腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻犬動物模型的建立

陳昌裕 黃慶波 李秋洋 彭程 杜松良 巫勝攀 沈東來 顧良友 牛少曦 喻垚王海屹 劉鳳永 張旭 王保軍 馬鑫

腎癌伴靜脈瘤栓形成占腎癌的4%～10%［1］，常見的侵犯部位為腎靜脈和下腔靜脈。腎癌伴下腔靜脈瘤栓可造成腎門水平的下腔靜脈漸進性梗阻，主要引起雙側下肢靜脈、盆腔靜脈及性腺靜脈回流受阻，臨床上可出現下肢和會陰部墜脹、疼痛及水腫等，其嚴重程度和側支靜脈建立程度有關［2-3］。腎癌致下腔靜脈漸進性梗阻后側支循環的建立規律、血流動力學的改變及相關機制對于制定腎癌伴下腔靜脈瘤栓手術策略及腎功能保護，具有重要的臨床意義［4-6］。因此有必要建立穩定的腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻的動物模型，以模擬人體腎癌致下腔靜脈梗阻形成的病理生理過程，為研究腎癌致下腔靜脈梗阻的發病機制、病程進展及干預措施奠定基礎。國內尚無類似實驗研究，我們引進了Ameroid縮窄環（ameroid constrictor），利用 Ameroid縮窄環內層酪蛋白緩慢吸水膨脹使下腔靜脈逐漸狹窄的特點［7］，成功建立了腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻動物模型，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

健康成年雄性比格犬2只，體重分別為15.1 kg、14.4 kg，由中國人民解放軍總醫院實驗動物中心提供。經普通飼料喂養，自由飲水。

1.2 動物模型制作方法

1.2.1 實驗儀器 Ameroid縮窄環（Ameroid Constrictor，Research instrument RW，USA），內徑為6.0 mm和7.5 mm兩個規格；Philips iU22型彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣探頭，頻率3～5 MHz；德國Siemens SOMATOM Definition CT機。

1.2.2 造模方法與過程 ①對實驗犬初始靜脈注射3%戊巴比妥鈉30 mg/kg，麻醉成功后，將犬仰臥固定于手術臺，犬頭偏向一側。犬一側上肢建立靜脈通路，以1～2滴/s持續滴注生理鹽水。實驗過程中根據動物麻醉程度，適時靜脈推注3%戊巴比妥鈉1～2 mL。②用超聲觀察腎臟大小、質地，并測量下腔靜脈的直徑、血流速度。③手術野皮膚常規消毒鋪巾，取上腹正中切口，長約20 cm，進腹后暴露、游離腎靜脈和下腔靜脈（圖1）。將Ameroid縮窄環置于實驗犬的下腔靜脈的腎門水平，距離下腔靜脈的左腎靜脈入口上方約2 cm（圖2），使下腔靜脈初始截面積至少減少50%。④關腹前檢查腹腔內有無活動性出血、胃腸顏色及蠕動，情況良好后再逐層關閉腹腔，術后給予肌內注射青霉素320萬U×3 d，以預防腹腔及切口感染。

1.3 動物模型檢測方法

1.3.1 一般情況觀察 分別于術后每周觀察實驗犬的腹壁靜脈曲張情況和體重變化。

1.3.2 超聲檢查 術后每周均在麻醉下超聲觀察腎臟大小、質地，置入的Ameroid縮窄環的位置，并測量下腔靜脈的直徑和血流速度。

1.3.3 CT檢查 術后第6周，將實驗犬麻醉后行多排螺旋CT檢查。

1.3.4 下腔靜脈造影檢查 術后第6周，對實驗犬靜脈注射3%戊巴比妥鈉30 mg/kg，麻醉成功后，將犬仰臥固定于操作臺，犬一側上肢建立靜脈通路，右腹股溝區備皮消毒，鋪無菌巾，采用改良Seldinger技術穿刺右側股靜脈并置入F4導管鞘，經導管鞘置入豬尾導管行下腔靜脈造影（一次快速推入碘海醇20 mL左右），待造影結束后撤出導管鞘，按壓穿刺點5 min。

圖1 術中顯露下腔靜脈和雙側腎靜脈

圖2 術中放置Ameroid縮窄環

2 結果

2.1 腹壁靜脈曲張情況

2只實驗犬術前均無腹壁淺靜脈曲張，術后均出現了腹壁淺靜脈曲張（圖3）。術后第2周，肉眼即可觀察到曲張的腹壁淺靜脈，隨訪過程中，腹壁曲張靜脈逐漸變粗增多，數量達4～6條，呈樹枝狀或網格狀，少數迂曲成團，直徑最粗可達6 mm。術后4周后腹壁曲張靜脈未再明顯變粗增多。

2.2 超聲檢查結果

超聲顯示實驗犬術前及術后 1、2、3、4、5、6、7周平均下腔靜脈直徑分別為：1.10、1.15、1.28、1.35、1.41、1.38、1.30、1.26 cm，說明術后下腔靜脈管徑先逐漸增粗，再縮小，最終仍大于術前的管徑，另外下腔靜脈測速圖顯示血流速度明顯減慢（圖4，圖5）。

