發(fā)布時間：2017-07-19 05:01

  本文關(guān)鍵詞：磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管的動物體內(nèi)實驗研究

  更多相關(guān)文章： 小口徑人工血管 動物模型 抗凝血性能 組織相容性 內(nèi)皮化

【摘要】：1研究背景及意義心血管疾病及外周血管疾病發(fā)病率和死亡率逐年上升,對人類的健康和平均壽命造成了嚴重的影響。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,全世界每年死于心血管疾病的人數(shù)約1700萬,占總死亡人數(shù)的29%。隨著世界人口老齡化的發(fā)展及糖尿病等慢性疾病發(fā)病率的增加,預(yù)計到2030年全世界因心血管疾病死亡的人數(shù)將上升至2300萬。目前我國約有2.9億心血管疾病患者,心血管疾病死亡人數(shù)占死亡人數(shù)的45%。當血管出現(xiàn)老化、動脈粥樣硬化、血栓栓塞及破損時,組織器官血液和氧氣的正常供應(yīng)將受到影響,嚴重時需使用各種口徑的血管移植物進行血管搭橋或移植手術(shù)恢復(fù)器官組織的血液和氧氣供應(yīng)。血管移植物的質(zhì)量是影響移植手術(shù)的效果及血管的遠期通暢率的重要因素。自體血管擁有良好的抗凝血性能、組織相容性和機械性能,是血管移植手術(shù)的金標準材料,但自體血管的取材往往是在移植手術(shù)的同時取自于身體中的某部分血管,取材有限、質(zhì)量參差不齊且對機體損傷較大,因此其臨床應(yīng)用受到諸多限制。面對供體血管供不應(yīng)求的緊迫形勢,自體血管已難以滿足其臨床日益增長的需求,必須尋求新的血管代用品。人工血管作為一種修復(fù)和替代病變血管的假體,是一種非來源自然器官和組織的血管代用品,在血管移植的地位越來越重要,對臨床心臟及血管外科的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。目前臨床上使用人工血管替代大中動脈的治療已呈現(xiàn)出滿意的臨床效果,但小口徑人工血管(口徑≤4mm)的替代治療仍然是困擾心血管外科醫(yī)生、材料學及組織工程等多個學科研究者的共同難題,其存在的主要問題是小口徑人工血管血液相容性及組織相容性差,血液流速低及材料與血液成分兼容性差導致血栓形成、平滑肌內(nèi)膜過度增生從而造成管腔機械性狹窄。因此,提高小口徑人工血管血液相容性及組織相容性,防止早期血栓形成,抑制晚期平滑肌內(nèi)膜過度增生,促進血管腔內(nèi)皮化是解決問題的關(guān)鍵,也是小口徑人工血管未來研究的主要方向。研制出一種安全的符合臨床使用要求的小口徑人工血管是臨床發(fā)展和進步的必然趨勢。2目的2.1構(gòu)建能更好地模擬人冠脈搭橋術(shù)后橋血管血流動力學改變的動物模型：2.2探討磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管動物體內(nèi)抗凝血效果及8周內(nèi)各期的通暢率；2.3探討磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管動物體內(nèi)植入后的早期內(nèi)皮化效果；3材料和方法3.1人工血管底物普通血管：膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管(口徑=4mm,由上海微創(chuàng)醫(yī)療器材有限公司提供)；復(fù)合血管：磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管,按前期研究文獻方法制備。3.2實驗動物健康新西蘭大白兔22只,體重2.0-2.5kg,雄雌不限,由南方醫(yī)科大學實驗動物中心提供及專業(yè)人員飼養(yǎng)。