急性肺栓塞的实验模型研究进展

王运仓，李建科，张庆富

(河北医科大学第一医院，石家庄050031)

急性肺栓塞(APE)指血液中出现各种形式的栓子，随血流在血管内移动，最后阻塞肺动脉或其分支管腔，引起肺循环和呼吸功能障碍的临床及病理生理综合征［1］。APE发病突然，病情进展快，症状重，多发生于其他疾病诊疗过程中，误诊、漏诊率高。据统计，11%～33%的APE病例发病后1 h迅速死亡，获及时诊断并救治的 APE患者病死率约7%［2～4］。近年国内外对APE开展了一系列的动物实验研究，旨在为临床治疗提供可靠理论根据。现作一综述。

1 动物类型

1.1 鼠 是医学研究中最常用的实验动物，个小体轻，价格低廉，易于饲养，繁殖速度快，但血容量小，难以实施血流动力学及血液流变学检测，多用于大规模样本的实验研究中。在APE相关实验研究中主要用于药物溶栓效果的评价［5］。

1.2 兔 体态适中，价格不高，饲养方便，繁殖率与成活率高，性情温顺，是目前APE模型复制中应用最广亦是最为理想的模型。相关研究表明，兔的纤溶系统比其他试验动物更接近于人体纤溶系统［6，7］，无论是股静脉介入置导管于右心房释放栓子，还是抽血检测各种凝血系统指标变化，在兔的APE模型中均切实可行。

1.3 犬 个体较大，性格生猛，对陌生试验人员攻击性强，具有一定危险性，且价格较为昂贵，多用于操作较为复杂的研究。伍燕兵等［8］为研究肺动脉微小血栓栓塞的病理及呼吸循环功能改变，经股静脉置入7.5F四腔漂浮导管，用于检测肺动脉栓塞前后肺动脉压、中心静脉压、肺毛细血管嵌顿压等指标，且连接监护系统进行心率、血压等生命体征的监测。狗的血容量丰富，能耐受多次抽血化验，可避免单纯抽血引起的循环系统变化。

1.4 猪和羊 猪皮糙肉厚，形态笨重，动静脉解剖和尸解均有一定难度;羊亦属于大型动物，成本昂贵，二者作为实验动物来说与兔、狗相比无优势，且研究较少，故不作为研究APE的常规模型。

2 模型制作方法

2.1 体内血栓形成法和体外栓子注入法 体内血栓形成法是在外周血管内原位形成血栓，如颈静脉、股静脉等均可以成为制作原位血栓的地点，血栓形成后被释放，随血流移动，进入肺动脉系统阻塞管腔，形成APE［9］。实验过程中，体内形成血栓耗时长，栓子形成大小难以操控，血栓脱落不好掌控，应用较少。体外血栓形成法是在体外制备血凝块，然后将血凝块注入静脉系统或经导管于心房释放，血凝块堵塞肺动脉系统，形成APE模型［10，11］。栓子亦可应用玻璃体、塑料球、α凝血酶、胶原蛋白等，目前较为客观和理想的是自体血凝块。

2.2 肺动脉结扎 李建科等［12］利用结扎肺动脉的方法代替栓子置入复制APE模型:家犬全麻后置于实验台摆体位、固定，气管插管，行人工气囊辅助呼吸，低流量吸氧;备皮、消毒、铺单后自左侧第六肋逐层解剖至胸腔，暴露肺组织，解剖肺动脉，手术切口即为微循环检测窗。用手术丝线结扎预定肺叶肺动脉使其血流完全中断。直视下肉眼观察肺叶颜色变化，应用激光多普勒扫描肺脏表面了解血液灌流情况。该模型既可反映手术后肺动脉栓塞时机体内环境情况，又拓展了肺脏灌流量观察指标。

2.3 其他 由于鼠的体积小，血管细，无法采取体内血栓形成或体外制作血凝块注入的方法。APE模型制作时，自尾静脉注入胶原10 μg和肾上腺素5 μg的混合液100 μl，引起动物死亡或麻痹［5，13］，方法简便，操控性好，易于掌握。Hopkins等［14］认为，由胶原和肾上腺素引起体内血小板聚集和血管收缩，聚集的血小板释放TXA2和PGF2a，血液呈凝集状态，加重呼吸障碍或呼吸中断，引起鼠死亡，成为该模型制备经典方法。

