老龄深静脉血栓大鼠下腔静脉的蠕变特性

侯旭晖 杨松柏 尹 健 张静菊

(吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130033)

深静脉血栓多发生于各种手术后、重病卧床、骨折固定、长时间静坐等，而外科手术和创伤是并发深静脉 血栓形成最常见的诱因。由于静脉介入技术的广泛开展，静脉插管、血透、化疗、静脉输入高营养液、安装起搏器等，深静脉血栓形成的发生率可达30%。近年来还发现与血栓形成有关。深静脉血栓的发病原因最早由Virchow于1856年提出，其认为静脉内膜损伤、血流缓慢和血液高凝状态是深静脉血栓形成的原因。目前这三大因素仍然被公认为深静脉血栓形成的发病机制〔1〕。国内外学者对深静脉血栓的预防、诊断、治疗做了大量的研究〔2～9〕，但对于人或动物的深静脉力学性质研究，则报道很少。本实验比较正常动物下腔静脉和老龄深静脉血栓的蠕变特性。

1 材料与方法

1.1材料 普通级雄性4月龄SD大鼠30只，体重165～200 g，由长春高新医学动物实验中心提供，许可证号：scxk(吉)2003-2004。随机分成正常对照组15只，模型组15只。

1.2深静脉血栓模型复制 Reyers等〔2〕建立的大鼠下腔静脉结扎法。其步骤及原理是：麻醉大鼠后开腹、分离其下腔静脉，于左肾静脉下方用粗丝线结扎下腔静脉，引起局部血流淤滞、缺氧，导致血管内皮细胞损伤，启动内源性凝血系统；此外，黏聚的血小板与局部生成的凝血因血流受阻停留在局部，致使血栓形成。一般在静脉结扎后2 h血栓形成率约为60%～80%，6 h后血栓形成率为100%〔3，4〕。按参考文献〔2〕的方法复制动物模型，以10%水合氯酫溶液3 ml/kg，腹腔注射麻醉大鼠后开腹，分离其下腔静脉，于左肾静脉用粗丝线结扎下腔静脉，关腹。术后动物保温，自由进食，饮水，制模24 h对模型组大鼠开腹，大体观察可见，下腔静脉管均发黑，血管壁无弹性，血栓形成率100%。以腹主动脉放血法处死2组动物，取下双侧下腔静脉，以生理盐水浸湿的纱布包裹标本，装入塑料袋中，密封后，置于-20 ℃冰箱内保存备用。

1.3实验设备 实验设备采用日本岛津AG-10TA自动控制电子万能实验机。该机具有自动控制应力、应变增加速度和使应力应变保持恒定的功能。载荷通过载荷传感器传递，传感器大量程为10 N，对载荷传感器进行标定后，取传感器衰减倍数为1/5，这样载荷满量为2 N。应变通过机器的应变单元传递。

1.4实验方法 取正常对照组和模型组各10个试样，首先测量试样的原始尺寸， 以长春市第三光学仪器厂生产的读数微镜测量试样的尺寸，试样长20.2～21.4 mm,内径为0.964～0.968 mm，外径为1.942～1.952 mm。按参考文献〔5，6〕的方法对试样进行预调处理后进行实验实验。试验机带有-35℃、-250℃可调环境温箱。在(36.5±1)℃的温度场下进行。将试样装夹在软组织实验夹具上，夹具与有机玻璃连接，玻璃缸内装有pH值为7.4的生理盐水，试样置于生理盐水中，夹具上端装夹在试验机上夹头上，夹具下端装夹在试验机下夹头上。以0.01 mPa/s的应力增加速度对试样施加相同常应力，当2组应力达到0.071 mPa，正常对照组应变达到54.41%，模型组应变达到52.68%时使应力保持恒定，应变随时间延长不断上升，达到设定的时间后，计算机自动输出数据和曲线。

1.5统计学分析 采用SPSS11.0软件进行单因素分析和Dunnett检验。

2 结 果

各组蠕变实验曲线经计算机进行曲线拟合见图1。各组归一化蠕变函数曲线见图2。

图1 蠕变曲线

图2 归一化蠕变函数曲线

归一化蠕变函数方程建立：由图1可以看出蠕变曲线是以指数关系变化的，因此设〔7〕：

J(t)=a+be-t

(5)

