颅内静脉窦血栓形成动物模型建立及治疗实验研究

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  【摘要】 目的:通过建立上矢状窦(SSS)血栓形成的动物模型,并进行溶栓、抗凝治疗,观察其治疗效果。方法:清洁级青紫蓝大白兔分三组:A组为对照组;B、C两组分别为经颈动脉、SSS溶栓治疗组。第一步用可吸收缝线结扎及用血管夹夹闭SSS制作颅内静脉窦血栓形成(CVST)动物模型,经两种途径溶栓治疗CVST,检测目标静脉窦血流速度、窦旁脑组织含水量、血流变,随后进行抗凝维持治疗。1个月后行DSA及经颅多普勒(TCD)检查。结果:新动物模型可重复、稳定建立。C组脑组织含水量、基底静脉血流速度与A、B两组比较差异均有统计学意义(P<0.05);B、C两组血流变均有变化,但差异不明显;C组远期静脉窦血流再通比例优于B组。结论:该动物模型模拟SSS血栓形成,可满足CVST实验研究的需要;直接静脉窦途径溶栓治疗CVST近、远期效果优于经颈动脉途径溶栓。
  【关键词】 颅内静脉窦血栓形成; 动物模型; 介入溶栓; 脑组织含水量
  CVST Animal Models Establishment and Experimental Treatment Research/TANG Heng-xin,CAO Zhi-kai,LYU Jian-ping.//Medical Innovation of China,2014,11(12):016-019
  【Abstract】 Objective: To study the effects of injection of urokinase and anticoagulation in treatment of CVST with new animal models. Method: Clean level chinchilla white rabbits were divided into three groups: the group A as the control group; the group B and C were respectively by the carotid artery, SSS thrombolysis treatment group. First step with absorbable suture ligation and with vascular clamp GaBi SSS made intracranial venous sinus thrombosis (CVST) animal model, the two ways of CVST thrombolysis treatment, detection target sinus blood flow velocity, sinus brain tissue water content, hemorrheology and subsequent anticoagulant therapy to maintain. 1 month after DSA and transcranial doppler (TCD) examination. Result: The new animal model was performed with good reproducibility and stability. The brain water content, basal veins blood flow velocity of the group C were significantly lower than those of the group B and the control group A(P<0.05); the hemorrheology in the group B and C were changed, but the differences were not obvious. After venous sinus blood flow recanalization rate of the Group C was better than that the group B. Conclusion: The new animal model resemble clinical CVST, thus being approriate for the the experiment research of CVST. Thrombelysis via superior sagittal sinus is better than thrombelysis via carotid artery.
  【Key words】 Cerebral venous sinus thrombosis; Intervention thrombelysis; Brain water content; Animal models
  First-author’s address:Nansha Central Hospital of Guangzhou,Guangzhou 511457,China
  doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2014.12.006
