颈动脉外科脑缺血动物模型的建立

　　【摘要】　目的　建立颈动脉外科的实验模型，从而为颈动脉外科的研究提供必要条件。方法　将14只犬分为三组，单纯降血压组6只，降血压结扎组 6只及对照组2只。将单纯降压组及降血压结扎组的血压利用动脉血压调控装置降低30～40mmHg，然后将结扎组右侧颈总动脉结扎，经过相同处理时间后三 组动物脑组织用多聚甲醛复合液进行灌注固定，取出脑组织进行普通HE染色。结果　结扎组大脑皮质区出现了严重缺血的形态学变化，而单纯降压组与对照组相比 无明显差别。结论　单侧颈动脉结扎合并低血压，可以引起动物脑组织的缺血损害，建立了颈动脉外科的脑缺血实验模型。
【关键词】　动物模型　　降血压　　颈动脉结扎　　脑缺血

　　从Matas于1914年提出颈动脉压迫训练方法以来［1］，国内外的学者又提出了各种判断大脑耐受性及提高大脑对阻断颈动脉耐受力的方法。本 实验即是着手建立颈动脉外科研究时脑缺血的动物模型，从而为此方面的研究提供基础。对大多数动物而言，脑血管的某些生理因素(如动脉二氧化碳分压变化)的 反应类似于人，但在颅内、外动脉之间的血管交通方面与人有很多差别，与人最接近的是灵长类动物，如猴及狒狒，但昂贵的价格限制了其应用，一般认为兔及大鼠 与人的血供相似［2］，但由于其体积小的关系，给实际操作带来了困难，而且亦有实验表明，阻断狒狒、猴或大鼠的单侧颈动脉不造成CBF下降［3］。本课题 为阶段性实验，曹强已成功研制出了植入式及自动监控式颈动脉压迫器［4］，而且是以犬作为实验动物进行实验，故此次实验仍选犬作为实验动物。然而，由于狗 具有相对比人好的颅内外交通及左右半球的交通，脑对缺血有很强的耐受性，所以单纯结扎其颈动脉并不一定能引起其脑缺血的变化。我们采用低血压的方法，利用 动脉血压调控装置降低狗的动脉血压，从而使脑血流的储备力降低，增加其对缺血敏感性。

　　材料和方法

　　1.主要仪器及设备：三导生理记录仪(上海产)，动脉血压调控装置(自制)。
2.方法：选用西安地区健康成年犬14只，雌雄不限，体重大于15kg，分为三组，单纯降血压组(简称降压组)6只，降血压结扎组(简称结扎组)6只及对照组2只。
麻醉方法：硫贲妥钠诱导(20mg/kg)后，在狗前臂浅表静脉或后臂隐静脉开一通路，以3%戊巴比妥维持麻醉(1mg/kg)，每隔3～4小时给药一 次，用量递减。通过静脉滴注肝素钠，使降压组与结扎组全部动物肝素化(500U/kg)，全麻期间狗自主排尿，将舌牵出以利呼吸。
手术：全部 狗分离其右侧颈总动脉，一侧股动脉，进行股动脉插管，接通三导生理记录仪，测出其正常血压后，将结扎组与降压组的股动脉导管插入动脉血压调控装置，放血使 其血压降低约30mmHg～40mmHg，并维持在这一水平，持续约32小时后，结扎组，即行右颈总动脉结扎，4小时后处死；降压组4小时后即行处死；对 照组不做任何处理，经过与另两组相同的方法处死并取标本。动脉血压调控装置见图1。

　　图1　动脉血压调控装置(略)

