本研究介绍了一种利用氯化铁诱导大鼠上矢状窦血栓形成的可重复、微创动物模型的建立方案，该方法结合丝线结扎技术，并采用激光散斑血流成像和高分辨率超声进行评估。
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摘要
摘要
脑静脉血栓形成（CVT）是一种罕见但可能危及生命的神经系统疾病。动物模型为研究其病理生理机制及评估潜在治疗方法提供了重要平台。本研究介绍了一种改良的大鼠上矢状窦（SSS）血栓形成模型，采用氯化铁（FeCl₃）浸润缝线法。雄性Sprague-Dawley大鼠（220–250 g）接受旁正中头皮切口，并在上矢状窦上方制备一个1 cm的颅骨窗。与传统的正中切口相比，该方法可防止切开的皮肤、颅骨窗及下方硬脑膜之间发生粘连。此外，它避免了缝线结位于上矢状窦上方所造成的干扰，从而提高了超声成像的质量。将一根浸有40% FeCl₃的2-0丝线缝合线3 直接应用于暴露的窦腔，每次5分钟，共两个连续周期。与传统的FeCl3-滤纸法，该技术可最大限度减少对旁矢状位皮层的直接化学损伤。采用激光散斑对比成像技术评估氯化铁（FeCl₃）处理前后的大脑静脉灌注情况。3 应用。血流显著减少证实血栓形成成功。术后7天评估血栓形成及血流动力学变化。 通过 采用高分辨率超声成像，并使用Vevo LAB软件进行分析，以获取血栓的容积和血流动力学数据。该改良模型为临床前CVT研究提供了一种可重复、微创且兼容影像学的实验方法。
引言
脑静脉血栓形成（CVT）是一种特殊类型的脑血管疾病，占所有卒中病例的0.5%-3%，是青年人卒中的重要病因之一1。该疾病的核心病理改变是硬脑膜静脉窦和/或脑静脉内形成血栓，导致脑静脉回流受阻，进而引起颅内压升高、脑水肿、静脉性梗死或出血2。为了更深入地阐明其发病机制并评估新的治疗干预措施，建立可靠且可重复的动物模型至关重要。由于上矢状窦（SSS）是最常受累的部位，且其位置表浅，便于操作2,3，目前的动物实验主要采用上矢状窦血栓形成（SSST）模型。
在各种建模方法中，三氯化铁（FeCl3）诱导法因其操作简便且成本低廉，已成为应用最广泛的技术之一4。在该模型中，局部应用 FeCl3 溶液凭借其强氧化性直接损伤静脉窦内皮，暴露内皮下基质，从而激活血小板聚集和凝血级联反应，最终诱发静脉窦血栓形成5。然而，与其他方法相比，传统的 FeCl3-滤纸模型也存在若干缺点。最关键的问题是 FeCl3 的顺磁性及高磁化率在磁共振成像过程中产生显著的伪影，严重干扰血栓评估和静脉窦再通观察的准确性6。此外，滤纸的形状与上矢状窦（SSS）贴合不佳，容易损伤静脉窦周围脑实质。因此，难以判断 SSS 周围实质损伤是由血栓本身引起，还是由 FeCl3 直接造成的化学性损伤所致。
本研究的总体目标是建立一种改良的FeCl3诱导的上矢状窦血栓形成（SSST）大鼠模型，该模型可减少FeCl3引起的直接皮质损伤，并允许对上矢状窦（SSS）内的血流和血栓大小进行评估。本研究引入了一种结合FeCl3浸渍缝线技术的旁正中入路，可最大限度地减少FeCl3导致的直接皮质化学性损伤，并利用高分辨率超声实现对静脉窦血流及血栓形成的实时、无创且定量的监测。
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方案
本方案已获得首都医科大学动物实验与实验动物福利委员会的批准，批准号为 AEEI-2025-138。所使用的试剂和设备列于材料表中。
1. 建立改良的 FeCl₃ 诱导小鼠颈动脉血栓形成模型3-诱导的大鼠SSST模型
- 选用6-7周龄、体重220-250 g的雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠进行实验。手术前将大鼠适应性饲养1周，并禁食12小时。
- 准备以下试剂、器械和设备：2%戊巴比妥钠溶液、40%三氯化铁（FeCl3）溶液、5%聚维酮碘、75%酒精、生理盐水、眼用软膏、一次性剃刀刀片、手术刀、手术剪、镊子、2-0和4-0丝线缝合线、反向切割针、持针器、1 mL和5 mL注射器、医用胶带、啮齿类动物手术台、带直肠温度探头的加热垫以及微型手持颅骨钻。
