兔肝動脈插管兩種穿刺途徑的對照研究

劉文貴，馬 坤，汪有錦，沈湘蕾，汪 維

(南京中醫院大學附屬江蘇省中醫院介入科，南京 210029)

兔肝動脈插管兩種穿刺途徑的對照研究

劉文貴，馬 坤，汪有錦，沈湘蕾，汪 維

(南京中醫院大學附屬江蘇省中醫院介入科，南京 210029)

目的探討實驗兔肝動脈插管的路徑和方法。方法將新西蘭白兔30只隨機等分為外周靜脈注射、肝動脈灌注、肝動脈碘化油栓塞、肝動脈明膠海綿顆粒栓塞及肝臟直接穿刺注射5組，每只兔均給予臨床等效劑量的欖香烯注射液。肝動脈插管均采用 Seldinger操作技術，按照實驗兔編號的奇偶數分別穿刺耳動脈或股動脈，一種途徑失敗可轉換另一種穿刺途徑。記錄穿刺置管及肝動脈插管的操作時間、成功率及并發癥信息。抽取所有實驗兔給藥后多時段的靜脈血用于藥代動力學分析。結果穿刺兔耳動脈和股動脈的成功率分別為55.6% (5/9，單側2只，兩側3只)和88.9%(16/18，單側12只，兩側4只)，經兔耳動脈和股動脈行肝動脈插管的成功率分別為0%(0/5)和100%(16/16)，操作時間分別為28.4±13.6和33.9±19.6 min。除肝臟直接穿刺組及股動脈穿刺組各因麻醉意外死亡1只及動脈穿刺失敗后予安樂死1只外，無其他死亡實驗兔。全麻后的實驗兔外周血管明顯收縮，經兔耳靜脈短期內多次采血困難，實驗中改良為經頸靜脈取血23只(23/27)。結論經兔耳動脈行肝動脈插管的可行性低，經股動脈插管為介入醫師的首選途徑;兔頸靜脈取血具有先天的解剖優勢及更高的實驗價值。

肝動脈;插管術;頸靜脈;介入放射學;兔

介入醫學在本世紀得到了飛速發展，經肝動脈向肝臟給予各種類型的藥物或栓塞劑已成為介入放射學臨床工作中最重要最常見的內容之一，基礎研究中復制經肝動脈給藥的動物模型，用于探索新的方法和技術，制定合理的治療方案及評價與治療相關的不良后果也越來越受到醫學界的重視［1-5］。但是由于實驗動物的體型、血管的管徑及解剖均明顯區別于人類，對實驗動物的動脈插管或靜脈取血難度往往更大，因此，此類實驗研究中如何完成實驗動物的肝動脈插管是實驗成敗的關鍵步驟之一［1］。實驗兔是介入放射學基礎研究中最常用的實驗動物，無論是早期還是近期的國內外研究，對實驗兔最常用的肝動脈插管途徑是分離股動脈后穿刺插管［1-7］，有些作者則在開腹后直接穿刺肝動脈［8］或穿刺胃十二指腸動脈后逆行肝動脈插管［9-11］，甚至有作者發明了引導式實驗動物血管插管裝置經胃十二指腸動脈逆行肝動脈插管［12］或其他的新型插管裝置［1］，新近更是有作者嘗試穿刺隱動脈［13］，這些技術均費時費力。2014年《介入放射學雜志》刊載了一篇經兔耳動脈行肝動脈插管的研究［14］，其報道的插管技術具有“操作簡便、時間短、成功率高、創傷小”等優點，本研究將對照分析經兔耳或股動脈穿刺行肝動脈插管的應用優勢。

1 材料和方法

1.1 實驗動物與實驗環境

1.1.1 實驗動物:清潔級新西蘭兔30只，雌雄不限，體質量2.6～3.2 kg，購自南京安立默科技有限公司(合格證號:SCXK【蘇】2010-0002)，實驗兔符合國家有關實驗動物保護規范和管理條例，動物實驗研究符合赫爾辛基宣言。

