不同血流狀況下異種脫細胞血管移植物的超聲研究

蔡巍巍 王亞宏 陳興澎

冠狀動脈旁路術后，約30%~50%靜脈橋在5~10年后出現通暢率下降[1]。有研究顯示，這與血流流速和切變力等血流動力學變化有關[2-3]。本實驗通過對異種脫細胞血管移植物在不同血液流速中移植后管腔內經與血流動力學的研究，探討肝素包被對異種脫細胞血管移植物移植術后的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 新西蘭大白兔18只，體重2.4~3.0 kg，平均2.74 kg；成年犬8只，體重14.5~17.9 kg，平均15.5 kg，雌雄不拒（均由上海交通大學醫學院動物試驗中心提供）。

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1.1.2 主要試劑及儀器 胰蛋白酶、0.02% EDTA-Na、RNAase A、DNAase I、Triton X-100（均為Sigma公司產品，美國），羥胺硫酸鹽、1-乙基-3-（3-二甲氨基丙基）硫二亞胺鹽酸鹽（EDC）（國藥集團化學試劑有限公司，上海），100 kIU/ml抑肽酶（麗珠集團麗寶生物化學制藥有限公司，深圳），顯微外科器械、HP Sonos 4500型超聲成像系統（美國惠普公司）。

2.1 術后18只兔子存活16只，A、B兩組各死亡1只，均發生在術后第1天，死亡原因為手術技術原因所致雙側移植物血管閉塞。動物死亡后隨機補充，補足至18只進入結果分析。

總而言之，玉米的高效種植時需要特別注意在種植過程中細節的處理，同時要多采用科學的管理方式，因地制宜，使資源能夠得到最大化的利用，最終掌握最為高效的玉米種植技術，促農業的豐產，農民的豐收。

1.2.2 分組 新西蘭大白兔18只（由上海交通大學醫學院動物試驗中心提供）隨機分為兩組：A組（未肝素包被）（n=9）移植未經肝素包被處理的脫細胞血管，B組（肝素包被）（n=9）移植經肝素包被處理的脫細胞血管。

縱觀目前世界上已工業化或者大體工業化的國家的發展道路，不難看出，大多數資本主義國家，其社會生活水平的不斷提高都是建立在對生態環境造成污染的基礎上的。當前我國提出的旨在協調社會發展與生態環境關系的綠色發展不同于其他傳統工業化國家的發展模式。人類社會的發展作為亙古不變的主題，無論在任何時代都離不開對人與自然關系的處理。隨著人類社會的發展，人類逐步意識到環境保護的重要性，也逐步在改變經濟增長方式。不同于傳統的重視數量增加的粗放式發展，習近平綠色發展理論強調質量效益和環境保護的綠色發展，既蘊含知行合一的實踐特質，又注重理論創新，并堅持人民主體的地位，與傳統發展模式相比，立意更高。

1.2.4 超聲觀察 術后分別于1周，3周和12周，用HP Sonos 4500型超聲成像系統（探頭頻率10 MHz）檢測移植血管通暢情況，觀察血管移植物的彩色血流狀況并測量血管內徑；計算血流動力學參數，包括血流峰值速度（PSV）、阻力指數（RI）、搏動指數（PI）等。

1.2.3 模型建立 將兔麻醉后固定（氯胺酮10 mg/kg），頸前正中切口，顯露雙側頸動脈。用8-0 prolene線將移植血管（長約4 cm）兩端與頸動脈分別作端側吻合，吻合后結扎左側（結扎側）兩吻合口間的頸動脈，右側（未結扎側）不結扎，構建不同血流的動物模型，手術結束后均給予青霉素80萬U肌注，1次/d，共3 d。術后禁用抗凝藥物。

2.3 移植物血流動力學參數的變化 （1）無論未結扎側或結扎側，兩組的血流峰值速度（PSV）比較，差異無統計學意義（P>0.05），盡管如此，未結扎側的PSV仍明顯偏低于結扎側的PSV；（2）A組中的PSV隨時間延長呈上升趨勢，而B組中變化不明顯；（3）術后第3周時，兩組阻力指數（RI）比較，差異有統計學意義（P<0.05）；（4）兩組搏動指數（PI）比較，差異無統計學意義（P>0.05），但未結扎側的PI仍明顯偏高于結扎側。見表2。

2 結果

1.2 方法

1.2.1 移植物血管的處理 采用經本研究室研究證實的脫細胞方法對收集的犬頸動脈進行脫細胞處理[4]。脫細胞后對部分犬頸動脈進一步采用Conklin等[5]報道的方法行肝素包被處理。

