经导管建立大动物急性主动脉瓣关闭不全模型的实验研究

陈 翔， 王飞宇， 谭洪文， 白 元， 朱玉峰， 张志钢，张 本， 赵仙先， 秦永文， 葛均波

随着老龄化社会的到来，主动脉瓣膜疾病的发生率逐渐增高［1］。近年来，经导管主动脉瓣置换术（transcatheter aortic valve implantation，TAVI）成功应用于临床并得到快速发展，已逐步成为严重主动脉瓣狭窄患者的一种治疗选择［2］。但TAVI术在主动脉瓣关闭不全（aortic regurgitation，AR）的患者应用尚少［3］。要实现TAVI术在AR领域的广泛应用，开展相应的动物实验研究很有必要。目前，国际上尚无成熟和通用的的大动物经导管AR模型的建立方法。本实验通过小切口开胸穿刺心尖经导管使用室间隔缺损封堵器回拉损伤主动脉瓣的方法，探讨建立了大动物急性主动脉瓣关闭不全模型可行性，为下一步研究TAVI术治疗AR提供了实验基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物及术前准备

健康清洁级实验羊8只，体重（24.2±2.5）kg，雌雄不限，由上海海军医学研究所提供。术前心电图、心脏彩色多普勒超声（彩超）检查均无异常。动物禁食 8 h 后，氯胺酮（10 mg·kg）肌内注射麻醉，术中静脉注射丙泊酚（0.2 mg·kg-1·min-1）维持麻醉，接心电监护。静脉推注维库溴胺2 ml，行气管插管，呼吸机辅助呼吸。实验动物处置均符合国家科委1988年颁布的《实验动物管理条例》。

1.2 方法

1.2.1 手术过程 主动脉瓣关闭不全动物模型制作用的装置见图1。穿刺右侧股静脉，置入6 F鞘管，经鞘管补液和给药。穿刺右侧股动脉，置入6 F鞘管，经鞘管送入5 F猪尾巴导管。行主动脉瓣上造影，证实羊主动脉瓣无返流，并测量主动脉瓣环的大小（图2a）。根据测量的瓣环直径大小选择不同大小的相应封堵器。封堵器大小的选择原则是根据动物主动脉瓣环直径，通常瓣环直径在18～22 mm，使用腰部直径为10 mm室间隔缺损（室缺）封堵器（图1），在22～26 mm者使用腰部直径为12 mm的室缺封堵器。

图1 主动脉瓣关闭不全动物模型制作装置

实验动物取右侧卧位，采用左胸骨旁第4肋间3 cm小切口，逐层切开皮肤及皮下组织，撑开器撑开肋骨，暴露心脏、切开心包，心包吊篮悬吊心脏，用4-0 Prolene线在左室前壁靠近心尖位置处缝合荷包。穿刺针从荷包中心向左室流出道方向刺入左室，沿穿刺针芯置入导丝，DSA透视下确认导丝进入降主动脉，退出穿刺针，沿导丝送入7 F防漏鞘管。退出导丝沿鞘管送入加硬钢丝经左心室-升主动脉至降主动脉建立轨道，保留钢丝退出7 F防漏鞘管。

在DSA透视下沿加硬钢丝送入10 F输送鞘管至主动脉瓣上，退出内鞘（图2b）。沿10 F输送鞘管送入腰部直径为10 mm的肌部室缺封堵器至主动脉瓣上（图2c）。回撤10 F输送鞘管至左心室保留封堵器在主动脉瓣上。DSA透视下快速回拉室缺封堵器至左心室以造成主动脉瓣膜的损伤（图2d）。行主动脉瓣上造影以确定主动脉瓣返流程度 （图2e、2f）。回拉封堵器的动作可重复，如果返流效果不理想可反复做回拉封堵器的动作损坏主动脉瓣直至出现主动脉瓣中～大量返流。确定反流效果理想后退出鞘管、导丝，收缩并结扎好荷包。检查胸腔内无活动性出血后关胸。退出猪尾巴导管，拔除股动脉、股静脉的鞘管，结扎并缝合羊股动脉，逐层缝合皮肤。

