ePTFE套管對(duì)兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響

陸娜云，徐在品*，張健梅，鄧小燕，孫安強(qiáng)，陳 麗，楊泓濤

（1貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴陽，550025；2北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，北京，100191）

ePTFE套管對(duì)兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響

陸娜云1，徐在品1*，張健梅1，鄧小燕2，孫安強(qiáng)2，陳 麗1，楊泓濤1

（1貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴陽，550025；2北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，北京，100191）

探討ePTFE套管對(duì)兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響，為血管搭橋術(shù)后防止靜脈加速粥樣硬化提供理論依據(jù)。將30只新西蘭大耳兔隨機(jī)分成對(duì)照組和試驗(yàn)組，試驗(yàn)組搭橋靜脈加ePTFE套管，對(duì)照組不加ePTFE套管。采用顯微外科技術(shù)實(shí)施同側(cè)面前靜脈重建頸總動(dòng)脈，術(shù)后飼喂高脂高膽固醇飼料。于術(shù)后4、6、8周三個(gè)時(shí)間段分別取出搭橋靜脈，測(cè)定不同時(shí)間段搭橋靜脈內(nèi)膜厚度，并觀察兩組搭橋靜脈管壁脂質(zhì)沉積情況。結(jié)果表明：對(duì)照組和試驗(yàn)組4周時(shí)內(nèi)膜厚度分別為（119.04±0.42）μm和（89.95±0.08）μm，與對(duì)照組相比，不同時(shí)間段試驗(yàn)組內(nèi)膜增厚均極顯著減少；試驗(yàn)組（ePTFE套管組）6、8周脂質(zhì)沉積較對(duì)照組明顯減少。ePTFE套管能減緩搭橋術(shù)后靜脈加速粥樣硬化的進(jìn)程。

加速粥樣硬化；ePTFE套管；內(nèi)膜增生；脂質(zhì)沉積

心血管疾病尤其是血管閉塞性病變已成為臨床高發(fā)性疾病，血管搭橋術(shù)（Vascular bypass surgery，VBS）是醫(yī)學(xué)界用于解決閉塞性病變從而改善血液供應(yīng)的重要手段。然而，搭橋術(shù)后移植靜脈再狹窄的發(fā)生已經(jīng)成為影響VBS遠(yuǎn)期效果的最主要并發(fā)癥［1］。統(tǒng)計(jì)表明，血管搭橋術(shù)后移植血管的再狹窄發(fā)生率高達(dá)50%［2-4］，其中約有70%—85%是由于靜脈壁粥樣硬化斑塊的形成所引起的［5］。因此，如何遏制搭橋靜脈加速粥樣硬化已成為醫(yī)學(xué)界亟待解決的難題。本研究實(shí)施兔面前靜脈重建頸總動(dòng)脈搭橋術(shù)，術(shù)后飼喂高脂高膽固醇飼料，并于不同時(shí)間段取出搭橋靜脈并觀察和檢測(cè)內(nèi)膜增生和脂質(zhì)沉積情況，旨在探討ePTFE套管對(duì)術(shù)后搭橋靜脈發(fā)生加速粥樣硬化進(jìn)程的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

健康新西蘭大耳兔30只，體重2—2.5 kg，購自貴州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，自由采食、飲水。飼喂1周后，注射兔瘟巴二聯(lián)疫苗。

1.1.2 儀器與試劑

SXP-1B手術(shù)顯微鏡（上海醫(yī)用光學(xué)儀器廠制造），SSW-3顯微外科手術(shù)器械包（上海醫(yī)療儀器械有限公司手術(shù)器械廠生產(chǎn)），9/0不可吸收帶針縫合線（上海浦東金環(huán)醫(yī)療用品有限公司），膨體聚四氟乙烯人造血管（北京航空航天大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院提供），OLYMPUS IX71光學(xué)顯微鏡（北京冠普佳科技有限公司），犬眠寶（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)外科教研室生產(chǎn)），兔瘟巴二聯(lián)疫苗（齊魯動(dòng)物保健有限公司產(chǎn)品），肝素鈉注射液（天津生物化學(xué)制藥有限公司），OCT冰凍切片包埋劑（上?；鶆ι锟萍加邢薰荆?；油紅“O”染色液（上海寶曼生物科技有限公司）Hank’s液，青霉素鉀，常規(guī)手術(shù)器械等。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)動(dòng)物分組

