戴仕林 肖詩(shī)亮 孟劉坤 劉敏 法憲恩 王宏山

改良體肺分流建立大鼠肺動(dòng)脈高壓模型的一種新方法

戴仕林 肖詩(shī)亮 孟劉坤 劉敏 法憲恩 王宏山

目的使用套管法行體肺分流手術(shù)，建立大鼠肺動(dòng)脈高壓模型。方法將20只SD大鼠，雌雄不限，隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組(12只)和對(duì)照組(8只)，實(shí)驗(yàn)組用套管法連接左頸總動(dòng)脈與左肺動(dòng)脈，并行左肺動(dòng)脈遠(yuǎn)端結(jié)扎手術(shù)建立體肺分流模型。9周后開(kāi)胸測(cè)主肺動(dòng)脈壓力，并對(duì)肺組織進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組大鼠肺動(dòng)脈收縮壓，舒張壓，平均壓升高程度與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);實(shí)驗(yàn)組大鼠右心室濕重/體重，右心室濕重/(左心室+室間隔濕重)增加程度與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);組織切片見(jiàn)實(shí)驗(yàn)組大鼠肺小動(dòng)脈內(nèi)膜層及肌層增厚，管腔狹窄。結(jié)論套管法連接左頸總動(dòng)脈與左肺動(dòng)脈，并左肺動(dòng)脈遠(yuǎn)端結(jié)扎術(shù)可以成功建立大鼠肺高血流量型肺動(dòng)脈高壓模型。

管法;分流;肺動(dòng)脈高壓

肺動(dòng)脈高壓是左向右分流性先天性心臟病的一種十分嚴(yán)重的并發(fā)癥，嚴(yán)重影響著患兒的手術(shù)成功率和遠(yuǎn)期療效。肺動(dòng)脈高壓的實(shí)驗(yàn)和臨床研究仍是當(dāng)前研究的重點(diǎn)課題。簡(jiǎn)單、有效、經(jīng)濟(jì)的方法是大家追求的研究方法中的重要部分。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了左頸總動(dòng)脈-左肺動(dòng)脈分流的套管法。

1 材料與方法

1．1 材料 ①動(dòng)物:SD大鼠20只，雌雄不限，200～250g。②設(shè)備:德國(guó)Carlzeiss公司雙人雙目顯微鏡，顯微器械(上海醫(yī)療器械手術(shù)器械)，MEMSCAP公司壓力換能器。生理記錄儀(powerlab ML88，ADIstraments)，動(dòng)物呼吸機(jī)(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)儀器廠)，Olympusbx5l圖像分析記錄儀，各種套管針具。③藥品:10%水合氯醛，苯唑西林鈉，肝素水(100U/ML)，0.5%活力碘等，4%多聚甲醛。

1．2 實(shí)驗(yàn)方法

1．2.1 實(shí)驗(yàn)分組及手術(shù)方法 ①實(shí)驗(yàn)分手術(shù)組12只和對(duì)照組8只。②手術(shù)操作:手術(shù)組操作①10%的水合氯醛(0.3ml/100g)腹腔麻醉。肝素(100U/100g)腹腔注射肝素化。②頸部正中切口，行氣管切開(kāi)，用14號(hào)套管針外管作氣管插管，連接動(dòng)物呼吸機(jī)，維持呼吸。③分離左側(cè)頸總動(dòng)脈，充分游離左側(cè)頸總動(dòng)脈至頸內(nèi)外動(dòng)脈分叉處，遠(yuǎn)端7-0線結(jié)扎。近心端游離直至胸廓入口處。開(kāi)胸后，手術(shù)顯微鏡下游離主動(dòng)脈弓，沿弓部向上游離左側(cè)頸總動(dòng)脈，血管夾在根部夾閉左頸總動(dòng)脈。頸動(dòng)脈分叉處切斷頸總動(dòng)脈，近心端牽引入胸腔。④制備套管。22號(hào)套管針，取中間剪成3～5mm長(zhǎng)的套管。將頸總動(dòng)脈穿過(guò)套管后返折，使血管內(nèi)膜面向外包裹套管，打結(jié)固定。⑤分離左肺動(dòng)脈，在主動(dòng)脈弓左下方沿心包返折向深部分離左肺動(dòng)脈，充分游離0.5～1cm左右，近

