介入法構建新西蘭兔髂內動脈出血模型

鄧堂，魏勝超，馮玉紅，孫剛，鐘士杰，張名林，劉華江，廖勇，金桂云，呂鵬飛

1.海南醫學院第一附屬醫院介入血管外科，海南 海口 570000；

2.海南醫學院急救與創傷研究教育部重點實驗室，海南 海口 570000；

3.海南大學，海南 海口 570000；

4.海南醫學院第一附屬醫院乳腺外科，海南 海口 570000

出血性疾病是急診常見病，每年有15%～20%的患者因各種原因導致的出血而就診于急診科[1]，以臨床常見的骨盆骨折出血及產后出血(postpartum hemorrhage，PPH)為例：骨盆骨折約占全身骨折的3%[2]，骨盆骨折大出血是患者傷后24 h內死亡的主要原因，病死率可高達40%[3]；PPH是孕產婦死亡的首要原因[4-5]，2017年全國高齡(≥35歲)的孕產婦比例升至前所未有的17.13%，經產婦比例高達84.07%，直接產科原因導致的孕產婦死亡占53.9%[6-7]。骨盆骨折及產后出血屬于盆腔臟器出血，罪犯血管多來源于髂內動脈及其屬支[8-9]，針對出血的治療方式多種多樣，包括外科手術治療、介入血管栓塞治療、內科藥物保守治療等。在過去的幾十年里，人們逐漸從復雜的開放手術轉向并發癥更少、精準、微創的介入血管栓塞治療；介入栓塞指的是出于治療目的對靶血管注射栓塞劑，減少或阻斷靶血管血流，以達到止血的效果[10-11]。近年來，血管栓塞材料發展迅速，但尚缺乏一種理想的出血動物模型來評價介入血管栓塞材料的性能。本研究采用介入法構建髂內動脈出血的動物模型，將助力盆腔臟器出血介入栓塞材料的基礎研究。

1 材料與方法

1.1 實驗動物新西蘭雌兔，3個月齡，體質量8～10 kg，長沙天勤，許可證號：SCXK(湘)2019-0015。

1.2 儀器與材料數字減影血管造影機(美國通用電氣)，21G穿刺針(美國COOK)，V18導絲(美國，Boston Scientific)，明膠海綿塊(艾力康)，微導管微導絲(美國，Boston Scientific)，碘海醇注射液(美國通用電氣)，速眠新Ⅱ(敦化圣達)，舒泰50(法國維克)，全自動血細胞分析儀(邁瑞6800plus)等。

1.3 實驗方法

1.3.1 動物麻醉新西蘭雌兔術前禁食水12 h，肌肉注射速眠新Ⅱ(2 mg/kg)誘導麻醉后，耳緣靜脈注射舒泰(7.5 mg/kg)維持麻醉。

1.3.2 暴漏左側頸總動脈麻醉成功后，頸部備皮、消毒。選取左側頸總動脈(common carotid artery，CCA)搏動最強處皮膚做一長約2 cm的縱型切口，使用彎頭止血鉗(12.5 cm)鈍性分離出左側頸總動脈，分別于近心段及遠心端2-0慕斯線懸吊(圖1)。

圖1 暴露左側頸總動脈Figure 1 The left common carotid artery was exposed

1.3.3 構建左側髂內動脈出血模型21G微穿針穿刺左頸總動脈成功，置入V18導絲交換微導管，按公斤體質量輸注肝素生理鹽水5 mL(0.5 mg/Kg)；輸注完畢將微導管于腹主動脈分叉上方，使用5 mL注射器快速注射碘海醇5 mL，觀察新西蘭雌兔雙側髂動脈的走行及分支。將微導絲超選至左側髂內動脈，然后將微導管置于左側髂內動脈，固定微導管，撤出微導絲，V18導絲硬端進入微導管快速將左髂內動脈戳破，造影見左髂內動脈造影劑溢出，評估造模成功。

1.3.4 栓塞髂內動脈出血模型造模后等待10 min，路圖下微導管微導絲分別超選雙側髂內動脈，將明膠海綿塊切成3 mm×10 mm大小，在干潔紗布塊上將明膠海綿塊搓成0.5 mm×10 mm大小，置入1 mL注射器中，經微導管快速注入雙側髂內動脈主干，復查造影雙側髂內動脈截斷，造影劑溢出征象消失，拔除微導管，明膠海綿塊適當力度壓迫左頸總動脈15 min，觀察無出血，消毒縫合皮膚，肌肉注射青霉素(5萬U/Kg，1次/d，連續7 d)預防感染。