將30只新西蘭大耳兔隨機(jī)分為對(duì)照組和試驗(yàn)組。對(duì)照組搭橋靜脈不加膨體聚四氟乙烯人工血管（ePTFE），試驗(yàn)組搭橋靜脈加ePTFE套管，每組15只。

1.2.2 兔面前靜脈行頸總動(dòng)脈旁路搭橋術(shù)

1.2.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備

肌肉注射犬眠寶（0.15 mL/kg）全身麻醉，右側(cè)臥保定，頭頸拉直，充分暴露頸部。術(shù)部用二次碘酊涂布法消毒，75%酒精脫碘，鋪設(shè)無菌創(chuàng)巾。

1.2.2.2 搭橋血管準(zhǔn)備

沿頸靜脈溝切開皮膚，分離皮下組織，找到面前靜脈，在手術(shù)顯微鏡下充分剝離其周圍的結(jié)締組織，結(jié)扎血管分支，游離面前靜脈。標(biāo)記靜脈的近心端和遠(yuǎn)心端后，用小血管剪剪取2 cm作供體血管。肝素生理鹽水充分沖洗管腔內(nèi)的殘存血液，將其置于37℃Hank’s液中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2.3 游離搭橋動(dòng)脈

胸骨舌骨肌和胸骨甲狀肌間隙進(jìn)行鈍性分離，找出頸總動(dòng)脈，小心剝離其周圍的結(jié)締組織，使頸總動(dòng)脈和迷走神經(jīng)分離，游離頸總動(dòng)脈，兩動(dòng)脈夾相距3 cm阻斷血流。

1.2.2.4 血管吻合

制作頸總動(dòng)脈近心端和遠(yuǎn)心端吻合口，用肝素生理鹽水沖洗管腔。采用二定點(diǎn)端側(cè)吻合法進(jìn)行吻合，在手術(shù)顯微鏡下用9/0帶線縫針在血管縱軸上先縫合2針作固定牽引線，然后用水平褥式外翻間斷吻合血管，要求動(dòng)脈吻合后內(nèi)面光滑，組織外翻，在最后一針收緊打結(jié)前，向搭橋血管內(nèi)注入肝素生理鹽水，排除空氣和防止血液凝固，打結(jié)。

1.2.2.5 恢復(fù)血供

血管吻合完成后，靠近兩吻合口用4?？p合線結(jié)扎頸總動(dòng)脈造成阻塞?；謴?fù)血供，移植靜脈快速充盈，有動(dòng)脈搏動(dòng)感，說明通暢良好。一般會(huì)有少量滲血，可輕微壓迫止血，如滲血嚴(yán)重要進(jìn)行補(bǔ)針處理。

1.2.2.6 吻合后處理

觀察吻合口不再出血后，試驗(yàn)組將ePTFE套管縱向剪開，套在移植靜脈外并縫合，對(duì)照組不做處理（圖1和2）。頸總動(dòng)脈復(fù)位，生理鹽水沖洗創(chuàng)腔，逐層縫合創(chuàng)口，2%碘酊消毒創(chuàng)口。

1.2.2.7 預(yù)防急性血栓的形成

術(shù)前肌肉注射肝素鈉注射液375 IU/kg，使全身肝素化。術(shù)后每隔6 h肌注一次肝素鈉注射液，連用3 d，防止急性血栓的形成。定期檢查移植血管搏動(dòng)情況。

