门静脉高压症猪肝动脉的生物力学特性

目的：建立猪门静脉高压症模型,探讨门静脉高压症对肝动脉的生物力学特性的影响。方法：猪以四氯化碳、苯巴比妥、乙醇,配合高脂、低蛋白、低胆碱饮食进行混合饲养。通过脾静脉插管测压,取肝动脉在生物软组织力学试验机上测定其压力-直径关系,计算机图像分析测量肝动脉两端血管环的张开角及其几何形态学指标。结果：实验组门静脉压(4．17±1．03)kPa明显大于对照组(1．51±0．79)kPa,肝动脉的各向同性增量弹性模量、血管容积弹性模量和血管压力-应变模量均随压力的上升而增大,在相同压力下明显大于对照组。肝动脉的顺应性显著低于对照组,而张开角显著增加。结论：门静脉高压症时,肝动脉的生物力学特性发生了显著变化。

猪肺动脉干的形态学和生物力学特性

目的:探讨猪肺动脉干几何形态、显微结构成分与力学特性在增龄过程中的变化规律,为猪→人异种心脏移植吻合血管提供必要的资料。方法:应用组织学、计算机图像分析法以及生物软组织力学试验机,对猪肺动脉干进行计量形态学和力学试验。结果:猪肺动脉于的平均管径、壁厚、管腔面积、管壁面积与月龄间呈直线正相关关系,分别以1．08 mm／月、0．09 mm／月、 14．4 mm2／月和7．31 mm2／月的速率增加。管壁中胶原纤维、弹性纤维、平滑肌的含量在增龄过程中未见明显变化。猪肺动脉干一维载荷下的材料常数和弹性模量随增龄虽有增加,但无统计学上的差异。结论:1～7月龄肺动脉干几何形态与月龄密切相关;显微结构成分含量和力学特性随月龄的变化不大。

门静脉高压症猪肺血管的生物力学特性

目的:探讨门静脉高压症猪肺血管的生物力学特性及为临床晚期肝硬化患者实施肝肺联合移植提供理论依据。方法:采用健康2月龄湖北白种猪4头作为正常对照组,四氯化碳诱导的门静脉高压组湖北白种猪10头,分别取其肺动脉、肺叶动脉、肺段动脉及肺静脉,在软组织生物力学试验机上测定压力—直径关系数据,推导出其弹性模量和顺应性。结果:与正常对照组相比,门静脉高压组(PHT)猪肺动静脉血管的弹性模量随血管内压力的升高而增大;顺应性则随血管内压力的增大而下降。结论:与人类相似,PHT猪可伴有肺血管生物力学特性的改变,且生物力学特性变化的幅度可能与病情变化有关。肝肺联合移植时,移植材料间的生物力学特性也应引起关注。

脐带静脉组织结构的定量分析评估其替代小动脉移植材料的可行性(英文)

背景:长期以来,因缺乏理想的血管移植材料而制约了血管疾病的治疗效果。组织工程技术已解决了大口径人工血管替代品,但小动脉人工血管替代品一直未获得理想的材料。目的:观察不同胎龄、不同段脐带静脉的几何形态和显微结构成分,以探讨脐带静脉作为小动脉移植材料的可行性。设计:分组对照观察。单位:郧阳医学院医用生物力学实验室。对象:实验于2001-09/2004-07在郧阳医学院医用生物力学实验室完成。选择十堰市太和医院妇产科收集胎龄在24～42周自然流产或分娩的胎儿脐带50例(经产妇许可),产妇年龄在20～30岁。方法:①对脐带静脉进行机械剥离,制备成脐带静脉标本。根据胎龄分为5组:24～27周组7例;28～32周组7例;33～36周组8例;37～40周组20例;41～42周组8例。其中取胎龄在37～40周的脐带20例,依胎盘端为近端,胎儿端为远端分为近、中、远3段。常规石蜡包埋、切片。用苏木精-伊红染色法、Weigert法、苯胺蓝法及桔黄G法分别染组织结构、弹性纤维、胶原纤维和平滑肌。②脐带静脉图像定量分析:测量管径、壁厚、内膜、中膜和外膜厚度,采用德国产Leica-Q500IW彩色图像处理系统。提取中膜平滑肌细胞核,计算机自动计数测量框内细胞核的数目和面积,然后换算出单位面积内的细胞核的数目和面积,以此作为中膜平滑肌细胞核的数密度和面密度;分别测量血管壁中膜平滑肌、胶原纤维和弹性纤维各成分的绝对面积,计算不同着色面积与测试区域整体面积之比,从而求出平滑肌、胶原纤维和弹性纤维在各血管壁中的相对含量。主要观察指标:①不同胎龄脐带静脉的几何形态变化。②不同胎龄脐带静脉的显微结构成分。③不同段脐带静脉的显微结构成分。结果:①不同胎龄脐带静脉的几何形态变化:随胎龄增加,脐带静脉中膜厚度和外径在各胎龄组间均有显著的增加(24～27周,28～32周,33～36周,37～40周,41～42周中膜厚分别为0.186,0.203,0.237,0.264,0.268mm,F=133.35,P<0.01;外径分别为1.861,1.962,2.303,2.464,2.465mm,F=37.35,P<0.01)。②不同胎龄脐带静脉的显微结构成分:从24～40周,随胎龄增加,脐带静脉中膜弹性纤维含量逐渐增多,胶原纤维的含量及胶原纤维/弹性纤维比值逐渐减少。③不同段脐带静脉的显微结构成分:弹性纤维的含量近段比远段多(10.16,6.36Aa%,F=5.77～12.3,P<0.05),由近段到远段胶原纤维/弹性纤维比值逐渐增大(F=7.63～13.4,P<0.05)。结论:①脐带静脉具有与普通中等动脉相似的结构,37～40周脐带静脉管壁的胶原纤维、弹性纤维含量适中,既能承载一定的应力,又有较大的扩张能力,还富含平滑肌,具备收缩能力。②在血管移植时,以选用37～40周脐带静脉为佳,且近段顺应性优于远段,可适时选用,以利于脐带静脉移植于动脉后,能很快适应动脉的力学环境,提高移植后的远期通畅率。

