李林：腹主动脉瘤动物模型的建立

李林 狄长安 李丽亚 金大庆** 李卫民

(1.首都医科大学平谷教学医院，北京 平谷 101200)

【摘要】 目的：通过研究腹主动脉瘤的建立方法，探讨肾动脉平面以下主动脉瘤的治疗方法，为腔内血管外科提供研究方法。方法：实验用猪74头，分别用人工血管成形法、带少许肌肉的腹膜组织成形法、腔内技术动脉瘤成形术三种方法制成腹主动脉瘤模型，通过比较各种方法的优缺点，确定一种效果确切、培训适宜的方法用于相关培训。结果：人工血管成形法制作腹主动脉瘤成功率为97.1%(34/35)，带少许肌肉的腹膜组织成形法成功率为38.1%(8/21)，腔内技术动脉瘤成形术成功率为16.7%(3/18)。结论：人工血管成形法制作腹主动脉瘤模型成功率高，可重复性强，效果良好，是培训腹主动脉瘤腔内隔绝术初学者的良好的培训实验模型。

【主题词】腹主动脉瘤;动物模型;猪

The establishment of abdominal aortic aneurysm animal model

Lilin Dichang’an Liliya Jindaqing Liweimin Pinggu, capital medical university teaching hospital

【Abstract】Objective: Exploring the treatment of aortic aneurysm which locates below the renal artery by studying the building method of abdominal aortic aneurysm , and providing research methods for intracavity vascular surgery. Methods: Sixty pigs were used to establish abdominal aortic aneurysm model with three ways including artificial blood vessels, forming method of peritoneum tissue with a little muscle forming method and cavity technology aneurysm plasty. Appropriate and effect method are confirmed and used for related training through comparing the advantages and disadvantages of the methods. Results: The success rate of the abdominal aortic aneurysm models which were established with artificial blood vessels, forming method of peritoneum tissue with a little muscle forming method and cavity technology aneurysm plasty were 97.1% (34/35), 38.1% (8/21), 16.7% (3/18) respectively. Conclusion:The success rate of the abdominal aortic aneurysm models which were established with artificial blood vessels is high compared with other two ways. The repeatability is strong and the effect is very good . So this training and experimental mode is a good method to train the beginners for abdominal aortic aneurysm.

【Key words】Abdominal aneurysm; animal model; pig

腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)由于其血管和解剖位置的特殊性，历来是外科手术的难点之一。尽管肾动脉水平以下腹主动脉瘤的手术治疗已获得良好的效果，但仍存在手术难度大，创伤大，风险大等缺点。自1991年Parodi最先在世界上应用腔内血管外科技术治疗肾下型腹主动脉瘤以来[1]，该技术以其创伤小、风险较小、并发症较少而迅速在世界范围内开展。我国于1997年也已成功开展了此类手术[2、3]，但腹主动脉腔内隔绝术(Endovascular Arotic Repair EVAR)需要适当的病人、完善的导管室配置、熟练地腔内治疗经验，仍是许多初学者掌握的难题。本模型针对腹主动脉腔内治疗实践机会少、无法短期内掌握这一难题，设计出有效的实验方法，为肾动脉平面以下主动脉瘤的腔内血管外科治疗，提供了实验方法。

1 材料与方法

1.1 动物与手术设备、器械 健康实验用猪，雌雄不限，体重35-40kg。动物手术实验室，麻醉机，人工血管一根，血管缝合线若干，血管解剖器械，头戴式手术放大镜。导管室，动物血管穿刺套装，造影导管，球囊，实验用覆膜支架。

1.2 人工血管成形法 动物用速眠新Ⅱ注射液0.2ml/kg肌肉注射麻醉后固定于手术台上，气管插管。自腹部正中线入腹，向上推开脾脏,向右推开肠管,腹腔自动牵开器显露术野。切开后腹膜,钝性分离腹主动脉旁软组织,剪开腹主动脉鞘,锐性游离腹主动脉。解剖出肾动脉和肠系膜上动脉，测定腹主动脉直径。据腹主动脉直径取人工血管做成2cm×1cm或3cm×1.5cm大小袋状物[见图1]，按1mg/kg自静脉内给予肝素，5min后阻断腹主动脉远近端后切开腹主动脉，然后将袋状物缝至腹主动脉上[见图2]，做成腹主动脉瘤模型，记录腹主动脉阻断时间。经股动脉插管造影，检查模型制备情况[见图3]。同时，我们根据需要，将人工血管缝合位置上移至接近左肾动脉或下移缝合于腹主动脉、髂动脉上，建立不同的腹主动脉分型，以此练习在不同腹主动脉瘤分型上的介入操作。