1.1.2 實驗環境:所有實驗均在本院介入手術室(DSA導管室)進行，需要喂養的實驗兔由南京醫科大學實驗動物中心飼養。實驗動物使用許可證號:江蘇省中醫院 SYXK(蘇)2012-0046。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器:自制木質手術臺3張(圖1)、靜脈留置針、常規開腹手術器械、精細手術器械(精細鑷子、手術剪、玻璃分針等)、介入器械(泰爾茂穿刺套件、2.7F progeat微導管套件等)、GE128排螺旋CT機(美國)、島津平板數字減影(DSA)機(日本)等。

1.2.2 試劑:2%戊巴比妥鈉溶液(現場配制)、肝素(12500 U/mL)、碘佛醇300造影劑(江蘇恒瑞)、欖香烯注射液(大連金港)、青霉素 G鈉80萬 U/支、40%甲醛溶液、生理鹽水等。

1.3 動物實驗

1.3.1 分組:將30只實驗兔隨機等分為外周靜脈注射、肝動脈灌注、肝動脈碘化油栓塞、肝動脈明膠海綿顆粒栓塞及肝臟直接穿刺注射5組，每組6只。將肝動脈插管實驗兔根據其編號分為經耳動脈穿刺組(奇數，n=9)和股動脈穿刺組(偶數，n= 9)，記錄兩種途徑穿刺插管的時間。一種途徑失敗可采用另一種方法。肝臟穿刺注射組在CT定位下進行(圖1)。每只兔均經不同的途徑或方式在約6 min內［5］給予臨床等效劑量的欖香烯注射液(20 mg/kg體質量)。擬經兔耳緣靜脈留置針分別抽取給藥后的5、15、30、60、120及180 min的靜脈血用于肝功能及藥代動力學分析。

1.3.2 實驗操作:所有實驗兔禁食、禁水12 h，均予一側耳緣靜脈留置針(22G)，以2%戊巴比妥鈉溶液經留置針推注麻醉。靜脈給藥組經此留置針注射欖香烯，肝臟穿刺組經穿刺針直接注射欖香烯。另一側耳緣靜脈留置18 G靜脈針用于取血。動脈組均用泰爾茂(日本)穿刺套管針行動脈穿刺，外套管留作后續插管的鞘，以2.7F Progreat微導管(日本)行肝動脈插管。

1.3.3 經耳動脈入路［14］:實驗兔麻醉后，俯臥位固定于手術臺上，兔耳局部乙醇消毒。以泰爾茂穿刺套管針經皮穿刺兔耳動脈，成功后退出針芯，外套管留做鞘，少量肝素抗凝，再經鞘引入微導管及導絲(圖 2)，并嘗試選擇性肝動脈插管，記錄操作時間。

1.3.4 經股動脈入路［2］:實驗兔麻醉后，仰臥固定于手術臺上，于右側腹股溝區備皮、消毒、鋪巾，沿股動脈走行方向切開皮膚，分離筋膜及肌層，暴露股動脈鞘，小心鈍性分離出股動脈長約1.5～2 cm，近端及遠端分別穿手術縫線備用。提起近端縫線以暫時阻斷血流，用血管鉗輕輕托起股動脈，再用顯微剪將股動脈剪開一小口，見有鮮紅色血液流出，用泰爾茂穿刺套管針經股動脈破口輕輕旋轉著穿刺入股動脈(圖3)，成功后退出針芯，經留置鞘管引入微導管套件進入腹主動脈后，再嘗試選擇插管入肝動脈并造影確認(圖3)，記錄動脈插管時間。給藥后拔除導管及鞘的同時結扎股動脈近、遠端，逐層縫合并包扎切口。需要留作飼養的實驗兔經靜脈注射青霉素G鈉80萬U后送去動物房飼養，一周后再次取血及解剖肝臟行病理學分析。

1.3.5 統計學方法:將實驗數據錄入 Excel工作表，對其中的連續性變量進行均數±標準差(SD)的描述性統計分析，而對分類數據則行百分數表達。使用SPSS軟件包對數據進行統計學處理，結果取P＜0.05為有統計學意義。

圖1 實驗兔全麻后固定于自制木質操作臺上，CT掃描定位后行肝臟穿刺直接注射藥物。Fig.1 Transhepatic puncture performed under CT guidance.

