建立兔颈总动脉旁路移植模型的研究

黄海涛，王 昆，王 飞，沈 亮，仲崇俊，陆晨希南通市第一人民医院胸心血管外科，南通 226001

建立兔颈总动脉旁路移植模型的研究

黄海涛，王 昆，王 飞，沈 亮，仲崇俊，陆晨希
南通市第一人民医院胸心血管外科，南通 226001

目的采用3种不同的方法建立兔颈总动脉旁路移植的动物模型，比较建立各种动物模型的手术结果。方法将36例兔分为：P1组、P2组、C组，三组分别采用不同的方法建立兔颈总动脉旁路移植模型。P1组：将2～3 cm长的颈外静脉远近端倒转后端侧吻合移植至同侧颈总动脉上，结扎两吻合口间的颈总动脉。P2组：与P1组不同的是动脉离断后与倒置的静脉行端端连续吻合。C组：将同样长度的颈内静脉倒置后应用cuff管技术移植于颈总动脉。比较三组血管吻合技术的手术时间、吻合口术后即刻及4周时的通畅率，4周后静脉桥血管内，中膜增生情况。结果三种实验动物均无死亡。P1、2组动物手术时间相当，但较C组手术时间长(P＜0.05)。三组手术中出血量相当(P＞0.05)。Cuff技术制作的动静脉吻合口，大小相对固定，不容易形成手术技术的吻合口狭窄；缝合法，技术要求较高，缝合不当、打结过紧可直接导致吻合口狭窄，以端端吻合的狭窄率最高。4周后缝合法比cuff技术的吻合口管壁增生更加明显，吻合口发生狭窄的比率升高，cuff技术与端端吻合差异明显(P＜0.05)。静脉桥血管体部的内膜及中膜增生程度相似，无统计学差异(P＞0.05)。结论Cuff技术制作兔颈总动旁路移植模型容易掌握，吻合口不易狭窄，适用于研究静脉桥血管体的病例生理变化。而缝合法手术要求高，吻合口狭窄的发生率高，但更近于临床，对研究吻合口狭窄具有重要意义。

动脉旁路移植术；移植静脉；吻合口；动物模型

大隐静脉是冠脉搭桥手术最常用的桥血管，由于获取静脉时外膜损伤、处理分支时加压充盈损害、吻合时内皮损失、缝线异物反应、术后动脉高压环境及应力的变化，最终导致静脉桥血管及吻合口的狭窄。目前为止，其确切的机制尚未完全阐明，也无统一有效的预防措施。因此有必要建立理想的动物模型来研究相关的病理生理机制。目前常用的建立动静脉吻合的方法主要有：Cuff技术[1]和缝线缝合法。两种方法各有优势，本研究通过这两种方法建立兔颈静脉动脉旁路移植的动物模型，观察并比较了不同吻合方法的手术结果。

1 材料与方法

1.1 材料

(1)36只日本大耳白兔，体质量(2.11±0.10)kg，雌雄不限。外科手术显微镜，冠脉搭桥手术器械等。

1.2 麻醉及术区准备

实验兔术前禁食12 h，禁水4 h。在耳缘静脉建立静脉通道，3%戊巴比妥钠首次静脉推注剂量为40 mg/kg，术中根据麻醉情况可追加5～10 mg/kg。麻醉成功后，动物取仰卧位，颈肩部垫高，头后仰，四肢固定于大动物试验台；术野皮肤准备后，碘伏消毒，常规铺无菌手术巾。

1.3 Prolene线吻合法建立兔颈动静脉吻合模型

全身半量肝素化(1 mg/kg，iv)后，取左颈部正中切口长约4 cm，逐层分离，显露颈内静脉，充分游离颈内静脉约3 cm(图2)，肝素生理盐水(1 mg/ml)冲洗。游离颈总动脉3～4 cm，无创血管夹阻断动脉两端。P1组冠脉尖刀纵形切开颈总动脉近端，用7-0 prolene线将颈内静脉远端端侧吻合至同侧颈总动脉近端，同样的方法将颈内静脉的近端吻合至同侧颈总动脉远端，两吻合口间结扎颈总动脉构成动脉旁路，建立动脉旁路移植模型(图1)。P2组：将经动脉完全切断后，动静脉断段修剪成斜面后行端端吻合(图2)。

1.4 Cuff管技术建立兔颈动静脉吻合模型（C组）

全身半量肝素化(1 mg/kg，iv)。结扎静脉两端，取约1.5 cm颈内静脉，应用婴粟碱及肝素生理盐水(1 mg/ml)冲洗。无创血管夹阻断动脉两端，纵向切开约1 cm动脉，将颈内静脉倒置应用Cuff管技术移植于颈总动脉。先吻合近心端，排出静脉内气体后再吻合远心端。