所有實驗動物均得到南方醫(yī)科大學實驗動物中心動物倫理委員會的批準,所有操作均遵守美國國立衛(wèi)生院(NIH)的相關(guān)規(guī)定。所有動物模型的建立均在南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院舊住院部10樓手術(shù)室完成,環(huán)境為清潔級。采用紫外線對實驗場所進行消毒,高溫高壓消毒手術(shù)器械,手術(shù)過程均無菌操作。3.3實驗分組健康新西蘭大白兔由南方醫(yī)科大學實驗動物中心提供,常規(guī)飼養(yǎng)1周后行腹主動脈人工血管移植手術(shù)。隨機分成A、B兩組：A組(復(fù)合血管組)為磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯人工血管組(n-12),B組(普通血管組)為普通膨體聚四氟乙烯人工血管組(n=10)。3.4動物模型的建立經(jīng)耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉靜脈麻醉,將長為3cm,口徑為4mm的ePTFE人工血管移植到兔腹主動脈,建立兔腹主動脈小口徑人工血管移植動物模型。術(shù)后常規(guī)服用阿司匹林腸溶片抗凝,從移植血管的建模成功率、腹主動脈的解剖、局部血流動力學改變和移植血管通暢情況的評估手段等方面綜合評估移植動物模型的構(gòu)建。3.5彩色多普勒超聲檢查分別于人工血管移植術(shù)后即時、4周和8周后(人工血管取材前)行彩色多普勒超聲檢查,觀察兩組移植人工血管近心端、遠心端吻合口的流速、血管整體形態(tài)及血管通暢情況,并對比栓塞與未栓塞移植血管的彩色多普勒超聲的表現(xiàn)。3.6移植血管通暢情況及標本大體觀察分別對血管移植術(shù)后2、4、8周移植人工血管的通暢情況進行統(tǒng)計學分析,同時觀察其大體標本表面情況,評估其體內(nèi)抗凝血效果。研究過程一旦出現(xiàn)血管栓塞立即處死動物并行標本大體觀察,血管按栓塞入組。無栓塞則于術(shù)后8周行標本取材進行大體觀察及掃描電鏡檢測,觀察表面血栓形成及內(nèi)皮細胞生長的情況。大體觀察了解血管植入后表面血栓形成、內(nèi)膜光滑度、吻合口狹窄及血管通暢情況。3.7掃描電鏡檢查使用掃描電鏡對移植8周后復(fù)合人工血管組和普通人工血管組的移植血管表面情況進行觀察,包括表面微觀形態(tài)、表面血栓形成及內(nèi)皮細胞生長的情況。初步分析磺酸化絲素蛋白涂層人工血管的抗凝血能力及表面內(nèi)皮化效果。4結(jié)果4.1動物模型的結(jié)果兔腹主動脈小口徑人工血管移植動物模構(gòu)建成功率68%,模型構(gòu)建后吻合口通暢,遠端血管搏動良好,彩色多普勒超聲檢查提示移植血管均通暢。腹主動脈解剖可見腹主動脈與下腔靜脈伴行,體表位置較淺,周圍血管分支較少。完全分離、暴露后的腹主動脈,幾乎無分支血管,位置較淺且血管充盈良好,暴露良好且吻合操作方便。人工血管吻合完成后移植血管整體充盈良好,近心端、遠心端吻合口形態(tài)飽滿,血管搏動良好,無活動性出血及吻合口狹窄。兔出現(xiàn)雙下肢癱瘓,雙下肢肌張力增高或肌肉強直,大小便失禁和股動脈搏動消失時,彩色多普勒超聲檢查提示移植血管內(nèi)血栓形成,移植血管標本解剖可見鮮紅乃至暗紅色條狀血栓充滿管腔,證明了移植血管栓塞后可通過異常體征和彩色多普勒超聲進行判斷。4.2彩色多普勒超聲檢查分別于人工血管移植術(shù)后即時、4周后及8周后行彩色多普勒超聲檢查,觀察移植人工血管近心端、遠心端吻合口的流速、血管整體形態(tài)及血管通暢情況。阻塞的移植血管彩色多普勒超聲檢查圖可清晰顯示移植血管前后壁的形態(tài),血管整體形態(tài)良好,無吻合口狹窄,但血管管腔、近心端及遠心端吻合口內(nèi)可見均勻的高密度回聲影填充,提示移植血管腔內(nèi)血栓形成,同時彩色多普勒超聲可探及血流信號在自體血管近心端處血流流速均勻,峰值可達52.0cm/s。