圖1 對(duì)照組示意圖Fig.1 Schematic diagram s of the control group

圖2 試驗(yàn)組示意圖Fig.2 Schematic diagrams of the experimental group

1.2.3 不同時(shí)間段搭橋靜脈大體形態(tài)觀察及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

術(shù)后4、6、8周三個(gè)時(shí)間段再次手術(shù)，首先觀察移植靜脈大體形態(tài)，再取出搭橋靜脈灌注固定。一段血管行普通石蠟包埋，另一段血管行冰凍切片，普通石蠟切片行HE染色用于內(nèi)膜增生的測(cè)定，冰凍切片行油紅“O”染色觀察不同時(shí)間段搭橋靜脈管壁脂質(zhì)沉積情況。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)用SPSS 21.0軟件進(jìn)行處理，采用單因素方差分析和t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P＜0.05差異顯著有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 術(shù)后即時(shí)和不同時(shí)間段搭橋靜脈觀察

恢復(fù)血供后，吻合口無漏血現(xiàn)象，被移植的靜脈膨脹，血管紅潤有搏動(dòng)感，可見搭橋血管血流通暢。

不同時(shí)間段搭橋靜脈均有搏動(dòng)感，對(duì)照組搭橋靜脈被結(jié)締組織包裹，觸摸較硬，血管擴(kuò)張較明顯（圖3）。試驗(yàn)組搭橋靜脈與周圍少量組織發(fā)生黏連，ePTFE套管內(nèi)壁與搭橋靜脈幾乎沒有黏連（圖4）。

圖3 對(duì)照組搭橋靜脈被結(jié)締組織包裹Fig.3 Control group the imp lanted vein was w rapped by connective tissue

圖4 試驗(yàn)組靜脈輕微擴(kuò)張，厚度均勻Fig.4 Imp lanted veins were slightly dilated and the thickness was uniform

2.2 搭橋靜脈不同時(shí)間段內(nèi)膜增生的測(cè)定

從表1可以看出，兩組搭橋靜脈在術(shù)后4周均發(fā)生內(nèi)膜增生。對(duì)照組4周時(shí)內(nèi)膜厚度為（119.04± 0.42）μm，6、8周搭橋靜脈內(nèi)膜極顯著增厚。試驗(yàn)組4周時(shí)內(nèi)膜厚度為（89.95±0.08）μm，6周有所增厚但差異不顯著，8周時(shí)搭橋靜脈內(nèi)膜才極顯著增厚。和對(duì)照組相比，不同時(shí)間段試驗(yàn)組內(nèi)膜增厚極顯著減少（表1）。

表1 不同時(shí)間段搭橋血管內(nèi)膜厚度的變化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

表1 不同時(shí)間段搭橋血管內(nèi)膜厚度的變化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

注：與術(shù)后4周比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與對(duì)照組比較，＃P＜0.05，＃＃P＜0.01

組別術(shù)后4周術(shù)后6周術(shù)后8周對(duì)照組119.04±0.42 129.66±0.69**143.34±0.72**試驗(yàn)組89.95±0.08＃＃98.75±0.04＃＃113.69±0.80**＃＃

2.3 血管外套對(duì)不同時(shí)間段搭橋靜脈管壁脂質(zhì)沉積的影響

冰凍切片油紅“O”染色顯示（圖5），兩組搭橋靜脈在術(shù)后4周均未見脂質(zhì)沉積；對(duì)照組在術(shù)后6、8周有橘紅色脂滴沉積在血管內(nèi)壁和增生內(nèi)膜層，8周時(shí)脂滴更大更密集主要分布在增生內(nèi)膜；而試驗(yàn)組6、8周有少量的脂滴聚集在管壁，增生的內(nèi)膜上有少量小而分散的脂滴。

