改良冠狀動(dòng)脈介入技術(shù)建立豬冠狀動(dòng)脈微栓塞動(dòng)物模型*

馬國添 曾志羽 吳 海△ 羅晨源 林士云

改良冠狀動(dòng)脈介入技術(shù)建立豬冠狀動(dòng)脈微栓塞動(dòng)物模型*

馬國添1曾志羽1吳 海1△羅晨源2林士云1

目的 探討建立簡便又經(jīng)濟(jì)的小型豬冠狀動(dòng)脈微栓塞（CME）模型的技術(shù)。方法將11只小型豬隨機(jī)分為對照組5只和CME組6只。采用21號(hào)橈動(dòng)脈穿刺針穿刺股動(dòng)脈，5 F造影管及1.8 F微導(dǎo)管往CME組左前降支注入栓塞微球。檢測栓塞前及栓塞6 h后血清腦利鈉肽（BNP）及心肌肌鈣蛋白I(cTnI)水平。栓塞6 h后取心尖部心肌光鏡下觀察。結(jié)果對照組5只全部存活，CME組1只死亡。5 F造影管及1.8 F微導(dǎo)管可順利到位。微栓塞前CME組與對照組血清BNP（ng/L：143.00±13.51 vs 134.00±15.57）及cTnI水平（μg/L：0.39±0.09 vs 0.38±0.10）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t分別為0.976、0.294，均P＞0.05）。微栓塞后CME組血清BNP（561.00±80.65）及cTnI水平（2.75±0.58）均高于對照組（BNP、cTnI分別為139.00±13.87、0.54±0.14），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t分別為11.530、8.337，均P＜0.001）。光鏡下CME組心肌可見栓塞微球、微梗死、炎癥細(xì)胞浸潤。結(jié)論利用新的手術(shù)耗材可以成功建立小型豬CME模型，該技術(shù)簡便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，值得推廣。

冠狀動(dòng)脈微栓塞；血管內(nèi)操作；動(dòng)物模型；小型豬

冠狀動(dòng)脈微栓塞（coronary microembolization, CME）是指由于血小板聚集，動(dòng)脈粥樣硬化碎片和血管收縮物質(zhì)引起破裂斑塊遠(yuǎn)端微血管閉塞。Otto等[1]報(bào)道冠心病合并糖尿病患者行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療，如果發(fā)生CME，除了觀察到術(shù)后24 h心肌肌鈣蛋白I（cTnI）達(dá)到峰值，術(shù)后2年的主要心臟不良事件也明顯增加。因此，利用某些動(dòng)物模型開展CME的基礎(chǔ)研究很有必要。此前，Ma等[2]已成功建立小型豬的CME模型，隨著介入治療耗材的革新，筆者對造模方法進(jìn)行改良，以實(shí)現(xiàn)簡便、經(jīng)濟(jì)、有效地建立CME模型。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 廣西巴馬小型豬11只（許可證號(hào)：SCXK桂2007-0003），雌雄不拘，體質(zhì)量25～30 kg，45～55周齡，由廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院提供。采用隨機(jī)數(shù)表法將將11只小型豬分為對照組5只和CME組6只。

1.2 主要試劑 栓塞劑：Embosphere三丙烯栓塞微球(規(guī)格40～120 μm，美國Biosphere Medical公司生產(chǎn))。豬腦利鈉肽（BNP）-26 RIA Kit為瑞士Bachem公司產(chǎn)品。豬cTnI酶聯(lián)免疫吸附檢測（ELISA）Kit為美國Innovative Research公司產(chǎn)品。

1.3 建立CME動(dòng)物模型 小型豬肌內(nèi)注射氯胺酮和阿托品誘導(dǎo)麻醉后，穿刺耳大靜脈給予戊巴比妥鈉靜脈滴注維持麻醉，偶有躁動(dòng)不安時(shí)靜脈注射地西泮。腹股溝皮皺下方1 cm，縫匠肌與股薄肌之間陷窩局部浸潤麻醉，切開皮膚，皮下組織，在兩塊肌肉之間鈍性分離，暴露股神經(jīng)、股靜脈，在搏動(dòng)最明顯處用21號(hào)Cordis橈動(dòng)脈穿刺針穿刺，成功后置入6 F橈動(dòng)脈鞘。給予肝素200 U/kg以達(dá)到肝素化，此后每延長1 h靜脈注射肝素100 U/kg維持肝素化。然后用移動(dòng)式C形臂X射線機(jī)（HMC-36型）行冠脈造影。用5 F Radial TIG造影管或者5 F JR4.0造影管進(jìn)入冠狀動(dòng)脈左主干開口，隨之送入Finecross微導(dǎo)管（1.8 F，Terumo公司）至冠狀動(dòng)脈左前降支（LAD）分出第一對角支的遠(yuǎn)端；必要時(shí)先送入Runrough NS導(dǎo)絲(Terumo公司）至LAD，再送入微導(dǎo)管。微導(dǎo)管到位后，將造影管退出左主干開口。Embosphere栓塞微球10萬個(gè)，混懸于20 mL生理鹽水，通過微導(dǎo)管注入CME組小型豬LAD，20 min注射完畢，對照組注入等量生理鹽水。術(shù)中心電監(jiān)護(hù)及聽診，及時(shí)處理室速、室顫及急性左心衰。因手術(shù)時(shí)間40～60 min，故無需呼吸機(jī)支持。

