pca球囊封堵豬冠狀動脈建立左室前壁急性心肌梗死模型的實驗研究

pca球囊封堵豬冠狀動脈建立左室前壁急性心肌梗死模型的實驗研究

隨著我國人民生活水平的提高，冠狀動脈硬化性心臟病和心臟病的發(fā)病率逐年增加。其中，約20%的患者發(fā)展為室壁瘤，導致室性心律失常和室壁瘤嚴重。因此，室壁腫瘤及其后續(xù)研究已成為基礎和臨床研究的熱點。以往的實驗常采用開胸法建立冠狀動脈室壁瘤的動物模型,創(chuàng)傷大,動物生存率較低,且需要呼吸道管理。隨著介入技術的發(fā)展,運用PTCA球囊堵閉冠狀動脈LAD造成心肌梗死已成為可能。本文運用非開胸法建立了急性心肌梗死后室壁瘤的動物模型,現(xiàn)報告如下。方法一、所需材料的類型家豬7只,雌雄不拘,體重20~30kg。PTCA手術所需材料包括各種導絲(長、短導絲及球囊導絲)、動脈鞘、各種導管(冠狀動脈造影導管、豬尾導管及7Fguiding管等)以及壓力泵等,均為Medtronic公司產(chǎn)品。二、靜脈路徑建立豬禁食8小時后,肌肉注射氯胺酮(10mg/kg)和阿托品(25μg/kg)誘導麻醉。清洗固定后,選取耳緣靜脈建立靜脈通路,靜脈注射戊巴比妥(60mg/kg)麻醉動物,靜脈注射0.9%NaCl和青霉素240萬單位。根據(jù)肢體運動情況每隔1小時左右重復靜脈注射相同劑量的戊巴比妥,使豬保持麻醉狀態(tài),并注意豬的呼吸情況。三、豬心肌梗死損傷的等溫和壓力監(jiān)測常規(guī)消毒鋪巾,經(jīng)頸總動脈(n=6)和右側(cè)股動脈(n=1)置入7F動脈鞘。分離同側(cè)頸靜脈或股靜脈,置入5F血管鞘。在X線下經(jīng)此鞘插入5F電生理導管至右心室或右心房,以備起搏或作他用。此時彈丸式靜脈注入肝素5000U,后每隔1小時追加注射肝素1000U。經(jīng)動脈鞘置入5F豬尾導管至左心室,行左心室造影。從頸動脈途徑者以5F3.5L右冠狀動脈造影導管、從股動脈徑路者以5F3.0L左冠狀動脈造影導管分別行左、右冠狀動脈造影,觀察豬冠狀動脈的分布情況。繼將7F3.5L右冠大腔指引導管(頸動脈途徑)或7F3.0L的左冠大腔指引導管(股動脈徑路)置于左冠狀動脈開口,造影后置入PTCA球囊導絲,在導絲指引下置入2.0mm或2.5mm的球囊至左前降支(LAD)第一對角支的遠端,預適應3~4次,每次球囊充盈20秒,間隔3~5分鐘。以3~4atm打開球囊堵閉LAD,造影示球囊遠端血流中斷。150分鐘后撤除球囊及鞘管,血管結(jié)扎止血,停止麻醉后動物很快清醒。術中予連續(xù)心電監(jiān)護以及動脈內(nèi)壓力監(jiān)測,必要時做血氣分析及血電解質(zhì)檢測。術后每天肌肉注射青霉素80萬單位,持續(xù)三天。術前、術中每隔半小時及術后每隔6小時留取12次血清標本作肌鈣蛋白I(cTnI)檢測。四、超聲檢查的前提是室壁運動及室壁瘤的形成情況,及一般手術球囊堵閉后2周和6周再次行左心室及冠狀動脈造影,了解LAD通暢及左室室壁瘤形成情況。術前、術后1小時、2周及6周行心臟二維超聲檢查。根據(jù)美國超聲協(xié)會推薦的室壁運動和室壁瘤的診斷標準,觀察室壁運動及室壁瘤的形成情況。病理檢查室壁瘤的部位、大小等。五、統(tǒng)計方法數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差表示,數(shù)據(jù)以自身對照t檢驗進行處理。結(jié)果一、堵閉手術情況7只豬均成功完成左心室及冠狀動脈造影,PTCA球囊成功導入LAD第一對角支遠端(圖1),5只豬堵閉180分鐘,另2只分別在堵閉120和20分鐘后因誘發(fā)室顫搶救無效死亡。平均手術時間(不包括堵閉的150分鐘)為45±20分鐘,平均X線照射時間為15±7.5分鐘。