- 称重后，皮下注射布托啡诺（0.1 mg/kg）进行术前镇痛。间隔15–20分钟后，按照机构批准的方案，通过腹腔注射2%戊巴比妥钠（50 mg/kg）对大鼠进行麻醉。随后用镊子夹捏后肢皮肤，确认无回缩反应和疼痛反应。
- 涂抹眼用软膏，并使用一次性剃刀刀片剃除大鼠头皮毛发。
- 用医用胶带将大鼠固定于俯卧位的啮齿类动物手术台上，使用加热垫维持体温在37 ± 0.2 °C，并通过直肠探头持续监测核心体温。
- 交替使用 5%聚维酮碘和75%酒精对头皮进行消毒，每种溶液各重复三次。
- 在头皮上做一条15 mm长的旁正中皮肤切口，钝性分离皮下筋膜和骨膜，充分暴露颅骨。
- 使用颅骨钻从人字缝开始，沿矢状缝向前10 mm处磨薄颅骨，直至上矢状窦（SSS）清晰暴露。采用间歇性钻磨技术，避免损伤下方的硬脑膜和上矢状窦，并反复用生理盐水冲洗钻头，防止皮层热损伤。
- 将一段浸有40% FeCl3溶液的10 mm长2-0丝线敷于暴露的上矢状窦表面，持续5分钟，随后更换为另一段新浸润的丝线，再持续作用5分钟。
- 用0.5 mL生理盐水冲洗手术区域三次，以清除残留的FeCl3。
- 使用4-0丝线行间断缝合关闭皮肤切口，随后以聚维酮碘进行消毒。
- 观察大鼠直至完全清醒，然后将其放回笼中。
2. 成功建立模型的评估
注意：在手术过程中，使用激光散斑血流成像技术（LSCI）在开颅窗后、应用 FeCl3 前测量上矢状窦（SSS）的静脉血流，随后在应用 FeCl3 并冲洗手术区域后、缝合皮肤前再次测量。当上矢状窦的静脉血流出现显著下降时，视为模型成功建立。
- 打开激光散斑对比成像系统（LSCI）及相应软件（RFLSI v5.0），然后点击在线模式按钮。
- 调节仪器的高度和位置，直至指示激光位于视野中央。
- 将大鼠置于泡沫平台上，并调整其位置，使硬脑膜窦（SSS）与指示激光对齐。
- 调节放大倍数和焦距，直至图像清晰显示。将伪彩图像的阈值下限和上限分别设置为10和200，以优化伪彩图像的视觉效果。
- 点击设置感兴趣区域（ROI）按钮，选择圆形工具，并勾画出SSS区域。
- 点击记录按钮，获取静脉血流数据，并同时采集原始图像和伪彩图像。
3. 血栓面积/体积及血流动力学变化的评估
注意：手术后数天至数周，使用高分辨率超声评估血栓变化和血管再通情况。
- 准备以下药品、器械和设备：异氟烷、超声耦合剂、一次性剃刀刀片、医用胶带、小动物麻醉机、高分辨率小动物超声及光声成像系统、70 MHz 超高频率 UHF57x 线性阵列换能器以及三维采集电机。
- 安装三维采集电机和 UHF57x 换能器，然后初始化电机。
- 在诱导室中使用含 3% 异氟烷和 1 L/min 氧气的混合气体对大鼠进行麻醉。
- 将大鼠俯卧位放置于 37 °C 恒温成像板上，用医用胶带轻轻固定其头部和四肢，并通过鼻罩持续给予 1.5%–2% 异氟烷以维持麻醉状态。
- 使用一次性剃刀刀片剃除头皮毛发以暴露检测区域，随后涂抹超声耦合剂。
- 调整大鼠相对于换能器的位置和方向，直至上矢状窦（SSS）及管腔内血栓清晰可见。
- 采用 B 模式下的 3Dimaging 功能，以 0.04 mm 的步长，在矢状面和冠状面获取上矢状窦（SSS）的连续断层图像。
- 使用彩色多普勒模式观察上矢状窦（SSS）内的血流情况，然后应用脉冲波（PW）多普勒模式测量血流速度。
- 在大鼠完全清醒后停止麻醉，并将其放回笼中。
- 导出图像并使用 Vevo LAB 软件进行分析，记录上矢状窦（SSS）内血栓的最大矢状面和冠状面横截面积及其体积，同时记录窦内最大血流速度。
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结果
改良的 FeCl3 诱导 SSST 模型示意图见图 1。实验结果表明，在将 FeCl3 饱和的丝线缝合线应用于 SSS 后，激光散斑血流成像（LSCI）检测到局部血流显著减少，提示静脉窦成功闭塞，并证实了 LSCI 对动态灌注变化的检测敏感性（图 2）。术后第 7 天，小动物超声确认 SSS 内血栓形成，并伴有管腔部分再通（图 3）。采用 Vevo LAB 软件分析超声图像，获取血栓的横截面积（矢状面和冠状面）、血栓体积以及残余管腔内的血流速度（图 3 和 图 4）。
这些结果共同表明，结合使用经三氯化铁（FeCl3）浸泡的缝线与成像方法，能够可靠地在活体（in vivo）条件下建立、监测并量化硬脑膜静脉...
