犬颈动脉囊性动脉瘤模型构建与血流动力学观察

王朝华，谢晓东，刘翼，李进，张昌伟，范锋，游潮，李浩

（四川大学华西医院神经外科，成都 610041）

颅内动脉瘤（intracranial aneurysm，IA）是中老年人群常见的神经外科急症，是自发性蛛网膜下腔出血的首要原因。IA按形态分为：夹层、囊状、梭形和不规则动脉瘤，以囊状多见。随着全脑血管造影技术的推广、神经介入技术的进步以及更多优势栓塞材料的发明及应用，IA治疗效果大幅提高［1］，而成功的、有代表性的IA动物模型制作是研究、治疗人类IA的必要手段。目前，国内外用于实验研究的热点囊状动脉瘤模型主要有3种：建立分叉动脉瘤、侧壁动脉瘤和终端动脉瘤。有些学者［2－6］创建了梭形动脉瘤动物模型，如采用小型动物大鼠制作梭形嫁接性颈动脉瘤、腹主动脉瘤等。近年来，以狗的颈总动脉（common carotid artery，CCA）作为动脉瘤模型的载瘤动脉，采用一侧颈外静脉（external jugular vein，EJV）节段嫁接于双侧CCA端侧吻合的方式建立犬动脉瘤模型，此类动脉瘤模型已被普遍用来研究血管内介入治疗材料［7－9］。本研究中，以30只成年健康土狗为研究对象，按照不同性别比例分组，构建颈部侧壁囊性动脉瘤的模型，术后应用数字减影血管造影（DSA）进行动脉瘤形态学检测，并严密监测其血流动力学指标。

1 材料和方法

1.1 动物来源

30只成年健康土狗购自四川大学动物实验中心，土狗体质量13～25kg，雌狗12只，雄狗18只，其中13～17kg、17～21kg、21～25kg各10只。将30只土狗随机分成两组（A、B组），雌性实验犬构成比为50%的A1、A2组和雌性实验犬构成比为33.3%的B1、B2组。为了使本实验具有更好的可重复性和对比性，A1与A2两组土狗情况基本一致，B1与B2两组土狗情况基本一致（见表1）。所有土狗均按照实验标准严格饲养，造模前健康评估指数均达标。

1.2 实验药品与仪器设备

药品：硫喷妥钠、肝素化的生理盐水、地塞米松、乳酸钠林格注射液、葡萄糖注射液、青霉素、链霉素和庆大霉素等。仪器：动物实验专用手术台、无影灯等无菌手术相关设备，常规手术包、止凝血电刀、显微外科手术器械，无菌医用无损伤缝合针／锦纶单丝线，医用真丝编织线，医用缝合针，DSA机等。

1.3 动脉瘤模型的制作

30只土狗术前均禁食12h，用5.0%硫喷妥钠沿小隐静脉注射全麻，剂量为50mg／kg，手术区备皮后将实验犬取仰卧位固定于手术台上。常规消毒、铺巾后，沿颈部正中甲状软骨下方水平做一长约10cm矢状切口，钝性分离皮下组织，游离一侧颈外静脉，在其远端及近端采用4号缝线分别结扎，剪取两段长约3cm的静脉囊，用注射器抽取肝素化生理盐水（肝素与生理盐水配制比例为2mL∶500mL）将其冲洗干净，一端修整游离，另一端结扎成盲端，置入肝素化生理盐水中备用，钝性分离胸锁乳突肌及胸骨舌骨肌等各颈前肌群，找到一侧颈总动脉，游离后用2枚无损伤止血夹夹闭其近端及远端，剥离血管外膜，在其侧壁剪一长度稍大于颈外静脉直径的切口并修剪整齐，用肝素化生理盐水将管腔冲洗干净，用显微缝线采用锁边式连续外翻缝合法将静脉囊游离端与CCA端侧吻合，完毕后松开止血夹，使静脉囊完全充盈，仔细检查瘤颈周围有无渗漏，必要时加密缝合。采用同样方法建立对侧CCA的囊状侧壁动脉瘤模型，然后逐层缝合肌肉和皮肤。术中静脉滴注5%葡萄糖生理盐水500mL，复方氯化钠林格注射液500mL以及含青霉素钾、庆大霉素、地塞米松及氨苄西林钠的10%葡萄糖注射液500mL。

1.4 术后DSA检查

30只实验犬分笼喂养，术后连续肌注抗生素，密切观察动物苏醒后的生命指征，术后1月经犬的一侧股动脉插管行DSA造影，连续检查动脉瘤的形成率与形态。为了减少有创性DSA造影检查对实验犬的影响，在第1、3周对A1、B1组检查，第2、4周对A2、B2组检查，观察动脉瘤形成的具体时间、造影剂滞留时间、动脉瘤颈宽度和脉瘤大小等，术后8wDSA检查该动脉瘤模型的稳定性。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件对数据进行处理。雌性与雄性土狗动脉瘤的大小、造影剂滞留时间、动脉瘤颈宽度和脉瘤大小等采用方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 犬囊性动脉瘤模型的成功制作

