大鼠主动脉或下腔静脉补片血管成形术

摘要

我们建立了一种可用于小直径静脉或动脉的心包补片血管成形术模型。该模型可用于比较静脉和动脉新生内膜增生的形成。

摘要

心包补片常用于血管外科手术中闭合血管。为了便于研究补片上形成的新生内膜增生，我们建立了一种大鼠补片血管成形术模型，该模型可应用于静脉或动脉，分别形成补片静脉成形术或补片动脉成形术。本文讨论了该模型的技术细节。分离肾下腔静脉或主动脉，并在其近端和远端进行夹闭。在6至8周龄的Wistar大鼠肾下腔静脉或主动脉上做3 mm的静脉切开或动脉切开。随后使用牛心包补片（3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm）并以10-0尼龙缝线缝合切口。与动脉补片相比，静脉补片在术后第7天表现出更明显的新生内膜增厚。这种新型的心包补片血管成形术模型可用于研究血管生物材料上的新生内膜增生，也可用于比较动脉与静脉环境之间的差异。

引言

血管外科医生通常使用心包补片（无论是牛源性还是猪源性）来闭合血管，以降低再狭窄的风险^1,2。在动脉手术中，与直接缝合相比，心包补片血管成形术可降低再狭窄的发生率^3,4。静脉补片成形术也以类似方式用于闭合静脉，但其应用频率低于动脉手术^5,6。补片通常在其管腔表面形成新生内膜增生；然而，新生内膜形成的机制仍不明确，尤其是在动脉与静脉环境中新生内膜形成差异的比较方面。我们先前的研究表明，心包补片在动脉和静脉环境中均能吸引祖细胞，且静脉补片成形术的新生内膜形成较动脉补片更为显著^7,8。

本研究描述了一种用于心包补片血管成形术的大鼠模型，该模型常用于静脉和动脉的闭合，可用于研究新生内膜的形成；此方法是临床上常用于人类患者的手术技术的小型动物模型。与小鼠模型相比，大鼠模型的血管直径更大，有利于手术操作的技术实施，并有助于缩短该模型的学习曲线。

方案

必须获得相应的机构动物护理和使用委员会的批准，以表明您的实验方案符合所在机构动物研究伦理委员会的指导方针。

1. 麻醉与术前操作

1. 将体重约200 g的雄性Wistar大鼠置于亚克力诱导室中，通过吸入含3%异氟烷和1 L/min氧气的混合气体进行麻醉。
2. 通过夹捏足趾和尾部无反应来确认麻醉深度。在动物麻醉期间，于眼部涂抹眼膏以防止角膜干燥。将每只大鼠仰卧位固定于塑料手术板上，并佩戴硅胶面罩，通过持续吸入方式给予2–3%异氟烷。在动物未恢复足够意识以维持胸卧位之前，不得离开无人看护状态。
3. 佩戴无菌手套后，使用脱毛剂去除腹部腹侧的毛发。此时通常通过皮下或腹腔途径给予布托啡诺。

