冠狀動(dòng)脈成形術(shù)兩種豬急性心肌梗死模型的比較

冠狀動(dòng)脈成形術(shù)兩種豬急性心肌梗死模型的比較

0溶栓治療方法心血管疾病是嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的心血管疾病之一，也是死亡的主要因素之一。在心血管疾病研究中,動(dòng)物模型被廣泛用于發(fā)病機(jī)制藥物治療研究。心肌梗死動(dòng)物模型的有效建立是完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)的前提。小型豬的循環(huán)與人類(lèi)似,阻斷冠狀動(dòng)脈分支后形成的心肌梗死模型與人心肌梗死病變有很大相似性,對(duì)臨床研究心肌梗死的病理生理、治療方法有重要意義。隨著介入技術(shù)的普及開(kāi)展,運(yùn)用冠狀動(dòng)脈栓塞法和球囊堵閉法制備小型豬急性心肌梗死模型成為最常用的兩種方法。栓塞法是將異物植入冠狀動(dòng)脈,造成局部血栓形成,阻斷血流引起心肌梗死;而堵閉法是通過(guò)打開(kāi)的球囊直接阻斷冠狀血流,持續(xù)一段時(shí)間后,造成堵閉血管遠(yuǎn)端供血區(qū)的心肌壞死。兩種方法各有特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)比研究,探討栓塞法和球囊堵閉法建立小型豬急性心肌梗死模型的差異,為建立標(biāo)準(zhǔn)化心肌梗死動(dòng)物模型提供參考。1材料和方法儀器左心肌梗死造影栓塞法建立豬心肌梗死模型:豬取仰臥位,右側(cè)腹股溝部、前胸部及四肢備皮,常規(guī)消毒后鋪巾,動(dòng)脈穿刺后經(jīng)導(dǎo)絲送入6F動(dòng)脈鞘管,肝素1000U/kg,隔1h靜脈注射肝素1000U。采用左前斜位45°,將右冠脈指引導(dǎo)管插入至主動(dòng)脈升段,通過(guò)泛影葡胺造影定位使導(dǎo)管開(kāi)口與冠狀動(dòng)脈開(kāi)口同軸,注射歐乃派克行左冠狀動(dòng)脈造影(見(jiàn)圖1),明確分析冠狀動(dòng)脈分布,選擇左前降支遠(yuǎn)端為堵塞目標(biāo)血管,將球囊放置到位,造影確認(rèn)后用壓力泵以202.65kPa擴(kuò)張球囊,阻斷前向血流1,2,5min,每次間隔60s,然后將球囊撤出,將以往手術(shù)中用過(guò)并消毒的球囊(1.5cm)完整剪下,兩端磨光滑,由球囊桿沿導(dǎo)絲推送至堵塞處,將球囊永久植入冠狀動(dòng)脈前降支遠(yuǎn)端。再次冠脈造影(見(jiàn)圖2),見(jiàn)阻塞遠(yuǎn)端血流TIMI1~2級(jí)拔出導(dǎo)絲及導(dǎo)管結(jié)束手術(shù)。堵閉法建立豬心肌梗死模型:造影方法同上,球囊到達(dá)冠狀動(dòng)脈前降支遠(yuǎn)端后,同樣給予球囊擴(kuò)張壓力202.65kPa阻斷前向血流1,2,5min,每次間隔60s,然后持續(xù)阻斷前向血流60min。造影證實(shí)血流阻塞,60min后將球囊撤出。術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后即刻及術(shù)后4周行心電圖觀察急性梗死的動(dòng)態(tài)演變及部位。病理學(xué)檢查:術(shù)后4周,處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,取出心臟以生理鹽水沖洗。分別從正常心肌、梗死心肌及兩者結(jié)合部取材,作石蠟包埋切片,行蘇木精-伊紅染色,顯微鏡下觀察。2結(jié)果2.1動(dòng)物模型的制備和解剖栓塞組9只動(dòng)物完成模型制備,成功率90%(9/10)。1只動(dòng)物死于冠狀動(dòng)脈破裂,解剖見(jiàn)冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端球囊放置處血管壁穿透,局部有血栓形成,有心包積液,見(jiàn)圖3。堵閉組5只動(dòng)物完成模型制備,成功率50%(5/10)。4只動(dòng)物死于球囊封堵時(shí)出現(xiàn)室顫,1只動(dòng)物死于術(shù)后1d,解剖未見(jiàn)心臟器質(zhì)性損傷,死因考慮為泵衰竭。2.2模型制備耗時(shí)及造影用對(duì)比劑劑量栓塞組手術(shù)共耗時(shí)11h,平均每只動(dòng)物模型耗時(shí)1.1h;平均每只動(dòng)物模型使用對(duì)比劑80mL。堵閉組手術(shù)共耗時(shí)24h,平均每頭動(dòng)物模型耗時(shí)2.4h;平均每只動(dòng)物模型使用對(duì)比劑140mL。