1.4 血清BNP及cTnI檢測 造模前及造模后6 h，均采取動(dòng)脈血10 mL，全血靜置30 min后，1 800 r/min離心15 min，分離血清置-80℃冰箱保存。放射免疫分析方法檢測豬血清BNP水平；ELISA法檢測豬血清cTnI水平。

1.5 光鏡下心肌組織病理改變 造模后6 h，取被處死小型豬左心室心尖部心肌，4%多聚甲醛固定24 h，HE染色后光鏡下觀察。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，2組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)前后比較用配對t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CME模型建立情況 對照組5只全部存活，CME組1只在造模過程中因?yàn)樵煊肮芮额D在右冠狀動(dòng)脈導(dǎo)致猝死。用5 F Radial TIG造影管或者5 F JR4.0造影管結(jié)合1.8 F Finecross微導(dǎo)管，可以順利到位，見圖1、2。

Figure 1 Coronary angiography of left coronary artery by 5 F Radial TIG catheter.圖1 5 F Radial TIG造影管左冠脈造影

Figure 2 Coronary angiography of the mid to distal part of LAD by 1.8 F Finecross microcatheter.圖2 1.8 F微導(dǎo)管左前降支中遠(yuǎn)段造影

2.2 微栓塞前、后血清BNP及cTnI的變化 微栓塞前2組血清BNP及cTnI水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。微栓塞6 h后CME組血清BNP及cTnI水平均高于對照組（均P＜0.001）。對照組微栓塞前、后血清BNP及cTnI水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），CME組微栓塞后血清BNP及cTnI水平均高于微栓塞前（均P＜0.001）。見表1。

Table 1 Changes of serum BNP and cTnI levels between pre-microembolization procedure and postmicroembolization procedure表1 微栓塞前、后血清BNP及cTnI的變化（n=5,±s）

Table 1 Changes of serum BNP and cTnI levels between pre-microembolization procedure and postmicroembolization procedure表1 微栓塞前、后血清BNP及cTnI的變化（n=5,±s）

＊P＜0.001

組別對照組CME組t BNP(ng/L)術(shù)前134.00±15.57 143.00±13.51 0.976術(shù)后139.00±13.87 561.00±80.65 11.530＊t 0.953 10.286＊組別對照組CME組t cTnI(μg/L)術(shù)前0.38±0.10 0.39±0.09 0.294術(shù)后0.54±0.14 2.75±0.58 8.337＊t 2.508 10.247＊

2.3 光鏡下心肌組織病理改變 微栓塞6 h后，CME組心肌組織光鏡下可見血管內(nèi)栓塞微球，周圍炎癥細(xì)胞浸潤，并可見心肌微梗死。見圖3。

Figure 3 Pathological changes of cardiac muscle tissues 6 hours after microembolization procedure(HE×100)圖3 微栓塞6 h后心肌組織病理改變（HE,×100）

3 討論

現(xiàn)多以豬、羊、牛等大型動(dòng)物建立CME的動(dòng)物模型，利用經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入技術(shù)為主流。利用經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入技術(shù)，避免了開胸所導(dǎo)致的全身反應(yīng)和內(nèi)環(huán)境的改變。Ma等[2]已建立小型豬的CME模型，因?yàn)樯婕笆褂醚軆?nèi)超聲導(dǎo)管、多普勒導(dǎo)絲、壓力導(dǎo)絲，故當(dāng)時(shí)使用6 F XB 3.5指引導(dǎo)管。但是，如果只是為了在小型豬的LAD中遠(yuǎn)段注入栓塞微球，是否利用5 F造影管就可以完成此操作；而且，結(jié)合小型豬血管細(xì)小的特點(diǎn)，多采用管徑小的耗材，如Cordis橈動(dòng)脈穿刺針、1.8 F Finecross微導(dǎo)管是否更便于操作值得探討。

