關于新型血管內支撐物材料的藥理學、毒理學實驗研究

關鍵詞： 生物材料；血管吻合；藥理學；動物

摘 要：目的 研究新型血管內支撐物材料對實驗動物循環、唿吸、自主活動、血管刺激的影響. 方法 利用不同劑量的血管內支撐物材料及其溶液刺激SD大鼠、昆明種小鼠、家兔等動物，并進行相關的藥理學、毒理學實驗. 結果 內置新型血管內支撐物材料對大鼠心血管及唿吸系統無明顯影響，血管內支撐物溶液靜脈註射對大鼠平均動脈壓、收縮壓、舒張壓、唿吸頻率均無明顯影響.血管內支撐物溶液靜脈註射對小鼠無明顯興奮或抑制作用；血管內註射支撐物溶液或血管內置支撐物，對家兔血管無明顯刺激；家兔腸系膜動脈內置血管內支撐物后，血管內膜、中膜和外膜均未見明顯病理變化. 結論 新型血管內支撐物材料對實驗動物循環、唿吸、自主活動、血管無明顯作用，可作為內置材料用于激光血管吻合.

激光血管吻合術已經廣泛應用于顯微外科手術中[1-4] ，然而在激光吻合中常伴有損傷.利用血管內支撐物可使損傷大大減少，特別是有效地避免了激光輻射對側壁的損傷，同時也克服了吻合過程中管腔的扭曲和狹窄，使血管處于機械擴張狀態，便于均勻吻合.我們觀察和分析了新型血管內支撐物材料對實驗動物的藥理學、毒理學影響，以評價是否可臨床應用.

一、 材料和方法

1. 實驗藥品 血管內支撐物材料，批號980605（本校物理教研室自制）[5] .用50g·L-1 葡萄糖溶液溶解，配成所需濃度.

2、 實驗動物 SD大鼠8只，雌雄各半，體質量（250±35）g.昆明種小鼠80只，雌雄各半，體質量（20±2）g.家兔16只，雌雄各半，體質量（1.8±0.3）kg.以上動物均由本校實驗動物中心提供，分籠飼養于空調恒溫室內，室溫（20±1）℃，濕度40%～50%，自動控制光照12h，用顆粒飼料餵養，自由飲水.

3、 靜脈註射血管內支撐物溶液對大鼠循環及唿吸的影響 SD大鼠8只，15g·L-1 烏拉坦+13g·L-1 氯醛糖（5mL·kg-1 ）靜脈麻醉，分離左側頸總動脈，插管用壓力傳感器記錄血壓.分離右側頸外靜脈，插管用以註射血管內支撐物.連接肢體導聯記錄Ⅱ導聯心電圖.觀察唿吸變化，記錄唿吸次數.手術后穩定30min，先記錄註射血管內支撐物溶液前的各項生理參數，然后每隔5min註射1次血管內支撐物，劑量分別為1，3，10，30和100mg·kg-1 ，記錄平均動脈壓（PA ）、動脈收縮壓（PSA ）、動脈舒張壓（PDA ）、心率（HR）、唿吸頻率（R）各生理指標的變化.為避免容量的影響，采用等容註射.

4、 血管內支撐物材料對小鼠自主活動的影響 昆明種小鼠50只，隨機分為如下3組.①正常對照組（Control）10只，靜脈註射50g·L-1 葡萄糖.②陽性對照組（Caffeine）10只，靜脈註射咖啡因50mg·kg-1 .③實驗組，分3個劑量組S1，S2和S3，各10只.分別靜脈註射血管內支撐物10，100及1000mg·kg-1 ，采用等容（0.2mg·kg-1 ）尾靜脈註射.用GJ-8502型三光導小鼠活動記數儀記錄註射不同藥物后小鼠的活動情況.

5、 血管內支撐物的急性毒性實驗

（1）、 急性毒性預實驗 昆明種小鼠12只，隨機分為3組，靜脈給予250g·L-1 血管內支撐物溶液5～20mL·kg-1 ，觀察72h.結果所見小鼠無明顯中毒表現，亦無死亡，表明本藥求不出LD50 ，故進行最大耐受量實驗.

（2）、 最大耐受量實驗 血管內支撐物用50g·L-1 葡萄糖液配制成250g·L-1 質量濃度，按20mL·kg-1 容積一次性尾靜脈給藥后，連續觀察7d.

6、 血管內支撐物材料的血管刺激實驗

（1） 靜脈註射血管內支撐物溶液對家兔耳血管的刺激實驗 家兔8只，隨機分為如下2組，①對照組4只，兔耳緣靜脈註射50g·L-1 葡萄糖1mL·kg-1 ，註射時間1.5min.②實驗組4只，耳緣靜脈註射血管內支撐物溶液50mg·kg-1 ，註射時間1.5min.觀察註射部位有無紅腫以及疼痛反應等情況，然后放血處死動物，取註射部位前方2.5cm×4cm耳組織，40g·L-1 甲醛固定，石蠟包埋，HE染色，光鏡下觀察血管形態結構變化.

