·论著·
长春新碱致兔耳缘化疗性静脉炎模型的建立
邱腾颖1,蔡金宝2,史和秀3,刘一群4,徐芬芳5
(1. 福建卫生职业技术学院药理学教研室,福州 350101;2. 福建卫生职业技术学院信息技术教研室,福州 350101;3. 福建卫生职业技术学院病理学教研室,福州 350101;4.福建卫生职业技术学院基础护理教研室,福州 350101;5. 莆田学院药学与医学技术学院药学2013级学生,福建莆田 351100)
[摘要]目的:用长春新碱(vincristine,VCR)建立家兔化疗性静脉炎(chemotherapeutic phlebitis,CP)模型。方法: 42只日本大耳白兔随机分成3组:对照组、0.01% VCR组和0.02% VCR组,每组14只,分别从耳缘静脉注射0.9% NaCl注射液2 ml/kg、0.01% VCR 0.2 mg/kg和0.02% VCR 0.2 mg/kg。根据给药速度不同(左耳12 ml/h、右耳6 ml/h),每组又分为A、B两个亚组。用数字皮温计测定给药前和给药后不同时间的兔耳缘皮温;肉眼观察外观变化,并根据严重程度记分。于给药后48、96 h随机各取7只家兔处死。取耳缘组织切片,光镜下观察病理改变,记录每个标本各种病理变化的分值,并计算每个标本炎症反应积分。结果: 与对照组比较,兔耳皮温在给药后12 h开始下降,变化可持续到给药后48 h,甚至84 h(P<0.01,P<0.05)。注射局部肉眼观察及组织病理学观察可见:相同浓度的VCR,注射速度慢比注射速度快引起的CP更严重,而注射速度相同时,低浓度VCR引起的CP比高浓度严重。结论:兔耳缘静脉以6 ml/h注射0.01% VCR 0.2 mg/kg建立的CP最严重。
[关键词]长春新碱;化疗药物;静脉炎;家兔
[中图分类号]R979.1,R965.1[文献标志码]A
DOI:10.5428/pcar20150116
基金项目福建卫生职业技术学院课题(0012-2-09)
作者简介邱腾颖(女),副教授. E-mail: qmx6367115@126.com
[收稿日期]2014-03-16
Development of a rabbit model of chemotherapeutic phlebitis induced by vincristine
QIU TengYing1,CAI JinBao2,SHI HeXiu3,LIU YiQun4,XU FenFang5(1. Department of Pharmacology,Fujian College of Health Occupation and Technology, Fuzhou 350101,China;2. Department of Information Technology, Fujian College of Health Occupation and Technology,Fuzhou 350101,China;3. Department of Pathology, Fujian College of Health Occupation and Technology,Fuzhou 350101,China;4. Teaching Office of Basic Nursing, Fujian College of Health Occupation and Technology,Fuzhou 350101,China;5. School of Pharmaceutical and Medical Technology,Putian College,Student of Grade 2013, Fujian Putian 351100,China)
ABSTRACT[]Objective: To develop a rabbit model of chemotherapeutic phlebitis (CP) induced by vincristine (VCR). Methods: Forty-two Japanese rabbits were randomly divided into 3 groups: the control group, the 0.01% VCR group and the 0.02% VCR group, each consisting of 14 animals. The animals in each group were intravenously administered in the vein of the ear edge respectively with normal saline (0.9% NaCl) at a dosage of 2 ml/kg, 0.01% VCR at a dosage of 0.2 ml/kg and 0.02% VCR at a dosage of 0.2 ml/kg. Depending on the rate of infusion (12 ml/h for the left ear and 6 ml/h for the right ear), the experimental groups were further divided into 2 subgroups. Dermal temperature at the edge of the ear was detected with digital dermal thermometer at various time points both before and after medication. Outward appearance was observed with naked eye and scores were recorded in accordance with the severity of symptoms. Seven rabbits randomly chosen from the 3 animals groups were sacrificed at 48 h and 96 h after medication. Samples were collected from the ear tissue for pathological changes under electron microscope, fractional values of pathological changes in each sample were recorded, and inflammatory response scores for each sample were calculated accordingly.Results: As compared with that of the control group, dermal temperature in the ear began to descend at 12 h after medication, and this descending trend could continue till 48 h or even 84 h after medication (P<0.01, P<0.05). Visual and histopathological observations revealed the following facts: at the same dosage, CP at injected sites induced by slow injection rate seemed to be more serious, when compared with that done by rapid injection rate, while at the same injection rate, CP induced by high-concentration VCR was more serious, as compared with that induced by low-concentration VCR. Conclusion: CP at the edge of the rabbit ear induced by an injection rate of 6 ml/h and with dosages of 0.01% VCR and 0.2 mg/kg was the most serious.