本研究結(jié)果表明，Cordis橈動(dòng)脈穿刺針可以順利地穿刺小型豬股動(dòng)脈。而盡管是小型豬股動(dòng)脈，其實(shí)與人的橈動(dòng)脈類似，很容易痙攣，初學(xué)者一定要注意動(dòng)作輕柔，很多經(jīng)驗(yàn)與筆者穿刺人橈動(dòng)脈是一樣的。造影管到達(dá)左主干開口后，通?？梢灾苯铀腿?.8 F Finecross微導(dǎo)管至LAD，個(gè)別需要借助Runrough NS導(dǎo)絲才能送入微導(dǎo)管。向LAD注入栓塞微球時(shí)，速度要慢，否則會(huì)引起心動(dòng)過速、甚至急性左心衰。CME的典型后果是心肌微梗死、炎癥反應(yīng)、收縮功能障礙和冠脈儲(chǔ)備下降[3]。本研究中模型心肌HE染色可以觀察到栓塞微球、心肌微梗死、炎癥反應(yīng)；血清BNP、cTnI水平較對照組增高，均證實(shí)所構(gòu)建模型是成功的。采用橈動(dòng)脈穿刺針、5 F造影管、1.8 F微導(dǎo)管較之前用股動(dòng)脈穿刺針、6 F指引導(dǎo)管相比較，更適合小型豬股動(dòng)脈、升主動(dòng)脈、左主干內(nèi)徑特點(diǎn)，血管損傷減少，操作更簡便，手術(shù)時(shí)間短，無需呼吸機(jī)支持；且費(fèi)用更低廉，有明顯優(yōu)勢。

利用上述的技術(shù)，少許變通尚可以建立其他疾病的模型,具有很好的實(shí)用性。如少量多次向LAD注入栓塞微球建立慢性缺血性心力衰竭模型[4-5]，而用球囊阻斷LAD血流90 min可以建立大面積心肌梗死模型[6]，短時(shí)間往LAD注入大量的栓塞微球建立可以建立心源性休克模型[7]。因此，利用橈動(dòng)脈穿刺套裝，5 F的造影管，1.8 F微導(dǎo)管可以順利建立小型豬CME動(dòng)物模型，簡便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，值得推廣。

[1]Otto S,Seeber M,Fujita B,et al.Microembolization and myonecrosis during elective percutaneous coronary interventions in diabetic patients:an intracoronary Doppler ultrasound study with 2-year clinical follow-up[J].Basic Res Cardiol,2012,107(5):289.doi: 10.1007/s00395-012-0289-x.

[2]Ma J,Qian J,Ge J,et al.Changes in left ventricular ejection fraction and coronary flow reserve after coronary microembolization[J]. Arch Med Sci,2012,8(1):63-69.doi:10.5114/aoms.2012.27283.

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（2013-10-15收稿 2014-02-11修回）

（本文編輯 陳麗潔）

Improving Technique of Coronary Intervention to Build Pig Model of Coronary Microembolization

MA Guotian1,ZENG Zhiyu1,WU Hai1,LUO Chenyuan2,LIN Shiyun1
1 Department of Geriatric Cardiology,the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China; 2 Department of Pathophysiology of Guangxi Medical University

ObjectiveTo develop miniature pig model of coronary microembolization(CME)by easy and cost-efficient technique.MethodsA total of 11 miniature pigs were divided into control group(n=5)and CME group(n=6).Femoral artery was punctured using 21 gauge needle that is normally used for transradial procedures.Microspheres were injected into the left anterior descending artery of the CME group by 5 F coronary radiography catheter and 1.8 F coronary microguide catheter.Serum concentrations of brain natriuretic peptide(BNP)and cardiac troponin I(cTnI)were evaluated just before CME and 6 hours after CME.Apical myocardial pathological lesions were evaluated by optical microscope 6 hours after CME.ResultsAll miniature pigs in control group survived,but one died in the CME group.5 F coronary radiography catheter and 1.8 F coronary micro-guide catheter reached designated location successfully.Before CME,serum BNP(ng/L：143.00±13.51 vs 134.00±15.57)and cTnI(μg/L：0.39±0.09 vs 0.38±0.10)showed no significant differences between these two groups(t values are 0.976 and 0.294 respectively，both P＞0.05).By contrast,serum BNP(561.00±80.65)and cTnI (2.75±0.58)were much higher in CME group than those(BNP 139.00±13.87;cTnI 0.54±0.14)in control group after CME(t values are 11.530 and 8.337 respectively，both P＜0.001).In CME group,microspheres,micro-infarction and inflammatory cell infiltration were seen under an optical microscope which are absent in control group.ConclusionUsing new surgical consumables can successfully develop miniature pig model with CME.And the technique is simple,cost-efficient,practical so it is worth promoting.

coronary microembolization;endovascular procedures;animal model;swine,miniature

R543.3

A

10.3969/j.issn.0253-9896.2014.06.011

*廣西醫(yī)療衛(wèi)生適宜技術(shù)研究與開發(fā)課題（項(xiàng)目編號(hào)：S201303-01）；廣西醫(yī)科大學(xué)青年科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：GXMUYSF201213）

1廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院老年心內(nèi)科(郵編530021)；2廣西醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室

△通訊作者 E-mail:280515487@qq.com