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讨论
CVT 是一种罕见但可能危及生命的特殊类型脑血管疾病1。为了进一步研究其病理机制并开发有效的干预策略，研究人员已建立了多种 SSST 动物模型，主要包括 SSS 结扎或闭塞7,8,9、促血栓物质注射10、自体血凝块注射11、光化学诱导12以及 FeCl₃ 诱导4。在这些模型中，SSS 结扎或闭塞模型无法模拟血栓的自发溶解过程，因此不适用于治疗效果的评估13；促血栓物质注射存在药物扩散至全身循环的风险，可能引起非靶部位血栓形成8；尽管自体血凝块注射可实现栓塞，但并未涉及静脉血栓形成的核心病理机制，如血管内皮损伤、血流动力学异...
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
本工作得到中国国家自然科学基金（82401527）的支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1 mL 注射器 | 深圳华影生物科技有限公司 | 21-3020 | |
| 2-0 丝线缝合线 | 上海浦东金环医疗用品有限公司 | A224 | |
| 3D 采集电机 | Fujifilm VisualSonics | https://www.visualsonics.com/gallery/extended-3d-motor | |
| 4-0 丝线缝合线 | 上海浦东金环医疗用品有限公司 | A222 | |
| 5% 聚维酮碘 | 山东利康医疗科技有限公司 | https://www.lircon.cn/products_details/100.html | |
| 5 mL 注射器 | 深圳华影生物科技有限公司 | 21-3023 | |
| 一次性剃须刀片 | 东阳金敏贸易有限公司 | ST300 | |
| FeCl3 | Macklin | I811935 | |
| 加热垫 | 深圳华影生物科技有限公司 | 36-0001 | |
| 异氟烷 | RWD 生命科学 | R510-22-10 | |
| 激光散斑成像系统 | RWD 生命科学 | RFLSI III | |
| 线阵换能器 | Fujifilm VisualSonics | UHF57x | |
| 医用胶带 | 苏州康力达医疗器械有限公司 | B02 | |
| 微型手持颅骨钻 | RWD 生命科学 | 78001 | |
| 持针器 | RWD 生命科学 | F31025-13 | |
| 生理盐水 | 上海碧云天生物科技有限公司 | ST341-500ml | |
| 眼科软膏 | 深圳华影生物科技有限公司 | 19-7223 | |
| 反向切割缝合针 | 上海浦东金环医疗用品有限公司 | TJ-3-514 | |
| 啮齿类动物手术平台 | 上海玉研科学仪器有限公司 | 30150 | |
| 手术刀片 | RWD 生命科学 | S31015-01 | |
| 手术刀柄 | RWD 生命科学 | S32003-12 | |
| 小动物麻醉机 | RWD 生命科学 | R500 | |
| 小动物超声与光声成像系统 | Fujifilm VisualSonics | Vevo F2 | |
| 平头镊 | RWD 生命科学 | F12013-10 | |
| 戊巴比妥钠 | Sigma-Aldrich (上海) 贸易有限公司 | P3761 | |
| 手术剪 | RWD 生命科学 | S14014-10 | |
| 有齿镊 | RWD 生命科学 | F12011-13 | |
| 超声耦合剂 | 山东利康医疗科技有限公司 | https://www.lircon.cn/products_details/230.html |
参考文献
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