30只实验犬均在双侧颈动脉预制作囊性动脉瘤模型共60枚，最终成功制作囊性动脉瘤58枚，成功率为96.7%，平均瘤颈宽度为（5.7±0.7）mm，平均瘤腔直径为（7.9±0.8）mm，术后实验动物均健康成活，无明显神经系统并发症。CCA外径0.29～0.31cm，EJV外径0.40～0.55cm。A1、B1组共15只实验犬术后1w行DSA血管造影检查，发现成功制作28枚动脉瘤，术后3w行DSA血管造影检查发现成功制作29枚动脉瘤，可以认为犬动脉瘤模型的建立一般至少需要约1w。A2、B2组共15只实验犬术后2、4w行DSA血管造影检查发现成功制作29枚动脉瘤。所有动脉瘤与载瘤动脉均通畅，A1、A2组各有1只雌犬的一侧的颈总动脉手术处行成小耳朵样的凸起，但不认为是形成动脉瘤。各组DSA造影检查情况比较发现，B组动脉瘤的大小（F＝5.672，P＜0.05）和造影剂滞留时间（F＝6.356，P＜0.05）差异有统计学意义，提示用雄性土狗可能更容易成功建造动脉瘤模型（见表2）。

2.2 血流动力学改变

术后DSA检查发现，移植静脉管腔增大，长度变短，局部壁增厚，血流方式为涡流。注入的造影剂沿血流在动脉瘤处骤然加快，血流大部分流入远端颈总动脉，小部分撞击到远端吻合口侧壁，经宽大的动脉瘤颈部返流入瘤腔，高速旋转，造影剂滞留明显。术后8wDSA检查58枚动脉瘤的造影剂滞留时间、动脉瘤颈宽度和脉瘤大小等与术后4wDSA检查时无差别，说明该动脉瘤模型稳定性较好。

表1 不同实验组别实验犬的体质量

表2 不同组别囊形动脉瘤模型的DSA造影检查情况

3 讨论

IA是中老年人群常见的神外急症，它引起的蛛网膜下腔出血、脑血管意外的发生率日渐升高，但此病的发生发展、病理演变过程和破裂机制尚不清楚。目前多推崇的治疗方式是早期血管内介入治疗，其主要优点是栓塞效果好、微创性、恢复快和并发症少等。适当的动物疾病模型与实验治疗的建立对于IA的治疗有重要意义。有学者认为：理想的IA模型必须具有动脉瘤大小与人类相似、长期开放、形态学上符合瘤颈部剪切力高等优点。目前经动物制作动脉瘤模型主要有以下几种方法：酶（弹性蛋白酶）诱发破坏血管壁形成动脉瘤、血管内介入或者人为手术破坏动脉局部结构、手术静脉移植诱导等。IA动物模型常选用犬、猪、羊、猴等。

本研究中选取30只成年健康土狗，均在双侧颈动脉预制作囊性动脉瘤模型总共60枚，成功制作最终囊性动脉瘤58枚，成功率为96.7%，术后实验动物均健康成活，无明显神经系统并发症。CCA外径0.29～0.31cm，EJV外径0.40～0.55cm。术后1 w DSA检查发现，移植静脉壁增厚、管腔增大、血流方式为涡流，注入的造影剂沿血流在动脉瘤处骤然加快，血流大部分流入远端颈总动脉，小部分撞击到远端吻合口侧壁，经宽大的动脉瘤颈部返流入瘤腔，高速旋转，造影剂滞留明显。A1、B1组术后1w行DSA血管造影检查发现成功长出28枚动脉瘤，术后3w行DSA血管造影检查发现成功长出29枚动脉瘤；A2、B2组术后2、4w行DSA血管造影检查发现成功长出29枚动脉瘤，所有动脉瘤与载瘤动脉均通畅。因此，可以认为犬动脉瘤模型的建立一般至少需要1w，在2w之内便稳定下来，3w后仍未出现的动脉瘤便是造模失败，可能是由于雌性土狗体内较容易形成自发性血栓堵塞了移植后的颈静脉。各组DSA造影检查情况比较发现B组动脉瘤的大小和造影剂滞留时间差异有统计学意义，提示用雄性土狗可能更容易成功建造动脉瘤模型。术后8wDSA检查58枚动脉瘤的造影剂滞留时间、动脉瘤颈宽度和脉瘤大小等与术后4wDSA检查时无差别，说明该动脉瘤模型稳定性较好。

犬嫁接性动脉瘤制作的优点：1）动脉瘤的形成部位明显，成功率比胰蛋白酶诱发动脉瘤形成的几率大。犬颈总动脉血管壁厚、压力较大，内径比薄壁的犬颈外静脉内径大，这就为囊性动脉瘤的形成提供了天然的理想场所。嫁接动静脉血管吻合后会造成颈总动脉血管内径的轻度缩窄，形成动脉瘤处的血流在速度、压力、发现急剧变化，不在稳定的层流，引起血管弹性内膜的应激损伤反应，促进动脉瘤的形成。2）犬的颈总动脉宽度与人类颈动脉的相似性远远高于其他小型动物，造模后的血管内介入治疗也更容易，有利于实际外科手术操作。3）胰蛋白酶诱发的动脉瘤形成剂量难以确定，个体差异较大，且胰蛋白酶诱发的其他病变也难以预料，成功率较低［10，11］。4）由于静脉血管的壁薄、弹性纤维被破坏，血管脆性增加，容易发生动脉瘤破裂，这与临床病人IA 破裂较为相似［12，13］。

综上所述，采用一侧犬的颈外静脉节段嫁接于双侧颈总动脉端侧吻合的方式建立犬动脉瘤模型成功率较高，有助于开展实验性血管内治疗，值得推广。

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