白洪忠李雯纪俊雨王新举王力强李素娟(河北省胸科医院河北石家庄050041)
【中图分类号】R563【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2011)20-0126-03
【摘要】目的通过建立家兔急性肺动脉栓塞模型,来探讨家兔作为动物模型载体制备急性肺动脉栓塞模型的可行性,并通过16层螺旋CT肺动脉造影评价其应用价值。方法成年健康中国大耳白兔10只,体重2.5kg-3.5kg,抽取耳缘静脉血1ml制备自体血栓,建立肺动脉栓塞模型后进行16-SCTPA数据采集。结果1、10只实验兔其中1只由于栓塞过量未取得数据,其余9只均成功地制备肺栓塞模型。2、通过解剖及肺动脉造影对照,掌握了家兔肺动脉结构,对进一步实验研究提供了理论依据。3、家兔叶动脉直径相差较大,膈叶动脉与尖叶动脉、心叶动脉及右肺中间叶动脉同为3级动脉,但直径差异经t检验P<0.05,具有统计学意义,故将家兔肺动脉按照血管直径分级更为科学。4、造影共检出肺动脉血管171支,肺动脉直径>3.0mm肺动脉45支,2.0-3.0mm肺动脉18支,血管直径在1.5-2.0mm肺动脉36支,<1.5mm肺动脉72支。结论家兔肺栓塞模型是一种方便经济、安全有效的方法,应用热处理后的自体血凝块夹杂线头标记物作栓塞剂,安全稳定,为肺栓塞动物模型的制作提供了一种可行的方案。家兔叶、段级肺动脉同级动脉直径存在显著差异,并且差异具有统计学意义,如按照传统以叶、段肺动脉分级统计易出现偏倚,故将家兔肺动脉按照血管直径分级更为科学。对于进一步研究血栓检出率的统计,更具客观性、科学性、准确性。
【关键词】家兔肺动脉栓塞动物模型CT肺动脉造影
多层螺旋CT增强扫描已被广泛应用于肺栓塞的诊断,由于其具有扫描速度快、覆盖范围大、层厚薄、图像分辨率高的特点,极大的拓展了CT在血管造影方面的应用范围。开创了血管造影的一个新时代[2],但是因为MSCT-PA对于在人体上所发现的栓子,由于没有解剖学病理证实,故很难判定其诊断准确率,特别是对周围型肺栓塞的诊断上无法在临床实验中得到证实。本研究用家兔自体血凝块成功制备急性肺血栓栓塞动物模型,现报告如下:
1材料与方法
1.1实验动物:成年健康中国大耳白兔10只,体重2.5kg-3.5kg,雌雄不限。由河北医科大学动物实验中心提供,符合医学实验动物标准。
1.2动物实验研究方法:首先取家兔耳缘静脉血1ml混合消毒线头标记物,制备自体血栓。将实验兔建立静脉通路,进行CTPA基础数据采集,以观察16排CTPA对于各级肺动脉分支的显示,将血栓经颈外静脉通路注入实验兔体内再次进行16排螺旋CT肺动脉造影,确认肺栓塞制备成功。
1.3实验程序如下
1.3.1血栓制备:将0号线剪成1-2mm长的线头消毒后放入无菌试内。术前每只兔耳缘静脉抽血1ml,注入准备好的无菌试管内与线头混合,静置20-30min,待其自凝后,放入70℃水浴箱中,水浴15min,置冰箱冷藏备用。手术时将血凝块取出,用手术刀片制成直径为1-2mm,长为1-3mm的柱形血凝块备用。
1.3.2实验兔肌注苯巴比妥70mg/kg,诱导15分钟后,观察实验兔反应,肌肉松弛,反应迟钝后肌注氯胺酮注射液:4ml-8ml/kg。观察家兔睫毛反射消失,肌肉松弛,说明进入深度麻醉状态,实验过程中若兔子苏醒减量腹腔追加此药。