圖5 術(shù)后4、6、8周組織切片圖Fig.5 Tissue slices of 4，6 and 8 weeks after operation

3 結(jié)論與討論

有學(xué)者認(rèn)為，搭橋靜脈的狹窄由三個(gè)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的病理因素組成：血栓形成、內(nèi)膜增生和粥樣硬化病變形成。血管粥樣硬化的過程始于血管內(nèi)膜損傷，低密度脂蛋白進(jìn)入血管壁并在損傷處蓄積［6-8］。

3.1 ePTFE套管對(duì)搭橋靜脈大體形態(tài)和內(nèi)膜厚度的影響

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ePTFE套管外壁與周圍少量結(jié)締組織發(fā)生黏連，內(nèi)壁與搭橋靜脈幾乎沒有黏連，試驗(yàn)組搭橋靜脈被外周結(jié)締組織包裹，觸摸較硬。本試驗(yàn)所采用的ePTFE套管，具有很好的生物相容性，植入體內(nèi)后與組織、細(xì)胞接觸無任何不良反應(yīng)。王清宇等［9］研究發(fā)現(xiàn)加ePTFE套管術(shù)后雖有局部炎癥反應(yīng)，但其阻止了移植靜脈與周圍組織的粘連，使其周圍的結(jié)締組織細(xì)胞不與移植靜脈發(fā)生相互作用。另有文獻(xiàn)報(bào)道［10］，血管外支架的置入相對(duì)于動(dòng)物機(jī)體而言相當(dāng)于異物的置入，會(huì)刺激管壁外膜發(fā)生局部炎癥反應(yīng)，從而刺激了新生滋養(yǎng)血管的生成。

ePTFE套管組搭橋靜脈術(shù)后稍擴(kuò)張，但擴(kuò)張的靜脈粗細(xì)均一；對(duì)照組搭橋靜脈8周內(nèi)擴(kuò)張嚴(yán)重、粗細(xì)不一。這是由于置入的ePTFE套管內(nèi)徑與搭橋靜脈恢復(fù)動(dòng)脈血供后的外徑相近，保證ePTFE套管內(nèi)壁與搭橋靜脈外壁充分接觸，使靜脈管壁應(yīng)力保持一致；另外，靜脈管壁較薄，移植到動(dòng)脈系統(tǒng)后，由原來低壓低血流量環(huán)境到高壓高血流量的動(dòng)脈環(huán)境，在壓力作用下，管徑必定過度擴(kuò)張，ePTFE套管限制這種擴(kuò)張，從而保持移植靜脈管徑的粗細(xì)均勻。

試驗(yàn)組織切片觀察見，ePTFE套管組內(nèi)膜增生極顯著減少于對(duì)照組，增生的內(nèi)膜主要由平滑肌細(xì)胞、中膜斷裂遷移的彈力纖維、膠原纖維、炎性細(xì)胞構(gòu)成。由于靜脈移植到動(dòng)脈系統(tǒng)后突然承受較高動(dòng)脈壓力，其剪切力和張應(yīng)力突然增加，靜脈管壁發(fā)生形態(tài)改變，導(dǎo)致搭橋血管內(nèi)血流紊亂，引起靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，從而導(dǎo)致中層和內(nèi)膜增厚［11-14］。加ePTFE可以減輕管壁的張應(yīng)力和環(huán)周變形，改善血管中紊亂的血流，減少了內(nèi)皮細(xì)胞的損傷及內(nèi)膜的增生。

