多方法測定豬心臟主動(dòng)脈根部解剖參數(shù)的比較研究

黃海濤，王永武，周永新，邵 杰，邵志紅，梅運(yùn)清

(1.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院胸心外科，上海 200065;2.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200065)

經(jīng)皮介入主動(dòng)脈瓣膜置換為難以耐受體外循環(huán)手術(shù)的患者提供了一種新的治療方法。豬的心臟解剖生理與人的相近似，因而成為了主動(dòng)脈瓣膜支架研制中理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。目前，對(duì)主動(dòng)脈根部的測量主要采用低熔點(diǎn)石蠟灌注測量法、增強(qiáng)CT掃描測量法及直接測量法，增強(qiáng)CT掃描由于在活體檢測，各項(xiàng)指標(biāo)符合生理狀況，本研究在于比較石蠟灌注測量法、直接測量法是否與增強(qiáng)CT掃描同樣符合生理狀況，為主動(dòng)脈瓣膜支架的設(shè)計(jì)提供可靠的形態(tài)學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

健康小香豬12例，雌雄不限，體質(zhì)量20～25 kg，46號(hào)石蠟4 kg(上海新諾化工有限公司)，數(shù)字顯示式恒溫水浴箱，游標(biāo)卡尺，醫(yī)用天平，解剖器械，CT，泛影葡胺等。

1.2 方法

1.2.1 測量參數(shù) 測定的參數(shù)包括:左右冠脈開口下緣距瓣環(huán)最低點(diǎn)，主動(dòng)脈根部不同高度的周徑(竇管交界上1 cm處，竇管交界處，主動(dòng)脈竇中部，主動(dòng)脈竇基底部)

1.2.2 增強(qiáng)CT掃描測量(圖1、2)12只小香豬采用3%的戊巴比妥鈉腹腔麻醉后，右側(cè)腹股溝置入雙腔深靜脈置管，胺碘酮靜脈點(diǎn)滴控制心律在60～80次/min，高壓注射器注入泛影葡胺，行增強(qiáng)CT掃描，并三維重建。測量各項(xiàng)參數(shù)。

圖1 增強(qiáng)CT掃描斷層圖Fig.1 Enhanced CT scan of swine heart

圖2 CT三維重建斷層圖Fig.2 Three-dimension reconstruction of a swine heart

1.2.3 低熔點(diǎn)石蠟灌注測量(圖3、4) 處死12只小香豬，取出帶升主動(dòng)脈的心臟，洗凈心臟內(nèi)的血塊，分離出主動(dòng)脈、主肺動(dòng)脈、左肺靜脈、右肺靜脈，結(jié)扎兩側(cè)肺靜脈。醫(yī)用天平測量心臟質(zhì)量。通過肺動(dòng)脈結(jié)扎線懸吊心臟，將主動(dòng)脈于頭臂靜脈處切斷，距切斷5 mm處透壁縫合預(yù)置一荷包線，將46號(hào)石蠟放在鋁制飯盒內(nèi)于50℃恒溫水浴箱內(nèi)熔化。

從主動(dòng)脈用8 kPa(60 mmHg)的壓力注入液態(tài)石蠟，使主動(dòng)脈根部充盈。待石蠟?zāi)?10 min)，沿右冠和無冠交界處切開主動(dòng)脈壁，取出石蠟?zāi)＞?。用游?biāo)卡尺和濕絲線測量參數(shù)。

1.2.4 直接測量 12只小香豬新鮮帶升主動(dòng)脈的心臟標(biāo)本取出石蠟后，用游標(biāo)卡尺和濕絲線測量參數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

12例小香豬帶升主動(dòng)脈心臟，質(zhì)量(176.67±21.98)g。小香豬左右冠脈開口下緣距瓣環(huán)最低點(diǎn)的距離及主動(dòng)脈根部不同高度的周徑，通過3種不同的方法測量，結(jié)果見表1。低熔點(diǎn)石蠟灌注測量值與增強(qiáng)CT掃描測量值接近，各參數(shù)兩者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，而直接測量值較增強(qiáng)CT掃描測量值偏低，各參數(shù)兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

表1 小香豬主動(dòng)脈根部參數(shù)Tab.1 Comparison of anatomical parameters of swine aortic root by 3 different methods (mm)

3種方法測得左冠脈開口下緣到瓣環(huán)最低點(diǎn)的距離均比右冠脈開口下緣到瓣環(huán)最低點(diǎn)的距離明顯短，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 小香豬冠脈開口下緣距瓣環(huán)Tab.2 Comparison of distance between the below edge of coronary artery and valve ring by 3 different methods (mm)