  颅内静脉窦血栓形成(CVST)直接介入溶栓治疗在临床广泛应用。为此,通过一种新方法建立动物模型,并进行溶栓治疗比较实验,随后维持抗凝治疗,以此观察近、远期治疗效果,为临床治疗提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 实验动物分组 健康青紫蓝大白兔48只,雌雄不限,体质量(2.28±0.22)kg,分为三组,其中A组24只为对照组,B组12只、C组12只,分别为经颈动脉、SSS注射尿激酶溶栓治疗组。
  1.2 CVST模型的建立 臀部肌肉注射全身麻醉(速眠新与氯胺酮2:1混合,按0.3 mL/kg剂量注射)。头部正中切开头皮约3 cm,分离皮下组织至骨膜,矢状缝旁颅骨钻孔,扩大骨窗至25 mm×10 mm,暴露SSS,用血管夹(15 g力、尖口8、钝缘,上海医疗器械有限公司出品)在SSS前1/3段夹住,后1/3段用5号可吸收缝线(马克瑞,21~28 d失去张力,60~90 d分解,淮阴医疗器械有限公司生产)结扎,用显微注射器穿刺SSS(前2/3段)腔内缓慢注射脑磷脂白陶土悬液100 ?L,血栓形成后松开血管夹,缝合头皮手术切口,TCD测定SSS血流速度(其中3例探查失败)。所有模型建立后实验动物均经颈动脉穿刺插管行DSA检查(其中5例穿刺或造影失败)。   1.3 神经行为学、病理生理学观察 观察临床表现及病理、生理学的改变:所有实验动物在栓塞手术及检查过程中股动脉插管监测动脉血压、心率、呼吸。栓塞后8 h内取少许脑组织,应用4%多聚甲醛液固定标本、脱水、透明、石蜡包埋、切片及HE染色,光镜观察。
  1.4 试验性治疗 (1)B组用静脉留置针头穿刺颈动脉,经连接管缓慢注射尿激酶0.4万U/(kg·d),共5 d;(2)C组穿刺SSS前1/3,用27号显微注射器向SSS腔内缓慢注射尿激酶0.4万U/(kg·d),共5 d,同时植入微导丝反复通过SSS栓塞的部分;(3)A组静脉窦血栓形成后经颈动脉注射生理盐水作为对照;(4)所有实验动物在溶栓之后继续注射肝素3周[经颈外静脉插管泵入肝素2 mg/(kg·d)];(5)所有实验动物在肝素注射结束之后继续口服华法令1周,0.05 mg/(kg·d)。
  1.5 疗效指标检测 (1)取对照组血栓形成前、后及溶栓结束后三组各8只,切取缝线与血管夹中间窦旁脑组织0.2~0.3 g,测定脑组织含水量;血栓形成后8 h,脑水肿程度最高;(2)分别于栓塞前、后及治疗结束后2 h,用TCD(EME TC8080 2 MHz低频探头)经头皮测SSS血流及BV的血流速度;促凝物质注射5 h后血栓基本形成,模型建立后120 min脑血流相对稳定;(3)分别于栓塞前、后1 h及溶栓治疗结束后2 h,抽外周静脉血测血流变;模型建立后1 h、溶栓2 h后凝血状态基本稳定;(4)1个月后取三组实验动物行DSA及TCD检查。
  1.6 统计学处理 采用SPSS 13.0统计学软件对数据进行分析,计量资料以(x±s)表示,组间比较用单因素方差分析,两组之间比较采用SNK检验,以P<0.05表示差异有统计学意义
  2 结果
  2.1 CVST动物模型制作的临床和病理改变 SSS栓塞后血流消失(图1),窦旁脑组织变灰、白色或紫色,或皮质渗血,同时出现瘫痪、食欲减退、反应迟钝、肢体抽搐、昏睡等临床表现。光镜下观察:窦及引流静脉血栓形成、神经细胞及胶质细胞浊胀、变性、坏死,脑沟变浅、平,血管周围间隙增大,基质疏松。
  2.2 CVST动物模型生理参数的监测 在开颅解剖、结扎、夹闭上矢状窦时均出现血压升高,心率、呼吸增快表现,约30~120 min后恢复正常,统计显示,这些值均在正常生理范围内波动,不会出现休克、脑出血、心律失常、呼吸衰竭等症状。
  2.3 SSS及BV血流(速度)的变化 SSS血栓形成后DSA显示SSS完全闭塞(图1),TCD示血流频谱无波动(图2);BV血流速度增快,为(53.3±3.8)cm/s,溶栓后均有下降(图3);C组平均血流速度为(39.1±2.9)cm/s,低于B组的(47.6±3.6)cm/s,更低于A组的(52.6±4.8)cm/s,差异均有统计学意义(P<0.05);且B组与A组比较差异也有统计学意义(P<0.05)。
  2.4 脑含水量的变化 A组血栓形成前脑组织含水量为(77.6±0.4)%,血栓形成后明显升高,为(82.6±0.5)%,差异有统计学意义(P<0.05);C脑组织含水量为(78.8±0.4)%,低于B组的(82.3±0.6)%及A组的(82.5±0.4)%,差异均有统计学意义(P<0.05),B组与A组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
  2.5 SSS栓塞后血流变各项指标变化 SSS栓塞后血流变各项指标均比术前高。C组血流变均有所降低,B组也可见明显降低,A组血流变无明显改变;B、C两组与A组比较差异均有统计学意义(P<0.05);但B、C两组比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
  2.6 DSA检查 经静脉窦溶栓、抗凝结束后1个月行DSA检查,C组8只见SSS血流完全再通(图4),2只部分充盈缺损或部分血流,1只见线状血流,1只见SSS仍然闭塞;B组中4只见SSS血流完全再通,4只有部分充盈缺损或部分血流,2只见线状血流,2只见SSS仍然闭塞;A组18只SSS完全闭塞,2支有部分充盈缺损或部分血流,2只见SSS血流完全再通(自溶),2支显影欠佳无法诊断。