1.3.5 造模前后紅細胞計數、紅細胞壓積、血紅蛋白測定分別于造模前及造模后10 min經耳緣靜脈抽取全血5 mL置入含有EDTA-K2抗凝劑的采血管，血細胞分析儀測定紅細胞計數、血紅蛋白含量、紅細胞壓積。

1.4 統計學方法應用SPSS24.0軟件對新西蘭兔造模前后紅細胞計數、紅細胞壓積、血紅蛋白含量測定結果數據進行統計分析。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，造模前后組間比較采用配對t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義，P＜0.01為差異有顯著統計學意義。

2 結果

2.1 造模結果8只新西蘭兔均造模成功，無感染、無死亡，無血尿及血便，未出現偏癱、口唇歪斜等腦梗并發癥。造模后前3 d，新西蘭兔食欲較前減退，精神狀態欠佳，懶動，3 d后食欲及精神狀態逐漸恢復正常，行走自如。

2.2 新西蘭兔DSA動脈圖解依造影所見，新西蘭兔動脈血管解剖與人體結構相仿，經左頸總動脈置入微導管于主動脈弓造影(圖2)，可見主動脈弓發出頭臂干動脈(brachiocephalic trunk，BCT)、左頸總動脈(left common carotid artery，LCCA)及左鎖骨下動脈(left subclavian artery，LSA)、椎動脈(left vertebral artery，LVA)、右鎖骨下動脈(right subclavian artery，RSA)(圖2A)。將微導管置于腹主動脈上段造影可見腹腔干動脈(celiac axis，CA)、脾動脈(splenic artery，SA)、腸系膜上動脈(superior mesenteric artery，SMA)、左腎動脈(left renal artery，LRA)、右腎動脈(right renal artery，RRA)顯影(圖2B)；微導管置于腹主動脈下段造影，可見雙側髂總動脈(common iliac artery，CIA)顯影，髂內動脈(internal iliac artery，IIA)為髂總動脈第一分支，往下延續為髂外動脈(external iliac artery，EIA)、股總動脈(common femoral artery，CFA)、股深動脈(deep femoral artery，DFA)、股淺動脈(superficial femoral artery，SFA)、腘動脈(popliteal artery，PA)、脛前動脈(anterior tibial artery，ATA)、脛后動脈(posterior tibial artery，PTA)及腓動脈(fibular artery，FA)(圖2C)。微導管置于左側髂內動脈造影(圖3)，可見臀上動脈(superior gluteal artery，SGA)、臀下動脈(interior gluteal artery，IGA)、子宮動脈(uterion artery，UA)、膀胱動脈(vesical arteries，VA)；陰部內動脈(interior pudendal artery，IPA)；將微導絲塑型可將微導管超選入雙側髂內動脈進行造模及栓塞止血治療。

圖2 新西蘭兔全身動脈DSA圖解Figure 2 New zealand rabbit DSA diagram of systemic arterial

圖3 新西蘭雌兔髂內及其分支動脈DSA圖解Figure 3 New zealand rabbit DSA diagram of Internal iliac artery and its branch arteries

2.3 新西蘭兔出血模型制備前后及栓塞后DSA影像出血模型制作前造影見雙側IIA走形正常，無異常狹窄、瘤樣擴張(圖4A)；將微導管置于左側IIA，予V18導絲硬端將左IIA戳破，造影可見左IIA造影劑溢出的出血征象(圖4B)；微導管分別超選雙側IIA，予自制明膠海綿條栓塞雙側IIA主干，復查造影雙側IIA截斷，出血征象消失(圖4C)。

圖4 新西蘭兔出血模型構建前后及栓塞后DSA圖解Figure 4 New zealand rabbit DSA diagram of before and after the bleeding model construction and the embolization

2.4 造模前后紅細胞計數、血紅蛋白、紅細胞壓積含量變化造模前新西蘭兔全血紅細胞計數(RBC)4.4×1012/L，血紅蛋白含量(HGB)93 g/L，紅細胞壓積(HCT)32%，造模后新西蘭兔全血RBC 3.6×1012/L，HGB 75 g/L，HCT 25%，造模后新西蘭兔RBC、HGB、HCT含量較造模前明顯降低(圖5)，差異均有顯著統計學意義(P＜0.01)。

