微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈球囊封堵術(shù)在豬急性心肌梗死模型中的應(yīng)用

微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈球囊封堵術(shù)在豬急性心肌梗死模型中的應(yīng)用

近年來(lái)，心血管疾病的發(fā)病率逐年升高。據(jù)研究，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的肌腱移植可以修復(fù)壞死心肌，改善心肌功能。但是目前骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)用于人體還有許多問(wèn)題尚待解決,需要大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí),由于豬的冠狀動(dòng)脈解剖更接近人,故我們選用豬作為研究冠心病的模型是較恰當(dāng)?shù)?。材料和方?試驗(yàn)對(duì)象蘇中幼豬,30～35kg,雌雄不拘,購(gòu)自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物場(chǎng)。2f動(dòng)脈劍的造模改造選擇Cordis公司各種長(zhǎng)、短導(dǎo)引鋼絲,6F動(dòng)脈鞘管,左冠狀動(dòng)脈造影導(dǎo)管和左室造影豬尾導(dǎo)管,6F左冠狀動(dòng)脈大腔指引導(dǎo)管以及2.0和2.5mm球囊或灌注球囊導(dǎo)管以及壓力泵等。3心電監(jiān)護(hù)的選擇豬禁食8h,肌肉注射氯胺酮10mg/kg誘導(dǎo)麻醉,將豬清洗干凈后,固定四肢于特殊木板上,胸部、四肢局部去毛,心電監(jiān)護(hù)采用I、V1、V3導(dǎo)聯(lián)。用套管針在豬耳后大靜脈處建立靜脈通路,緩慢靜脈推注5ml3%戊巴比妥鈉,0.5mg阿托品,以3L/min流量給氧,術(shù)中保持麻醉狀態(tài),每隔1h追加戊巴比妥鈉2ml或視肢體運(yùn)動(dòng)情況給藥。4普通高血壓之血tritactizae常規(guī)消毒鋪巾,取豬右側(cè)腹股溝部位,1%利多卡因局部麻醉,切開皮膚,鈍性分離暴露右側(cè)股動(dòng)脈。穿線結(jié)扎其遠(yuǎn)端,穿刺針小心刺入動(dòng)脈,通過(guò)穿刺針迅速送入導(dǎo)絲,沿導(dǎo)絲送入6F動(dòng)脈鞘管,隨即彈丸式靜脈注入肝素8000U,手術(shù)過(guò)程中每隔1h追加2000U。經(jīng)動(dòng)脈鞘管置入5F豬尾導(dǎo)管至左心室行左室造影。以5F左冠狀動(dòng)脈造影導(dǎo)管行左冠狀動(dòng)脈造影,隨后將6F左冠大腔指引導(dǎo)管置于左主干開口,經(jīng)該導(dǎo)管置入0.014英寸的PTCA導(dǎo)絲至左前降支(leftanteriordesendingcoronaryartery,LAD)遠(yuǎn)端。經(jīng)導(dǎo)絲置入2.0mm或2.5mm的球囊(根據(jù)LAD直徑大小選擇),以4～6個(gè)大氣壓打開球囊,每次球囊充盈30s后放開以恢復(fù)血流,間隔5min重復(fù)充盈球囊,共預(yù)適應(yīng)5次,觀察球囊堵閉過(guò)程中動(dòng)脈內(nèi)壓力、心電圖ST-T變化及有無(wú)心律失常等,如出現(xiàn)頻發(fā)室早、短陣室性心動(dòng)過(guò)速或心室顫動(dòng)等情況可考慮延長(zhǎng)預(yù)適應(yīng)時(shí)間。如無(wú)異常,則以4～6個(gè)大氣壓打開球囊堵閉LAD,造影示球囊遠(yuǎn)端血流中斷,持續(xù)120min之后,小心撤除球囊。再次造影觀察血供情況,直至血管完全閉塞后退出鞘管,結(jié)扎血管止血。術(shù)中連續(xù)心電監(jiān)護(hù)及氧氣吸入,術(shù)后靜脈注射青霉素240萬(wàn)U,手術(shù)切口處予硫酸阿米卡星局部注射預(yù)防感染。術(shù)前及術(shù)后留取2次全血(每次2ml)標(biāo)本作心肌肌鈣蛋白I(cTnI)檢測(cè)。術(shù)后至少4周待相關(guān)檢查做完后處死動(dòng)物,取出心臟行病理切片檢查。6統(tǒng)計(jì)方法數(shù)據(jù)用xˉ±sxˉ±s表示,自身對(duì)照t檢驗(yàn)。結(jié)果1呼吸停閉手術(shù)21只實(shí)驗(yàn)豬均成功進(jìn)行了冠狀動(dòng)脈造影和球囊堵閉術(shù)。