3 常用观察指标

3.1 血流动力学指标 肺动脉平均压、收缩压、舒张压等指标较为常用。贲素琴等［15］在犬肺血栓栓塞症模型改进中发现，肺动脉平均压、肺动脉收缩压、肺动脉舒张压三个指标栓塞后即刻明显升高，1 h后出现逐渐下降，与栓塞后即刻比较有显著性差异。肺栓塞后犬心率亦显著增快并持续较长时间。肺毛细血管嵌顿压实验前后基本不变。伍燕兵等［8］研究发现，肺动脉平均压、肺动脉收缩压、肺动脉舒张压于栓塞后即刻升高，1 h后出现下降趋势。肺循环阻力于栓塞后即刻明显升高，30 min开始恢复。心输出量、体循环阻力、肺毛细管嵌顿压在栓塞前后无明显变化。

3.2 血液流变学指标 较为典型的指标有全血黏度、全血还原黏度、血浆黏度、红细胞压积、红细胞刚性指数和聚集指数。全血黏度［16］是一个综合性指数，指液体的黏性而言，是流速的倒数，血液黏度越高，血流阻力越大，血流速度越慢。其指标是血浆黏度、红细胞压积、红细胞刚性指数与聚集指数的综合表现。红细胞是携氧载体，在高切变率下沿剪切力的方向运动并发生变形，使流动阻力减小，表现为血液黏度下降。在血流停滞或减慢状态下，由于血浆大分子的桥联作用，使红细胞聚集成缗钱状，甚至连接成三维空间的网状结构。表现为红细胞聚集指数增加，血液流动性减弱。有研究报道［17，18］:APE后机体处于缺血、缺氧状态下，全血黏度及还原黏度升高，在不同切变率下均有显著性差异，红细胞变形减弱和聚集性增加，表明血液黏度的变化依赖于红细胞本身的行为，主要来源于红细胞的流变性质;实验中血浆黏度和红细胞压积变化不大，可能与机体内环境变化不大有一定关系。

3.3 凝血纤溶指标 D-二聚体是交联纤维蛋白降解的终末产物，能反映体内纤溶活性和凝血功能，D-二聚体增加表明血管内有纤维蛋白的形成与降解，是血管内血栓形成的标志物。相关研究表明，D-二聚体一般在APE后0.5 h明显升高，1～2 h达到高峰，与栓塞前相比有明显差异，48 h后逐渐下降，约7 d后基本恢复到栓塞前状态。C反应蛋白在APE后明显升高，可能与APE后机体产生一系列炎症有关，是非特异性炎症反应的敏感指标。何明光等［19］研究发现，C反应蛋白存在于血管内皮细胞，其与凝血酶共同参与了诱导细胞黏附因子的表达，且可能直接参与了血管内血栓的形成，可以作为肺血栓栓塞症的诊断及疗效评估指标。

3.4 血气指标 APE患者多表现为呼吸困难、血氧下降，在动物实验中进行血气分析检测对于人APE后情况有较强的针对作用，APE前后血气和氧动力学变化是重要的评判呼吸功能指标。有关资料显示，动脉血氧分压及二氧化碳分压、静脉血氧分压及二氧化碳分压在肺栓塞后变化不大，动脉血氧含量和氧输出量下降，于栓塞后2 h逐渐回升。氧摄取量在栓塞后即刻有所升高，30 min后恢复。

3.5 血液灌流量指标 李建科等［12］研究发现，犬APE实验中单纯栓塞组肺脏肉眼观察在肺动脉结扎后迅速变为苍白色，之后颜色逐渐加深直至呈暗红色;激光多普勒检测肺表面灌流量在肺动脉结扎后迅速减少，1 h后灌流量出现逐渐增加趋势，而2 h后血液灌流量再次表现出下降趋势;激光扫描所采集到图像的色彩浓度、亮度呈肺栓塞后迅速加深变暗、2 h后逐渐好转恢复的趋势。