2 結果

2.1 一般資料

組間實驗兔在性別、體質量方面無統計學差異P＞0.05。肝臟直接穿刺組1只實驗兔在 CT掃描定位前行補充麻醉后意外死亡;股動脈穿刺組死亡2只，1只因麻醉意外，另1只行雙耳及兩側股動脈穿刺失敗后予安樂死。無其他死亡實驗兔。

2.2 經耳動脈插管

穿刺兔耳動脈的成功率(微導管經耳動脈進入腹主動脈內)為55.6%(5/9)，其中穿刺單側耳動脈2只，穿刺兩側耳動脈3只(其余4只穿刺兩側耳動脈后均未能置管成功)，平均用時17.3±8.4 min;經兔耳動脈行肝動脈插管的成功率為0%(0/5)，插管平均時間為28.4±13.6min。術中實驗兔耐受良好，出血在1 mL以內，9只兔均予適當補液后轉入股動脈穿刺組。

2.3 經股動脈插管

穿刺兔股動脈的成功率為88.9%(16/18)，其中穿刺單側股動脈12只，穿刺兩側股動脈4只，平均用時24.5±11.9 min;經兔股動脈行肝動脈插管的成功率為100%(16/16)，平均插管時間為9.4± 2.7 min。穿刺及插管平均時間為33.9±19.6 min。單側穿刺出血均在2 mL以內，置管成功后均及時經導管補充5%葡萄糖溶液40 mL，動物耐受良好。

2.4 外周靜脈取血

全麻后的實驗兔耳部動靜脈血管均明顯收縮(圖4)，無法按照文獻介紹的方法短期內經耳緣靜脈多次采血，因此實驗中課題組及時改良取血途徑，行兔耳靜脈(18只)或股靜脈(5只)穿刺在頸靜脈內(圖4)取血23只(23/27)。

3 討論

隨著介入醫學的飛速發展及其在臨床的廣泛應用，對于相應的動物實驗的要求也隨之提高。模擬臨床操作技術及給藥途徑的基礎研究尤其是對一些新藥、新技術的開發研究越來越受到醫學界的關注，而動物實驗是連接基礎研究和臨床研究的中間關鍵環節。在我國，這些年對中藥注射劑的研究更是方興未艾，其局部用藥的毒性、有效性及與濃度的相關性等指標也需要在動物實驗中確認。因此，介入醫師應該發揮自身獨特的技術與設備優勢，將臨床技能和動物實驗有機地結合起來，通過不斷地改良與創新，以期能使動物實驗最大限度地模擬臨床并最終服務于臨床。

圖2 經兔耳動脈穿刺行肝動脈插管，導絲頭端成形后容易找到肝動脈開口，但因其與腹主動脈成銳角關系，微導管無法跟進致插管失敗。Fig.2 Hepatic artery catheterization via the auricular artery.

圖3 經股動脈途徑行肝動脈插管，可見所有腹腔干均與腹主動脈成鈍角，微導管容易插管。Fig.3 Hepatic artery catheterization via the femoral artery.

實驗兔及其VX2肝癌模型是少數建立在較大動物體內且適于進行動靜脈插管實驗研究的動物模型［1，2］，肝動脈插管途徑的建立成功與否是相關實驗研究是否成功的重要保障。和常用的經股動脈、肝動脈及胃十二指腸動脈穿刺途徑相比，武貝等［14］報道的經兔耳動脈行肝動脈插管具有操作簡便、時間短、成功率高、創傷小等優點，但筆者通過對9例實驗兔的反復操作無一例插管成功，分析可能的原因:(1)武貝等［14］使用的是1.8 F微導管，而本課題組使用的是2.7 F微導管。由于使用了相同的穿刺鞘管，盡管2.7 F微導管略粗，但均能通過此鞘管進入血管，而且2.7 F導管比1.8 F導管具有更好的操控性能，因此本因素導致穿刺插管失敗的可能性不大;(2)武貝等［14］使用的麻醉藥是苯巴比妥鈉，本課題組使用的是戊巴比妥鈉。雖然麻醉藥物可明顯影響血管的收縮程度，但本研究過程中已盡可能排除了這種影響，包括采用淺麻、半麻或全麻下插管;(3)操作醫師的學習曲線。筆者已有17年的臨床肝動脈插管經驗，研究團隊成員也都具有6年以上的臨床介入經歷，且具有給大鼠頸動脈插管的豐富經驗［15］，因此基本上也能排除這個因素。