冠狀動脈旁路移植術后，靜脈橋再狹窄率較高，是影響手術療效的重要原因，其主要病理變化就是吻合口的內膜增生。研究發現，血流流速和切變力等血流動力學變化是造成內膜增生的關鍵原因之一，高、低切變力均可促進內膜增生形成[6-8]。當靜脈移植物由低壓、低流速的靜脈系統移植到高壓、高流速的動脈系統時，由于動脈系統的高壓、高流速會對靜脈移植物的內皮細胞造成損傷，從而引起內膜增生的發生；而低流速產生的低剪切力使得血小板與內皮下膠原接觸時間增加也是造成內膜增生的主要原因。本實驗將脫細胞異種血管移植物模擬冠狀動脈旁路移植的方法植入兔子的頸內動脈，然后通過結扎與不結扎頸內動脈，從而使得不同流速的血液流經移植物血管，對其產生不同的剪切力，有效消除了由于內皮細胞損傷所造成的影響，同時為肝素包被對內膜增生影響的研究，提供了一個良好的動物模型。

1.3 統計學處理 采用SPSS 10.0統計分析軟件，均數間經方差齊性檢驗后，計量資料以（±s）表示，以單因素方差分析統計結果，P<0.05為差異具有統計學意義。

表1 兩組移植物移植后管腔內徑的比較（±s） mm

*P<0.01，△P<0.05，與結扎側的比較

A 組（n=9） 1.95±0.10 1.90±0.08 1.87±0.08 1.88±0.07* 1.84±0.06* 1.82±0.07△B 組（n=9） 1.96±0.07 1.95±0.06 1.94±0.06 1.94±0.07 1.92±0.06 1.92±0.06

表2 兩組未結扎側與結扎側移植物血流動力學參數的變化（±s）

*與A組比較，P<0.05

A組（n=9） 1周 87.08±12.09 0.69±0.09 1.21±0.12 93.73±10.23 0.61±0.08 1.12±0.23 3 周 91.92±10.43 0.78±0.18 1.31±0.08 96.25±7.91 0.73±0.06 1.18±1.30 12 周 94.87±11.14 0.69±0.10 1.27±0.09 97.87±10.84 0.66±0.11 1.20±0.15 B組（n=9） 1周 91.07±10.97 0.66±0.05 1.23±0.09 95.45±12.4 0.64±0.05 1.18±0.07 3周 95.75±11.64 0.62±0.09* 1.26±0.12 92.22±9.34 0.61±0.10* 1.19±0.10 12 周 89.82±7.30 0.62±0.06 1.24±0.08 96.37±7.19 0.62±0.06 1.19±0.06

3 討論

2.2 移植物管腔內徑的比較 A組移植物移植前管腔內徑（1.94±0.1）mm，B組為（1.96±0.09）mm，兩組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。移植后A組的移植物血管內徑無論在結扎側或未結扎側均較術前明顯縮小（P<0.05），且未結扎側的管腔內徑較結扎側明顯縮小（P<0.01）；B組中僅有未結扎側第3、12周的內徑較術前比較差異具有統計學意義（P<0.05），兩側的內徑比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。

肝素具有抗凝作用，正常的內皮細胞可以通過合成肝素來抑制平滑肌細胞增殖、減少其遷移，從而達到防止內膜增生的效果。脫細胞異種血管移植物由于喪失了內皮細胞的這種作用，移植后極易發生狹窄，研究證實，血管移植1周后，平滑肌細胞開始由中膜向內膜轉移，可持續3周左右。筆者采用肝素包被的方法有效預防了這種情況的發生。發現均較未包被肝素組的脫細胞異種血管移植物的改變要輕，尤其是在移植后第3周時，兩組間阻力指數出現了明顯的差異（P<0.05），而這一時間點恰與平滑肌細胞遷移造成內膜增生的時間一致。

PSV反映的是血流的速度，所受的影響因素較多，如血管順應性、吻合口的大小、血栓形成等，單純依照PSV尚不足以判定血管的狹窄程度，而PI值是反映橋血管通暢率的一個較好指標，通暢的橋PI值應較小，而較高的PI值則提示存在吻合口狹窄的可能，兩者結合可以較好地反映血管的狹窄程度。實驗中，未結扎側的PSV均明顯偏低于結扎側的PSV，而未結扎側的PI仍偏高于結扎側的PI，這說明隨著時間的延長，這種由于偏低的血流速度，而使得脫細胞血管移植物在移植后更易發生內膜增生，從而造成管腔狹窄，而肝素包被的脫細胞異種血管在應對不同血流沖擊時的表現，亦明顯優于未包被肝素組。

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目前，在血管狹窄性疾病診斷方面，雖然數字減影血管造影仍是目前公認的金標準，但其明顯的缺點也早已成為共識，除其侵襲性外，數字減影血管造影通常低估管腔狹窄程度，尤其是小動物模型進行數字減影血管造影檢查，技術上比較困難，容易直接或間接導致動物死亡而影響實驗。而隨著高分辨率超聲的出現，使人們不僅可以直接顯示血管病變解剖結構上的改變，同時能提供血流動力學信息，能夠確定周圍動脈狹窄的程度和范圍。

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