增龄变化对血管移植材料脐带静脉顺应性的影响(英文)

背景:血管重建术中内径小于6mm的人工合成血管替代人体小动脉或静脉一直未获得满意的效果,因而目前小动脉及静脉代用品成为亟待解决的问题。目的:观察不同胎龄脐带静脉压力-容积关系,为血管移植材料脐带静脉的生物力学性质上提供实验数据。设计:非随机对照实验。材料:实验于2004-06在郧阳医学院医用生物力学实验室完成,湖北省十堰市太和医院妇产科收集胎龄在24～42周自然流产或分娩的正常胎儿脐带静脉50条(经产妇许可),产妇年龄20～30岁。其中胎龄24～27周8例,28～32周7例,33～36周8例,37周4例,38周5例,39周5例,40周5例,41周4例,42周4例。干预:取胎儿脐带50条,测量一段脐带长度(2cm)并标记两端点后,切下脐带置于生理盐水中。仔细地对脐带静脉进行机械剥离后,将试件两端标记点固定在软组织生物力学试验台上,测定其压力-容积关系,计算出顺应性。主要观察指标:不同脐带静脉的压力、容积及顺应性。结果:50条脐带全部进入结果分析。①37～40周脐带静脉压力-容积曲线比较接近,而28周,42周脐带静脉压力-容积曲线幅度明显下降,经二次回归分析可见38周胎龄压力-容积曲线回归系数绝对值最大。②脐带静脉顺应性随胎龄增加而增大犤24～27周(2.22±0.34)×10-4mL/(kPa·cm),28～32周(3.65±0.46)×10-4mL/(kPa·cm),33～36周(4.22±0.55)×10-4mL/(kPa·cm),37周(7.63±0.48)×10-4mL/(kPa·cm),38周(8.32±0.76)×10-4mL/(kPa·cm)犦,但39周以后又降低犤39周(7.61±0.46)×10-4mL/(kPa·cm),40周(7.53±0.72)×10-4mL/(kPa·cm),41周(4.13±0.35)×10-4mL/(kPa·cm),42周(2.25±0.62)×10-4mL/(kPa·cm)犦。37～40周脐带静脉的顺应性较相近,而42周及28周以下脐带静脉的顺应性与37～40周比较(F=65.84-86.52,P<0.01)。结论:人脐带静脉是动脉移植物的良好替代材料,在移植时除了考虑脐带静脉与宿主动脉相匹配外,还应注意其顺应性与胎龄的关系,实验结果提示,胎龄在37～40周的脐带静脉作为临床应用的移植材料较为理想。

猪胆总管的生物力学特性与年龄的关系

本研究的目的是探讨猪胆总管的生物力学特性与年龄的关系。50例3～12月龄湖北白猪的胆总管，在软组织生物力学试验机上进行压力一直径实验，计算出弹性模量和顺应性。横断取材，冰冻切片，HE染色，用计算机图像分析系统测量其管径和壁厚。结果显示，各月龄组猪胆总管的顺应性均有差异（F=59．69，P=0．00）；猪胆总管的顺应性随月龄增加而增大，10月龄后又减小。7～10月龄猪胆总管的顺应性差异不大（P〉0．05）；而3～6月龄及11月和12月龄猪胆总管的顺应性明显小于7～10月龄（P〈0．01）。猪胆总管的弹性模量随月龄的变化与顺应性的变化相反。提示，猪胆总管的生物力学特性随年龄增加而发生变化，7～10月龄猪胆总管的顺应性较好；在猪到人异种肝移植时，选用7～10月龄猪的肝脏作为供体材料也许更匹配。