[KEY WORDS]vincristine; chemotherapeutics; phlebitis; rabbit
[Pharm Care Res,2015,15(1): 56-59]
当今,化学治疗已成为恶性肿瘤综合治疗的三大主要手段之一。但外周静脉注射化疗药时,由于化疗药本身毒性、刺激性、制剂的pH值等因素常导致静脉炎发生, 其临床表现为沿穿刺静脉走向出现红肿和疼痛, 皮肤下出现红线, 严重者可致受累静脉出现条索状改变和结节[1],甚至出现局部皮肤水疱、溃疡、皮下组织坏死以及功能障碍等严重并发症。由于化疗药物种类繁多, 经外周静脉注射后发生静脉损伤的机制研究及防护方案种类各异[2],而针对其动物模型建构的文献报道又很少,因此, 有必要建立相关动物模型,进而对化疗性静脉炎(chemotherapeutic phlebitis,CP)的发生机制和病理反应过程进行研究,为临床采取有效防护方案奠定基础。长春新碱(vincristine,VCR)为植物生物碱类抗肿瘤药,具有较强的刺激性和毒性,其制剂pH值较低,经外周静脉给药时,CP的发生率较高,且价格较低廉,故选其作为化疗性静脉损伤模型用药。本研究观察静脉注射VCR的浓度、速度与静脉病理损伤程度的关系,初步建立VCR的CP模型。
1材料
1.1药物和仪器长春新碱(规格: 1 mg/支,江苏豪森制药有限公司);0.9% NaCl注射液(NS,规格: 250 ml/瓶,福州海王福药制药有限公司)。MoDel AJ-03微量注射泵(北京鑫禾丰医疗技术有限公司);MOTIC BA200显微镜(麦克奥迪实业集团有限公司);Wi84861数字皮温度计[东西仪(北京)科技有限公司]。
1.2动物日本大耳白兔(普通级),体重2.0~2.5 kg,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司[动物合格证号:SCXK(沪)2012-0002]。
2方法
2.1动物分组及化疗性静脉炎模型建立日本大耳白兔42只,雌雄各半,根据体重分层,采用随机数字表将家兔随机分成3组:对照组、0.01% VCR组和0.02% VCR组,每组14只,分别耳缘静脉注射NS 2 ml/kg、0.01% VCR 0.2 mg/kg和0.02% VCR 0.2 mg/kg,进针长度1 cm。另外,根据给药速度不同(左耳为12 ml/h、右耳为6 ml/h),共分成6个亚组:慢速对照组、快速对照组、VCR低浓慢速组、VCR低浓快速组、VCR高浓慢速组、VCR高浓快速组,每组7只白兔。
2.2观察指标
2.2.1皮温测量在环境温度24 ℃、兔安静状态下,在两耳缘静脉穿刺点、穿刺点延进针方向1 cm、2 cm处,分别用Wi84861数字皮温度计测其温度,并求这三点温度的均值。测定时间点为给药前、给药后6、12、24、36、48、60、72、84、96 h。
2.2.2静脉炎肉眼观察参照宋向阳等[2]的方法将静脉炎评价标准分为5个等级,5个等级分别计为0、1、2、3、4分。应用双盲法肉眼观察静脉炎程度,观察时间点同2.2.1项,统计每组各个分值的动物数。