圖4 全麻后的實驗兔耳部血管收縮明顯，耳緣靜脈呈細線狀，取血困難，改由頸靜脈內取血。Fig.4 Venous blood collection via the jugular vein.

通過回顧文獻及本課題組的操作經歷，筆者初步認為經耳動脈行肝動脈插管的不可行性，理由如下:(1)本研究團隊采用的穿刺套件及插管方法均與原作者類似;(2)到目前為止，國內外尚沒有其他作者能復制這種簡單易行的肝動脈插管方式;(3)本研究及其他文獻報道的兔肝動脈與腹主動脈的位置關系，基本上都是近心側為銳角，遠心側為鈍角(圖3)，經兔耳動脈插管不符合力學原理;(4)微導管配套的微導絲頭端很軟，即使如武貝等［14］報道的將其塑形成“J形頭”，其支撐力很難引導微導管經銳角進入肝動脈內;(5)即使微導管進入腹腔干開口，導絲遠端的較硬部分很難完成銳角拐彎，很容易將導絲軟頭端及導管牽扯出，從而無法完成超選擇插管;(6)武貝等［14］參考的技術來源是Karnabatidis等［16］對新西蘭兔和豬的插管研究，其實驗所選擇插管的動脈包括外周動脈、冠狀動脈、肺動脈及腦動脈，都沒有肝動脈與腹主動脈的銳角解剖現象。

目前兔肝動脈的插管方法主要有2種:經股動脈插管或開腹直視下行肝動脈或胃十二指腸動脈插管。開腹直接插管具有創傷大、操作時間長、失敗率高、很難超選擇插管、需要一定的外科基礎、需要較長的預實驗時間等缺陷，而經股動脈穿刺具有創傷小、動物耐受性好、手術時間短、出血少等優點［17］，因此，經股動脈穿刺插管應作為介入科大夫的首選路徑。根據筆者長期的臨床經驗及對實驗兔穿刺插管的經歷，總結如下肝動脈插管要點:(1)對實驗兔宜行漸進性麻醉以避免麻醉意外，又可避免過早全麻后的血管異常收縮;(2)兔股動脈很細，分離后如試圖直接用穿刺針穿刺很難一次成功，而一旦穿刺失敗，動脈血涌出很難再找到原穿刺口，動物會因大出血而死亡;(3)穿刺股動脈時沿剪好的股動脈破口輕輕旋轉著進針，避免對動脈造成多余的創口;(4)泰爾茂穿刺套管遠端縮細，需將縮細端剪去，2.7 F微導管才能順利通過，但穿刺時需用縮細頭的穿刺套管以保證穿刺順利及減少對血管的損傷，再通過導絲引入無縮細頭的鞘管;(5)更換鞘管后迅速將微導管套件送入鞘管內，將絲線以活結固定鞘管于股動脈以免其滑出;(6)實驗兔術前均接受了較長時間的禁食禁水，加上術中有少量出血，插管成功后及時通過導管補充40～50 mL的葡萄糖溶液很有必要，也可經耳緣靜脈留置針多次少量補液。對于需造影或給予藥物的實驗兔更需予水化處理;(7)用于人體介入治療的微導管較長，行實驗兔操作時只有短段進入體內，優點是操作者可站在遠離實驗兔的鉛屏后面減少輻射，缺點是導管的體外部分受力扭曲后容易牽拉出體內部分，操作時需將手術用血管鉗或鑷子壓在靠近實驗兔的微導管上以避免其大范圍受力扭轉;(8)有些作者建議先用4F鞘及4F Cobra導管至腹腔干附近再導入微導管系統行選擇性插管［17］，筆者覺得毫無必要。實驗兔腹主動脈較細，可為微導管系統提供足夠的支撐力，再利用微導管及微導絲頭端的塑形功能，加上腹腔干的鈍角開口，努力后均能插管成功(本研究中使用的均是臨床使用后回收消毒的穿刺針及微導管套件);(9)兔肝動脈細小，輕微刺激即易導致血管痙攣甚至閉塞，所以插管時動作要輕柔，可先用少量造影劑“冒煙”以確定血管走向。超選擇插管前可預防性地給予少量利多卡因或罌粟堿以減少痙攣，操作中盡量避免導絲進入過長，要靠雙手對導管導絲的密切配合完成超選擇插管;(10)術畢撤出導管及鞘管后，實驗兔股動脈切口的上方和下方均需結扎以避免出血，然后逐層縫合傷口; (11)術畢留作飼養的實驗兔需經靜脈注射青霉素G鈉80萬U或其他抗生素適量后送去動物房飼養。