3.6 其他指标 ①hs-CRP:可诱导单核细胞合成组织因子成为促凝因子，促进血管内血栓的形成。CRP本身的合成由细胞因子IL-6和TNF-α等诱导产生。APE后的炎症反应及神经内分泌变化促使IL-6和TNF-α生成，最终导致CRP升高，但其指标标准、特异性还有待循证医学研究证实。②ET-1:是内源性血管收缩因子，具有刺激血管平滑肌、收缩血管的作用。正常人血液通过肝脏时一般有30%～40%的ET-1被清除，使动静脉血的ET-1值保持在0.6～0.7。APE后组织缺血、缺氧，血管内膜损伤致ET-1分泌增加。有关实验表明，血浆ET-1在APE后24 h显著升高，持续到栓塞后2周时仍居于高水平。③血浆一氧化氮(NO)水平:APE后明显升高，2 h达高峰，其后呈逐渐下降趋势，NO能使肺血管收缩、肺动脉压力升高，同时心肌收缩力加强，心输出量增加，使栓塞部位肺组织血液灌流量增加。

［1］陆艳辉，赵彦芬，刘国仗，等.肺栓塞诊断现状分析［J］.中国循环杂志，2001，16(1):44-46.

［2］Pallela VR，Thakur ML，Consigny PM，et al.Imaging thromboemblism with Tc-99m-labeled thrombos pondin receptor analogs TP-1201 and TP-1300［J］.Thromb Res，1999，93(4):191-202.

［3］韩春生，王建勋.实用放射免疫学［M］.北京:科学技术出版社，2001:47.

［4］Butler SP，Kader KL，Owen J，et al.Rapid localization of indium labeled inhibited recombinant tissue plasminogen activator in a rabbit thrombosis model［J］.J Nucl Med，1999，32(3):461-467.

［5］梁心平，刘秀文，汤仲明.125I血栓致兔肺栓塞模型评价药物溶栓作用方法的改进和应用［J］.解放军药学学报，2001，17(1): 14.

［6］崔宝奎，钟梅，余艳红，等.血栓性孕兔肺栓塞模型的制备［J］.陕西医学杂志，2005，34(10):1187-1189.

［7］Olin JW.Pulmonary embolism［J］.Rev Cardiovasc Med，2002，3 (suppl 2):S68-75.

［8］伍燕兵，王辰，庞宝森.犬多发性肺动脉微小血栓栓塞的病理及呼吸循环功能改变［J］.中华结核和呼吸杂志，2002，25(4):217-220.

［9］White H.The epidemiology of venous thromboembolism［J］.Circulation，2003，107(suppl 1):14-18.

［10］张凌，白明，夏蕾，等.川芎嗪对急性肺血栓栓塞症大鼠ET-1COX-2CD54表达的影响［J］.华中科技大学学报(医学版)，2008，37(1):31-34.

［11］Galié N，Manes A，Branzi A.The endothelin system in pulmonary arterterial hypertension［J］.Cardiovasc Res，2004，61(8):227-237.

［12］李建科，王运仓，张朱欣，等.犬急性肺栓塞微循环及血液流变学的实验研究［J］.河北医药，2008，30(4):431-433.

［13］傅金阶.高血压性脑出血患者血浆D-二聚体测定的临床价值［J］.广西医学，2003，25(3):39.

［14］Hopkins AM，Barid AW，Nusrat A.ICAM-1:targeted docking for exogenous as well as endogenous ligands［J］.Adv Drug Deliv Rev，2004，56(6):763-778.

［15］贲素琴，倪松石，施裕新，等.犬急性肺栓塞症模型的改进［J］.中华心血管病杂志，2000，17(4):247-248.

［16］Kucher N，Printzen G，Goldhaber SZ.Progno sticrole of Progno sticrole of brain natriu reticpeptide［J］.Circulation，2003，107 (20):2545-2547.

［17］蔡雪梅，郭英，刘天凤，等.肺栓塞与实验室检查探讨［J］.检验医学与临床，2008，5(2):114-115.

［18］胡发明，胡红丁.川芎嗪的实验研究及临床应用［J］.中医研究，2004，17(3):57-60.

［19］何明光，王丰，刘凯，等.32例肺血栓栓塞症与超敏C反应蛋白的临床分析［J］.广西医学，2008，30(1):113-114.