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模型制备

破坏房室瓣或主动脉瓣造成血液反流致充血性心力衰竭动物模型

2017年04月05日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin

(1)复制方法

1)主动脉瓣关闭不全(aaortic insufficiency):开胸时经心耳切口伸入手指(对大动物)或特制器械(对兔)破坏房室瓣腱索,切开心房在直视下切除房室腱,或用硬质导管尖端反复穿刺主动脉瓣以造成血液反流或分流,形成CHF动物模型。体重为175~190g Wistar大鼠,按30mg/kg体重的剂量经腹腔注射戊巴比妥钠麻醉,右侧股动脉插入导管记录血压。切开颈部皮肤,分离左颈总动脉并扎结远心端,用导管从切口处向心脏方向徐徐插入,至心室时用力捅破主动脉瓣,即可造成SBP下降且脉压差减小。将导管拔出后结扎血管,手术缝合切口,常规消毒和饲养。大鼠术后1周的存活率为70%~80%。8周后心脏与体重比明显大于对照组。

2)二尖瓣关闭不全(mitral insufficiency):体重为13~18kg实验犬,按1.0ml/kg体重的剂量经静脉注射3.5%戊巴比妥钠麻醉,犬仰卧并连接心电图,剃除颈部及胸部毛发,常规消毒。在无菌条件下切开颈部皮肤并游离左侧颈内静脉、动脉。在B超引导下先将四腔漂浮导管经颈内静脉插入,使之漂浮至肺动脉以检测肺动脉压、肺毛细血管嵌压,然后从颈内动脉插入2.6mm鞘管,将导丝通过鞘管送至主动脉,经主动脉瓣到达左心室,再将2.6mm左冠状动脉造影管经导丝引导入左心室,并使导管开口朝向二尖瓣前瓣下方。拔出导丝,将心肌活检钳经左冠状动脉造影管引导至二尖瓣瓣下腱索水平。在二维超声心动图准确定位下,钳夹二尖瓣前瓣缘上一条腱索的乳头肌止点处,并咬断之,造成二尖瓣反流。反流程度由二维超声心动图及彩色多普勒和漂浮导管共同评价:如果反流量>0.5ml,反流速率>200m/s,且肺毛细血管嵌压>20mmHg(2.66kPa),即可认为二尖瓣存在中、重度反流。退出导管,缝合颈部切口。经胸部再次行二维超声心动图及彩色多普勒检查,指标同术前。术后常规输注青霉素预防感染,3、5、7个月定期行二维超声心动图和彩色多普勒及右心漂浮导管检查,以了解心功能改变。

3)主动脉关闭不全联合压力负荷制备兔心衰模型  先制造主动脉瓣膜关闭不全:实验兔取仰卧位,经耳缘用静脉注射戊巴比妥钠30mg/kg体重麻醉,常规消毒颈部,取正中切口,无菌分离右侧颈总动脉,结扎远心端,血管夹夹住近心端,剪开血管,插入4F导管,并经压力换能器连接心电血压监护仪;将4F导管送至主动脉瓣瓣膜口附近,用力迅速捅穿瓣膜几次,造成瓣膜破损。术中监测心率(HR)、主动脉收缩压(SBP)和舒张压(DBP)、左室收缩末压(LVESP)和舒张末压(LVEDP)。主动脉关闭不全成功标准:主动脉脉压(APP)增加至少超过50%,并经心超检查证实主动脉瓣反流中度或中度以上。逐层关闭切口,肌注青霉素80万U连续3d,预防感染。

上述操作2周后,行腹主动脉缩窄:同样方法麻醉,常规消毒腹部,取正中切口,在右肾动脉上方暴露腹主动脉并钝性分离,依据其周径大小,选择5F或6F导管与其平行相贴,4号线结扎后抽出导管,使腹主动脉狭窄50%左右。逐层关闭切口,肌注青霉素80万U连续3d预防感染,然后继续观察4周。心衰组兔6周时均表现为不同程度的进食和活动减少,呼吸频率增快;左房、左室明显扩大,室间隔、左室后壁增厚,射血分数及左室缩短率明显降低,左室舒张末压、左室/体重比、肺脏/体重比明显增加。

(2)模型特点  创伤性二尖瓣关闭不全的动物模型文献上报道有开胸和不开胸两种。开胸法是:开胸后经肺静脉或左房顶部放入刀具切断二尖瓣腱索,优点是操作时邻近二尖瓣,易控制刀具方向,但创伤大,动物死亡率较高,且伤口容易感染,影响长期观察。而本方法建立此模型需要一定的条件。此模型类似于某些先天性心脏病或其他原因引起的瓣膜病。

(3)比较医学  主动脉关闭不全的主要血液动力学改变是在舒张期,血液自主动脉反流入左心室。因此左心室在舒张期,要接受来自左心房血液和从主动脉反流的血液,导致左心室充盈过度,左室逐渐扩大肥厚、代偿期左室排出量可高于正常,失代偿时,心排出量降低,左房和肺动脉压力升高,可导致右心衰。实验所造成二尖瓣反流模型犬,经二维超声心动图及彩色多普勒和心导管检测证实术后均立即出现中至重度二尖瓣反流,伴肺动脉压升高。血流动力学指标提示,肺动脉压及肺毛细血管嵌压均呈缓慢上升,是左心持续容量超负荷所引起。中至重度创伤性二尖瓣关闭不全早期是一种代偿性变化,并很快进入失代偿期。以上结果反映了中至重度单纯二尖瓣关闭不全从急性期逐步过渡到慢性期典型病理和病理生理变化,对临床有重要参考价值。在主动脉关闭不全联合压力负荷制备兔心衰模型上,心衰兔在超容量负荷及压力负荷的影响下,结构上表现为心室重构包括心肌肥厚及心室扩大,功能上表现为收缩功能降低,最终发展为左心衰竭,这与人类慢性心衰的病生理过程相似。如果可以在同一动物建立主动脉瓣和二尖瓣关闭不全模型,这与临床上联合瓣膜病类似,对研究联合瓣膜病所致心衰的病因学、病理变化起重要作用。

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