藥物的藥代動力學實驗往往需要短時間內分時段多次抽取動物的靜脈血或摘取動物的臟器做成勻漿進行檢測，但不管使用何種麻醉劑，全麻后的實驗動物循環系統均受到明顯抑制，外周血流減少，血管明顯萎縮，很難按時按量地完成抽血;臟器的勻漿檢測更是受到時間、費用、取材部位等因素的影響而很難得到可靠的數據。對于一些揮發性的藥物如欖香烯等，外周取血或以臟器勻漿測定其藥代動力學更是不可靠。為了克服這些難點，本研究團隊創新性地將微導管經耳靜脈送入頸靜脈，兔耳或豬耳的特殊解剖為本實驗的創新提供了可能。如果經耳靜脈插管失敗，還可經分離好的股靜脈插管以補救。下一步我們計劃嘗試將導管插入肝靜脈口取血以代替制取肝臟勻漿，并用于和經頸靜脈取血的對比。這樣的創新相信會給很多研究者帶來便利或新的思路，筆者需要提醒同道的是行耳部血管穿刺插管時，如引入微導管困難，可改變實驗兔耳部甚至頭部的位置，以便減少血管的夾角而順利引入導絲導管。

將631個魚粉樣本的粗灰分含量作圖，得到圖5。631個魚粉樣本的粗灰分含量11.41%～34.53%，平均值為（19.60±4.38）%。由圖5可以發現魚粉樣本中粗灰分含量在20%左右、25%左右出現2個拐點。

綜上所述，經股動脈行實驗兔肝動脈插管仍然是介入醫師的首選路徑，具有操作相對簡單、成功率高、動物耐受性好、手術時間短、出血少等優點;經兔耳動脈行肝動脈插管的可行性尚需進一步驗證。經兔耳靜脈或股靜脈行頸靜脈插管將明顯提高藥代動力學的可靠性。

［1］劉鴻，馮巧靈，張瑋，等.兔VX2肝癌模型的數字減影血管造影影像分析及改良肝動脈插管術［J］.北京大學學報(醫學版)，2013，45:649-653.

［2］林繼宗，王晨虎，陳署賢，等.兔肝VX2肝癌經肝動脈化療栓塞后碘油沉積及血管變化的研究［J］.中華實驗外科雜志，2014，31:753-756.

［3］翁文采，張文俊，王峰，等.動脈灌注3-溴丙酮酸對兔移植性直腸腫瘤的作用［J］.介入放射學雜志，2015，24:616 -620.

［4］錢亭，陳茂振，高峰，等.經肝動脈碘化油/無水乙醇混合劑栓塞消融術治療兔VX2肝癌的實驗研究［J］.介入放射學雜志，2014，23:706-710.

［5］Tanaka K，Maeda N，Osuga K，et al.In vivo evaluation of irinotecan-loaded QuadraSphere microspheres for use in chemoembolization of VX2 liver tumors［J］.J Vasc Interv Radiol，2014，25:1727-1735.

［6］朱應合，徐克，韓金鈴，等.經兔肝動脈自體骨髓干細胞移植治療肝硬化的研究［J］.中華放射學雜志，2008，42: 1321-1326.