1只因失血過(guò)多死亡,2只于堵閉結(jié)束撤管時(shí)突然出現(xiàn)緩慢性心律失常伴呼吸驟停,經(jīng)阿托品、呼吸興奮劑及氣管插管等措施搶救無(wú)效死亡。平均手術(shù)時(shí)間(145±20)min,平均X線曝光時(shí)間(20±5)min。堵閉術(shù)后當(dāng)時(shí)造影提示LAD血管無(wú)血流出現(xiàn)。術(shù)后1月造影顯示LAD遠(yuǎn)端血管閉塞或明顯變細(xì)伴血流緩慢。2堵閉過(guò)程中導(dǎo)聯(lián)的行為L(zhǎng)AD球囊堵閉后1min內(nèi)即出現(xiàn)心電圖改變,在I、V1、V3導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)T波高尖、ST段抬高或壓低,5min后Ⅰ、V1、V3導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)ST段明顯抬高,并隨著堵閉時(shí)間的延長(zhǎng)ST段進(jìn)一步升高,最終呈單向曲線,見圖1。堵閉1h后,上述導(dǎo)聯(lián)上出現(xiàn)壞死性Q波,此后持續(xù)存在。堵閉后1.5h開始出現(xiàn)cTnI增高,平均12h達(dá)到峰值,72h后恢復(fù)術(shù)前水平。3室壁瘤區(qū)形態(tài)模型建立1月后處死動(dòng)物,取出心臟,大體標(biāo)本發(fā)現(xiàn):多數(shù)有室壁瘤形成,室壁瘤區(qū)大致呈圓形,顏色蒼白,境界分明,瘢痕組織較正常組織明顯變薄,為透壁性梗死,梗死部位基本一致,多位于心尖部和左室前壁,見圖2。病理切片顯示疤痕處大量結(jié)締組織增生,炎癥細(xì)胞增生、血管鈣化及閉塞。4緊急處理及預(yù)防手術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)最多的并發(fā)癥為室性心律失常,包括室性早搏、室性心動(dòng)過(guò)速及心室顫動(dòng),常發(fā)生于冠狀動(dòng)脈剛剛堵閉時(shí)或心肌再灌注時(shí)。對(duì)于單個(gè)室性早搏,一般不予處理,但需嚴(yán)密觀察,并做好各種搶救準(zhǔn)備,一旦發(fā)生惡性心律失常,則應(yīng)立即進(jìn)行緊急處理。對(duì)于室性心動(dòng)過(guò)速或心室顫動(dòng),立即給予360J體外除顫,直至恢復(fù)竇性心律,見圖3。術(shù)前予以缺血預(yù)適應(yīng)、預(yù)防性靜脈給予利多卡因和補(bǔ)充鉀鹽可明顯減少室性心律失常的發(fā)生。對(duì)于出現(xiàn)心動(dòng)過(guò)緩的實(shí)驗(yàn)豬,靜脈給予阿托品1～2mg可提高心率。出現(xiàn)呼吸驟停時(shí)及時(shí)行心肺復(fù)蘇,除靜脈注射呼吸興奮劑外,應(yīng)行輔助人工呼吸包括體外按壓或氣管插管。有效的輔助呼吸方式為從上腹部向頭部方向按壓。若出現(xiàn)呼吸抑制,提示預(yù)后不良,多難以成功救治,21頭豬中有2頭術(shù)中死于呼吸驟停。手術(shù)方式的選擇及并發(fā)癥的防治冠心病介入治療技術(shù)的成熟及其普及為心肌梗死動(dòng)物模型的建立提供了新的途徑。應(yīng)用臨床上使用過(guò)的導(dǎo)管、導(dǎo)引鋼絲和球囊建立動(dòng)物模型,可大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本。與傳統(tǒng)方法(開胸法結(jié)扎冠狀動(dòng)脈造成心肌梗死動(dòng)物模型)相比,微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈球囊堵閉法技術(shù)簡(jiǎn)單、創(chuàng)傷小、死亡率低、動(dòng)物恢復(fù)快,凡能進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影及PTCA手術(shù)的單位均能開展。實(shí)驗(yàn)中對(duì)豬的冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果顯示:豬的左側(cè)與右側(cè)冠狀動(dòng)脈的走向與分布與人類相似。應(yīng)用球囊堵閉LAD遠(yuǎn)端后,心電圖Ⅰ、V1及V3導(dǎo)聯(lián)ST段抬高,同時(shí)伴心肌肌鈣蛋白(cardiactroponinI,cTnI)升高,最終形成Q波。其心肌梗死心電圖演變過(guò)程與人類相同。