超声引导下犬主动脉瓣反流模型的构建

Establishment of a canine aortic regurgitation model under ultrasound guidance

摘要

目的 建立一种创伤小、简便且有效的犬主动脉瓣反流动物模型。 方法 选择比格犬10只，体质量10~15 kg，年龄2.5~3.8岁。分离左侧颈总动脉，套管针穿刺颈总动脉，根据颈总动脉内径的粗细选择合适的动脉鞘组在超声引导下送导丝进入升主动脉，沿导丝送动脉鞘至主动脉瓣口处，沿鞘管进入自制钢丝，钢丝尖端置放于无冠窦，前推钢丝穿过瓣膜并来回拉动钢丝几次，经胸超声观察主动脉瓣反流情况。 结果 通过选用不同直径钢丝及穿透瓣膜次数成功造成犬主动脉瓣不同程度的反流，10条犬中主动脉瓣反流轻度2只，主动脉瓣反流中度4只，主动脉瓣反流重度4只。 结论 超声引导下颈动脉介入方法可成功构建主动脉瓣反流动物模型，安全可靠、重复性好，具有一定的实用价值。

Abstract

Objective To develop a minimally invasive， simple， and effective animal model of aortic regurgitation in dogs. Methods Ten Beagle dogs weighing 10-15 kg and aged 2.5-3.8 years were used to establish the model. The left common carotid artery was isolated and punctured with a cannula under sterile conditions. An appropriately sized arterial sheath was inserted according to the carotid artery diameter. Under ultrasound guidance， a guidewire was advanced into the ascending aorta，the arterial sheath was delivered over the wire to the aortic annulus， and a custom-made steel wire was introduced through the sheath. The tip of the steel wire was placed in the non-coronary sinus. The wire was pushed forward， passed through the valve and repeatedly pulled back. Transthoracic echocardio⁃graphy was used to evaluate the aortic valve regurgitation. Results Varying diameters of guidewires and different numbers of transvalvular penetrations successfully induced different severity of aortic valve regurgitation in dogs.Of the 10 dogs， two dogs developed mild aortic regurgitation assessed by echocardiography， four dogs developed moderate aortic regurgitation， and four dogs developed severe aortic regurgitation. Conclusion The ultrasound-guided carotid artery intervention can successfully induce the aortic regurgitation model in dogs.This method is feasibile， safe， repeatable， and practical for future experimental and interventional studies.

Graphical abstract

关键词

超声引导 / 介入 / 主动脉瓣反流 / 犬 / 动物模型 / 彩色多普勒超声

Key words

ultrasound guidance / intervention / aortic regurgitation / dog / animal model / color Doppler ultrasound

目前心脏瓣膜疾病介入治疗学已成为心脏病学研究领域的热点，建立理想的主动脉瓣反流动物模型对于进行主动脉瓣疾病的介入治疗的研究极为重要。以往的动物主动脉瓣反流模型多采用开胸直视术破坏主动脉瓣的无冠瓣的方法来建立，此方法创伤大、操作复杂，不易推广^［1］。因此建立创伤小且简单有效的主动脉瓣反流动物模型非常重要。

1 资料与方法

1.1 研究对象

健康成年比格犬10只，雌性5只，雄性5只，体质量10~15 kg，平均（12.7±1.6）kg；犬龄2.5~3.8岁，平均犬龄（3.1±0.4）岁。由中国人民解放军总医院动物实验中心提供，实验前正常饲养1周。术前心电图及心脏彩超检查无异常。

1.2 仪器与材料

迈瑞DC-7型彩色多普勒超声仪，相控阵心脏探头，频率2.5 MHz，购自中国深圳迈瑞医疗国际股份有限公司；血管鞘组（7F/6F/5F）、各种导丝（0.889 mm超滑导丝、0.356 mm微导丝等）均购自日本泰尔茂株式会社。动脉瓣造漏钢丝（内径分别约2 mm、4 mm，长约40 cm，自制）。

1.3 实验步骤

1.3.1 动物麻醉

比格犬禁食水12~24 h。初始静脉注射3%戊巴比妥钠30 mg/kg，麻醉成功后，将犬仰卧固定于手术台，犬头偏向一侧。右上肢建立静脉通道，以1~2滴/s持续滴注生理盐水。实验过程中根据动物清醒情况，适时静脉推注3%戊巴比妥钠2~3 mL，使犬保持麻醉状态，并观察犬的呼吸、血压、心律及心率等情况。

1.3.2 动物模型的制备

分离左侧颈总动脉，滴加利多卡因防止血管痉挛，远心端颈总动脉结扎。套管针穿刺颈总动脉，根据颈总动脉内径的粗细选择合适的动脉鞘组7F/6F/5F，超声引导下送导丝进入升主动脉，沿导丝送动脉鞘至主动脉瓣口处，退出鞘芯，沿鞘管进入自制钢丝，钢丝尖端置放于无冠窦，前推钢丝穿过瓣膜并来回拉动钢丝几次，经胸超声观察主动脉瓣反流情况（见图1）。术后取一个完整的新鲜的犬心脏标本，观察瓣膜损伤情况。