血流信號在自體血管與人工血管縫合處中斷,提示血栓形成后,幾乎無血流通過人工血管。通暢的移植血管(移植4周后)的彩色多普勒超聲可清楚探及人工血管位置,移植血管前后壁均清晰顯示,血管通暢,無血栓形成及吻合口狹窄,管腔內(nèi)無血栓形成證據(jù)。人工血管近心端、遠心端均可探及均勻血流信號,血流信號從自體血管部分一直均勻延伸至人工血管再至自體血管,血流頻譜圖提示移植血管通暢性良好,血流峰值可達60.6cm/s。人工血管體內(nèi)移植后8周的血管彩超圖,可看到血管植入后8周仍可清晰探及移植血管的前后壁,血管形態(tài)良好、通暢,無血栓形成和吻合口狹窄。彩色多普勒超聲可探及人工血管均勻的血流信號,血流峰值為61.7cm/s。4.3血管通暢情況及大體標本分析通過對復(fù)合血管組和普通血管組的通暢率行Fisher's確切概率法的統(tǒng)計學數(shù)據(jù)分析,分別對比兩組人工血管植入2周、4周、8周后通暢率的情況,評估其動物體內(nèi)的抗凝血性能。統(tǒng)計學分析結(jié)果提示人工血管植入后2周、4周、8周,復(fù)合血管組和普通血管組的通暢率和P值分別為：100% vs 60%,P=0.029;91.7%vs 40%, P=0.02; 91.7% vs 30%, P=0.006。從術(shù)后標本大體觀可以看出,阻塞的移植血管管腔內(nèi)充滿血栓,呈條狀分布,從近心端一直延續(xù)至遠心端。人工血管植入8周后,未阻塞的普通血管組血管管腔內(nèi)形成一層不均勻的內(nèi)膜,內(nèi)膜光滑度較低,缺乏光澤且有局部血栓形成。未阻塞的復(fù)合血管組血管管腔內(nèi)形成一層光滑、均勻且富有光澤的內(nèi)膜,未見血栓形成及吻合口狹窄。4.4掃描電鏡結(jié)果普通ePTFE人工血管掃描電鏡結(jié)果提示植入8周后血管腔表面有大量的纖維蛋白假膜樣物質(zhì)覆蓋,血小板大量黏附、聚集及紅細胞沉積,未見內(nèi)皮細胞覆蓋。復(fù)合血管掃描電鏡結(jié)果顯示植入8周后吻合口及血管腔表面纖維膜均勻、致密、光滑,膜表面有大片類似內(nèi)皮細胞的梭形細胞覆蓋,規(guī)則縱向排列,與血流方向一致。梭形細胞的細胞核呈島狀突起,細胞間彼此由細胞外基質(zhì)相連,愈接近吻合口細胞愈密集。5結(jié)論5.1構(gòu)建小口徑人工血管置換手術(shù)的兔實驗?zāi)Ｐ图夹g(shù)上可行,且能更好地模擬人冠脈搭橋手術(shù)后橋血管血流動力學的改變,觀察更及時,方便,敏感性高,值得推廣。5.2磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯人工血管具有良好的血液相容性和組織相容性,能夠提高2周、4周、8周內(nèi)血管通暢率,有利于人工血管快速實現(xiàn)內(nèi)皮化,是制備小口徑人工血管的較理想方法,將來有望應(yīng)用于臨床。
【關(guān)鍵詞】：小口徑人工血管 動物模型 抗凝血性能 組織相容性 內(nèi)皮化
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;R54
【目錄】：

• 摘要3-8
• ABSTRACT8-16
• 前言16-33
• 參考文獻29-33
• 第一部分 兔腹主動脈小口徑人工血管移植動物模型的構(gòu)建33-45
• 1 引言33
• 2 材料與方法33-36
• 3 結(jié)果36-40
• 4 討論40-43
• 參考文獻43-45
• 第二部分 磺酸化絲素蛋白涂層膨體聚四氟乙烯小口徑人工血管體內(nèi)血液相容性和組織相容性的研究45-60
• 1 引言45
• 2 材料與方法45-49
• 3 結(jié)果49-56
• 4 討論56-58
• 參考文獻58-60
• 全文總結(jié)60-62
• 碩士期間發(fā)表的論文及取得的成果62-63
• 致謝63-64

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