2.2.3组织病理学观察静脉注射后48 h,3组中的每组处死7只家兔;余7只在静脉注射后96 h处死。双侧耳缘静脉于穿刺点沿进针方向以1 cm为规格,连取2段耳廓组织,用4%甲醛固定,石蜡包埋,常规病理切片,HE染色。在MOTIC BA200显微镜下观察组织病理变化,观察指标为:血管内皮细胞脱落、血管周围组织水肿、炎症细胞浸润和血管内血栓形成等[2,3]。每个项目分为4个等级:无(-)、轻微(+)、中度(++)、重度(+++),分别为0、1、2、3分,结果由病理专业人员盲法判断。每个标本炎症反应积分值=血管内皮细胞脱落分值+血管周围组织水肿分值+炎症细胞浸润分值+血管内血栓形成分值之和。因此每个标本炎症反应积分最低为0,最高为12。
2.3统计学处理耳缘皮肤温度采用ANOVA检验,用SNK进行多亚组平均数的两两比较。静脉炎肉眼观察结果和组织病理学结果,采用Kruskal-WallisH检验和Mann-WhitneyU检验。
3结果
3.1耳缘静脉注射VCR对兔耳皮温的影响结果表明,慢速对照亚组与快速对照亚组的皮温在任何时间点均基本相同。与对照组比较,低浓快速、高浓慢速、高浓快速3个亚组的兔耳皮温在给药后12 h开始下降,变化可持续到给药后48 h(P<0.05,P<0.01)。而低浓度慢速亚组皮温在给药后24 h开始下降,持续到给药后84 h(P<0.01,P<0.05)。
3.2注射局部的肉眼观察结果静脉注射不同浓度的VCR后6~96 h,兔耳注射局部肉眼观察见有不同程度的红、肿等炎症反应症状。低浓慢速亚组静脉注射后48 h,耳缘静脉周围红、肿,静脉充血,颜色黑暗;高浓慢速亚组家兔耳缘静脉周围红、肿,静脉充血,但颜色较浅;而低浓快速亚组和高浓快速亚组家兔耳缘静脉只在注射部位有些发红,其他不明显。
从每只家兔静脉炎的分值可见,低浓慢速亚组和高浓慢速亚组在给药后12 h,低浓快速亚组在给药后24 h,高浓快速亚组在给药后36 h开始,静脉炎的分值显著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。除高浓慢速亚组持续到48 h外,其余3个亚组均持续到给药后96 h以上(P<0.05,P<0.01)。低浓慢速亚组炎症反应持续时间最长,达84 h以上(给药后12 h至96 h),其次是低浓快速亚组,达72 h以上,而最短的是高浓慢速亚组,仅持续36 h。
另外,注射后36和48 h,低浓慢速亚组的静脉炎分值显著高于低浓快速亚组(P<0.05,P<0.01),提示静脉注射相同浓度VCR,注射速度慢比注射速度快引起的炎症反应严重。注射后48 h低浓慢速亚组的静脉炎分值显著高于高浓慢速亚组(P<0.01),提示注射速度均是6 ml/h时,注射0.01%VCR引起的炎症反应比注射0.02%VCR时严重(因篇幅所限,各时间点具体分值表略)。
3.3组织病理学观察结果由病理切片在光镜下的观察结果可见,注射部位有不同程度的血管内皮细胞脱落、血管周围组织水肿、炎症细胞浸润和血管内血栓形成,见图1。
图1 长春新碱致兔耳缘静脉炎组织病理切片图(×100) Figure 1 Histopathology diagram of ear phlebitis induced by vincristine(×100) A: 对照组;B: 0.02% 长春新碱 6 ml/h(高浓慢速)亚组;C:0.01% 长春新碱 6 ml/h(低浓慢速)亚组
由图1可见,对照组兔耳缘静脉除了轻度水肿外,血管内皮细胞排列整齐(见图1A);VCR组兔耳缘静脉大量炎细胞浸润(见图1B);管腔内皮细胞脱落、血管壁严重受损及血栓形成(见图1C),具备了输液性静脉炎的基本病理特征。
