新型封堵器應(yīng)用于小型豬房間隔缺損的修復(fù)實驗

曹 蘋，李安寧，張德元，劉香東，施小立，徐名襯，顧為望，4

(1．深圳市醫(yī)療器械檢測中心，廣東深圳 518057;2．先健科技(深圳)有限公司，廣東深圳 518057;

3．南方醫(yī)科大學(xué)比較醫(yī)學(xué)研究所，廣州 510515;4．東莞松山湖明珠實驗動物科技有限公司，廣東東莞 523808)

自從1976年King和Mills［1］等首次經(jīng)導(dǎo)管用雙傘型裝置關(guān)閉房間隔缺損(ASD)成功以來，人們一直對房間隔缺損封堵器進(jìn)行有關(guān)改良研究，以求使這一技術(shù)能在更大范圍內(nèi)安全關(guān)閉單純繼發(fā)孔型ASD。1997年Amplatzer發(fā)明了雙盤狀的鎳鈦合金封堵器，自此以后房間隔的介入治療才得以真正進(jìn)入臨床。目前國內(nèi)許多廠家對Amplatzer封堵器進(jìn)行了改良并極大地促進(jìn)了ASD介入治療在我國的發(fā)展［2］。

本研究通過國產(chǎn)陶瓷鍍膜房間隔缺損封堵器的基礎(chǔ)上，對ASD封堵器的連接裝置進(jìn)行改良(圖1)，通過外科手術(shù)創(chuàng)建ASD動物模型對改良后的封堵器進(jìn)行有效性、安全性和相容性的初步評價，為該封堵器最終用于臨床提供實驗依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物:體重15～20 kg的西藏小型豬5只，雄性3只，雌性2只，由南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供【SCXK(粵)2011-0015】【SYXK(粵)2011-0074】。

1.1.2 實驗儀器:新型封堵器及輸送裝置、Philips大C臂心導(dǎo)管機(jī)、Hp5500彩色多普勒超聲心動圖儀、HITACHI S-3000N掃描電鏡、新型陶瓷鍍膜ASD封堵器及輸送系統(tǒng)。

1.2 方法

1.2.1 ASD動物模型的建立:應(yīng)用房隔穿刺和球囊房造口術(shù)建立房間隔缺損的動物模型［3－5］。取體重15～20 kg的小型豬5只，用氯胺酮5～10 mg/kg，咪唑安定2～3 mg/kg，肌肉注射麻醉，異丙酚靜脈注射維持。取豬的耳廓背面外緣靜脈留置管穿刺后點滴輸液。用專用木架將小型豬固定在心導(dǎo)管操作臺上，接心電監(jiān)護(hù)，常規(guī)消毒鋪巾，穿刺右股靜脈，成功后送入6F靜脈鞘，肝素化(100 u/kg)。行常規(guī)右心導(dǎo)管術(shù)，將端孔導(dǎo)管經(jīng)靜脈鞘管送入，導(dǎo)管探查有無卵圓孔未閉。隨后行房間隔穿刺術(shù)，如未探到未閉的卵圓孔，則行房隔穿刺術(shù)。將導(dǎo)引鋼絲及端孔導(dǎo)管送至上腔靜脈，并沿導(dǎo)引鋼絲插入房間隔套管至上腔靜脈下部，撤出導(dǎo)引鋼絲，插入房間隔穿刺針(圖2)。X線右前斜75°透視下，轉(zhuǎn)動穿刺針套管及穿刺針，使其彎曲的尖端朝向上腔靜脈左側(cè)緣，緩慢下拉，直至穿刺針前端出現(xiàn)“彈跳動作”，將穿刺點定位于“彈跳動作”的下方，輕輕旋轉(zhuǎn)穿刺針及套管，頂住卵圓窩，迅速推進(jìn)穿刺針，將造影劑沿穿刺針注入，左房顯影即為穿刺成功的標(biāo)志。將套管送入左房(圖3)。撤出穿刺針，將交換導(dǎo)絲沿穿刺套管送入左房及左上肺靜脈，拔出套管。沿交換導(dǎo)絲送入10 mm球囊至左房，來回拉送球囊，擴(kuò)張房間隔穿刺孔，制備人工房間隔動物模型(圖4)。超聲心動圖檢查，了解房間隔缺損大小等。

圖1 改良的ASD封堵器Fig．1 A new type of ASD Occlude

圖2 房間隔穿刺Fig．2 Atrial septal puncture

圖3 導(dǎo)管從右房經(jīng)卵圓孔至左房Fig．3 The catheter through the foramen ovale from the right atrium to the left atrium

1.2.2 房間隔封堵術(shù):選擇腰部直徑比房間隔缺損大2～3 mm的新型陶瓷鍍膜ASD封堵器關(guān)閉人造房間隔缺損［6］(圖5 和圖6)。

表1 ASD模型及封堵器植入情況Tab．1 The situation of ASD models and ASD Occluder

圖4 鞘管送入左房后造影Fig．4 The radiography situation of sheath in left atrial

1.2.3 術(shù)后處理過程:術(shù)后第1天應(yīng)用頭孢唑林鈉，術(shù)后應(yīng)用阿司匹林。術(shù)后小型豬單籠飼養(yǎng)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)3個月。觀察小型豬的生長發(fā)育，應(yīng)用彩色多普勒超聲心動圖儀進(jìn)行經(jīng)胸超聲探查。觀察關(guān)閉器的位置和豬的心腔大小和心功能。術(shù)后3個將實驗豬處死，取出心臟觀察，并將房間隔封堵器取出，緩沖液沖洗后，放入固定液中保存?zhèn)溆谩ｋ婄R掃描:應(yīng)用臨界點干燥法對樣本進(jìn)行干燥和脫水處理。將樣本裝臺粘膠，要求粘貼牢固平整。用離子鍍膜儀，在高真空狀態(tài)下，白金噴鍍5～10 min，應(yīng)用日立型掃描電鏡抽氣30 min，然后開始鏡下觀察和拍照。

