微创血管介入手术辅助系统的临床前评价研究

目的:对中国自主研发的微创血管介入手术辅助系统(微亚医疗)进行在体临床前安全性和可行性评价。方法:选用6只健康雌性巴马小型猪作为实验动物。实验组(n=3)由微创血管介入手术辅助系统完成小型猪的冠状动脉(冠脉)造影术,对照组(n=3)由具有冠脉介入治疗10年以上工作经验的主任医师完成并评价小型猪的冠脉造影术。所有动物均采用股动脉入路,并对每只动物分别进行左、右冠脉造影。介入手术辅助系统的功能评价由术者术后即刻完成。冠脉造影评价报告手术总时间、X线曝光时间、造影结果评价。术前和术后3 h均进行血液学检查,术后3 h为实验终点,然后对实验动物安乐死进行组织病理取材。结果:6只实验动物的冠脉造影操作均顺利完成,并存活至实验终点。血液学检查结果显示,对照组与实验组均未发生感染、失血、肝肾功能障碍等并发症;冠脉造影结果显示,对照组与实验组的手术总时间[(30.00±11.53)min vs(.19.33±7.57)min]、造影时间[(19.67±12.22)min vs(.6.00±1.00)min]、血管痉挛评分[左冠脉造影(:0.50±0.84)分vs.(0.00±0.00)分;右冠脉造影:(0.50±0.55)分vs.(0.33±0.52)分]差异均无统计学意义(P均>0.05),两组均未发生动脉夹层,造影结果良好。病理结果显示,实验组主动脉窦部,左、右冠脉开口均未见损伤,左前降支、左回旋支、右冠脉及后降支心表全程血管内皮完整,内外弹力板未见撕裂或损伤,未见血栓形成,未见夹层或穿孔,心包无出血和积血,未见炎症。结论:采用该微创血管介入手术辅助系统进行冠脉造影,安全性及可行性均良好。

胸腔镜下糖尿病小型猪急性心肌梗死模型的建立

目的探索影像辅助式胸腔镜微创手术（VATS）建立糖尿病小型猪急性心肌梗死（AMI）模型的新方法。方法健康和糖尿病小型猪各7只，在电视放大图像指导下行胸腔镜微创手术，定点结扎冠状动脉左前降支，然后通过血清学、影像学和组织学手段评价模型。结果两组动物术后血清肌钙蛋白和肌红蛋白均增至参考值上限的10倍以上。超声心动图、磁共振成像（MRI）和组织病理分析表明，VATS后两组心肌受累部位均为心尖、左室前壁和室间隔中远段。但糖尿病小型猪的心脏功能相对低下；梗死区与梗死危险区比值更高（18．4％±5．5％比5．3％±3．9％，P=0．03）；心肌梗死透壁度更重（75％以上），符合糖尿病心肌缺血耐受性差的疾病特征。结论VATS是一种制备糖尿病小型猪AMI模型的安全、有效方法。

新型国产房间隔外科生物补片临床前在体评价研究

目的利用小型猪房间隔缺损模型探讨新型国产房间隔外科生物补片的安全性和有效性。方法2018年6月至2019年4月,26只健康中华小型猪随机分为实验组(15只)和对照组(11只),通过传统外科方法建立房间隔缺损动物模型,实验组和对照组分别采用待评价的和已上市的内径10 mm圆形生物补片修补房间隔缺损。记录两组术前和术后7、30、90、180 d的超声心动图和血液学检查结果;于术后90和180 d处死抵达实验终点的动物,对心脏及主要器官进行大体和组织病理学检查。重复测量资料采用重复测量方差分析,组间数据比较采用独立样本t检验或秩和检验。结果共23只动物到达实验终点,术后90 d时实验组6只,对照组4只,术后180 d时实验组8只,对照组5只。其余3只动物(实验组1只,对照组2只)分别因手术导致房室结损伤引发心律失常、全心功能不全、右心功能不全死亡,病理学检查结果显示死因与实验材料无关。超声心动图显示,所有动物未发生补片漏,术后7、30、90、180 d两组超声心动图和血液学检查结果的差异无统计学意义(P值均>0.05)。病理学检查结果显示,所有动物无补片漏,补片生物相容性良好;实验组术后90和180 d时内皮化率与对照组相比差异无统计学意义[(80.8±29.1)%比(82.5±23.6)%,t=0.095,P=0.927;(78.8±36.4)%比(82.0±19.2)%,t=0.182,P=0.859],补片钙化评分组间差异无统计学意义[1.00(1.25)比2.00(0.75),Z=6.500,P=0.214;0(0.75)比1.00(2.00),Z=12.000,P=0.139]。结论新型国产房间隔外科生物补片在小型猪房间隔缺损动物模型中具有与已上市生物补片相似的安全性和有效性。

心泵辅助装置研究进展及动物实验质量控制

心泵辅助装置是目前临床治疗心脏功能不全的常用辅助装置。文章就心泵辅助装置的国内外研究现状,综述了新一代主动脉内球囊反搏、静脉-动脉体外膜式氧合器、左心辅助装置和全人工心脏的结构和功能特点、优点和不足,并对其临床应用现状进行了比较分析。同时,结合文献报道和国家相关标准对植入式心室辅助装置的临床前研究动物实验的质量控制要点进行了阐述,以期为新型心泵辅助装置的研发提供参考与支持。

容量负荷导致的心肌重构过程中心肌能量代谢模式的转化

目的阐明心肌结构重塑过程中能量代谢模式的转化特征。方法C57/BL6小鼠30只,20~30 g,雌雄各半,随机分为模型组和假手术组(n=15)。实验动物接受3%水合氯醛(3 ml/kg)腹腔注射麻醉,模型组动物无菌游离腹主动脉和下腔静脉,并吻合,建立心肌结构重构模型。分别采集不同组别实验动物心肌组织,检测不同途径能量代谢关键酶的蛋白表达水平,初步判断不同疾病阶段,心肌能量代谢模式。然后利用三磷酸腺苷(ATP)检测试剂盒测定不同组别心肌细胞ATP产量,并利用TUNEL方法测定不同组别心肌细胞凋亡水平差异。结果与假手术组相比,模型组实验动物在术后2周时脂肪酸β氧化途径关键酶肌型肉碱棕榈酰转移酶-I(MCPT-1)、中链脂酰辅酶a脱氢酶(MCAD)、过氧化物酶体增殖物激活受体a(PPARα),以及糖代谢关键酶丙酮酸激酶(PK)无明显变化。但在术后5周时,MCPT-1、MCAD、PPARα均表现出不同程度的下降,PK有升高趋势,但未达显著差异水平,但心肌组织ATP含量明显下降,心肌细胞凋亡指数(AI)显著升高。术后15周时,MCPT-1(MCPT-1 vs GAPDH:0.5 vs 0.85,P<0.05)和MCAD(MCAD vs GAPDH:0.6 vs 1.25,P<0.05)表达量显著下降,PPARα水平(PPARαvs GAPDH:0.4 vs 1.2,P<0.01)非常显著下降,而PK水平(PK vs GAPDH:0.53 vs 0.92,P<0.01)明显升高。心肌细胞ATP含量明显降低,心肌细胞凋亡指数明显升高。结论亚急性期和代偿期心肌细胞的代谢模式以脂肪酸β氧化为主,而在失代偿期脂肪酸beta氧化障碍,向糖酵解代谢模式转换,说明结构重塑心肌向胚胎型模式转变,这可能(至少部分)是心肌细胞产能能力下降及心肌细胞凋亡水平升高的原因。