令φ(a,b)=Σ[J(t)-J实]i2

正则方程

(7)、(8)式分别代表正常对照组和模型组下腔静脉的蠕变特性。正常对照组下腔静脉7 200 s蠕变量为7.04%模型组下腔静脉7 200 s蠕变量为4.94%，模型组7 200 s蠕变量显著低于正常对照组(P<0.05)，蠕变曲线是以指数关系变化的。蠕变最初600 s变化较大，之后应变缓慢上升，达到7 200 s时蠕变曲线基本水平，生物材料作为黏弹性材料具有亲水性，黏弹性和水分有关系，本实验采用将试样置于生理盐水槽中，实验温度为(36.5±1)℃，对每个试样在实验前进行预调处理。符合黏弹组织的生物力学特性的实际情况。

3 讨 论

下肢深静脉血栓(DVT)是周围血管疾病中的常见病。下肢深静脉血栓后遗症(PTS)是下肢深静脉血栓的远期并发症,其主要典型临床表现包括疼痛、肿胀、浅静脉曲张、皮肤改变(色素沉着、湿疹、硬化) 等,严重者将发生静脉性溃疡。大约有20%～50%的DVT患者在2年内发展为PTS,其中伴有静脉溃疡约5%～10%〔8〕。

血管可分为内层、中层和外层，内层由内层细胞、基质膜和一层由纤细的胶原纤维、弹性纤维和平滑肌细胞等组成的松散的聚集物构成；中层是肌肉组织，可分成若干同心的弹性层壳，由一些胶原纤维和弹性纤维穿过层壳上的窗口，以三维的形式将层壳紧紧连接在一起，血管的力学性质主要取决于中层，后者又取决于胶原纤维，弹性纤维和平滑肌的性质、含量及空间构形〔9〕。胶原纤维使胶原细胞具有一定的强度和刚度；弹性纤维使胶原组织在载荷的作用下具有一定的延伸能力〔10〕。静脉内膜具有良好的抗凝和抑制血小板黏附和聚集功能，完整的静脉内膜是防止DVT形成的前提，静脉壁因外伤如手术、创伤、电击或感染使内膜遭到破坏，内膜下的胶原裸露，血管壁受到损伤，而在远离组织损伤处的静脉同样会发生静脉内膜损伤。分析认为动物模型下腔静脉产生DVT后，静脉骨膜损伤，胶原组织中的弹性纤维和胶原纤维也会受到损伤，所以会对静脉的蠕变性质造成一定影响。研究正常和DVT动物模型下腔静脉的蠕变力学特性，对预防和治疗深静脉血栓提供了生物力学特性指标，具有一定的价值。

4 参考文献

1张培华，蒋 尔.临床血管外科学〔M〕.北京：科学出版社，2003：568.

2Reyers I,Mussoni L,Donat I,etal.Failure of aspirin at different doses to modify experimental thrombosis in rats 〔J〕.Thromb Res,1980;18(5):669.

3陈翠菊，方 伟，尹存平，等.下肢深静脉血栓形成的超声微创治疗〔J〕.中国实用外科杂志，2003；23(4)：222-3.

4黄新天，张培华.预防手术后深静脉血栓形成的进展〔J〕.中国普通外科杂志，1998；13(5)：301-3.

5于 波，冯铁键，马洪顺.实验大鼠动脉粥样硬化模型升主动脉力学特性研究〔J〕.医学研究，2010；39(7)：88-90.

6臧 虎，朴成东，高 峰，等.实验动物骨性关节炎内侧副韧带力学特性〔J〕.医学研究，2010；39(2)：72-5.

7马洪顺，陆 有，王晓晨，等.骨质疏松对骨生物力学影响的实验研究〔J〕.中国生物医学工程学报，2003；22(4)：364-9.

8Kahn SR,Ginsberg JS.The post-thrombotic syndrome current knowledge,controversies,and directions for future research〔J〕.Blood Rev,2002;16(3):155-65.

9冯元桢.生物力学〔M〕.北京：科学出版社，1983：168.

10Victor H,Frankel Margareta Nordin，戴克戎，等.骨骼系统的生物力学基础〔M〕.上海：学林出版社，1985：89.