心端和遠(yuǎn)心端各用一根1號(hào)絲線穿過(guò)．遠(yuǎn)心端在離左右肺動(dòng)脈分叉1cm處結(jié)扎左肺動(dòng)脈。⑥連接左側(cè)頸總動(dòng)脈和左肺動(dòng)脈近心端。在靠近遠(yuǎn)心端結(jié)扎處用顯微剪刀剪開(kāi)一切口，在助手協(xié)助下將左側(cè)頸總動(dòng)脈連同套管植入左肺動(dòng)脈內(nèi)，用7-0線在兩端分別結(jié)扎。在左肺動(dòng)脈結(jié)扎處剪斷左肺動(dòng)脈遠(yuǎn)端，用1號(hào)線在套管中央結(jié)扎固定，可見(jiàn)左頸總動(dòng)脈內(nèi)由肺動(dòng)脈血返流充盈，表明套管處通暢，松開(kāi)頸總動(dòng)脈根部血管夾，見(jiàn)鮮紅色血液充盈左頸總動(dòng)脈，肺動(dòng)脈處可見(jiàn)隨左頸動(dòng)脈搏動(dòng)而出現(xiàn)的明顯搏動(dòng)。⑦0.5%活力碘生理鹽水稀釋后，清洗胸腔，用4-0絲線縫閉胸腔，4-0線縫閉頸部切口。術(shù)后單籠喂養(yǎng)1周，每日腹腔注射苯唑西林鈉抗感染，然后放回大籠喂養(yǎng)。對(duì)照組僅進(jìn)行頸總動(dòng)脈分離結(jié)扎左側(cè)頸總動(dòng)脈。

1．2．2 血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定 在術(shù)后第9周時(shí)開(kāi)胸測(cè)肺動(dòng)脈壓力。大鼠麻醉后，氣管切開(kāi)插管，沿正中剪開(kāi)胸骨，檢查分流是否通暢。24號(hào)套管針沿右室圓錐處刺入，將套管順著肺動(dòng)脈方向推入肺動(dòng)脈內(nèi)，拔除針芯，連接生理記錄儀，記錄肺動(dòng)脈壓力。

1．2．3 右心室重量 測(cè)壓后的大鼠，快速游離心臟，去除心房組織，沿心室間隔邊緣剪下右心室，稱取右心室R及左心室加室間隔(L+S)的重量，以右心室與左心室加室間隔重量之比［R/(L+S)］及右心室重量與體重之比(RW/BW)，反映右心室重量的變化，確定有無(wú)右心室肥厚。

1.2 形態(tài)學(xué)觀察 4%多聚甲醛血管氣管雙重灌注后，取右側(cè)肺下葉，石蠟包埋切片，行HE染色，觀察肺小動(dòng)脈形態(tài)變化。

圖1 改良體肺分流術(shù)手術(shù)圖片

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組術(shù)后死亡3例，分流血管阻塞2例。對(duì)照組無(wú)死亡。

2.1 肺動(dòng)脈收縮壓，舒張壓及平均肺動(dòng)脈壓的變化(見(jiàn)表1)。由表1可見(jiàn)兩組大鼠肺動(dòng)脈壓力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(P＜0.05)。

表1 兩組大鼠肺動(dòng)脈收縮壓(SPAP)肺動(dòng)脈舒張壓(DPAP)平均肺動(dòng)脈壓(MPAP)(±s)

表1 兩組大鼠肺動(dòng)脈收縮壓(SPAP)肺動(dòng)脈舒張壓(DPAP)平均肺動(dòng)脈壓(MPAP)(±s)

注:*P＜0.05

組別 肺動(dòng)脈收縮壓(SPAP)mm Hg 肺動(dòng)脈舒張壓(DPAP)mm Hg 平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)mm Hg模型組 40.6±4.0* 14.8±1.8* 23.4±2.5*假手術(shù)組25.5±2.2 6.1±0.4 12.5±1.0

2.2 套管法建立體肺分流手術(shù)大鼠 兩組大鼠右心室濕重(g)/體重(Kg)(R/BW)和右心室濕重(g)/(左心室+室間隔濕重)(g)(R/L+S)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(表2)