2.3術(shù)后1d相關(guān)導(dǎo)聯(lián)st段抬高栓塞組術(shù)畢即見(jiàn)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)T波深倒,未見(jiàn)明顯ST段抬高,見(jiàn)圖4,術(shù)后1d相關(guān)導(dǎo)聯(lián)ST段抬高0.1~0.2mV。堵閉組術(shù)畢即見(jiàn)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)ST段明顯抬高0.2~0.3mV,見(jiàn)圖5。2.4豬左室室壁瘤的形成栓塞組術(shù)畢即刻即在梗死部見(jiàn)局部運(yùn)動(dòng)異常,見(jiàn)圖6,術(shù)后4周有3只豬左室室壁瘤形成。堵閉組術(shù)畢即刻即在梗死部位見(jiàn)局部運(yùn)動(dòng)異常,術(shù)后4周有1只豬左室室壁瘤形成。2.5各組心肌損傷的標(biāo)記兩組肌酸激酶同功酶及血漿肌鈣蛋白均明顯升高并呈動(dòng)態(tài)演變。兩組比較無(wú)明顯差異。2.6支心肌梗死組織病理學(xué)觀察心肌梗死后4周,取動(dòng)物心臟作整體觀察。發(fā)現(xiàn)梗死部位變硬、顏色變白,左前降支冠狀動(dòng)脈一般為1支血管。取材作蘇木精-伊紅染色,光鏡下觀察到梗死區(qū)心肌壞死明顯,心肌細(xì)胞腫脹,肌漿呈顆粒狀凝聚而分布不均勻,見(jiàn)中性粒細(xì)胞在心肌組織中浸潤(rùn),橫紋模糊不清或消失。細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)溶解消失。兩組比較無(wú)明顯差異。3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的確定本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是西雙版納小耳豬,屬于小型豬的范疇。小型豬的心臟除靈長(zhǎng)類(lèi)以外與人最為接近,其冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)的解剖生理特點(diǎn)與人相似,優(yōu)于犬及其他動(dòng)物,其模型更符合臨床特點(diǎn),是目前應(yīng)用最多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一。運(yùn)用介入法將廢棄的導(dǎo)管、導(dǎo)絲和球囊等用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У亟档蛯?shí)驗(yàn)成本,制作的模型穩(wěn)定可靠,可重復(fù)性強(qiáng)是一種比較理想的方法。目前經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈栓塞法和堵閉法成為兩種常用的介入制作豬心肌梗死模型的方法。既往報(bào)道多采用冠狀動(dòng)脈堵閉法制作豬心肌梗死模型,本文通過(guò)比較栓塞法和堵閉法,探討兩種方法的差異。栓塞法術(shù)后即刻行心電圖檢查見(jiàn)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)T波倒置,無(wú)ST段抬高,1d后心電圖檢查見(jiàn)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)ST段抬高。而堵閉法術(shù)后即刻心電圖即出現(xiàn)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)ST段抬高?？紤]與進(jìn)行心電圖檢查的時(shí)間有關(guān)。栓塞法是異物植入即刻結(jié)束手術(shù)行心電圖檢查,此時(shí)栓塞的異物僅造成局部心肌組織的缺血性改變,冠脈造影顯示梗死遠(yuǎn)端TIMI血流1或2級(jí),心電圖表現(xiàn)為相關(guān)導(dǎo)聯(lián)T波倒置。當(dāng)異物在血管局部激發(fā)血栓形成造成管壁完全堵塞后,才能出現(xiàn)損傷性ST段抬高的透壁性心肌梗死的心電圖改變。而堵閉法由于球囊堵閉血管時(shí)間長(zhǎng),所以手術(shù)后即刻即可見(jiàn)到ST段抬高的表現(xiàn)。但兩者心肌酶譜均升高,變化無(wú)明顯差異,說(shuō)明兩種方法均造成了心肌壞死。術(shù)后4周,處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,比較心肌梗死面積并進(jìn)行病理切片檢查。見(jiàn)不管選擇哪種方法,只要在目標(biāo)區(qū)域阻斷冠脈血流,形成梗死面積大小并沒(méi)有差異,梗死區(qū)的病理改變也相同,心臟超聲檢查結(jié)果亦無(wú)明顯差異。