3 討 論

經(jīng)皮介入主動(dòng)脈瓣膜置換為難以耐受體外循環(huán)手術(shù)的患者提供了一種新的治療方法。國外已有多家中心進(jìn)入了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究階段。課題組在國內(nèi)較早開展經(jīng)皮介入主動(dòng)脈瓣膜置換的研究［1-2］。豬的心血管系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)、冠脈血管的分布和心臟/體質(zhì)量等生物學(xué)特性與人類有極大的相似性［3］，是用于心血管介入及手術(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究較理想的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。本課題組以小香豬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，擬設(shè)計(jì)與主動(dòng)脈根部形態(tài)一致的帶瓣膜支架，對(duì)小香豬主動(dòng)脈根部的參數(shù)進(jìn)行測量。目前對(duì)主動(dòng)脈根部的測量主要采用低熔點(diǎn)石蠟灌注測量法、增強(qiáng)CT掃描測量法及直接測量法，增強(qiáng)CT掃描由于在活體檢測，各項(xiàng)指標(biāo)符合生理狀況，本研究采用這3種測量方法對(duì)主動(dòng)脈根部參數(shù)分別進(jìn)行測量，觀察石蠟灌注測量法、直接測量法是否與增強(qiáng)CT掃描測量法同樣符合生理狀況。

本研究首先對(duì)12只實(shí)驗(yàn)用小香豬心臟進(jìn)行增強(qiáng)CT掃描并進(jìn)行三維重建，測量獲得活體狀態(tài)下的主動(dòng)脈根部解剖學(xué)參數(shù)。此法是主動(dòng)脈根部在生理血壓的充盈狀態(tài)下進(jìn)行測量，測量結(jié)果符合生理狀態(tài)。

對(duì)12只離體帶升主動(dòng)脈的小香豬心進(jìn)行46號(hào)石蠟灌注制作主動(dòng)脈根部模型，并在石蠟?zāi)Ｐ蜕蠝y量主動(dòng)脈根部解剖學(xué)參數(shù)。結(jié)果顯示低熔點(diǎn)石蠟灌注測量值與增強(qiáng)CT掃描測量值接近。46號(hào)石蠟熔點(diǎn)只有47℃，具有流動(dòng)性好、可灌注到細(xì)微部位、能在常溫下凝固、有一定的機(jī)械強(qiáng)度、不與組織相容、易于脫模、凝固后體積變化不大、填充完整等注模材料特點(diǎn)［4］。最后采用 Kunzelman 等［5］的方法進(jìn)行直接測量，直接測量值較增強(qiáng)CT掃描測量值及低熔點(diǎn)石蠟灌注測量值明顯偏低。張楊楊等［6］用46號(hào)石蠟灌注家豬心，對(duì)正常家豬房間隔周圍重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，結(jié)果顯示石蠟?zāi)＞邷y量值比實(shí)物直接測量值稍大一些，并有統(tǒng)計(jì)差異，說明傳統(tǒng)測量方法無法校正心腔排空后組織收縮而引起的心臟尺寸變化，而石蠟灌注測量法可得出接近生理狀態(tài)的心腔內(nèi)實(shí)際值。

本研究結(jié)果顯示左冠脈開口下緣到瓣環(huán)最低點(diǎn)的距離比右冠脈開口下緣到瓣環(huán)最低點(diǎn)的距離短，為主動(dòng)脈瓣膜支架的袖口狀設(shè)計(jì)提供重要的解剖學(xué)證據(jù);同時(shí)主動(dòng)脈根部不同高度的測量數(shù)據(jù)也為主動(dòng)脈瓣膜支架的整體形態(tài)設(shè)計(jì)提供了可靠的解剖學(xué)參數(shù)。

由此可見，低熔點(diǎn)石蠟灌注測量值與增強(qiáng)CT掃描測量值相近，比直接測量更接近生理狀態(tài)，由于其操作簡便，無需復(fù)雜的設(shè)備和昂貴的藥品，易于推廣使用。

［1］ 周永新，邵杰，孫林，等.帶瓣膜血管內(nèi)支架的研制及體外性能測試［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2008，29(6):54-57.

［2］ 周永新，王永武，梅運(yùn)清，等.自膨式帶瓣膜主動(dòng)脈瓣支架對(duì)冠脈影響的體外研究［J］.中華醫(yī)學(xué)雜志，2009，89(20):1435-1437.

［3］ Schwartz RS，Holmes DR.Pigs，Dogs，Baboons，and Man:lessons for stenting from animal studies［J］.J Inter Cardiol，1994，7(4):355-368.

［4］ 張偉，應(yīng)大君，孫建森，等.版納微型豬近交系心臟的解剖觀察［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2003，17(1):69-72.

［5］ Kunzelman KS，Grande KJ，David TE，et al.Aortic root and valve relationships［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，1994，107:162.

［6］ 張楊楊，王永武，張倞，等.豬心臟房間隔解剖參數(shù)測定［J］.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與比較醫(yī)學(xué)，2007，27(4):244-245.