1.2.2 术后处理 手术结束结束前10 min停止使用丙泊酚。手术结束后静脉注射阿托品0.5 mg、新斯的明1 mg拮抗肌松，青霉素160万 u抗感染。待动物自主呼吸、角膜反射恢复，血压、心率稳定后拔除气管导管，自然体位下观察30 min。术后即刻行人工主动脉瓣上造影和有经胸心脏超声检查观察人工主动脉瓣返流程度膜位置及功能。术后给予青霉素预防感染5 d，给予低分子肝素3 d，服用阿司匹林60 d，呋塞米10 mg肌内注射3 d，此后口服呋塞米10 mg/d，共30 d。伤口每天碘酒消毒，2周后拆线。

1.3 统计学分析

图2 主动脉瓣关闭不全动物模型制作过程

2 结果

2.1 手术结果

8只实验羊急性主动脉瓣关闭不全模型均成功建立，其中2只因大量主动脉瓣返流致急性左心衰竭当场死亡，余6只羊存活。存活6只羊经术后主动脉瓣上造影及超声检查证实其中5只为中等量主动脉瓣返流，1只为少量返流。术后7、15 d分别有1只中等量返流死于心力衰竭，余5只羊存活超过3个月。手术耗时为（62.2±9.5）min，X线透视时间为（11.8 ± 3.2）min。

2.2 术后即刻影像学及超声评价

术后即刻DSA主动脉瓣上造影示2例只主动脉瓣大量返流。5只为中等量主动脉瓣返流，1只为少量返流（图2e、2f）。2只大量返流实验羊动物因急性左心衰竭当场死亡。余6只羊术后即刻行经胸心脏超声检查见5只为中量主动脉瓣返流 （图3），1只为少量返流。

图3 超声可见主动脉瓣中等量返流

2.3 术后即刻解剖学评价

2只主动脉瓣大量返流羊动物死后解剖心脏，肉眼观察可见主动脉瓣叶受损（图4）。

图4 解剖见主动脉瓣叶损坏（箭头）

3 讨论

近年来，随着新器械研发和微创介入技术的发展，心脏瓣膜疾病介入治疗学已成为心脏病学领域新的热点。在国外，经导管主动脉瓣置换治疗严重主动脉瓣狭窄已在临床上得到广泛应用，国内一些机构正在从事经导管主动脉瓣置换的相关研究［4-5］。而主动脉瓣关闭不全的介入治疗仍处于初步研究阶段［6］。建立理想的主动脉瓣关闭不全的动物模型，模拟人体主动脉瓣返流的病理生理状态，对于更好地进行介入治疗主动脉瓣关闭不全的研究极为重要。以往成熟的大动脉主动脉瓣返流关闭不全模型的建立多采用动物体外循环下开胸直视下破坏主动脉瓣的无冠瓣来以达到造成主动脉瓣关闭不全的目的［7］。国内有学者曾尝试超声引导下介入法使用加硬导丝刺破主动脉瓣叶来制作主动脉瓣关闭不全动物模型，但操作成功率不高［8］。因此，建立一套简单、可靠、效果明确的主动脉瓣关闭不全的动物模型非常重要。

本研究通过微创介入的方法建立了一套大动物脉主动脉瓣关闭不全的模型，该方法操作简单、切实有效、重复性好，且返流程度可控。该实验方法的原理在于当封堵器从主动脉瓣上回拉至瓣下时如果主动脉瓣处于闭合或半闭合状态时，封堵器的牵拉会对主动脉瓣叶造成不同程度的破坏，造成主动脉瓣不同程度的关闭不全。同时，室缺封堵器的材料为镍钛记忆合金，具备一定的弹性，这种特性使封堵器回拉时不会完全撕裂主动脉瓣叶而造成大量返流致动物死亡。

该方法的不足之处在于每次回拉封堵器能对瓣膜造成多大的损伤并不完全可控。我们的体会是封堵器回拉1次基本可以造成少量的主动脉瓣返流，回拉3次主动脉瓣通常可出现中～大量的返流。

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［4］ 葛均波，周达新，潘文志，等.经皮主动脉瓣植入术一例及其操作要点［J］.中国介入心脏病学杂志，2010，5：243-246.

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