根据评分标准,各种病理变化分值的标本数见表1;根据各种病理变化分值所计算的每个标本炎症反应的积分见表2。
由表2可见,不同浓度及注射速度的VCR 亚组在注射后48、96 h,注射局部炎症反应积分均显著高于快速或慢速对照亚组(P<0.05,P<0.01)。由表2还可见,静脉注射相同浓度的 VCR,注射速度6 ml/h引起的炎症反应比注射速度12 ml/h严重(P<0.05,P<0.01)。而注射速度相同时,注射0.01%VCR引起的炎症反应比注射0.02%VCR时严重(P<0.05)。
4讨论
药物输液致静脉炎是临床常见的药源性疾病之一, 而在此疾病中以化疗药导致的静脉炎发病率最高。本研究结果显示,4个VCR亚组家兔给药后12~24 h 开始,耳缘静脉注射局部皮肤温度降低,快速:12 ml/h,慢速:6 ml/h;低浓:0.01%,高浓:0.02%;VCR;长春新碱可持续36~84 h,用手触摸感觉湿且冰凉,这可能与血管受损,失去弹性,血液循环受阻有关。注射VCR后,肉眼观察见注射部位有不同程度的炎症反应。组织病理学检查可见不同严重程度的血管内皮细胞脱落、血管周围组织水肿和炎性细胞浸润、血管内血栓形成,这均符合临床输液性静脉炎的病理学特征,说明作者成功地建立了CP模型。
表1 各亚组静脉注射长春新碱后48、96 h
表2 各亚组静注长春新碱后48、96 h
*P<0.05,**P<0.01,与对照组比较;△P<0.05,与相同注射速度的高浓VCR组比较;▲P<0.05,▲▲P<0.01,与相同浓度的快速组比较;VCR:长春新碱;快速:12 ml/h,慢速:6 ml/h;低浓:0.01%,高浓:0.02%
从肉眼观察及组织病理学检查结果得出:注射速度相同时,0.01%VCR引起的静脉炎比0.02%VCR引起的静脉炎严重。药物浓度低反而炎症严重的原因,是因为药物浓度低,则容积大,在剂量相等的情况下, 药液容积的增多, 延长了药液推注的时间, 同时延长了药液在静脉内存留的时间, 静脉损伤的程度也相应增加[2,5]。说明给药时间对静脉炎的影响或许大于药物浓度的影响。
对于输液速度对静脉炎的影响尚存在争议,大多数研究者认为输液速度加快, 静脉炎发生率越高,他们认为输液速度加快,液体对血管侧壁的压力增大, 静脉回流受阻, 药物不能及时稀释, 因此对血管壁的刺激作用更大,同时血管因缺乏正常的血液供应, 更易发生损伤, 使静脉炎、外渗等的发生率增加[6,7]。而作者的结果与陈立红等[8]报道相同,即输注速度越慢,输注时间越长,静脉炎发生率及严重程度也越高。根据层流原理,当药物溶液快速进入血管后可形成与血液平行且独立分层的液体流,而当药物溶液滴速减慢, 与血液的流速逐渐接近时,药物溶液与血液相混合,从而造成更多接触血管内皮细胞,内皮细胞即开始发生损伤[7],故更易导致静脉炎的发生。同时,滴速慢,滴注时间则长,这也易导致静脉炎。
综上所述,以不同速度(6、12 ml/h)兔耳缘静脉注射不同浓度(0.01%、0.02%)VCR 0.2 mg/kg,均可建立CP动物模型,其中以6 ml/h速度注射0.01% VCR 0.2mg/kg建立的CP最严重。
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[修回日期]2015-01-15
[本文编辑]贡沁燕