  2.7 TCD检查 经静脉窦直接溶栓、抗凝结束后1个月行TCD检查,C组10只见SSS血流再通条带状低流速、低波动的血流信号,正弦曲线波形(图4),2只未见波形;B组中6只见SSS血流完全再通波形,6只未见波形;A组22只显示SSS血流完全中断无正常频谱波形,2只TCD探查失败。
  3 讨论
  3.1 CVST动物模型制作的历史和现状 Tang等[1]利用丝线结扎制作兔的CVST动物模型,结扎的静脉窦不能再通,其血流动力学无法检测。曹向宇等[2]利用单极电凝SSS制作兔的CVST动物模型,电凝对SSS的损伤影响模型的重复性和稳定性。汤恒心等[3]利用临时夹闭加促凝法制作家兔CVST的动物模型只适合于急性血栓而不适合慢性血栓、复发、血栓残留。本研究采用SSS夹闭及可吸收缝线结扎的办法建立动物模型,监测显示手术和治疗过程中各项生理指标稳定;同时手术简单,结扎、注射部位固定,重复性好。文献[4]报道应用适度张力的血管夹临时夹闭静脉窦损伤小,临床症状30~120 min后缓解。可吸收缝线及血管夹阻断静脉窦血流促成血栓形成,血管夹松解及可吸收缝线张力解除,为静脉窦再通提供条件。可吸收缝线的组织相容性好,无不良反应,骨窗开颅创伤小,为必要时的去骨瓣减压预留了空间,蔺志清等[5]于额骨钻孔切开上矢状窦置入4 F导管,12例患者在DSA监视下用导丝疏通上矢状窦、左右横窦,结果12例患者颅内高压症状全部缓解。
  3.2 CVST动物模型的试验性治疗 曹向宇等[6]实验证实经颈动脉溶栓治疗CVST与抗凝治疗相比有明显的优势效果,虽然静脉窦仍然闭塞,但症状可明显缓解[7-8]。Nakase等[9]对SSS闭塞大鼠模型进行研究发现,CVST并非单纯SSS闭塞,SSS血栓进展致皮层引流静脉血栓形成、回流障碍、毛细血管灌注压升高,窦内压力过高时即造成脑渗透性出血[10-11],经颈动脉溶栓治疗作用于引流静脉可缓解症状。尽管如此,静脉窦再通才是治疗CVST的理想境界,这些治疗包括接触性溶栓、微导丝碎拴、球囊扩张碎拴、支架治疗、Rheolytic导管取栓术等。介入治疗可使闭塞的静脉窦再通,减缓血液淤滞,对总体预后有益[12]。汤恒心等[3]利用新的CVST动物模型进行研究发现,经静脉窦途径接触性溶栓治疗优于经动脉途径。吉训明[13]认为,CVST初诊时很少立即行MRV或者DSA检查,早期的确诊率很低(10%以下),所以临床上发现诊断的CVST大多是亚急性或慢性血栓。本实验阻断SSS血流3~4周不等时间,然后张力逐渐松解,期间进行溶栓、抗凝治疗,“逼真”地模拟了临床上发现-诊断-治疗血栓的病程,这种模型具有高度的仿真性。亚急性、慢性血栓或者急性血栓合并出血无法接受溶栓治疗,此时机械碎拴、破拴成为重要治疗手段,可使静脉窦再通率提高至90%以上,病死率降至5%以下。吉训明等[14]认为,机械碎拴(包括破拴)治疗主要用于病程≤1个月、合并出血、抗凝治疗无效的CVST患者。本实验动物模型可以满足急性期溶栓治疗和亚急性、慢性期机械碎拴治疗进行基础和临床研究的需要。   3.3 CVST动物模型接触性溶栓效果的评价 曹向宇等[6]经颈动脉溶栓治疗兔CVST测定局部脑血流量、脑组织含水量,结果表明这两个指标评价疗效敏感、可靠。曹向宇等[2]在经颈动脉溶栓治疗CVST的影像学及组织病理学研究中计算脑循环时间、计数微血管密度评价治疗效果。但是,以上指标难以在临床做对照实验,脑组织含水量、脑血流都只能反映急性期的改变。在急性期本实验尝试用血流变作为比较指标。卲晶莹等[15]研究认为,血液流变学的变化是深静脉血栓形成和复发的因素,可作为监测病程、判断预后、指导用药的重要指标。林才厚等[16]实验证实,结扎SSS后血流变各项指标升高。本实验静脉窦血栓形成、治疗后,可以见到血流变改变。文中三组的血流速度比较差异有统计学意义(P<0.05),提示基底静脉的血流速度测定具有高度的敏感性和可区分度;但B、C两组的各血流变指标变化比较差异并不明显,且A组的血流变指标也无明显改变,提示血流变的测定具有一定的敏感性,但区分度不高。血液流变学与脑血流量互相影响,泊甫氏定律阐明,两者成反比,因此,在临床上采用活血化淤治疗增加脑皮质血流量。
  DSA作为诊断的“金标准”直接显示静脉窦的狭窄程度、充盈缺损等征象,是诊断CVST最确切的手段[13]。薛爽等[17]认为,排除年龄、颞窗条件、动脉供血等影响因素,TCD诊断评价脑静脉系统疾病有一定的价值,1999年Stolz等[18]报道脑静脉血流速度增加是CVST诊断间接标准。张京芬等[19]将脑静脉(窦)描述为条带状低流速、低波动的血流信号,正弦曲线形,搏动指数低,音频信号似耳语,声音低而均匀平滑,Valsalva试验可确定为静脉源性。马欣等[20]认为,TCD所显示的CVST患者BVR或DMCV 血流速度增高及溶栓治疗后又降低具有重要意义,且该指标具有很高的敏感性,可为早期诊断和疗效监测提供依据。脑静脉TCD不能作为血栓的定位方式或者窦腔内的形态学观察。本研究所得的多普勒再通波形与DSA所显示的静脉窦再通情形高度一致,是否可作为溶栓治疗的评价手段有待今后进一步研究。
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  (收稿日期:2014-02-04) (本文编辑:蔡元元)
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