犬颈部心脏移植模型10例

            作者：陈阳天, 孟旭, 孙凌波, 贾一新, 史家海  

【摘要】  目的 犬颈部异位心脏移植模型建立的体会，分析影响手术成功的主要原因。 方法 建立犬颈部异位心脏移植模型，供心与受体行主动脉?颈总动脉端侧吻合、肺动脉?颈外静脉吻合。供心存活>24 h为实验成功。 结果 10例手术供心均成功复跳，1例术后12 h内供心停止跳动，手术成功率90%。 结论 犬颈部异位心脏移植是一种简便易行的心脏移植大动物模型，影响手术成功的关键在于选择体质量匹配的供受体和掌握娴熟的血管吻合技术。

【关键词】  心脏移植； 疾病模型，动物； 颈静脉

　　ABSTRACT:  Objective  To review the experience in setting up the dog model of heart transplantation.  Methods  The donor heart was transplanted into the recipient by connecting aorta to common carotid artery and pulmonary artery to external jugular vein.  Results  The successful rate was 90%, and all the ten cases were successful, one stopped beating about 12 hours after transplantation.  Conclusion  The heterotopic heart transplantation in dogs was a successful animal model of heart transplantation which was easy to carry out.  The key point to improve the survival rate is to choose the size?matching receptor and donor animals and anastomose the vessels carefully.
   
　　KEY WORDS:  heart transplantation; disease models,animal; jugular veins

　　犬是目前基础医学研究和教学中最常用的动物之一，尤其在生理、药理、病理生理等实验研究中起着重要作用。犬的循环系统发达，与人类相似，且饲养方便，价格低廉，是进行器官移植研究的良好动物模型。犬的心脏移植模型多为原位心脏移植，亦有报道以犬作为颈部异位移植的动物模型[1?2]。笔者于2007年1-2月建立犬颈部异位心脏移植模型10例，总结如下。

　　1  材料与方法

　　1.1  材料  雄性杂种犬［北京医科大学动物中心，许可证号fyxk(京)2003-0010］，供体体质量中位数10 kg（8.5～11.3 kg），受体体质量中位数19.5 kg (18.2～23.9 kg)。各10只。

　　1.2  手术方法

　　1.2.1  麻醉  氯胺酮诱导，吸入异氟烷维持。

　　1.2.2  受体准备  受体头部右侧固定，左肩垫高20°～30°，沿左侧乳突和胸骨上窝连线作手术切口，切开皮肤、皮下，游离颈外静脉、颈总动脉，长度约4～6 cm。切断位于颈总动脉和颈外静脉之间的胸锁乳突肌，断端仔细结扎。

　　1.2.3  供心摘取  胸骨正中切口，切开皮肤、皮下，劈开胸骨，打开心包，暴露心脏。游离切除覆盖在升主动脉上方的胸腺组织，悬吊心包。在升主动脉靠近无名动脉分出处缝灌注荷包，游离上、下腔静脉。 经右心耳给予肝素3 mg/kg，在升主动脉中段插灌注针放血300～400 mL入储血袋，备受体输血用。放血完毕后结扎上、下腔静脉，阻断升主动脉远端，灌注0～4 ℃改良St. Thomas停跳液1 000 mL，心包腔内置入大量冰屑，迅速在上腔结扎线近端剪开上腔，使经冠状静脉窦入右房的灌注液流入心包内。停跳液灌注完毕，剪断上、下腔，剪开两侧胸膜，向上翻起心脏，在心包外剪断肺静脉，在左、右肺动脉分叉后剪断肺动脉、主动脉。供心置于0～4 ℃冰盐水中备用。

　　1.2.4  供心修剪  经上腔于右房面房间隔的卵圆窝处穿刺置孔，使左右心房相通，结扎上、下腔静脉以及肺静脉。游离主肺间隔，修剪主、肺动脉。

　　1.2.5  供心移植  纱布包裹供心置于受体的颈部血管一侧，用碎冰块敷盖保持低温，间断淋以0～4 ℃冰盐水。吻合前受体静脉注射肝素0.5 mg/kg。先行主动脉?颈总动脉端侧吻合，后行肺动脉?颈外静脉吻合。阻断颈总动脉和颈外静脉，挑开血管前壁，纵形剪开血管，切口大小与供心血管大小相当，5?0 Prolene线单层连续缝合。打结前开放受体颈部血管远端血管夹进行排气。吻合完毕后先开放远端血管夹，后间断开放近端血管夹，检查吻合口无明显漏血后开放循环，将供心直立，心尖朝上，分别在左室、右室插入排气针头，开放肺动脉，后开放主动脉。排气后拔除排气针头，若局部出血明显以Prolene线带垫片缝合(图1)。必要时予以20 J/次电除颤。

　　1.2.6  术后处理  充分游离受体颈部皮肤，将供心放入颈部皮囊内，确保皮肤张力不压迫供心。仔细检查吻合口及术腔内有无活动性出血，间断缝合皮肤，术腔置引流片引流，24 h后拔除引流片。手术当日补液750～1 000 mL，次日开始进食。

　　1.2.7  观察指标  供体心脏再灌注后颜色鲜红,收缩有力,术后供心存活时间＞24 h视为手术成功。

　　2   结果
   
　　共进行10例移植实验，移植手术过程均顺利，供心冷缺血时间为（36±12.6）min（28～45 min），术中受体心率（114±21.8）min-1（93～167 min-1），受体左上肢动脉压(75±24.6)mmHg（63～115 mmHg,1 mmHg=133 Pa）。10例中8例供心自动复跳，2例电除颤后复跳。均顺利拔除气管插管，9例供心跳动＞24 h；1例术后12 h内发现供心停止跳动，受体仍存活；手术成功率90%。该例受体术腔未放置引流片，解剖时发现术腔内大量凝血块，颈动脉和颈外静脉内均有血栓形成，供心肿胀，心腔内见大量凝血块。

　　A:受体颈部靶血管:颈外静脉（1）和颈总动脉（2）同侧的胸锁乳头肌于中段处切断结扎; B:血管吻合完毕，准备开放受体颈部血管远端血管夹排气.