1.5 术后处理

术毕即刻静脉注射青霉素80万单位，术后3日每日肌注青霉素80万单位，每日1次；术后4周内每日喂服阿司匹林12.5 mg/kg，每日1次。

1.6 血管超声及组织学检查

术后即刻实验动物颈部血管吻合口行超声检查，测量两种吻合口的直径大小。吻合口狭窄进行分度：轻度狭窄：管腔面积缩小原颈总动脉管腔的1%～25%；中度狭窄：管腔面积缩小25%～50%；重度狭窄：＞50%。术后4周，静脉桥血管行超声检查后，实验兔经麻醉后，经原切口找到移植静脉，于近心端吻合口下，远心端吻合口以上各保留动脉约1 mm，完整取下静脉桥，10%甲醛固定，常规脱水，石蜡包埋，切片厚度5 μm，选3个不同切面，每一切面测量3、6、9、12点钟4个方向新内膜厚度、中膜厚度，测量值取平均值。

1.7 统计学分析

2 结果

2.1 手术数据比较

C组手术时间比P1、2组手术及吻合时间短(P＜0.05)，P1与P2组手术时间及动静脉吻合时间相当(P＞0.05)。三组实验动物术中出血量相当(P＞0.05)，见表1。

2.2 超声测量结果

Cuff技术所制作的静脉移植吻合口径较为固定，与所选用的Cuff管得口径相一致，本组根据兔动脉的外径大小选择合适的塑料管道，结果轻度狭窄11个，中度狭窄1个，未见重度狭窄。三组术后即刻及4周后复查血管超声结果见表1。P1、2组吻合口处血液湍流较Cuff组明显。三组实验动物的静脉桥血管体的管腔内径术后即刻及术后4周时相当，差异无统计学意义，见表1。

2.3 病理检查

肉眼观察36只兔静脉桥管血管及吻合口处管壁均较术前增厚(图3，4)。光镜下显示各组静脉桥体见新生内膜、中膜均明显增厚，情况类似，无统计学意义。三组实验动物吻合口相比，缝合法比Cuff技术的吻合口管壁增生更加明显，吻合口发生狭窄的概率升高，其中端端吻合的吻合口狭窄发生率最高，与cuff组相比较具有统计学差异(P＜0.05)。

图1 端端吻合建立动脉旁路移植模型Fig.1 Artery bypass animal model constructed by end-toend anastomosis

图2 端侧吻合建立动脉旁路移植模型Fig.2 Artery bypass animal model constructed by end-toside anastomosis

图3 4周后静脉桥内膜及中膜增厚Fig.3 Hyperplasia of intima and tunica media in vein graft 4 weeks later

图4 4周后动静脉吻合口处发生增生Fig.4 Hyperplasia on arteriovenous anastomosis 4 weeks later

3 讨论

大隐静脉作为冠状脉动脉搭桥的桥血管目前被临床广泛采用，但移植后桥血管发生一系列的病理生理变化，如内膜、中膜增厚、粥样斑块形成、钙化、血栓形成等使其远期通畅率远不及动脉桥[2-3]。PREVENT IV(Project of Ex-Vivo Vein Graft Engineeringvia Transfection)研究发现静脉桥在手术后12～18月内其衰败率达到45%[4]。Tineli等[5]研究认为其发生可能与血栓形成、获取过程中的损伤、移植后动脉的高压环境、最终内膜增厚。但确切的机制尚不完全清楚，建立有效的实验动物模型非常必要。本研究观察了三种不同的吻合方法建立兔颈总动脉旁路移植术后的临床结果。

本研究结果显示，三种吻合方法中，Cuff管吻合技术不仅相对简单，手术成功率高，容易掌握，而且可以抑制移植静脉动脉化后因过渡膨胀所造成移植静脉的内膜损害。在实施过程中需要注意：首先要选择口径大小合适的Cuff管，其次在动静脉重叠后打结结扎时，避免过分用力将塑料Cuff管环缩，防止会造成了吻合口的狭窄；由于兔的颈总动脉口径较细，向Cuff管反套时有一定的困难，本研究中将颈静脉穿过Cuff管后返折；动静脉套叠结扎后，避免牵拉，以免动静脉从Cuff管上滑脱，出血，导致吻合失败。早在20世纪70年代Heron等[1]就成功应用Cuff管动、静脉吻合法行兔肾移植术，Kamada等[6]1983年报道应用Cuff管吻合技术完成了大鼠肝脏移植手术。现Cuff管技术吻合法已广泛应用于各种小动物血管吻合的实验研究中。该技术除了操作相对简单外，Cuff技术不需要手术缝合，避免缝针及反复钳夹动静脉吻合缘，减少了对动静脉吻合缘内皮的损伤，从而减少早期吻合口的血栓形成。但是该方法对于吻合口方面的价值不及手工缝合法。