圖3 實驗犬腹壁淺靜脈曲張（術后第4周）

圖4 術前犬下腔靜脈縱切面超聲檢查

圖5 術后第4周犬下腔靜脈縱切面超聲檢查

2.3 CT檢查結果

CT檢查結果顯示，Ameroid縮窄環仍位于原放置部位，無滑脫移位（圖6）。腹腔未見明顯積液，下腔靜脈管徑較粗，腎臟有淤血性改變，腸道無明顯水腫（圖7）。

2.4 下腔靜脈造影檢查

術后第6周，2只比格犬均進行了下腔靜脈造影檢查。用高壓注射器注入造影劑后，造影顯示下腔靜脈主干均完全閉塞，回流速度明顯減慢，血液主要經增粗的腰靜脈、奇靜脈、半靜脈、膈下靜脈回流至右心房，右側的回流側支較左側多且粗（圖8，圖9）。

圖6 比格犬術后第6周正位片

圖7 比格犬術后第6周腹部CT圖像

2.5 手術安全性評價

2只比格犬術后均正常存活，精神狀態良好，與術前相比，比格犬1術后體重輕度下降，比格犬2術后體重無明顯改變（圖10），均未出現感染、腹水、腎功能不全等并發癥。

圖8 比格犬1術后第6周下腔靜脈造影圖

圖9 比格犬2術后第6周下腔靜脈造影圖

3 討論

本研究首次將Ameroid縮窄環應用于犬的下腔靜脈，以引起腎門水平下腔靜脈漸進性的梗阻，從而模擬腎癌致腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻的病理生理過程。在研究中，比格犬術后第2周開始均出現了明顯的腹壁淺靜脈曲張，這與Ameroid縮窄環縮窄的速度先快后慢的特點［8］相符合，術后前2周下腔靜脈狹窄速度較快，造成置環處以下下腔靜脈回流受阻明顯，出現腹壁淺靜脈曲張的表現。之后Ameroid縮窄環繼續收縮，造成下腔靜脈梗阻程度進一步加重，使下腔靜脈的側支相應增粗，建立和開放側支循環來適應下腔靜脈回流受阻的狀態。但此時下腔靜脈和其回流支的向心回流阻力仍很高，因此術后4周時腹壁淺靜脈曲張情況仍較重，之后腹壁曲張靜脈直徑和數量無明顯增加，可能與開始形成較廣泛的側支循環有關。造模手術后，術后超聲的檢查結果顯示下腔靜脈的管徑在術后前4周進行性增粗、流速減慢，說明該造模方法效果明顯，能成功模擬腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻的過程。而術后4周后下腔靜脈不再增粗，反而有所縮小，可能與術后4周時已形成較多側支循環有關。術后第6周的CT檢查結果表明該方法具有置入物位置固定，不易滑脫的優點，腎臟淤血性改變和較粗的下腔靜脈表明腎門水平下腔靜脈存在梗阻。術后第6周的下腔靜脈造影檢查更加直觀地證明該方法能成功造成腎門水平下腔靜脈梗阻，并且有廣泛的側支循環形成。

Ameroid縮窄環分為內外兩層，內層由酪蛋白材料組成，外層為不銹鋼環。一旦縮窄環套置在血管上，酪蛋白材料即吸收周圍的液體，使內腔逐漸變窄，模擬血管的緩慢狹窄，最終導致血管完全閉塞［7］。Ameroid縮窄環已被廣泛用于建立慢性心肌缺血、慢性心梗、門靜脈高壓等疾病的動物模型［9-11］以及動物先天性肝外門體分流術的治療［12］等。采用Ameroid縮窄環構建腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻動物模型有以下優點：①縮窄環內層的吸水材料可在4～5周時間內緩慢收縮，從而真實地模擬下腔靜脈瘤栓逐漸阻塞下腔靜脈的漸進性過程，同時也可避免一次性完全阻塞下腔靜脈造成實驗動物的高死亡率。②本方法只需通過一次開腹手術置入Ameroid縮窄環即可完成造模，操作簡單，無需介入操作，技術門檻低。③造模周期短，只需4～6周即可。④本實驗中沒有動物在術后死亡，也沒有在術后出現感染、腹水及腎功能不全等并發癥，說明這種造模方法安全性好，造模成功率高。

不過本研究也存在不足之處：在建立模型過程中并沒有考慮腎癌細胞對下腔靜脈的影響；樣本量少。后續研究中可以將腎癌細胞的影響納入動物模型的建立過程，從而更加真實、全面地模擬腎癌致腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻的過程。本模型的效果仍需更多樣本的隨機對照研究進一步驗證。

總之，本研究采用Ameroid縮窄環成功建立的腎門水平下腔靜脈漸進性梗阻的比格犬模型，不僅有助于研究腎癌致下腔靜脈梗阻的發病機制和病程進展，還可用于對下腔靜脈梗阻相關干預措施的療效進行實驗評價。此外，還可以為腹部腫瘤直接侵犯包裹或腹腔淋巴結轉移壓迫造成肝段以下下腔靜脈狹窄或梗阻的研究提供研究基礎，值得在相關動物實驗中進一步推廣和應用。