图3 动脉造影显示动脉瘤

1.3 带少许肌肉的腹膜组织成形法 动物麻醉同上，开腹时同时取带少许肌肉的腹膜组织，将其制成袋状物，然后将袋状物缝至腹主动脉上，做成腹主动脉瘤模型。

1.4 腔内技术动脉瘤成形术 动物麻醉同上，成功后置于造影机上固定，经股动脉穿刺进入腹主动脉，造影后在肾下腹主动脉行球囊扩张，球囊直径选择为10-40mm，逐次增加，压力8bpm，维持5min，间断进行n次，具体根据动脉瘤成形情况而定。

1.4 统计方法 应用SPSS19.0软件进行统计学分析，计数资料的组间比较采用χ2检验，等级资料和非正态分布的计量资料的组间比较采用秩和检验，正态分布的计量资料的组间比较采用独立样本t检验，P<0.05为差异具有统计学意义。< p="">

2 结果

35头猪通过人工血管成形法制成腹主动脉瘤模型，成功34例，1例因术中麻醉过深死亡，成功率为97.1%(34/35)。通过血管造影，动脉瘤均清晰可见，其中10例放置实验用覆膜支架，支架释放后动脉瘤消失。21头猪通过带少许肌肉的腹膜组织成形法制成腹主动脉瘤模型，成功8例，成功率为38.1%(8/21)。4例术中腹膜组织薄弱无法与腹主动脉缝合，5例在行腹主动脉造影时出现动脉瘤破裂死亡，2例在完成动脉瘤后饲养过程中死亡(术后第3天)，尸检显示动脉瘤破裂。2例在试行放置支架时支架撑破动脉瘤导致动物死亡。18头猪通过腔内技术动脉瘤成形术制成腹主动脉瘤模型，成功3例，成功率为16.7%(3/18)，9例反复进行球囊扩张后造影均未显示动脉瘤形成，6例在球囊扩张时腹主动脉破裂死亡。人工血管成形法组成功率明显高于其它两组(P<0.01), p="0.138">0.05)。

所有动物在一月内全部处死，包括实验成功的动物。

统计方法 应用SPSS19.0软件进行统计学分析，计数资料比较采用行*列χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。< p="">

3 讨论

3.1 制作猪AAA模型的目的 AAA动物模型的建立方法很多，不同学者依研究目的不同而不同。许多学者应用弹力蛋白酶(elatase)主动脉壁注

射法是较为符合AAA病理生理状态的实验方法[4、5]。一系列研究表明，elatase具有破坏大动脉中层弹力蛋白结构特性,从而导致瘤性动脉扩张。此法已成功用于大鼠、兔、家猪AAA模型。同时也有与其他方法联合应用的报道,如与胶原酶联合注射、经皮球囊扩张后少量酶注射等。此法在啮齿类动物成功率较高,其AAA形成明显较大型哺乳动物容易。还有学者利用遗传缺陷动物也可诱导AAA模型的建立[6、7、8]。Nishijo等观察到过量盐负荷可使能产生过量血管紧张素II(ATII)的转基因Tsukuba高血压小鼠(THM)胸、腹腔经常出血,出血为源于主动脉弓部或近肾动脉处形成的胸腹主动脉瘤(TAA)破裂。电镜显示THM有VSMC变性和ECM的增生。美国国立卫生院(NIH)的饲养实验表明: Watanabe高脂(WHL)兔可见动脉中层弹力结构破坏及胆固醇沉积,老龄WHL兔往往死于AAA破裂。纤维蛋白原(FBN)是血管壁的主要成分, Ramirez等假定FBN2调节elatase酶原生成,而FBN1提供承力的结构支持,认为基因敲除小鼠提供了旨在研究减少夹层动脉瘤血流动力学应力和基质破坏的动物模型。以上动物模型的建立方法对于动脉瘤的遗传学、免疫学、酶学、病原学研究均有一定意义。也有学者尝试应用替代物建立AAA模型，形成形态及病理生理与AAA基本相近的动物模型。Sanchez等[9]利用内置换能器的梭形聚四氟乙烯膨体(PTEF),间置吻合于蒙古犬的肾下主动脉段,进行测压和支架实验。Criado等[10]利用全层空肠补片建立了直径是近端主动脉2~3倍的犬肾下AAA动物模型,发现若瘤内无支架隔绝,1/3实验犬术后1~6d死于动脉瘤破裂。说明肠壁应用于AAA模型制备有一定限制性。Verbin等[11]用Dacron织片或者自体腹直肌筋膜吻合于犬的主动脉前壁,这种模型较准确地表现了AAA固有栓子和伴行血流的状态,适用于经血管内主动脉修复的研究。我们所建立的AAA模型的目的是为培训腹主动脉瘤腔内隔绝术初学者提供一种可靠的良好的疾病实验模型。