　　A：换能器(接三导生理记录仪)　B：容血器　C：测压计　D：气压调节瓶(20，000ml)　E：橡皮球　F：夹子　G：股动脉导管远心端

　　通过换能器测出正常血压后，通过E放气使整个系统内减压，使C达到比正常血压值小的所要求数值后，打开F，则血液流向B瓶，从而使动脉血压降低至所要求水平，通过D的调节作用，使血压维持在这一水平。
病理标本的采取：将狗的左侧颈动脉分离，在肝素化状态下，通过左右侧颈总动脉灌注多聚甲醛复合液，灌注量约600ml。然后断头，在多聚甲醛复合液中至 少浸泡4小时，开颅，取出脑组织，置入10%福尔马林溶液(至少浸泡48小时)中固定。左右侧大脑冠状各切成5部分，经脱水、浸蜡、包埋后进行普通HE染 色方法染色。5部分中每部分比较靠中间的切片进行结果统计，每张切片分为A、B、C三部分，观察以脑皮质为主。标本分切示意图见图2。

　图2　标本分切示意图(略)

　　结果

　　1.动脉压：各组动物的动脉压正常值及降压后维持值见表1。

表1　各组动物的动脉压正常值及降压后维持值

　　2.组织病理学所见
降压组：与对照组相比，其脑皮质组织学形态学无异常变化。各部分偶可见鸟眼状细胞改变或细胞内有微空泡变，其余未见异常。
结扎降压组：观察所有大体标本未见有明显坏死灶及脑疝形成。在结扎组可以见到以下脑缺血的组织学表现：①细胞数目减少：可见细胞数目明显少于正常数目。 ②严重的细胞改变(SCC)：细胞体肿胀，尼氏体消失，细胞浆处空白区可见小粒状物或大的空泡，有时细胞突触明显，细胞核可见肿胀。③痂状缺血改变 (ICC)：细胞体变圆缩小，尼氏体消失，细胞核缩小或肿胀，浓染，有时呈三角形，细胞表面可见痂状物，胞浆嗜酸性，蓝染，当其为空白时，即为下一种形态 学表现。④鸟眼状细胞(BC)：过度浓染的细胞核，周围是空白，仅可见细胞外形的痕迹。⑤缺血的细胞改变(ICC)：与痂状缺血改变大致相同，只是在细胞 表面无痂状物。⑥微空泡变(MV)：细胞体稍缩小，胞浆内形成小的空泡，细胞核正常或稍缩小。在每一部分中以各切片中最严重的形态学变化为统计目标，见表 2。

表2　严重的细胞改变在右侧皮质区的分布

　　1表示无或偶见；2表示可以见到一些；3表示可以见到许多

　　如上表所示，6只狗出现了不同程度的缺血改变。以分切标本的部分划分，B区要比A、C区的受损程度都大。总的来看，最严重的损害可见于皮质区前 部及顶颞部，尤以B区最为明显，在4只狗的Ⅰ～Ⅲ切片中，位于A区内，在A区与B区的交界处附近，即交界区(Boundary Zone,BZ),可见到细胞的缺血改变很严重，其损害程度大于其它部分的皮质。细胞都以严重的细胞改变为主。大部分为受损细胞，可见到很多典型的严重的 细胞改变。另外，在各部出现严重改变的区域中，还可见到其余各种改变。细胞数目的减少存在于大部分标本中，痂状缺血改变以及鸟眼状细胞也可经常见到，细胞 的微空泡变也可见于视野中。其中有1条狗的标本光镜片下严重的细胞改变并不是主要损害表现，而是顶——颞部可见以鸟眼状细胞为多的形态学变化，其余部分亦 可见较多的鸟眼状细胞。
从垂直相而言，虽然损害可见于各层细胞，较深层的细胞损害要比浅一些的层次严重，相当于皮层第5层上下的损害最严重。 可以观察到大部分视野内小血管扩张，有的是极度扩张，内为嗜碱性的物质。没有见到“黑细胞”(dark cell)［5］，即外形不规则的，可呈三角形及长条形的，均质浓染呈黑色的单个的似细胞物(为染色中的人为物质)。在1只狗的切片中，可见一明显的坏死 灶，其余狗未见类似表现。

表3　严重缺血改变在左侧皮质区分布