2. 手术操作

1. Patch venoplasty
   1. 手术前，使用显微剪刀将牛心包补片修剪为 3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm 的尺寸。将补片置于细胞培养皿中，用 10 mL 无菌生理盐水浸泡 5 分钟。
   2. 根据所在机构的规程，使用局部消毒剂准备切口部位，并铺置手术巾。手术全程佩戴无菌手套并使用无菌器械，以维持无菌操作。 可在计划皮肤切口的部位注射局部麻醉剂。
   3. 使用手术刀从剑突水平至耻骨上方做正中腹部切口。
   4. 置入拉钩，将所有肠管从腹腔向右侧翻出。用浸有生理盐水的纱布包裹肠管。
   5. 暴露肾下腔静脉（IVC）。补片植入部位位于肾静脉起始水平下方约 2 mm 处；在此处游离腔静脉。使用 6-0 尼龙缝线结扎并切断该水平的所有腰静脉和属支静脉。
   6. 在肾下腔静脉的近端和远端各放置两个显微外科夹。使用 25 G 针头穿刺腔静脉前壁进行静脉切开，然后用剪刀将其扩大至约 3 mm（图 1A）。
   7. 使用连续或间断的 10-0 尼龙缝线将补片缝合于静脉切口处（图 1B）。
   8. 完成静脉成形术的关闭。先移除远端夹钳以排出补片内气体，再移除近端夹钳以恢复腔静脉血流。
   9. 观察 30 秒且不加压，确认止血完全。将肠管复位至正常解剖位置。根据批准的动物实验规程，使用连续缝合法关闭腹部切口。
2. Patch arterioplasty
   1. 手术前，使用显微剪刀将牛心包补片修剪为 3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm 的尺寸。将其浸泡于无菌生理盐水中。
   2. 使用局部消毒剂准备切口部位，并铺置手术巾。手术全程佩戴无菌手套并使用无菌器械，以维持无菌操作。
   3. 使用手术刀从剑突水平至耻骨上方做正中腹部切口。
   4. 置入拉钩，将所有肠管从腹腔向右侧翻出。用浸有生理盐水的纱布包裹肠管。
   5. 暴露腹主动脉。补片植入部位位于肾动脉起始水平下方约 2 mm 处；在此处游离主动脉。使用 6-0 尼龙缝线结扎并切断该水平的所有腰动脉。
   6. 夹闭肾下腹主动脉。使用 25 G 针头穿刺主动脉前壁进行动脉切开，然后用剪刀将其扩大至约 3 mm（图 1C）。
   7. 使用连续的 10-0 尼龙缝线将补片缝合于动脉切口处（图 1D）。完成动脉成形术的关闭。先移除远端夹钳以排出补片内气体，再移除近端夹钳以恢复主动脉血流。
   8. 观察 30 秒且不加压，确认止血完全。将肠管复位至正常解剖位置。根据批准的动物实验规程，使用连续缝合法关闭腹部切口。

3. 术后操作步骤

1. 关闭腹腔后，停止麻醉。根据机构动物护理和使用委员会推荐的指导原则，进行术后护理，包括镇痛和伤口护理。
2. 镇痛可采用0.1 mg/kg剂量的丁丙诺啡，术后24小时内每间隔不少于12小时肌肉注射一次。每天在动物房内检查动物状态，确保其顺利度过围手术期并得到充分的术后疼痛治疗。动物在接受手术后，未完全恢复前不得与其他动物同笼饲养。

结果

补片血管成形术后，静脉补片组（n = 42）和动脉补片组（n = 24）均未发生血栓形成。术后第7天，两组动物无论使用静脉或动脉补片，存活率均为100%。

第7天收获补片，并用苏木精和伊红染色，新内膜厚度的比较方法如前所述⁷。由于补片与新内膜之间存在明显的形态学差异，因此很容易区分新内膜。在静脉补片中，补片管腔侧存在一层明显增厚的新内膜，且新内膜中积聚了更多的细胞（图2A、2C）；而在动脉补片中，新内膜层则明显较薄，仅有少量细胞附着于补片管腔侧（图2B、2D）。静脉补片中的新内膜显著厚于动脉补片（图2E）。第14天的结果与此相似（数据未显示）。这些结果表明，与其他模型相比，补片血管成形术模型可在较短时间内获得更厚的新内膜，具有明显优势。

讨论

我们描述了一种可在大鼠静脉或动脉中使用的补片血管成形术模型，分别建立补片静脉成形术或补片动脉成形术。利用该心包补片模型，我们发现大鼠下腔静脉补片成形术后出现显著且稳定的新生内膜增生，而主动脉补片动脉成形术则相对较少（图2）^7,8。

有几个技术要点值得注意。在主动脉血管成形术中，缝线必须足够紧密且数量充足或间距合理，以防止在动脉高压环境下发生血液渗漏。在下腔静脉（IVC）血管成形术中，所有手术操作均需格外小心和轻柔，因为下腔静脉管壁极薄且脆弱。此外，植入部位周围的腰静脉和细小属支静脉必须仔细分离并结扎，以防出血。在动脉和静脉手术中，应先移除远端血管夹，以排出管腔内的空气，避免发生肺空气栓塞；随后再移除近端血管夹，以恢复远端血流。 最后，在穿刺主动脉或下腔静脉壁时，切勿穿破后壁；若不慎穿破后壁，应使用10-0缝线缝合破口。

主动脉补片血管成形术的一个缺点是后期可能发生假性...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
牛心包补片	LeMaitre Vascular
血管夹	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5424
持夹钳	Roboz Surgical Instrument Co	RS-5410
10-0 Prolene 缝线	Arosurgical Co.	T05A10N10-13