3.2 ePTFE套管對(duì)搭橋靜脈脂質(zhì)沉積的影響

兩組搭橋靜脈術(shù)后6周均有脂質(zhì)沉積，沉積的脂質(zhì)主要分布在管壁和增生內(nèi)膜，隨著時(shí)間的延長本研究發(fā)現(xiàn)8周時(shí)沉積在對(duì)照組增生內(nèi)膜上的脂滴更大更密集，而ePTFE套管組僅有少量小而分散的脂滴脂滴聚集在管壁和增生的內(nèi)膜。Fan等［15］研究發(fā)現(xiàn)，由于移植靜脈管腔存在嚴(yán)重的LDL濃度極化，在高脂血癥下移植靜脈管壁有異常高的脂質(zhì)浸潤/沉積，且管壁對(duì)脂質(zhì)的過濾速度與管壁的厚度成正比。Deng等［16］研究發(fā)現(xiàn)加外部支架的移植血管在動(dòng)脈系統(tǒng)中，內(nèi)皮層基本保持完整，內(nèi)皮屏障對(duì)脂蛋白的通透性和吸收均減少。移植靜脈在動(dòng)脈壓下管壁會(huì)過度擴(kuò)張并發(fā)生內(nèi)膜增生，從而導(dǎo)致管壁過濾速度和膽固醇攝取明顯增加，加ePTFE套管后管壁擴(kuò)張和內(nèi)膜增生均減少，靜脈的濾過率和脂質(zhì)濃度極化均降低，使管壁對(duì)膽固醇的沉積減少，從而使脂質(zhì)沉積降低。

綜上所述，搭橋靜脈外加ePTFE套管能明顯減輕兔高脂高膽固醇飼料飼喂下，搭橋靜脈內(nèi)膜的增生和管壁脂質(zhì)的沉積，從而能減緩搭橋靜脈加速粥樣硬化的進(jìn)程。本試驗(yàn)只研究高脂高膽固醇飼喂條件下8周內(nèi)ePTFE套管對(duì)移植靜脈加速粥樣硬化的影響，隨著時(shí)間的延長，搭橋靜脈加速粥樣硬化程度仍需進(jìn)一步探索。

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（責(zé)任編輯：張睿）

Influences of ePTFE cuff on accelerated atherosclerosis of implanted vein in rabbit

To investigate the effects of ePTFE cuff on the accelerated atherosclerosis of venous grafts in rabbits，and to provide theoretical basis for prevention of acceleration atherosclerosis after bypass surgery.Thirty healthy rabbits were randomly divided into experimental and control groups.The implanted veins in experimental group were enclosed by expanded polytetrafluoroethylene（ePTFE）cuff and that of the control group were not enclosed.Common carotid artery was reconstructed with ipsilateral facial vein bymicrosurgical technique；rabbits were fed with high fat and high cholesterol diet after operation.Intimal thicknesses and lipid deposition in the wallwere observed 4，6 and 8 weeks after operation.The results showed that intimal thickness in control group and experimental group were（119.04±0.42）μm and（89.95±0.08）μm at4 weeks postoperatively.Compared with the control group，intimal thickening in experimental group wasextremely decreased at different time course，lipid deposition in the experimental group（ePTFE group）was significantly decreased at 6，8 weeks after bypass surgery.ePTFE cuff could retard process of accelerated atherosclerosis.

Accelerated atherosclerosis；ePTFE cuff；Intimal hyperplasia；Lipid deposition

S829.1；R544.1

A

1000-3924（2017）01-125-05

2016-04-21

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“血管內(nèi)脂質(zhì)的濃度極化與血管搭橋術(shù)后靜脈血管老化（加速粥樣硬化）現(xiàn)象的相關(guān)性研究”（31170904）

陸娜云（1990—），女，在讀碩士，研究方向：臨床獸醫(yī)學(xué)。E-mail：18516536532＠163.com

*通信作者：徐在品（1970—），男，教授，博士，從事臨床獸醫(yī)學(xué)及生物醫(yī)學(xué)工程研究。E-mail：xuzaipin＠263.net

LU Na-yun1，XU Zai-pin1*，ZHANG Jian-mei1，DENG Xiao-yan，SUN An-qiang，CHEN Li，YANG Hong-tao

（1College of Animɑl Sciences，Gui zhou University，Guizhou 550025，Chinɑ；2Collegeof Biologicɑl＆Medicɑl Engineering，Beijing University of Aeronɑuticsɑnd Astronɑutics，Beijing 100191，Chinɑ）