1.3.3将兔子放置操作台大托盘中,颈部剪毛,碘酒、酒精消毒,在无菌条件下于颈前正中线旁2-3cm,下颌角下3-4cm行纵切口,手术钝性分离软组织,游离颈外静脉,穿刺插入20号静脉留置针固定,作为造影及静脉血栓注入通路。
1.3.4建立肺栓塞模型:将兔固定于固定板之上,麻醉状态下进行16排CT肺动脉造影,首先进行平扫及小剂量测试,掌握肺动脉峰值,之后行增强扫描并保留原始数据。麻醉状态下,注入制备好的自体血凝块,辅以10ml生理盐水,血凝块随血液循环嵌顿于肺动脉,建立急性肺栓塞模型。
1.4CT扫描方法
1.4.1建立模型后取仰卧位,固定头颅及腹部,以减少呼吸及运动伪影,送16排CT室扫描。采用螺旋扫描方式:电压80kv,电流200sMa,层厚1.25mm重建0.625mm层厚,螺距(Pitch)为0.969:1,视野90,对比剂碘海醇350,以1:4比例稀释,按照小儿应用计量2ml/kg计算,注射速率为1.5-2ml/s,同速率追加12ml生理盐水将管中造影剂完全推入体内。扫描范围从胸廓入口至膈肌。
1.4.2在CT主机上将图像传至GEaw4.4工作站上,进行多平面MPR、最大密度重建MIP及VR容积重建,同时测量相关数据。
1.5图像评判标准:所有资料经两位高年资主治医师分别阅片,逐级测量肺动脉直径,将肺动脉按照直径分级,并记录栓子数目及形态。
1.6处死家兔:兔处死前给予肝素100u/kg静推将其肝素化,防止血液凝固。解剖并记录血栓数目及位置。
1.7数据统计:使用SPSS13.0软件对数据进行配对t检验,设定α=0.05。
2结果
2.1肺动脉栓塞模型:10只实验兔其中1只由于栓塞过量未取得数据,其余9只实验兔均成功地制成肺栓塞动物模型,其中3只出现不同程度咳嗽,5只出现呼吸急促。
2.2兔子肺动脉的解剖
兔属于脊索动物,其腹腔较大,而胸腔较小,不发达,呈三角形。兔肺及肺动脉解剖与人的有一定差异,兔肺分为左肺和右肺,左肺小于右肺,大约是右肺的三分之二,左肺为前后两部,前上部叫尖叶,后下部叫膈叶;右肺由前上向后下分为四叶:尖叶、心叶、月两叶,另有一小的中间叶插入纵隔腔内。肺动脉的解剖:肺动脉自右心室的左前缘发出,伸向背侧,在主动脉弓的后面分为左右两支,分别进入左右肺,入肺后与同叶段支气管伴行分布。左右肺动脉干于气管隆突水平发出左右尖叶肺动脉,左侧低于右侧,右肺动脉干下行于左心房层面先后发出向前走行的心叶肺动脉及向左进入纵隔后方的中间叶动脉,心叶肺动脉较粗,中间叶动脉较细。右下肺动脉干较长,进入膈叶后分别发出向前走行的前段动脉(较细)和向后下走行后段动脉(较粗),左肺动脉发出向上走行的尖叶支后随后发出一支较粗水平向前走行的前支动脉,继而经过较长的下肺动脉干,进入膈叶后逐级分支。左右肺静脉行走于肺动脉内侧,经气管隆突下方汇合进入左心房。
2.3肺动脉分支显示情况:如表1:
表1各级肺动脉分支直径
由表1可以看出,家兔各级肺动脉直径相差比较大,特别是膈叶动脉与尖叶动脉及右肺中间叶动脉虽同为叶动脉,常规分级均应属于3级动脉,其差异其直径相差甚远,分别经过两两配对t检验所得结论如表2,
表2家兔各叶动脉差值检验
膈叶动脉与尖叶、心叶及右中间叶动脉之间的差异t值分别为-10.734、-4.777、-6.161,P值均远远小于0.05,故膈叶与其余叶动脉虽均为叶动脉,但直径存在明显差异。而尖叶动脉,心叶动脉及右肺中间叶动脉之间t值分别为-1.56和2.16,p值大于0.05预测值,故不存在明显差异。但心叶动脉与右肺中间叶动脉之间t值为2.16,p值等于0.038,略小于预测值,故也存在一定差异。膈叶动脉观察清晰而尖叶动脉和中间叶动脉显示欠清,若作为同级动脉数据统计出现偏倚。故根据血管直径大小将各级肺动脉分支分级如表3:
