改良体肺分流建立大鼠肺动脉高压模型的一种新方法

戴仕林 肖诗亮 孟刘坤 刘敏 法宪恩 王宏山

改良体肺分流建立大鼠肺动脉高压模型的一种新方法

戴仕林 肖诗亮 孟刘坤 刘敏 法宪恩 王宏山

目的使用套管法行体肺分流手术，建立大鼠肺动脉高压模型。方法将20只SD大鼠，雌雄不限，随机分成实验组(12只)和对照组(8只)，实验组用套管法连接左颈总动脉与左肺动脉，并行左肺动脉远端结扎手术建立体肺分流模型。9周后开胸测主肺动脉压力，并对肺组织进行组织形态学观察。结果实验组大鼠肺动脉收缩压，舒张压，平均压升高程度与对照组比较，差异有统计学意义(P＜0.05);实验组大鼠右心室湿重/体重，右心室湿重/(左心室+室间隔湿重)增加程度与对照组比较，差异有统计学意义(P＜0.05);组织切片见实验组大鼠肺小动脉内膜层及肌层增厚，管腔狭窄。结论套管法连接左颈总动脉与左肺动脉，并左肺动脉远端结扎术可以成功建立大鼠肺高血流量型肺动脉高压模型。

管法;分流;肺动脉高压

肺动脉高压是左向右分流性先天性心脏病的一种十分严重的并发症，严重影响着患儿的手术成功率和远期疗效。肺动脉高压的实验和临床研究仍是当前研究的重点课题。简单、有效、经济的方法是大家追求的研究方法中的重要部分。为此，我们设计了左颈总动脉-左肺动脉分流的套管法。

1 材料与方法

1．1 材料 ①动物:SD大鼠20只，雌雄不限，200～250g。②设备:德国Carlzeiss公司双人双目显微镜，显微器械(上海医疗器械手术器械)，MEMSCAP公司压力换能器。生理记录仪(powerlab ML88，ADIstraments)，动物呼吸机(浙江大学医学仪器厂)，Olympusbx5l图像分析记录仪，各种套管针具。③药品:10%水合氯醛，苯唑西林钠，肝素水(100U/ML)，0.5%活力碘等，4%多聚甲醛。

1．2 实验方法

1．2.1 实验分组及手术方法 ①实验分手术组12只和对照组8只。②手术操作:手术组操作①10%的水合氯醛(0.3ml/100g)腹腔麻醉。肝素(100U/100g)腹腔注射肝素化。②颈部正中切口，行气管切开，用14号套管针外管作气管插管，连接动物呼吸机，维持呼吸。③分离左侧颈总动脉，充分游离左侧颈总动脉至颈内外动脉分叉处，远端7-0线结扎。近心端游离直至胸廓入口处。开胸后，手术显微镜下游离主动脉弓，沿弓部向上游离左侧颈总动脉，血管夹在根部夹闭左颈总动脉。颈动脉分叉处切断颈总动脉，近心端牵引入胸腔。④制备套管。22号套管针，取中间剪成3～5mm长的套管。将颈总动脉穿过套管后返折，使血管内膜面向外包裹套管，打结固定。⑤分离左肺动脉，在主动脉弓左下方沿心包返折向深部分离左肺动脉，充分游离0.5～1cm左右，近

心端和远心端各用一根1号丝线穿过．远心端在离左右肺动脉分叉1cm处结扎左肺动脉。⑥连接左侧颈总动脉和左肺动脉近心端。在靠近远心端结扎处用显微剪刀剪开一切口，在助手协助下将左侧颈总动脉连同套管植入左肺动脉内，用7-0线在两端分别结扎。在左肺动脉结扎处剪断左肺动脉远端，用1号线在套管中央结扎固定，可见左颈总动脉内由肺动脉血返流充盈，表明套管处通畅，松开颈总动脉根部血管夹，见鲜红色血液充盈左颈总动脉，肺动脉处可见随左颈动脉搏动而出现的明显搏动。⑦0.5%活力碘生理盐水稀释后，清洗胸腔，用4-0丝线缝闭胸腔，4-0线缝闭颈部切口。术后单笼喂养1周，每日腹腔注射苯唑西林钠抗感染，然后放回大笼喂养。对照组仅进行颈总动脉分离结扎左侧颈总动脉。

1．2．2 血流动力学测定 在术后第9周时开胸測肺动脉压力。大鼠麻醉后，气管切开插管，沿正中剪开胸骨，检查分流是否通畅。24号套管针沿右室圆锥处刺入，将套管顺着肺动脉方向推入肺动脉内，拔除针芯，连接生理记录仪，记录肺动脉压力。

