李林：腹主動脈瘤動物模型的建立

李林 狄長安 李麗亞 金大慶** 李衛(wèi)民

(1.首都醫(yī)科大學(xué)平谷教學(xué)醫(yī)院，北京 平谷 101200)

【摘要】 目的：通過研究腹主動脈瘤的建立方法，探討腎動脈平面以下主動脈瘤的治療方法，為腔內(nèi)血管外科提供研究方法。方法：實(shí)驗(yàn)用豬74頭，分別用人工血管成形法、帶少許肌肉的腹膜組織成形法、腔內(nèi)技術(shù)動脈瘤成形術(shù)三種方法制成腹主動脈瘤模型，通過比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，確定一種效果確切、培訓(xùn)適宜的方法用于相關(guān)培訓(xùn)。結(jié)果：人工血管成形法制作腹主動脈瘤成功率為97.1%(34/35)，帶少許肌肉的腹膜組織成形法成功率為38.1%(8/21)，腔內(nèi)技術(shù)動脈瘤成形術(shù)成功率為16.7%(3/18)。結(jié)論：人工血管成形法制作腹主動脈瘤模型成功率高，可重復(fù)性強(qiáng)，效果良好，是培訓(xùn)腹主動脈瘤腔內(nèi)隔絕術(shù)初學(xué)者的良好的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

【主題詞】腹主動脈瘤;動物模型;豬

The establishment of abdominal aortic aneurysm animal model

Lilin Dichang’an Liliya Jindaqing Liweimin Pinggu, capital medical university teaching hospital

【Abstract】Objective: Exploring the treatment of aortic aneurysm which locates below the renal artery by studying the building method of abdominal aortic aneurysm , and providing research methods for intracavity vascular surgery. Methods: Sixty pigs were used to establish abdominal aortic aneurysm model with three ways including artificial blood vessels, forming method of peritoneum tissue with a little muscle forming method and cavity technology aneurysm plasty. Appropriate and effect method are confirmed and used for related training through comparing the advantages and disadvantages of the methods. Results: The success rate of the abdominal aortic aneurysm models which were established with artificial blood vessels, forming method of peritoneum tissue with a little muscle forming method and cavity technology aneurysm plasty were 97.1% (34/35), 38.1% (8/21), 16.7% (3/18) respectively. Conclusion:The success rate of the abdominal aortic aneurysm models which were established with artificial blood vessels is high compared with other two ways. The repeatability is strong and the effect is very good . So this training and experimental mode is a good method to train the beginners for abdominal aortic aneurysm.

【Key words】Abdominal aneurysm; animal model; pig

腹主動脈瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)由于其血管和解剖位置的特殊性，歷來是外科手術(shù)的難點(diǎn)之一。盡管腎動脈水平以下腹主動脈瘤的手術(shù)治療已獲得良好的效果，但仍存在手術(shù)難度大，創(chuàng)傷大，風(fēng)險(xiǎn)大等缺點(diǎn)。自1991年P(guān)arodi最先在世界上應(yīng)用腔內(nèi)血管外科技術(shù)治療腎下型腹主動脈瘤以來[1]，該技術(shù)以其創(chuàng)傷小、風(fēng)險(xiǎn)較小、并發(fā)癥較少而迅速在世界范圍內(nèi)開展。我國于1997年也已成功開展了此類手術(shù)[2、3]，但腹主動脈腔內(nèi)隔絕術(shù)(Endovascular Arotic Repair EVAR)需要適當(dāng)?shù)牟∪恕⑼晟频膶?dǎo)管室配置、熟練地腔內(nèi)治療經(jīng)驗(yàn)，仍是許多初學(xué)者掌握的難題。本模型針對腹主動脈腔內(nèi)治療實(shí)踐機(jī)會少、無法短期內(nèi)掌握這一難題，設(shè)計(jì)出有效的實(shí)驗(yàn)方法，為腎動脈平面以下主動脈瘤的腔內(nèi)血管外科治療，提供了實(shí)驗(yàn)方法。

1 材料與方法

1.1 動物與手術(shù)設(shè)備、器械 健康實(shí)驗(yàn)用豬，雌雄不限，體重35-40kg。動物手術(shù)實(shí)驗(yàn)室，麻醉機(jī)，人工血管一根，血管縫合線若干，血管解剖器械，頭戴式手術(shù)放大鏡。導(dǎo)管室，動物血管穿刺套裝，造影導(dǎo)管，球囊，實(shí)驗(yàn)用覆膜支架。