　　图1  供心和颈部靶血管吻合（略）

　　Fig 1  Anastomosis between the donor heart and the target vessels

　　3  讨论

　　3.1  犬颈部心脏移植模型优点  与鼠等小动物心脏移植模型相比，大动物颈心脏移植模型更接近临床实际情况，可以反复多次进行移植物病检查，便于连续性观察移植物排斥反应、前后功能状况的变化[2?5]。通常用犬建立的心脏移植模型为原位心脏移植模型。颈部异位心脏移植与原位心脏移植相比，具有一定的优势：（1）无需开胸，无需体外循环，整个手术过程简单易行，仅需进行两次端侧吻合，对受体影响小，术后无需特殊处理，手术成功率高；（2）术后观察方便，颈部移植心脏位于皮下，易于触摸或通过肉眼观察局部搏动即可判断供心是否存活；（3）心肌活检病理取材方便，可以活检针经皮穿刺或切开皮肤进行直视下心肌活检，还可以进行连续性病理取材,适合于心脏移植术后免疫排斥等方面的连续性研究和观察。

　　3.2  犬颈部心脏移植模型手术特点

　　3.2.1  供受体选择  应尽量选择体质量较小的供体和体质量较大的受体进行移植，以避免颈部局部皮肤过紧或供心过大造成术后供心受压而影响实验结果。

　　3.2.2  吻合血管  犬的颈内静脉比颈外静脉细，选择颈外静脉作为供心肺静脉吻合的靶静脉便于血管吻合。颈部血管游离长度要适当，过长容易造成局部血管活动度过大出现扭曲或受压，过短则不利于吻合，通常游离4 cm左右为宜。处理颈外静脉下段时应充分松解附近的胸锁乳突肌，避免压迫颈外静脉，造成供心回流受阻。受体颈总动脉、颈外静脉和供心的主、肺动脉口径相差颇大，要注意吻合口口径的选择；颈总动脉?主动脉吻合口宜略小于颈外静脉?肺动脉的吻合口，确保右心血回流顺畅，避免心脏过度充盈。供心的主动脉壁较厚，吻合血管时缝针要垂直进针，确保缝透主动脉壁全层；缝合时颈内动脉、颈外静脉侧进针方向从内而外，而主动脉、肺动脉侧宜从外而内。针距一般以2～3 mm为宜。

　　3.2.3  排气  缝合完毕开放前排气要充分，可以在打结前松开远端阻断的血管夹，待吻合口溢血后再重新阻断打结。在开放受体颈总动脉远端血管夹时可在供心的主动脉钳夹一血管夹，避免供心冠脉有血液灌注而引起心脏过早复跳。为充分排气需在开放后心腔内完全充满血液才能拔除排气针。供心复跳后若心率过慢，可用0.01%肾上腺素生理盐水淋于供心表面刺激其心率加快，以免心率过慢造成供心过度充盈。

　　3.2.4  术腔处理  充分游离受体颈部皮下组织，确保缝合皮肤后不会对供心造成压迫；注意术腔止血及引流。术腔要放置引流片，确保引流通畅，避免术腔内积血造成对颈部血管的压迫。

　　3.3  犬颈部心脏移植模型存在问题  颈部心脏移植模型系非工作型心脏移植模型，移植心脏并不承担泵血的功能，而且由于移植心脏和受体心脏的收缩舒张并不同步，故不适合研究移植心脏血流动力学状况；另外移植心脏位于颈部皮下易受到机械性损伤，容易形成静脉系统血栓。

【】
  　　[1] Aherne T,Yee E S,Tscholakoff D,et al. Diagnosis of acute and chronic cardiac rejection by magnetic resornance imaging: a non?invasive in vivo study[J]. J Cadiovasc Surg, 1988，29(5):587?590.

　　[2] Pfitzmann R,Müller J,Grauhan O,et al. Intramyocardial impedance measurements for diagnosis of acute cardiac allograft rejection[J]. Ann Thorac Surg, 2000, 70(2):527?532.

　　[3] Libersan D,Marchand R,Montplaisir S,et al. Cardioprotective effects of diltiazem during acute rejection on heterotopic heart transplants[J]. Eur Surg Res, 1997, 29(3):229?236.

　　[4] Wang M H,Milekhin V,Zhang H,et al. FTY720, a new immunosuppressant, as rescue therapy in mouse cardiac transplantation[J]. Acta Pharmacol Sin, 2003 , 24(9):847?852.

　　[5] Demers P,Elkouri S,Sirois M G,et al. Coronary artery endothelial dysfunction after ischemia?reperfusion and acute untreated rejection in a canine heterotopic heart transplantation model[J]. Transplantation, 2001,71(1):26?32.