雖然兩種方法使動(dòng)物梗死面積無(wú)顯著差異,但堵閉組動(dòng)物死亡率顯著高于栓塞組。本實(shí)驗(yàn)冠狀動(dòng)脈栓塞組共有9只動(dòng)物完成模型制備,成功率90%(9/10)。有1只動(dòng)物死于冠狀動(dòng)脈破裂,平均每頭動(dòng)物模型耗時(shí)1.1h,使用對(duì)比劑80mL/只,術(shù)中無(wú)室顫發(fā)生。冠狀動(dòng)脈堵閉組共有5只動(dòng)物完成模型制備,成功率50%(5/10)。其中,4只動(dòng)物死于球囊封堵時(shí)出現(xiàn)室顫,1只動(dòng)物死于術(shù)后1d,解剖未見(jiàn)心臟器質(zhì)性損傷,死因考慮為泵衰竭。平均每頭動(dòng)物模型耗時(shí)2.4h,使用對(duì)比劑140mL/只。兩組相比,栓塞組的室顫發(fā)生率明顯低于堵閉組?？紤]與栓塞組手術(shù)時(shí)間短、對(duì)比劑用量相對(duì)較少有關(guān)。此外,雖然兩組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在完全阻塞冠狀動(dòng)脈前都進(jìn)行過(guò)缺血預(yù)適應(yīng),但是栓塞法主要是通過(guò)植入異物造成血管局部血栓形成,而堵閉法是球囊長(zhǎng)時(shí)間停留在冠狀動(dòng)脈堵閉血流形成血栓。兩者相比,栓塞法更符合心肌梗死的病理生理過(guò)程,使得室顫發(fā)生率相對(duì)更低。小型豬冠脈缺乏側(cè)支循環(huán)對(duì)各種刺激均較敏感,任何細(xì)微刺激如穿刺時(shí)失血、缺氧、麻醉過(guò)深、反復(fù)插入導(dǎo)管及導(dǎo)絲等均易使其發(fā)生室顫而死亡。以往報(bào)道心肌梗死后24h內(nèi),原發(fā)性心室顫動(dòng)是導(dǎo)致死亡的—個(gè)重要因素,其發(fā)生與泵衰竭無(wú)關(guān),搶救成功率低,盡管作了大量臨床觀察,仍未建立起一種可靠的預(yù)防和預(yù)測(cè)方法。故縮短手術(shù)時(shí)間減少對(duì)比劑的用量減少操作步驟可有效減少室顫的發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)表明,運(yùn)用栓塞法和堵閉法均能成功建立小型豬急性心肌梗死動(dòng)物模型。栓塞法較堵閉法更簡(jiǎn)易,造成的損傷較小,豬術(shù)后恢復(fù)較快,死亡率小。缺點(diǎn)是不能進(jìn)行缺血再灌注研究。堵閉法耗時(shí)長(zhǎng)、死亡率相對(duì)較高,模型可進(jìn)行缺血再灌注研究。兩種方法可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌S機(jī)選擇。于2009-05-08/08-03在昆明醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心臟介入室完成。時(shí)間和地點(diǎn)隨機(jī)分組,對(duì)比觀察動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)動(dòng)物飼養(yǎng)法西雙版納小耳豬20頭,體質(zhì)量20~30kg,雌雄不限,購(gòu)自昆明醫(yī)學(xué)院動(dòng)物科。隨機(jī)抽簽法分成栓塞組(n=10)和堵閉組(n=10),動(dòng)物飼養(yǎng)在昆明醫(yī)學(xué)院動(dòng)物科。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)物處置符合動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。豬不穩(wěn)而臥倒小型豬術(shù)前禁食8h后,先應(yīng)用30g/L戊巴比妥在豬耳緣靜脈推注3~5mL使豬鎮(zhèn)靜,3~5min后豬站立不穩(wěn)而臥倒。然后迅速用套管針在豬耳緣靜脈建立靜脈通路,并緩慢推注30g/L戊巴比妥(1mL/kg)麻醉后,將豬取仰臥位置于介入室手術(shù)臺(tái),靜脈滴注利多卡因50mg/(kg·h)維持麻醉,防止室顫,注意其生命體征情況。動(dòng)物麻醉術(shù)后預(yù)防感染術(shù)前無(wú)特殊處理。術(shù)中連續(xù)心電監(jiān)護(hù)以及動(dòng)脈內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)。術(shù)后行十二導(dǎo)聯(lián)心電圖、心臟彩超及冠脈造影檢查,并給予青霉素16