1.2 人工血管成形法 動物用速眠新Ⅱ注射液0.2ml/kg肌肉注射麻醉后固定于手術(shù)臺上，氣管插管。自腹部正中線入腹，向上推開脾臟,向右推開腸管,腹腔自動牽開器顯露術(shù)野。切開后腹膜,鈍性分離腹主動脈旁軟組織,剪開腹主動脈鞘,銳性游離腹主動脈。解剖出腎動脈和腸系膜上動脈，測定腹主動脈直徑。據(jù)腹主動脈直徑取人工血管做成2cm×1cm或3cm×1.5cm大小袋狀物[見圖1]，按1mg/kg自靜脈內(nèi)給予肝素，5min后阻斷腹主動脈遠(yuǎn)近端后切開腹主動脈，然后將袋狀物縫至腹主動脈上[見圖2]，做成腹主動脈瘤模型，記錄腹主動脈阻斷時(shí)間。經(jīng)股動脈插管造影，檢查模型制備情況[見圖3]。同時(shí)，我們根據(jù)需要，將人工血管縫合位置上移至接近左腎動脈或下移縫合于腹主動脈、髂動脈上，建立不同的腹主動脈分型，以此練習(xí)在不同腹主動脈瘤分型上的介入操作。

圖3 動脈造影顯示動脈瘤

1.3 帶少許肌肉的腹膜組織成形法 動物麻醉同上，開腹時(shí)同時(shí)取帶少許肌肉的腹膜組織，將其制成袋狀物，然后將袋狀物縫至腹主動脈上，做成腹主動脈瘤模型。

1.4 腔內(nèi)技術(shù)動脈瘤成形術(shù) 動物麻醉同上，成功后置于造影機(jī)上固定，經(jīng)股動脈穿刺進(jìn)入腹主動脈，造影后在腎下腹主動脈行球囊擴(kuò)張，球囊直徑選擇為10-40mm，逐次增加，壓力8bpm，維持5min，間斷進(jìn)行n次，具體根據(jù)動脈瘤成形情況而定。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料的組間比較采用χ2檢驗(yàn)，等級資料和非正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間比較采用秩和檢驗(yàn)，正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。< p="">

2 結(jié)果

35頭豬通過人工血管成形法制成腹主動脈瘤模型，成功34例，1例因術(shù)中麻醉過深死亡，成功率為97.1%(34/35)。通過血管造影，動脈瘤均清晰可見，其中10例放置實(shí)驗(yàn)用覆膜支架，支架釋放后動脈瘤消失。21頭豬通過帶少許肌肉的腹膜組織成形法制成腹主動脈瘤模型，成功8例，成功率為38.1%(8/21)。4例術(shù)中腹膜組織薄弱無法與腹主動脈縫合，5例在行腹主動脈造影時(shí)出現(xiàn)動脈瘤破裂死亡，2例在完成動脈瘤后飼養(yǎng)過程中死亡(術(shù)后第3天)，尸檢顯示動脈瘤破裂。2例在試行放置支架時(shí)支架撐破動脈瘤導(dǎo)致動物死亡。18頭豬通過腔內(nèi)技術(shù)動脈瘤成形術(shù)制成腹主動脈瘤模型，成功3例，成功率為16.7%(3/18)，9例反復(fù)進(jìn)行球囊擴(kuò)張后造影均未顯示動脈瘤形成，6例在球囊擴(kuò)張時(shí)腹主動脈破裂死亡。人工血管成形法組成功率明顯高于其它兩組(P<0.01), p="0.138">0.05)。

所有動物在一月內(nèi)全部處死，包括實(shí)驗(yàn)成功的動物。

統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料比較采用行*列χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。< p="">

3 討論

3.1 制作豬AAA模型的目的 AAA動物模型的建立方法很多，不同學(xué)者依研究目的不同而不同。許多學(xué)者應(yīng)用彈力蛋白酶(elatase)主動脈壁注

射法是較為符合AAA病理生理狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)方法[4、5]。一系列研究表明，elatase具有破壞大動脈中層彈力蛋白結(jié)構(gòu)特性,從而導(dǎo)致瘤性動脈擴(kuò)張。此法已成功用于大鼠、兔、家豬AAA模型。同時(shí)也有與其他方法聯(lián)合應(yīng)用的報(bào)道,如與膠原酶聯(lián)合注射、經(jīng)皮球囊擴(kuò)張后少量酶注射等。此法在嚙齒類動物成功率較高,其AAA形成明顯較大型哺乳動物容易。還有學(xué)者利用遺傳缺陷動物也可誘導(dǎo)AAA模型的建立[6、7、8]。Nishijo等觀察到過量鹽負(fù)荷可使能產(chǎn)生過量血管緊張素II(ATII)的轉(zhuǎn)基因Tsukuba高血壓小鼠(THM)胸、腹腔經(jīng)常出血,出血為源于主動脈弓部或近腎動脈處形成的胸腹主動脈瘤(TAA)破裂。電鏡顯示THM有VSMC變性和ECM的增生。美國國立衛(wèi)生院(NIH)的飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明: Watanabe高脂(WHL)兔可見動脈中層彈力結(jié)構(gòu)破壞及膽固醇沉積,老齡WHL兔往往死于AAA破裂。纖維蛋白原(FBN)是血管壁的主要成分, Ramirez等假定FBN2調(diào)節(jié)elatase酶原生成,而FBN1提供承力的結(jié)構(gòu)支持,認(rèn)為基因敲除小鼠提供了旨在研究減少夾層動脈瘤血流動力學(xué)應(yīng)力和基質(zhì)破壞的動物模型。以上動物模型的建立方法對于動脈瘤的遺傳學(xué)、免疫學(xué)、酶學(xué)、病原學(xué)研究均有一定意義。也有學(xué)者嘗試應(yīng)用替代物建立AAA模型，形成形態(tài)及病理生理與AAA基本相近的動物模型。Sanchez等[9]利用內(nèi)置換能器的梭形聚四氟乙烯膨體(PTEF),間置吻合于蒙古犬的腎下主動脈段,進(jìn)行測壓和支架實(shí)驗(yàn)。Criado等[10]利用全層空腸補(bǔ)片建立了直徑是近端主動脈2~3倍的犬腎下AAA動物模型,發(fā)現(xiàn)若瘤內(nèi)無支架隔絕,1/3實(shí)驗(yàn)犬術(shù)后1~6d死于動脈瘤破裂。說明腸壁應(yīng)用于AAA模型制備有一定限制性。Verbin等[11]用Dacron織片或者自體腹直肌筋膜吻合于犬的主動脈前壁,這種模型較準(zhǔn)確地表現(xiàn)了AAA固有栓子和伴行血流的狀態(tài),適用于經(jīng)血管內(nèi)主動脈修復(fù)的研究。我們所建立的AAA模型的目的是為培訓(xùn)腹主動脈瘤腔內(nèi)隔絕術(shù)初學(xué)者提供一種可靠的良好的疾病實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

