改良體肺分流建立大鼠肺動脈高壓模型的一種新方法

戴仕林 肖詩亮 孟劉坤 劉敏 法憲恩 王宏山

改良體肺分流建立大鼠肺動脈高壓模型的一種新方法

戴仕林 肖詩亮 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，建立大鼠肺動脈高壓模型。方法將20只SD大鼠，雌雄不限，隨機分成實驗組(12只)和對照組(8只)，實驗組用套管法連接左頸總動脈與左肺動脈，并行左肺動脈遠端結扎手術建立體肺分流模型。9周后開胸測主肺動脈壓力，并對肺組織進行組織形態學觀察。結果實驗組大鼠肺動脈收縮壓，舒張壓，平均壓升高程度與對照組比較，差異有統計學意義(P＜0.05);實驗組大鼠右心室濕重/體重，右心室濕重/(左心室+室間隔濕重)增加程度與對照組比較，差異有統計學意義(P＜0.05);組織切片見實驗組大鼠肺小動脈內膜層及肌層增厚，管腔狹窄。結論套管法連接左頸總動脈與左肺動脈，并左肺動脈遠端結扎術可以成功建立大鼠肺高血流量型肺動脈高壓模型。

管法;分流;肺動脈高壓

肺動脈高壓是左向右分流性先天性心臟病的一種十分嚴重的并發癥，嚴重影響著患兒的手術成功率和遠期療效。肺動脈高壓的實驗和臨床研究仍是當前研究的重點課題。簡單、有效、經濟的方法是大家追求的研究方法中的重要部分。為此，我們設計了左頸總動脈-左肺動脈分流的套管法。

1 材料與方法

1．1 材料 ①動物:SD大鼠20只，雌雄不限，200～250g。②設備:德國Carlzeiss公司雙人雙目顯微鏡，顯微器械(上海醫療器械手術器械)，MEMSCAP公司壓力換能器。生理記錄儀(powerlab ML88，ADIstraments)，動物呼吸機(浙江大學醫學儀器廠)，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 實驗方法

1．2.1 實驗分組及手術方法 ①實驗分手術組12只和對照組8只。②手術操作:手術組操作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，用14號套管針外管作氣管插管，連接動物呼吸機，維持呼吸。③分離左側頸總動脈，充分游離左側頸總動脈至頸內外動脈分叉處，遠端7-0線結扎。近心端游離直至胸廓入口處。開胸后，手術顯微鏡下游離主動脈弓，沿弓部向上游離左側頸總動脈，血管夾在根部夾閉左頸總動脈。頸動脈分叉處切斷頸總動脈，近心端牽引入胸腔。④制備套管。22號套管針，取中間剪成3～5mm長的套管。將頸總動脈穿過套管后返折，使血管內膜面向外包裹套管，打結固定。⑤分離左肺動脈，在主動脈弓左下方沿心包返折向深部分離左肺動脈，充分游離0.5～1cm左右，近

心端和遠心端各用一根1號絲線穿過．遠心端在離左右肺動脈分叉1cm處結扎左肺動脈。⑥連接左側頸總動脈和左肺動脈近心端。在靠近遠心端結扎處用顯微剪刀剪開一切口，在助手協助下將左側頸總動脈連同套管植入左肺動脈內，用7-0線在兩端分別結扎。在左肺動脈結扎處剪斷左肺動脈遠端，用1號線在套管中央結扎固定，可見左頸總動脈內由肺動脈血返流充盈，表明套管處通暢，松開頸總動脈根部血管夾，見鮮紅色血液充盈左頸總動脈，肺動脈處可見隨左頸動脈搏動而出現的明顯搏動。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。術后單籠喂養1周，每日腹腔注射苯唑西林鈉抗感染，然后放回大籠喂養。對照組僅進行頸總動脈分離結扎左側頸總動脈。

1．2．2 血流動力學測定 在術后第9周時開胸測肺動脈壓力。大鼠麻醉后，氣管切開插管，沿正中剪開胸骨，檢查分流是否通暢。24號套管針沿右室圓錐處刺入，將套管順著肺動脈方向推入肺動脈內，拔除針芯，連接生理記錄儀，記錄肺動脈壓力。

1．2．3 右心室重量 測壓后的大鼠，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，確定有無右心室肥厚。

1.2 形態學觀察 4%多聚甲醛血管氣管雙重灌注后，取右側肺下葉，石蠟包埋切片，行HE染色，觀察肺小動脈形態變化。

圖1 改良體肺分流術手術圖片

2 結果

實驗組術后死亡3例，分流血管阻塞2例。對照組無死亡。

2.1 肺動脈收縮壓，舒張壓及平均肺動脈壓的變化(見表1)。由表1可見兩組大鼠肺動脈壓力差異有統計學意義。(P＜0.05)。

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

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

注:*P＜0.05

組別 肺動脈收縮壓(SPAP)mm Hg 肺動脈舒張壓(DPAP)mm Hg 平均肺動脈壓(mPAP)mm Hg模型組 40.6±4.0* 14.8±1.8* 23.4±2.5*假手術組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)比較差異有統計學意義。(表2)

表2 兩組大鼠R/BW R/(L+S)比較

2.3 肺小動脈血管病理學改變 可見模型組大鼠肺小動脈平滑肌層和內膜增厚，不規則，管腔狹窄，肺血管改變達到Edwards-Health III-IV級改變。

圖2 模型組

圖3 假手術組

3 討論

由肺血流量增加導致的肺動脈高壓在臨床上比較常見。既往此類肺動脈高壓實驗模型主要有四種方法:①直接選用有先天性心臟病遺傳易感性的動物。②出生后通過應用前列腺素E和球囊擴張的方法保持動脈導管的開放［1］。③使用外科手術在小動物(大鼠)行體循環動靜脈分流手術［2、3］。④用豬羊和犬等大動物通過外科手術建立體-肺循環的分流模型。其中體循環動靜脈分流術雖然操作相對簡單，但形成肺動脈高壓所需時間長。而采用大動物行體肺分流，有價格昂貴，開胸手術難度大，術后感染死亡率高。

阜外醫院熊輝［4］等報道將左側頸總動脈與肺總動脈端側吻合并結扎左肺動脈，肺血管及右心室改變明顯，可在短期內形成肺動脈高壓。其要求主肺動脈側壁阻斷和鏡下10-0連續顯微縫合，對手術器械提出了較高的要求，在沒有鉗閉器具和不能進行顯微吻合操作的實驗室將難以開展。因此，我們借鑒本實驗室利用套管法建立心臟異位移植模型的原理［5］，對其實驗方法稍加改進，并對所形成肺動脈的效果進行觀察，使用套管法將左頸總動脈與左肺動脈近心端吻合，避免使用側壁鉗夾裝置和鏡下縫合，簡化了實驗步驟，節省了實驗時間，熟練操作的情況下，即使在普通實驗室亦可完成，這將有利于該模型的推廣應用。

通過體肺分流手術建立大鼠高肺血流量性肺動脈高壓模型對先心病左向右分流肺動脈高壓的相關研究是非常有用的。該實驗進一步簡化了大鼠體肺分流的手術操作，并且可獲得與文獻相似的實驗結果，這對該模型的進一步推廣和應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脈高壓模型．山東大學學報(醫學版)，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脈高壓模型的建立．中華實驗外科雜志，2003，20(6):536．

［5］ 高開柱，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．華中科技大學學報(醫學版)，2006(5):638-640．

450000 鄭州大學第二附屬醫院心血管外科(戴仕林法憲恩 王宏山);華中科技大學附屬協和醫院心外科(肖詩亮 孟劉坤 劉敏)