（2） 內置血管內支撐物對家兔腸系膜血管的刺激實驗 家兔8只，30g·L-1 戊巴比妥鈉（30mL·kg-1 ）靜脈麻醉，隨機分為正常對照組和實驗組各4只.腹部手術后于腸系膜動脈內置血管內支撐物（7.8～10mL），觀察20min，放血處死，取腸系膜動脈1cm，40g·L-1 甲醛固定，石蠟包埋，HE染色，光鏡下觀察血管形態結構變化.

實驗結果采用t檢驗，分析其顯著性.

二、 結果

1、 血管內支撐物材料對大鼠心血管及唿吸系統的影響 結果見Tab1.經統計學分析，血管內支撐物各劑量註射組的各項血液動力學指標和唿吸頻率與註射前相比，均無統計學差異.

表1 不同劑量的血管內支撐物對大鼠心血管及唿吸系統的影響 略

2. 血管內支撐物溶液對小鼠自主活動的影響 結果（Tab2）提示在本實驗劑量范圍內血管內支撐物對小鼠自主活動無明顯影響.

表2 血管內支撐物溶液對小鼠自主活動的影響 略

3、 血管內支撐物的急性毒性實驗結果 20只小鼠全部存活，其行為活動、飲食及便均未見明顯異常.實驗結束，活殺動物尸檢，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎等主要贓器，未見明顯病理變化.血管內支撐物在可溶解及可給藥范圍內，以最高濃度，最大容積靜脈給藥方法，測得小鼠靜脈註射血管內支撐物溶液的最大耐受量為5g·kg-1 .

靜脈註射血管內支撐物溶液對家兔耳血管的刺激實驗結果 動物無疼痛反應，註射部位前方血管及周圍組織局部無充血、淤血等現象，家兔耳緣血管內皮細胞完整，與對照組比較，形態結構無明顯改變. 2.3.2 內置血管內支撐物對家兔腸系膜血管的刺激實驗結果 與對照組比較，腸系膜動脈內置血管內支撐物處光鏡下家兔血管內膜、中膜和外膜均未見明顯病理變化.

三、討論

激光血管吻合過程中必須要解決的問題是血管內支撐物的研究.為擺脫吻合血管時先縫以支持線拉攏的方法，有些學者利用聚乙烯棒插入血管斷端作內支撐，使血管斷端準確對合后用激光焊接[6] .也有人用野生山蒼子核仁油為原料合成栓劑基質，制備可溶性內支撐[7] .但作為血管內支撐物材料應保證對人體無毒無害，并且能快速溶解.而以上材料在使用過程中要加熱到40℃才可變軟、變滑，且易破碎[7] ，作為支撐物很不理想.我們研制的新型血管內支撐物利用生物相容性好的糖類材料，在模具上高壓成型，在血管吻合術完成后可在血液中自動快速溶解.對該支撐物的藥理學、毒理學實驗結果分析在本實驗劑量范圍內血管內支撐物對大鼠心血管及唿吸系統無明顯影響.血管內支撐物溶液（10～100mg·kg-1 ）靜脈註射對大鼠平均動脈壓、收縮壓、舒張壓及心電圖波形未見明顯改變，對唿吸頻率無明顯影響.血管內支撐物溶液靜脈註射對小鼠無明顯興奮或抑制作用.血管內註射支撐物溶液或血管內置支撐物，對家兔血管無明顯刺激.因此，新型血管內支撐物材料對實驗動物無任何毒副作用，作為內置材料在臨床上用于激光血管吻合術看來是完全可行的.

參考文獻

[1]Scherr DS，Popas DP.Laser tissue welding [J].Urol Clin North Am，1998；25（1）：123-125.

[2]Bass LS，Treat MR.Laser tissue welding：A comprehensive re-view of current and future clinical applications [J].Laser Surg Med，1995；17（4）：315-349.

[3]Chai T，Chou CK.Mechanical properties of laser-welding cast titanium joints under different conditions [J].J Prosthet Dent，1998；79（4）：477-483.

[4]Yang JQ，Duan XM，Long KP，Wang SG.The method and in-strument of circular CO2 laser microvascular anastomosis [J].Jiguang Zazhi（J Laser），1996；17（6）：290-291.

[5]Yang JQ，Duan XM，Wang DG，Yang J，Long KP.Develop-ment of a new intravascular supporter [J].Di-si Junyi Daxue Xuebao（J Fourth Mil Med Univ），1997；18（2）：145.

[6]Zou BR.The advance in laser vascular sutureing [J].Puwai Linchuang（J General Surg），1992；7（6）：346-349.

[7]Zhang C.Tang LX.The experimental research of soluble in-travascular supporter [J].Zhonghua Waike Zazhi（Chin J Surg Med），1990；28

（8）：470-472.轉貼于 免費論文下載中心 http：//www.hi138.com