表3按照直径将肺动脉分级
16排0.625mm层厚轴位及MPR重建图像可清晰显示兔3-4级肺动脉。
2.4肺动脉检出
CT肺动脉造影共检出肺动脉血管171支,肺动脉直径>3.0mm肺动脉45支,2.0-3.0mm肺动脉18支,血管直径在1.5-1.9mm肺动脉36支,<1.5mm肺动脉72支
2.516排螺旋CT肺动脉造影表现
血栓主要表现为血管中心或偏心充盈缺损,周围或一侧可见造影剂通过。部分血栓显示为肺动脉无造影剂或肺动脉分支缺失。
3讨论
肺动脉栓塞是常见的血管性病变,对有心肺疾患的患者而言,亚段及以下水平肺栓塞是发生大的、致命性的肺栓塞的前兆[4、5],及时的诊断与治疗仍很重要。因此,对肺栓塞特别是对周围型肺栓塞的影像学诊断进行研究在临床上有重要的意义[1]。本研究成功将家兔制备肺栓塞动物模型,为进一步实验研究打下了良好的基础。
3.1动物实验对象的选择
家兔由于适应力强且相对温顺,尤其家兔肺脏结构、肺叶段分布以及血管形态和人类及其相似,并且文献证明兔的纤溶系统比狗和猪的更接近于人的纤溶系统[6],而家兔具有价格低廉、易于饲养、性情温顺、容易建立静脉通道等优点,使得家兔制作肺栓塞模型得到广泛认可。
但由于家兔体积较小,在具体操作过程中要注意方法,因为与大动物相比,家兔的肺动脉较细,心脏较小,因此操作必须轻柔,血栓注入过程中,首先要注意几点问题:1、血栓制备要小,直径1-3mm长度1-3mm为好,将其置于注射器顶部10ml盐水加压分次注入。2、血栓注入前尽量避免追加麻醉剂,因麻醉剂的呼吸抑制作用与急性肺动脉栓塞造成血氧饱和度突然下降所造成的叠加效应[4,6],极易引起实验兔死亡而导致实验失败。本组实验中一例死亡,回顾分析其死亡原因得出结论。
3.2血栓制备
本组实验所采用的栓子为自体血凝块,血栓制备要点,首先:将“0”号线头消毒,放置于无菌试管内与兔静脉血充分混合,其目的在于线头可作为血栓标记物。第二:将自凝后的血栓放入70℃水浴箱中,水浴10-15min[3],使纤维蛋白发生最低限度的变性,在避免血块溶解和碎裂的同时最大程度的保证血凝块原有性质,客观真实地模拟肺栓塞过程[3]。自体血凝块制备的急性肺栓塞模型持久、稳定,是客观、理想的实验模型。经过热处理的自体血凝块呈现为褐色,与新鲜血凝块的鲜红色形成较为鲜明的对比,加之动物处死前肝素化处理,解剖时很容易发现并确认血栓。
3.3肺动脉的显示
常规肺动脉分级以肺动脉主干为第1级,左、右肺动脉为第2级,叶动脉为第3级,段动脉为第4级。由于兔肺动脉各叶及段分支直径差异较大,按照解剖分级所采集数据存在偏倚,故测量各级肺动脉直径,按照直径的大小将肺动脉分支分为四个等级:肺动脉直径大于3mm肺动脉;直径在2.0-3.0mm肺动脉;1.5-1.9mm肺动脉和小于1.5mm肺动脉。按照肺动脉直径分级更为客观、合理,对于进一步实验研究16排螺旋CT肺动脉造影对于肺栓塞动物模型的栓塞诊断敏感性和特异性的数据统计更为科学。
总之,采用此种方法建立的急性肺血栓栓塞模型操作方法简便,可模拟人的肺栓塞的病理过程,以家兔作为实验动物费用低、体积小、性情温顺,利于操作和定位,便于进行影像学检查,为进一步实验研究打好基础。
参考文献
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