表2 兩組大鼠R/BW R/(L+S)比較

2.3 肺小動(dòng)脈血管病理學(xué)改變 可見(jiàn)模型組大鼠肺小動(dòng)脈平滑肌層和內(nèi)膜增厚，不規(guī)則，管腔狹窄，肺血管改變達(dá)到Edwards-Health III-IV級(jí)改變。

圖2 模型組

圖3 假手術(shù)組

3 討論

由肺血流量增加導(dǎo)致的肺動(dòng)脈高壓在臨床上比較常見(jiàn)。既往此類肺動(dòng)脈高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕兴姆N方法:①直接選用有先天性心臟病遺傳易感性的動(dòng)物。②出生后通過(guò)應(yīng)用前列腺素E和球囊擴(kuò)張的方法保持動(dòng)脈導(dǎo)管的開(kāi)放［1］。③使用外科手術(shù)在小動(dòng)物(大鼠)行體循環(huán)動(dòng)靜脈分流手術(shù)［2、3］。④用豬羊和犬等大動(dòng)物通過(guò)外科手術(shù)建立體-肺循環(huán)的分流模型。其中體循環(huán)動(dòng)靜脈分流術(shù)雖然操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但形成肺動(dòng)脈高壓所需時(shí)間長(zhǎng)。而采用大動(dòng)物行體肺分流，有價(jià)格昂貴，開(kāi)胸手術(shù)難度大，術(shù)后感染死亡率高。

阜外醫(yī)院熊輝［4］等報(bào)道將左側(cè)頸總動(dòng)脈與肺總動(dòng)脈端側(cè)吻合并結(jié)扎左肺動(dòng)脈，肺血管及右心室改變明顯，可在短期內(nèi)形成肺動(dòng)脈高壓。其要求主肺動(dòng)脈側(cè)壁阻斷和鏡下10-0連續(xù)顯微縫合，對(duì)手術(shù)器械提出了較高的要求，在沒(méi)有鉗閉器具和不能進(jìn)行顯微吻合操作的實(shí)驗(yàn)室將難以開(kāi)展。因此，我們借鑒本實(shí)驗(yàn)室利用套管法建立心臟異位移植模型的原理［5］，對(duì)其實(shí)驗(yàn)方法稍加改進(jìn)，并對(duì)所形成肺動(dòng)脈的效果進(jìn)行觀察，使用套管法將左頸總動(dòng)脈與左肺動(dòng)脈近心端吻合，避免使用側(cè)壁鉗夾裝置和鏡下縫合，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，熟練操作的情況下，即使在普通實(shí)驗(yàn)室亦可完成，這將有利于該模型的推廣應(yīng)用。

通過(guò)體肺分流手術(shù)建立大鼠高肺血流量性肺動(dòng)脈高壓模型對(duì)先心病左向右分流肺動(dòng)脈高壓的相關(guān)研究是非常有用的。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步簡(jiǎn)化了大鼠體肺分流的手術(shù)操作，并且可獲得與文獻(xiàn)相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這對(duì)該模型的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用可起到一定的作用。

［1］ Wamecke I，Bucherl ES．The experimental production of a persistent ductus arteriosus for testing catheter closure devices．Anna thomc Surg，1985，39:441-444.

［2］ 趙翠芬，常萍，夏偉，等．套管連接法建立大鼠左向右分流肺動(dòng)脈高壓模型．山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)，2004，12，661-663．

［3］ Allen D，Le Cras D，Chun X，etal．ENos expression is notaltered in pulmonary vascular remodeling due to increased pulmonary blood flow．Am J physiol，1998，274:1058-1065．

［4］ 熊輝，胡盛壽，吳清玉，等．大鼠體肺分流性肺動(dòng)脈高壓模型的建立．中華實(shí)驗(yàn)外科雜志，2003，20(6):536．

［5］ 高開(kāi)柱，孫宗全，杜心靈，等．套管法建立小鼠頸部心臟移植模型的探討．華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)，2006(5):638-640．

450000 鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管外科(戴仕林法憲恩 王宏山);華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院心外科(肖詩(shī)亮 孟劉坤 劉敏)