1．2．3 右心室重量 测压后的大鼠，快速游离心脏，去除心房组织，沿心室间隔边缘剪下右心室，称取右心室R及左心室加室间隔(L+S)的重量，以右心室与左心室加室间隔重量之比［R/(L+S)］及右心室重量与体重之比(RW/BW)，反映右心室重量的变化，确定有无右心室肥厚。

1.2 形态学观察 4%多聚甲醛血管气管双重灌注后，取右侧肺下叶，石蜡包埋切片，行HE染色，观察肺小动脉形态变化。

图1 改良体肺分流术手术图片

2 结果

实验组术后死亡3例，分流血管阻塞2例。对照组无死亡。

2.1 肺动脉收缩压，舒张压及平均肺动脉压的变化(见表1)。由表1可见两组大鼠肺动脉压力差异有统计学意义。(P＜0.05)。

表1 两组大鼠肺动脉收缩压(SPAP)肺动脉舒张压(DPAP)平均肺动脉压(MPAP)(±s)

表1 两组大鼠肺动脉收缩压(SPAP)肺动脉舒张压(DPAP)平均肺动脉压(MPAP)(±s)

注:*P＜0.05

组别 肺动脉收缩压(SPAP)mm Hg 肺动脉舒张压(DPAP)mm Hg 平均肺动脉压(mPAP)mm Hg模型组 40.6±4.0* 14.8±1.8* 23.4±2.5*假手术组25.5±2.2 6.1±0.4 12.5±1.0

2.2 套管法建立体肺分流手术大鼠 两组大鼠右心室湿重(g)/体重(Kg)(R/BW)和右心室湿重(g)/(左心室+室间隔湿重)(g)(R/L+S)比较差异有统计学意义。(表2)

表2 两组大鼠R/BW R/(L+S)比较

2.3 肺小动脉血管病理学改变 可见模型组大鼠肺小动脉平滑肌层和内膜增厚，不规则，管腔狭窄，肺血管改变达到Edwards-Health III-IV级改变。

图2 模型组

图3 假手术组

3 讨论

由肺血流量增加导致的肺动脉高压在临床上比较常见。既往此类肺动脉高压实验模型主要有四种方法:①直接选用有先天性心脏病遗传易感性的动物。②出生后通过应用前列腺素E和球囊扩张的方法保持动脉导管的开放［1］。③使用外科手术在小动物(大鼠)行体循环动静脉分流手术［2、3］。④用猪羊和犬等大动物通过外科手术建立体-肺循环的分流模型。其中体循环动静脉分流术虽然操作相对简单，但形成肺动脉高压所需时间长。而采用大动物行体肺分流，有价格昂贵，开胸手术难度大，术后感染死亡率高。

阜外医院熊辉［4］等报道将左侧颈总动脉与肺总动脉端侧吻合并结扎左肺动脉，肺血管及右心室改变明显，可在短期内形成肺动脉高压。其要求主肺动脉侧壁阻断和镜下10-0连续显微缝合，对手术器械提出了较高的要求，在没有钳闭器具和不能进行显微吻合操作的实验室将难以开展。因此，我们借鉴本实验室利用套管法建立心脏异位移植模型的原理［5］，对其实验方法稍加改进，并对所形成肺动脉的效果进行观察，使用套管法将左颈总动脉与左肺动脉近心端吻合，避免使用侧壁钳夹装置和镜下缝合，简化了实验步骤，节省了实验时间，熟练操作的情况下，即使在普通实验室亦可完成，这将有利于该模型的推广应用。

通过体肺分流手术建立大鼠高肺血流量性肺动脉高压模型对先心病左向右分流肺动脉高压的相关研究是非常有用的。该实验进一步简化了大鼠体肺分流的手术操作，并且可获得与文献相似的实验结果，这对该模型的进一步推广和应用可起到一定的作用。

［1］ Wamecke I，Bucherl ES．The experimental production of a persistent ductus arteriosus for testing catheter closure devices．Anna thomc Surg，1985，39:441-444.

［2］ 赵翠芬，常萍，夏伟，等．套管连接法建立大鼠左向右分流肺动脉高压模型．山东大学学报(医学版)，2004，12，661-663．

［3］ Allen D，Le Cras D，Chun X，etal．ENos expression is notaltered in pulmonary vascular remodeling due to increased pulmonary blood flow．Am J physiol，1998，274:1058-1065．

［4］ 熊辉，胡盛寿，吴清玉，等．大鼠体肺分流性肺动脉高压模型的建立．中华实验外科杂志，2003，20(6):536．

［5］ 高开柱，孙宗全，杜心灵，等．套管法建立小鼠颈部心脏移植模型的探讨．华中科技大学学报(医学版)，2006(5):638-640．

450000 郑州大学第二附属医院心血管外科(戴仕林法宪恩 王宏山);华中科技大学附属协和医院心外科(肖诗亮 孟刘坤 刘敏)