临床上冠脉搭桥术后吻合口狭窄常见，也是搭桥手术远期失败的主要原因之一，其产生的病理学变化与桥血管壁的变化类似[7]，但具有其自身的特点：缝合操作可产生机械性损伤[8]、缝线异物反应及缝线所产生的应力[9]，静脉桥血管与动脉的组织学结构不同，桥血管材料与宿主动脉顺应性不匹配[10]，吻合口局部特有的血流动力学特点[11]。为了进一步对动静脉吻合口病理生理变化的研究，需要建立与临床冠脉搭桥相似的动静脉吻合口动物模型。

为了更加接近于临床实际情况，本研究还采用7-0的prolene线行动静脉吻合建立静脉旁路移植的动物模型。与上述的Cuff技术相比较，操作复杂，技术要求较高，所需要实验设备较多，术后吻合口狭窄的发生率也较高，但是缝合法更加接近于临床实际情况。本实验中采取了两种缝合法：端侧吻合法与端端吻合法。实验中发现兔颈总动脉的直径约1.5～2.5 mm左右，而兔颈静脉的直径可达3.5～4.5 mm左右，两者之间相差2～3倍，端端吻合较端侧吻合匹配程度更差。研究发现移植及宿主血管的匹配程度影响吻合部位的血流动力学及远期通畅率，过大的差距会形成该部位血流动力学紊乱，远期的通畅率下降[12-14]。Cuff技术中吻合口有Cuff套管支持，在一定的程度上缩小了动静脉之间不匹配度，减轻了吻合口处的狭窄程度，可较长时间保持吻合口通畅。端侧吻合是临床上冠脉搭桥较常用的吻合方法，如乳内动脉与前降支，大隐静脉近端与后降支等。本研究中P1组采用端侧吻合的方法，与临床冠脉搭桥手术最为相似，术中先将颈总动脉两端阻断后纵形切开，置入2.0～2.5的分流栓，可避免缝及血管后壁导致吻合口狭窄。端端吻合在冠脉搭桥中较少采用，本研究中发现端端吻合容易造成吻合口狭窄，包括吻合技术及打结力度均可导致吻合口狭窄。本研究中手术操作者为较高年资的主治医师同一人操作完成，排除了不同术者的技术效果。

三种方法建立的静脉桥体术后4周的病理变化相似而吻合口的病理变化具有差异性，因此，若要研究静脉桥体的病理变化，缝合法及Cuff均可选择，但Cuff管技术操作方便，吻合口不易狭窄，动物的存活率高，是比较理想的建模方法；缝合法对于动静脉吻合口的病理变化的具有更重要的研究价值。

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Study on the construction of common carotid artery bypass model in rabbit

HUANG Haitao，WANG Kun，WANG Fei，SHEN Liang，ZHONG Chongjun，LU Chenxi

Department of Cardiothoracic and Vascular Surgery，Nantong First Peoples Hospital，The Second Affiliated Hospital of Nantong University，Nantong 226001，China

ObjectiveTo construct the animal model of common carotid artery bypass by three different methods and the experimental results are compared.Methods36 rabbits were divided into three groups.P1 group：the external jugular vein was inversion and interposed to the ipsilateral common carotid artery using an end-to-side continuous suture technique；P2 group：the common carotid artery bypass was constructed by end-to-end continuous suture technique；C group：the animal model was constructed by cuff technique.The time of surgery and anastomoses，blood loss in operation，the patency of anastomoses，and the proliferation of graft vein were observed and compared between groups.ResultsNo death was found in the three groups.The surgery time was similar between group P1 and P2，but longer than that in group C(P＜0.05).Blood loss in operation was similar in three groups(P＞0.05).The size of anastomoses constructed by cuff technique was relative fixed，and the stenosis of anastomoses happened infrequently.The suture method needs more techniques，improper suture and tight knots can cause the stenosis of anastomoses directly.The proliferation of vein at anastomoses was more frequent in group P1 and P2 and the rate of anastomotic stenosis was higher，more frequently happened in group P2，compared with cuff group(P＜0.05).The proliferation of vein graft body parts were similar in three groups(P＞0.05).ConclusionAnimal model of common carotid artery bypass by cuff technique was much easier to grasp，and stenosis of anastomoses happens infrequently，which is suitable for the study of pathophysiological change on vein graft. Suture method needs more techniques，and stenosis ofanastomoses happens frequently，however，it is important for the study of the anastomotic stenosis.

Artery bypass；Vein graft；Anastomoses；Animal model

R543.1

A

2095-378X（2015）02-0085-04

10.3969/j.issn.2095-378X.2015.02.005

南通市社会事业科技创新与示范计划项目（HS2013050）

黄海涛(1979—)，男，博士研究生，主治医师，从事胸心外科专业

陆晨希，电子信箱：luchenxint@126.com