3.2 三種模型制作方法比較結(jié)果 人工血管成形法制作腹主動脈瘤模型，效果確切，取材方便，術(shù)中操作不復(fù)雜，同時(shí)可以培訓(xùn)初學(xué)者解剖腹主動脈的手術(shù)技巧，術(shù)后實(shí)驗(yàn)用豬可以長期存活，便于進(jìn)行操作培訓(xùn)。帶少許肌肉的腹膜組織成形法制作腹主動脈瘤模型優(yōu)點(diǎn)是自身取材，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但因腹膜組織纖薄，不易于腹主動脈縫合，縫合后的吻合口滲血明顯，且制成的動脈瘤有破裂傾向，飼養(yǎng)動物過程中可能因?yàn)閯用}瘤破裂而導(dǎo)致動物猝死。腔內(nèi)技術(shù)動脈瘤成形術(shù)制作腹主動脈瘤模型優(yōu)點(diǎn)是避免了開腹及主動脈切開，方法簡單，但單純球囊血管瘤成形術(shù)，甚至在很高的壓力下并不能產(chǎn)生動脈瘤，甚至導(dǎo)致動脈破裂。初期形成的動脈瘤在動物飼養(yǎng)一段時(shí)間后由于動脈壁收縮，動脈瘤有消失可能。

3.3本模型的應(yīng)用價(jià)值 我們通過人工血管成形法制作豬腹主動脈瘤模型，方法可靠，取材方便，可重復(fù)性強(qiáng)。①進(jìn)行EVAR治療AAA的方法學(xué)研究: EVAR對手術(shù)者導(dǎo)管技術(shù)、外科技術(shù)、并發(fā)癥及圍手術(shù)處理水平的要求很高，且AAA手術(shù)本身即帶有一定風(fēng)險(xiǎn)。建立AAA動物模型后可用來進(jìn)行EVAR的操作練習(xí)，以提高手術(shù)技巧，提高術(shù)者操作水平，豐富對并發(fā)癥處理的經(jīng)驗(yàn)。②開發(fā)國產(chǎn)化腔內(nèi)隔絕器具的前期課題基礎(chǔ):我們已與北京協(xié)和醫(yī)院血管外科聯(lián)合進(jìn)行國產(chǎn)化腔內(nèi)隔絕器具的開發(fā)研究，本模型的成功建立，為國產(chǎn)器具的應(yīng)用研究奠定了良好的體內(nèi)應(yīng)用模型基礎(chǔ)。③瘤體內(nèi)血流動力學(xué)的研究對象:瘤體內(nèi)的血流動力學(xué)變化對動脈瘤形態(tài)、大小有重要影響。可利用本模型研究瘤壁的受力分布情況,對動脈瘤的進(jìn)展規(guī)律、破裂機(jī)制提供血流動力學(xué)研究資料。

綜上所述，本模型設(shè)計(jì)通過不同方法的比較選出人工血管成形法，制作成腹主動脈瘤模型，針對性強(qiáng)，制作規(guī)范，是培訓(xùn)腹主動脈瘤腔內(nèi)隔絕術(shù)初學(xué)者的良好實(shí)驗(yàn)動物模型，和進(jìn)行AAA的血流動力學(xué)研究、EVAR圍手術(shù)期研究極具實(shí)用價(jià)值的動物模型。

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作者簡介：李林(1978-)男，北京市平谷區(qū)醫(yī)院，普通外科主治醫(yī)師，主要從事血管外科基礎(chǔ)與臨床研究。