［7］劉鑫，熊玲，徐銳，等.臨時阻斷兔肝循環肝動脈灌注的初步觀察［J］.中華腫瘤雜志，2015，37:91-94.

［9］王于，譚國勝，向賢宏，等.肝臟腫瘤動物模型建立方法和TAE技術改進的研究［J］.臨床放射學雜志，2009，28:722 -724.

［10］孫振綱，陳孝平，黃志勇，等.肝動脈灌注碘油羥基磷灰石納米粒對兔VX2肝腫瘤細胞凋亡、增生及血管形成的影響［J］.中華醫學雜志，2007，87:409-413.

［11］廖曉鋒，易繼林，張偉杰，等.兔肝癌肝動脈栓塞后腫瘤血管生成的變化［J］.中華實驗外科雜志，2004，21:753 -756.

［12］劉鴻，周恩亮，姜恒，等.引導式實驗動物血管插管裝置在家兔肝動脈插管術中的應用［J］.第二軍醫大學學報，2012，33:889-892.

［13］張強，郭子義，李彬，等.隱動脈置管在兔肝腎動脈介入治療中的應用［J］.介入放射學雜志，2015，25:1090-1094.

［14］武貝，高揚，席瑋，等.經兔耳動脈與經股動脈插管行肝動脈造影的比較研究［J］.介入放射學雜志，2014，23:329 -332.

［15］汪有錦，姚群立，方芳，等.7.0T磁共振灌注和彌散加權成像的缺血半暗帶實驗研究［J］.中華醫學雜志，2010，90: 1773-1777.

［16］KarnabatidisD， Katsanos K， Diamantopoulos A， etal. Transauriculararterialor venous access for cardiovascular experimental protocols in animals［J］.J Vasc Interv Radiol，2006，17:1803-1811.

［17］許衛國，譚國勝，彭秀斌，等.兔肝動脈插管技術的方法學及DSA表現 ［J］.世界華人消化雜志，2009，17:2612 -2615.

Comparison of two hepatic artery catheterization routes in rabbits

LIU Wen-gui，MA Kun，WANG You-jin，SHEN Xiang-lei，WANG Wei.
(Department of Interventional Radiology，Jiangsu Province Hospital of TCM，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210029，China)

ObjectiveTo explore the feasibility of transauricular arterial access for hepatic artery catheterization in rabbits.MethodsThirty healthy New Zealand White rabbits were randomly divided into 5 groups(n=6 in each group):transauricular vein injection group，transarterial infusion group，transarterial lipiodol group，transarterial gelfoam group and transhepatic puncture group.Every rabbit was prescribed elemene(20 mg/kg)via different access in 6 minutes. All the rabbits of hepatic artery catheterization were divided into two groups according to their serial number:transauricular arterial access group(odd，n=9)and transfemoral arterial access group(even，n=9).The arterial access could be changed each other due to the failure of one technique.The catheterization time，success rate and survival rate were compared between the two groups.Venous blood collection via auricular vein or jugular vein for pharmacokinetics was performed in each rabbit.ResultsTechnical success rates of hepatic artery catheterization were 0%(0/9)and 88.9% (16/18) for transauricular and transfemoral arterial access，respectively.The time duration of transauricular and transfemoral access groups was 28.4±13.6 and 33.9±19.6 minutes，respectively(P＞0.05).The survival rates of thetransauricular and transfemoral access groups were 100%(9/9)and 88.9%(16/18)，respectively.Blood samples were collected via auricular vein in 4 and jugular vein in 23 rabbits.ConclusionsHepatic artery catheterization via transauricular arterial access is technically not feasible，while transfemoral access is simple and suitable in rabbits.Blood collection via the jugular vein may be a more reliable and valuable method for pharmacokinetic studies in rabbits.

Hepatic artery;Catheterization;Jugular vein;Interventional radiology;Rabbit

R-33

A

1671-7856(2016)12-0014-06

10.3969.j.issn.1671-7856.2016.12.004

2016-07-30

江蘇省中醫院科研項目(No.Y14024)。

劉文貴(1971)，男，副主任醫師，碩士，介入放射學，E-mail:wengui914@sina.com。