过程的大动物模型。研究方法:实验共选取健康猪18头,分为三组:5%牛磺胆酸盐+30mmHg腹腔压力组(IAP30组),4%牛磺胆酸盐+15mmHg腹腔压力组(IAP15组)以及单纯0.5%牛磺胆酸盐组(SAP组)。实验过程中进行血流动力学指标和血气分析均每3小时进行一次,在同样的时间点留取血清待后测量。动物在实验中死亡或在第24小时后处死后留取胰腺、小肠、肺等组织学标本行病理分析。结果:所有动物均制模成功,IAP30组动物大多在15小时前死亡(5/6),因此仅取前12小时数据进行统计分析。实验开始后IAP 30组动物的血流动力学指标和血气指标均迅速恶化,而IAP15组和SAP组之间则无显著区别。血清学指标上,IAP30组12小时时的AST和肌酐水平亦均显著高于其余两组(AST,279±33,212±43,200±24;Cr 314±29,224±29,196±20,均P<0.05)。三组动物的胰腺病理并没有显著差别,IAP30组的肺损伤和小肠损伤评分高于其余两组,三组中均可见不同程度微血栓形成,其中两个IAP组程度较重。结论:传统SAP诱导+15mmHg的动物模型出现微血栓大量形成,经调低牛磺胆酸钠剂量后,其严重程度与传统SAP模型相仿,但是病理生理上更符合SAP的发病特点,也更贴近临床患者的实际状况,适合作为新的模型平台检测新的治疗手段。第三部分持续区域动脉灌注低分子肝素治疗重症急性胰腺炎模型猪的效果研究研究目的:重症急性胰腺炎早期存在胰腺局部的微循环障碍和凝血紊乱,肝素等抗凝药物对此具有一定的治疗作用,但是由于全身出血的风险而未能广泛应用。在本研究中,我们采用区域动脉灌注技术(CRAI)将低分子肝素直接注入动物的胰腺灌注动脉,评估其在重症急性胰腺炎动物模型中对胰腺局部和全身症状的影响。研究方法:实验共选取健康猪18头,DSA置管至腹腔干后分为三组:CRAI组(区域动脉灌注组),外周应用肝素组(PERI组)以及对照组(SAP组)。所有接受肝素治疗动物均在制模后2小时给药,CRAI组和PERI组接受肝素剂量均为4100单位低分子肝素钙。实验过程中进行血流动力学指标和血气分析均每3小时进行一次,在同样的时间点留取血清待后测量。到达实验终点后行CT检查,并留取胰腺、小肠、肺等组织学标本行病理分析和免疫荧光检查。结果:所有动物均制模成功,且全部动物均生存至实验终点。肝素给药顺利,动脉管保持通畅,PERI组取材时发现两头动物出现消化道出血。CRAI组在实验终点的血流动力学和全身氧合均得到显著改善(CO,4.0±0.2,3.4±0.5,3.2±0.6,P<0.05)。PERI组和SAP组胰腺坏死明显,CT平扫无法见到明确胰腺组织。CRAI组也有明显变形,坏死迹象,但仍可观察到明显的胰腺组织轮廓。CRAI组的胰腺病理评分显著低于SAP组,与PERI组则未达统计学差异,证明CRAI可以保存更多的胰腺组织。结论:CRAI技术注射低分子肝素可以有效改善重症急性胰腺炎动物的全身血流动力学和胰腺损伤,减轻器官受损程度,其机理可能与低分子肝素对胰腺局部微循环的改善有关。第四部分持续区域动脉灌注低分子肝素治疗重症急性胰腺炎患者的随机对照临床研究研究目的:多项研究显示,在重症急性胰腺炎早期应用肝素等抗凝药物可以显著改善患者预后,但是由于剂量不易掌握,始终没有推广应用。本研究拟采用前瞻性随机对照方法探索区域灌注低分子肝素在重症急性胰腺炎患者中的治疗价值。研究方法:本研究入选2011年9月至2013年4月因SAP入院的发病72h内的自愿参加并签定知情同意书患者。所有患者进行APACHEII评分或者CT评分达到入选标准入组后接受标准临床治疗,实验组患者应用DSA技术放置药物灌注用区域动脉导管至腹腔干。并24小时持续泵入4100U/d(一支速碧林),持续5天,其余治疗同对照组。记录比较内容包括患者在入院前5天的APTT,患者的预后情况等。结果:本研究共入选45名SAP患者,其中21名患者接受CRAI灌注低分子肝素治疗,所有接受CRAI治疗的患者均完成5天的治疗,并无出血并发症的出现。CRAI组患者的胰腺坏死,胰腺感染,和死亡率均明显低于对照组,其中胰腺坏死比例具有统计学意义(6/21 vs.15/24,P=0.036)。两组患者在治疗前,治疗中及治疗后的APTT均无显著区别。结论:CRAI注射低分子肝素在SAP早期患者中是一种安全有效的治疗措施,可以显著地降低胰腺坏死和多器官功能不全的发生率,提示其对患者预后的改善作用。