堵閉術后2周及6周再次行冠狀動脈和左心室造影,其中4只家豬堵閉的LAD無血流出現(xiàn),1只家豬LAD在術后2周恢復血流供應,5只存活家豬均有室壁瘤形成(圖2)。室壁瘤主要位于左室前壁(5/5)、心尖(4/5)和前間隔部(5/5)。二、q波的發(fā)生時間LAD堵閉3~5分鐘即在Ⅰ、aVL、V1~V5導聯(lián)出現(xiàn)ST段抬高,隨著堵閉時間的延長ST段逐漸升高,60分鐘左右到達最高點(4.2±0.8mV)。堵閉1.5~2小時后這些導聯(lián)上出現(xiàn)壞死性Q波,并在其后6周中持續(xù)存在。ST段約在2周后降至基線。LAD堵閉90分鐘后cTnI開始升高,平均12小時達到峰值,72小時后基本恢復至術前水平(表1)。三、室壁運動減弱發(fā)生情況術前心臟二維超聲檢查均正常;術后1小時檢查發(fā)現(xiàn)局部室壁運動減弱發(fā)生在心室前間隔(2/5)、心尖(1/5)、左心室前壁和心尖(2/5);術后2周左心室均有室壁瘤形成,室壁瘤主要分布于左室前壁、心尖和前間隔部。四、梗塞部位部位3只家豬分別在堵閉術后7周、10周和16周處死。大體標本示室壁瘤區(qū)顏色變白,境界分明;3只豬的梗塞部位基本一致,分別位于心尖、左室前壁和前間隔部(圖3);梗塞區(qū)心肌平均厚度1.6mm,面積分別為7.8cm2、12.2cm2和15.6cm2。急性心肌梗死后室壁瘤的建立和探索在所有用于冠心病研究的動物中,豬冠狀動脈的分布及血流供應與人體幾乎一致,而狗、羊或鼠類均與人的冠狀動脈系統(tǒng)有一定偏差,因而豬是研究冠心病較好的動物。我們的結(jié)果顯示,豬冠狀動脈包括左側(cè)和右側(cè)冠狀動脈,左冠狀動脈又分為前降支和回旋支;堵閉左前降支后,心電圖Ⅰ、aVL及V1,3,5導聯(lián)上ST段抬高,有病理性Q波形成,前壁、心尖和前間隔形成室壁瘤;心電圖和心肌cTnI的演變過程與人體心肌梗死的過程也基本一致。以上均足以證明家豬可作為研究冠心病的較好的動物模型。以往的實驗主要通過開胸結(jié)扎在體或離體心臟的不同部位的冠狀動脈建立心肌梗死后室壁瘤模型,此方法已沿用多年,動物的創(chuàng)傷大、死亡率高、術后恢復較慢、難于飼養(yǎng),且實驗的學習過程較長。隨著冠心病介入治療的開展和普及,冠狀動脈造影、PTCA等技術日臻成熟;廢棄的導管、導絲和球囊等仍可用于動物實驗,降低實驗成本,因而國外于九十年代初開始運用介入的方法堵閉冠狀動脈建立大型動物的心肌梗死后室壁瘤的模型。本研究運用非開胸的方法建立了心肌梗死后室壁瘤的大型動物模型,發(fā)現(xiàn)非開胸法(即介入的方法)可以在有條件的單位迅速開展。在我們的實驗中,無1例因為球囊不能置入導致實驗失敗;但由于選用的豬較小,選用股動脈徑路時無合適的左冠狀動脈大腔指引導管,右冠狀動脈大腔指引導管也不能使用,實驗的難度和時間有所增加、延長。改用頸動脈途徑后,采用右冠狀動脈大腔指引導管可很快將球囊置入于LAD;術后盡管結(jié)扎了一側(cè)頸動脈,豬仍能很快清醒,不影響成活時間。其他介入檢查可從另一側(cè)頸動脈或兩側(cè)股動脈置入鞘管,且即使結(jié)扎了兩側(cè)股動脈豬仍能正?；顒印Ｖ斏鞯穆樽磉^程是完成實驗的重要保障。在予以氯胺酮誘導麻醉時同時使用阿托品可減少呼吸道的分泌,保持呼吸道通暢,術中可酌情再次注射阿托品以保證呼吸道暢通,多數(shù)情況下可不使用呼吸機。手術過程中的心電、呼吸監(jiān)護及血氣分析等也有助于實驗的順利完成。在實施球囊完全堵閉之前須進行家豬心肌細胞的缺血預適應,以防出現(xiàn)心室顫動,預適應的時間可根據(jù)堵閉后室性心律失常的發(fā)生及心電圖ST-T抬高情況而定。手術中應注意補充鉀、鎂等電解質(zhì),減少室顫的發(fā)生率。本實驗表明:運用PTCA球囊堵閉