2 結(jié)果

有一只豬有卵圓孔未閉，未行房間隔穿刺，其他四只小型豬均穿刺成功;五只小型豬成功制備成了ASD模型并封堵成功。

新型封堵器封住房間隔缺損后，輸送裝置與封堵器的松脫均順利。封堵過程中，無心率變慢、氣體栓塞等并發(fā)癥發(fā)生。隨訪過程中，經(jīng)導(dǎo)管介入法關(guān)閉人造房間隔缺損的5只豬，生長發(fā)育正常。超聲心動圖觀察發(fā)現(xiàn)關(guān)閉器位置固定(彩插10圖7)，豬心腔大小和心肺功能正常。

封堵器置入3個月后，封堵器周邊與房間隔組織緊密鑲嵌，封堵器表面一層較厚的表面光滑的白色組織(彩插10圖8)。電鏡下封堵器上已爬滿大量心肌纖維，未觀察到內(nèi)皮細(xì)胞

3 討論

圖5 封堵器封住人造ASDFig．5 The situation of occlusion for plugging atrial septal defect

圖6 封堵器完全釋放Fig．6 Occluder released completely

陶瓷鍍膜封堵器是在原鎳鈦合金房間隔缺損封堵器表面包裹一層陶瓷膜(氮化鈦TiN)，這種陶瓷膜能提高封堵器的耐腐蝕性和生物組織和血液相容性。相關(guān)研究顯示，由于氮化鈦(TiN)是生物相容性較好的材料，其血栓源性要遠(yuǎn)低于鎳鈦本身。既往研究表明:Cera陶瓷膜封堵器促進(jìn)細(xì)胞爬覆生長性能要遠(yuǎn)優(yōu)于普通鎳鈦封堵器，從而在提高使先心病缺損的修復(fù)的同時，顯著降低了血栓的風(fēng)險;Cera陶瓷膜封堵器的血小板黏附及溶血率要遠(yuǎn)低于普通鎳鈦封堵器。

與其他學(xué)者選用狗，羊或家豬進(jìn)行實驗研究比較，本研究選用的西藏小型豬抗逆性強(qiáng)，手術(shù)耐受性好，不易感染;小型豬房間隔的彈性和牽拉性都很強(qiáng)，比狗或羊更接近人的組織結(jié)構(gòu)。用小型豬做房間隔缺損動物模型切實可行，本實驗所用小型豬體重在15～20 kg之間，體重接近2～3歲小兒病例，股靜脈可以容納10F的輸送長鞘管，是制備房間隔缺損封堵模型的理想動物。

在動物實驗的過程中，最為關(guān)鍵的步驟之一是正確掌握房隔穿刺術(shù)。穿刺時定位一定要準(zhǔn)確，正位時穿刺針指向左上方，側(cè)位時指向右上方。如果不正確或操作魯莽，易造成心臟穿孔引起心包填塞、心律失常等。新型房間隔封堵器及其輸送系統(tǒng)操作方便，手術(shù)過程順利，5例動物實驗房間隔缺損封堵器均一次到位，均一次釋放成功，封堵器與輸送裝置松脫簡便。動物實驗過程中未出現(xiàn)氣栓、心動過緩、心包填塞等并發(fā)癥。封堵器3月后大體解剖見表面基本已被組織覆蓋。光鏡下見封堵器表面有纖維細(xì)胞增生。電鏡觀察見封堵器表面布滿致密的纖維組織。初步研究結(jié)果證實，該新型房間隔缺損封堵器操作簡便，封堵后3個月封堵器表面可見纖維組織幾乎完全覆蓋整個封堵器傘面，改良的ASD封堵器操作簡便、安全性好，具有良好的生物相容性。

［1］ King TD，Mills NL．Nonoperative closure of atrial septal defects［J］．Surgery，1974，75:383 －388．

［2］ Latson LA．Percatheter ASD closure［J］．Pediatric cardiology，1998，19:86－93．

［3］ Ruiz CE，AllenJW，Lau FYK．Percutaneous double balloon valvotomy for severe rheum aticmitral stenosis［J］．Am J Cardiol，1990，65(2):473－477．

［4］ 周愛卿．心導(dǎo)管術(shù)先天性心臟病診斷與治療［M］．濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社，1997:507－560．

［5］ 陳名武，李奮，高偉，等．房隔穿刺和球囊房隔造口術(shù)建立房間隔缺損動物模型［J］．臨床兒科雜志，2002，20(2):101－102．

［6］ 謝育梅，曾國洪，張智偉，等．國產(chǎn)房間隔缺損封堵器的實驗研究［J］．中國介入心臟病學(xué)雜志，2004，12(2):103－106