圖5 新西蘭兔造模前后RBC、HGB及HCT含量變化Figure 5 Changes of RBC,HGB and HCT in New zealand rabbits before and after modeling

3 討論

據報道，食蟹猴、豬、犬、兔、鼠等動物均可用于出血模型的構建，雖然豬、猴、犬在體型上占據優勢，血管較粗，血管內介入操作難度相對較低，但價格昂貴，飼養場地及飼養條件均要求高；小鼠價格低廉、飼養條件簡單，但體型過小，血管纖細，血管內介入操作難度較大。本項目構建的動物盆腔出血模型主要應用于介入血管栓塞材料的基礎研究，新西蘭兔體型中等，血管直徑適宜，可以實現血管內介入操作，且價格適中、飼養條件要求不高[12-17]。有研究者發現新西蘭兔的CIA分為兩側的IIA和EIA，子宮動脈起源于IIA，與人體相仿[18]，本研究經頸動脈穿刺造影發現新西蘭兔動脈走形及解剖與人類動脈解剖基本一致，因此本項目選用新西蘭兔構建IIA出血模型。

在對患者進行介入治療時，股動脈是最常選擇的穿刺路徑，通常使用Seldinger術對一側股動脈進行穿刺，穿刺成功后在普通導絲引導下將Cobra導管翻山置于對側CIA進行下一步操作。本研究對新西蘭兔解剖發現，成年新西蘭兔股動脈直徑不足1 mm，行Seldinger術穿刺置管難度較大。即使通過Seldinger術穿刺股動脈成功，因盆腔臟器多為雙側供血，也需穿刺兩側股動脈，分別將Cobra導管翻山置于對側CIA操作，手術步驟繁瑣、手術耗時較長。本研究解剖新西蘭兔頸動脈時發現，LCCA的血管直徑約3 mm，是股動脈的2～3倍，是穿刺入路的較佳選擇。因此筆者通過經皮切開暴露頸動脈鞘，游離出左側CCA后進行血管穿刺，在透視下操控V18導絲越過主動脈弓，將微導管超選入腹主動脈下段造影，充分評估及了解雙側IIA血管走行后，可直接超選雙側IIA進行造模及栓塞治療，即1次穿刺解決雙側問題，新西蘭兔經頸動脈穿刺插管行DSA造影及治療在國內外文獻罕見報道。傳統的出血模型構建主要通過組織切開找到靶血管，破壞靶血管構建出血模型，此種方法創傷大且術后常因感染等并發癥導致動物模型死亡[19-21]。本研究結合放射介入學精準、微創的優勢，創新性地選擇血管腔內介入法構建新西蘭兔IIA出血模型，即在DSA透視下將微導管超選至側IIA，使用V18導絲硬端刺破IIA，造影評估IIA造影劑溢出，呈出血影像學表現。用于制作髂內動脈出血造模的導絲為Boston Scientific的V18親水涂層導絲，長度300 cm，頭端7.6 g，不銹鋼軸芯，V18具有通過性好、操控性佳、支撐性優的特點，常用于下肢動脈硬化閉塞癥的開通，該款導絲尺寸較長可用于微導管交換且硬端銳利、硬度高，V18導絲硬端可用于足底動弓動靜脈穿刺，使靜脈動脈化重建下肢動脈血運[22-25]，正是由于上述的優良特性，新西蘭兔髂內動脈出血模型才會選擇該款導絲，V18導絲用于出血動脈模型的構建暫未見文獻報道。進一步對造模前后新西蘭兔靜脈全血分析發現，造模后RBC、HGB及HCT均明顯降低，該變化結合造影表現評估出血模型構建成功，為防止新西蘭兔因失血過多休克死亡，筆者通過超選雙側IIA使用自制明膠海綿條栓塞止血成功，明膠海綿屬于中短效栓塞劑，具有良好生物相容性，在體內7～14 d可被完全吸收，對機體無毒副作用[26-27]，栓塞術后新西蘭兔全部存活，未出現感染、腦梗、異位栓塞等并發癥。

綜上所述，使用介入法構建新西蘭兔IIA出血模型具有精準、微創、簡單、易復制、并發癥少等優點，可推廣用于盆腔臟器出血介入栓塞材料的基礎研究。但由于條件有限，新型冠狀病毒疫情反復，實驗室開放時間不固定，本模型目前僅使用造影、紅細胞計數、血紅蛋白測定等指標評估，并未對新西蘭兔進行磁共振、病理檢查評估，后續實驗將持續改進及完善。