1.3.3 彩色多普勒超声检查

术后经胸彩色多普勒超声检查，观察主动脉瓣反流情况，评估反流程度。

2 结 果

10只实验犬急性主动脉瓣反流模型均成功建立。主动脉瓣反流轻度2只，主动脉瓣反流中度4只，主动脉瓣反流重度4只，术后解剖一条犬心脏，肉眼观察可见主动脉瓣叶穿孔（见图2）。

3 讨 论

随着人类寿命的延长，退行性主动脉瓣膜病的发病率不断增加，在过去的几年经皮瓣膜置换术得到飞速发展^［2-4］，这些具有革命性治疗方法的成功正是得益于研究人员以动物模型为基础进行的相关实验研究。动物模型不仅能对其血流动力学进行性损害的原因进行探索，而且能为临床药物治疗及手术治疗的效果提供前期研究。目前瓣膜关闭不全的动物模型的研究主要有二尖瓣关闭不全、慢性瓣膜关闭不全、开胸制作瓣膜关闭不全等动物模型等^［5-8］，关于主动脉瓣反流动物模型的报道少见。因此建立主动脉瓣反流动物模型对推动经皮主动脉瓣膜置换技术的发展意义重大。

本研究通过超声引导下介入建立主动脉瓣反流模型，可较直观看到钢丝位置，操作简单、安全可靠、重复性好，成功率高，且可以通过应用不同粗细的钢丝损伤瓣膜建立轻度、中度和重度等不同程度主动脉瓣反流模型。

操作过程中需注意主动脉瓣叶有较强的韧性，钢丝穿破时会有突破感。当钢丝经过主动脉瓣口进入了左心室而并未刺破瓣膜，此时感觉不到突破感，可以回撤钢丝稍微调整一下方向后重复上一步的操作。主动脉瓣反流量的大小可以通过钢丝的粗细和来回推拉钢丝次数来决定，送入钢丝直径2 mm并来回推拉钢丝1次通常会造成轻度的主动脉瓣反流，直径4 mm钢丝并来回推拉钢丝2次通常会造成中度主动脉瓣反流，直径4 mm钢丝并来回推拉钢丝3~4次可造成重度主动脉瓣反流。

本研究建立的动物模型主要的不足在于：首先，临床上见到的主动脉瓣关闭不全多合并主动脉瓣叶和瓣环的钙化，瓣膜周围结构慢性退行性改变。而本研究构建的实验动物模型由于建模时间较短，很少出现瓣膜周围结构的退行性改变。其次，操作有时需要反复多次才能成功实现导丝的瓣膜穿刺。虽然任何动物都不能完全模拟人体复杂的病理生理条件，但是动物模型仍然是评估疾病的发生、发展及干预措施的良好方法。本研究建立主动脉瓣反流犬模型的实验方法操作简单，创伤小，效果切实，值得推广。

参考文献

[1] Mori Y， Shiota T， Jones M，et al.Three⁃dimensional reconstruction of the color Doppler⁃imaged vena contracta for quantifying aortic regurgitation：studies in a chronic animal model［J］.Circulation，1999，99（12）：1611-1617.

[2] 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，2010，18（5）：243-246.

[3] 姜海滨，黄新苗，白元，等.经导管镍钛合金自膨式主动脉人工瓣膜支架植入的实验研究［J］.介入放射学杂志，2011，20（8）：631-636.

[4] Seiffert M， Diemert P， Koschyk D，et al.Transapical implantation of a second⁃generation transcatheter heart valve in patients with noncalcified aortic regurgitation［J］.JACC Cardiovasc Interv，2013，6（6）：590-597.

[5] 孙静，范春芝，窦健萍，等.超声引导下急性缺血性左室舒张功能障碍并二尖瓣反流犬模型的构建［J］.武警医学，2016，27（9）：906-909.

[6] 郑海宁，金岩，付煜玮，等.超声心动图估测急性二尖瓣反流合并左心室舒张功能障碍犬左心房压的准确性［J］.中国医科大学学报，2020，49（11）：964-972.

[7] 宗刚军，吴刚勇，夏阳，等.一种慢性主动脉瓣关闭不全动物模型建立的实验研究［J］.心脏杂志，2011，23（6）：723-726.

[8] 刘璐瑶，刘新灿，陈志豪，等.超声引导下导丝损伤主动脉瓣诱导钙化性主动脉瓣狭窄大鼠动物模型研究［J］.中西医结合心脑血管病杂，2025，23（13）：1979-1985.

基金资助

国家自然科学基金资助项目(81771833)