3.2 三种模型制作方法比较结果 人工血管成形法制作腹主动脉瘤模型，效果确切，取材方便，术中操作不复杂，同时可以培训初学者解剖腹主动脉的手术技巧，术后实验用猪可以长期存活，便于进行操作培训。带少许肌肉的腹膜组织成形法制作腹主动脉瘤模型优点是自身取材，经济实惠，但因腹膜组织纤薄，不易于腹主动脉缝合，缝合后的吻合口渗血明显，且制成的动脉瘤有破裂倾向，饲养动物过程中可能因为动脉瘤破裂而导致动物猝死。腔内技术动脉瘤成形术制作腹主动脉瘤模型优点是避免了开腹及主动脉切开，方法简单，但单纯球囊血管瘤成形术，甚至在很高的压力下并不能产生动脉瘤，甚至导致动脉破裂。初期形成的动脉瘤在动物饲养一段时间后由于动脉壁收缩，动脉瘤有消失可能。

3.3本模型的应用价值 我们通过人工血管成形法制作猪腹主动脉瘤模型，方法可靠，取材方便，可重复性强。①进行EVAR治疗AAA的方法学研究: EVAR对手术者导管技术、外科技术、并发症及围手术处理水平的要求很高，且AAA手术本身即带有一定风险。建立AAA动物模型后可用来进行EVAR的操作练习，以提高手术技巧，提高术者操作水平，丰富对并发症处理的经验。②开发国产化腔内隔绝器具的前期课题基础:我们已与北京协和医院血管外科联合进行国产化腔内隔绝器具的开发研究，本模型的成功建立，为国产器具的应用研究奠定了良好的体内应用模型基础。③瘤体内血流动力学的研究对象:瘤体内的血流动力学变化对动脉瘤形态、大小有重要影响。可利用本模型研究瘤壁的受力分布情况,对动脉瘤的进展规律、破裂机制提供血流动力学研究资料。

综上所述，本模型设计通过不同方法的比较选出人工血管成形法，制作成腹主动脉瘤模型，针对性强，制作规范，是培训腹主动脉瘤腔内隔绝术初学者的良好实验动物模型，和进行AAA的血流动力学研究、EVAR围手术期研究极具实用价值的动物模型。

参考文献

[1]Parodi, Barone A, Piraino R et al. Endovascular treatment of abdominal aortic aneurysms: Lessons learned. J Endovasc Surg, 1997, 4( 2):101

[2]景在平，Muller Weifle H. Raithal D et al. 腔内隔绝术治疗腹主动脉瘤.中华外科杂志,1998, 36( 4) : 212

[3]景在平.赵珺. 腹主动脉瘤的微创疗法一腔内隔绝术.中华普通外科杂志，1998, 13( 5):306

[4]Marinov GR, Marois Y,Paris E,et al.Can the infusion of elastase in the abdominal aorta of the Yucatan miniature swine consistently produce experimental aneurysms[J]? J Invest Surg,1997,10(3):129-150.

[5]Dadgar L, Marois Y, Deng X,et al. Arterial wall mechanical characteristics after treatment in collagenase: An in vitro aneurysm model [ J]. Clin Invest Med,1997,20(1):25-34.

[6]Nishijo N, Sugiyama F, Kimoto K,et al.Salt-sensitive aortic aneurysm and rupture in hypertensive transgenic mice that overproduce angiotensin II [J]. Lab Invest,1998,78(9):1059-1066.

[7]Dalessandri KM, Wedemeyer W，Tsukamoto H，et al. Watanabe hyperlipidemic rabbit as a model of aortic degeneration of the medial lamellar elastin unit[J].J Invest Surg,1992,5(1):19-23.

[8]Ramirez F, Pereira L. The fibrillins [J]. Int J Biochem Cell Biol,1999,31(2):255-259.

[9] Sanchez LA, Faries PL, Marin ML,etal. Chronic intraaneurysmal pressure measurement: An experimental method for evaluating the effectiveness of endovascular aortic aneurysm exclusion [J]. J VascSurg. 1997,26(2):222-230.

[10]Criado E, Marston WA, Woosley JT,et al. An aortic aneurysm model for the evaluation of endovascular exclusion prostheses[J]. J Vasc Surg, 1995, 22 (3): 306 -314.

[11] Verbin C, Donayre C, Kopchok G,etal. Anterior patch aortic aneurysm model for the study of endoluminal grafts[J]. J Invest Surg,1995,8(5):381-388.

作者简介：李林(1978-)男，北京市平谷区医院，普通外科主治医师，主要从事血管外科基础与临床研究。