4周后心臟病理標(biāo)本顯示室壁瘤位于左心室前壁和心尖部位,與人體LAD閉塞后產(chǎn)生的位置相一致,證明豬可作為研究冠心病心肌梗死后心室重構(gòu)、心功能變化、心肌電生理改變等病理生理改變的較好動(dòng)物模型,為進(jìn)一步模擬人體自身干細(xì)胞移植提供了可能。本實(shí)驗(yàn)所用麻醉為肌注氯胺酮誘導(dǎo)加靜脈注射戊巴比妥鈉,手術(shù)時(shí)局部應(yīng)用1%利多卡因。此種麻醉方式可使豬在整個(gè)手術(shù)過(guò)程中處于合適的麻醉狀態(tài),利于手術(shù)的進(jìn)行,尤其是球囊堵閉時(shí),需要較好的安靜狀態(tài)。豬的皮下組織較疏松,傳統(tǒng)的血管穿刺法常常難以成功,我們采用手術(shù)鈍性分離法暴露股動(dòng)脈,直接穿刺血管。豬的股動(dòng)脈位置較深,且有肌肉覆蓋,小心的鈍性分離皮下組織除可清楚顯示股動(dòng)脈外,還可保護(hù)神經(jīng)及血管,簡(jiǎn)化穿刺過(guò)程,縮短手術(shù)時(shí)間。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中并發(fā)癥的及時(shí)處理是保證手術(shù)成功的關(guān)鍵。本研究所有實(shí)驗(yàn)豬術(shù)中均有并發(fā)癥出現(xiàn),主要并發(fā)癥為冠狀動(dòng)脈堵閉時(shí)及再灌注時(shí)發(fā)生的室性心律失常,此外緩慢性心律失常及呼吸驟停并非少見。對(duì)于上述并發(fā)癥,首先是預(yù)防,適當(dāng)?shù)娜毖A(yù)適應(yīng)及靜脈應(yīng)用利多卡因可大大減少室性心律失常的發(fā)作。缺血預(yù)適應(yīng)一般進(jìn)行5次,每次30s,間隔5min,而利多卡因則在缺血預(yù)適應(yīng)前就先靜脈注射,然后予以維持。輸液中適當(dāng)補(bǔ)鉀有助于惡性心律失常的預(yù)防與處理。豬的凝血功能較人強(qiáng),肝素使用量較大,它可預(yù)防血栓形成,不至于使梗死面積過(guò)大,保證存活率。我們一般穿刺血管后即給予8000U,以后每隔2h追加2000U。這一劑量對(duì)于體重在(35±5)kg的豬來(lái)說(shuō),既能有效防止大面積血栓形成,又可避免術(shù)后出血。迅速有效的處理并發(fā)癥是保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存活的另一關(guān)鍵,尤其是針對(duì)室性心律失常的處理。一般單個(gè)室性早搏無(wú)需處理,但需給予足夠的重視,因?yàn)樗芸赡芤l(fā)室性心動(dòng)過(guò)速甚至心室顫動(dòng)。多形性室性早搏可能是心室顫動(dòng)的前奏,及時(shí)給予抗心律失常藥物如利多卡因或靜脈給予可達(dá)龍是必要的。一旦出現(xiàn)室性心動(dòng)過(guò)速或心室顫動(dòng)需立即用最大能量除顫,除顫部位為豬胸廓兩側(cè),該部位需事先剃毛以保證除顫電極緊密接觸。可反復(fù)除顫,本實(shí)驗(yàn)中有一頭豬先后除顫9次方成功。除顫后可出現(xiàn)一過(guò)性心動(dòng)過(guò)緩,此時(shí)可適當(dāng)靜脈應(yīng)用阿托品,必要時(shí)給予臨時(shí)起搏治療。豬的心率一般為(150±15)次/min,如果實(shí)驗(yàn)前豬的心率過(guò)慢,往往可能預(yù)示該豬在行冠狀動(dòng)脈球囊堵閉過(guò)程中有死亡的可能。我們有2頭實(shí)驗(yàn)豬在術(shù)前心率就較正常為慢(<120次/min),冠狀動(dòng)脈球囊堵閉結(jié)束撤管時(shí),心率進(jìn)一步減慢。經(jīng)阿托品及臨時(shí)起搏治療效果不顯,最終死亡。為何心率慢的豬對(duì)球囊堵閉冠狀動(dòng)脈耐受性差易死亡,是否這兩頭豬術(shù)前就有某種心臟疾患,尚難以確定。此外壓力泵壓力釋放過(guò)快可能是另一原因之一,因此堵閉結(jié)束撤管不可忽視,需小心逐步釋放壓力,然后退出。值得一提的是,在行冠狀動(dòng)脈球囊堵閉時(shí),在保證形成心肌梗死的前提下,堵閉部位越靠近LAD遠(yuǎn)端,出現(xiàn)并發(fā)癥越少,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物越容易存活。預(yù)防感染及術(shù)后良好的飼養(yǎng)環(huán)境也是保證存活率不可忽視的條件。在術(shù)中應(yīng)盡量保證無(wú)菌操作,術(shù)后應(yīng)在手術(shù)切口處給予局部注射硫酸阿米卡星等抗感染藥物,同時(shí)靜