新型国产二尖瓣夹合器系统的动物实验研究

通过动物实验,对一种新型国产二尖瓣夹合器系统的可行性和安全性进行评价。14只正常三元杂交系猪分为实验组10只和对照组4只,实验组植入新型二尖瓣夹合器系统,对照组行传统二尖瓣修复术。分别于术前、术后不同时间点行超声心动图检查、血液检查,术后140 d对动物安乐死取材,进行心脏及主要脏器大体、病理检查,观察植入后的情况。实验组共8只动物、对照组共4只动物达到实验终点,所有动物术中未出现夹合器脱落、心脏破裂、瓣膜损伤、顽固性心律失常、脏器栓塞、心力衰竭、死亡等严重并发症。超声显示,所有夹合器均固定在二尖瓣处,不同时间点二尖瓣平均跨瓣压差、左心室射血分数等两组间均未见具有统计学意义的差异。血液学检查,未见植入器械对肝肾功能产生明显影响。病理检查提示,夹合器周围瓣叶呈现慢性炎症、黏液样变性、少量出血,未引起二尖瓣及心脏组织损伤,未出现心脏血栓、感染,各脏器也未见血栓栓塞。动物实验结果表明,新型国产二尖瓣夹合器系统生物相容性好,能够有效固定在二尖瓣处而不引起严重的相关并发症。     

三平面组织多普勒成像技术对心衰犬收缩功能的研究

目的 探讨三平面组织多普勒(TTDI)新技术对快速起搏致心衰犬模型的左室收缩功能评价价值和变化特点.方法 将8只健康杂种犬进行快速非同步起搏造成心功能减低,并应用TTDI测量全过程二尖瓣环6个部位的收缩期峰值速度(S)、平均峰值速度(Sm)以及采用双平面Simpson法测量EF值及左室容积,并同时行心导管测量主动脉、左室压力及采用左室造影法测量EF值,并将造影结果与TTDI指标进行比较.结果 快速起搏2周左右,全部犬的心功能均发生减低.病理示心脏扩大,部分有乳头肌水肿,二尖瓣叶损害及少量心包积液;心导管测量左室舒张末压显著上升,左室造影EF值降低;常规超声指标示左房、室内径增加,左室容积增加;TTDI能够同时显示二尖瓣环6个部位的曲线运动变化,并依次采用黄色、蓝色、红色、绿色、橘色、粉红色表示.基础状态下,6个瓣环的S波表现为有规律的由高到低的顺序排列;随着起搏天数的增加,S波逐渐减低,并且TTDI曲线开始杂乱,失去规律性;起搏1周后,S波显著降低,并出现收缩后收缩.左室造影EF与TTDI二尖瓣环6个部位的S波均有相关性,Sm的r=0.745,P<0.01;其中后室间隔和下壁处的S波与造影EF值相关性最好,r值分别为0.758和0.775,P<0.01.结论 三平面组织多普勒能够反映快速起搏致心衰过程中的左室收缩功能变化,并能同时直观反映二尖瓣环各个部位的变化特点.     

组织多普勒成像技术对不同心肌肥厚模型大鼠心功能的研究

目的探讨组织多普勒成像(TDI)技术对不同心肌肥厚模型大鼠心脏舒张功能评价的可行性。方法将25只大鼠采用两种方法制备心肌肥厚模型,分别为自发性高血压心肌肥厚组(SH)15只和以缩窄腹主动脉形成的心肌肥厚组(SAAC)10只,并以10只正常Wistar Kyoto大鼠作为对照组,比较各组血压、心率、体重、组织多普勒和常规超声心动图心功能指标的变化。结果SH和SAAC组血压及心率均高于对照组(P<0.05),各组间体重差异无统计学意义。SH和SAAC组心肌厚度均大于对照组(P<0.05),其前后壁厚度均大于2.0mm;SH及SAAC组左心室收缩末期内径(LVEDs)均小于对照组(P<0.05);3组间左心室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(LVFS)差异无统计学意义。SH和SAAC组二尖瓣环后室间隔侧TDI各峰值均较对照组增高(P<0.01),而收缩期与舒张期峰值速度比值(Ea/Aa)减低;SH和SAAC两组相比,二尖瓣环TDI各个指标之间差异均无统计学意义(P>0.05)。大鼠二尖瓣口血流频谱和二尖瓣环TDI频谱在心率增快时,失去正常的舒张期双峰形态,呈现为单峰状;两者融合率均随心率增快而增加,且均在心率350次/min时出现双峰融合率明显增加。但TDI二尖瓣环频谱的融合率远远小于二尖瓣口血流频谱(29%和63%)。结论大鼠二尖瓣环后间隔Ea/Aa是反映早期心室舒张功能变化的敏感指标;两组心肌肥厚大鼠模型心腔变化和TDI指标改变类似。二尖瓣环TDI指标在评价大鼠舒张功能方面优于二尖瓣血流指标。     

CH-VAD左心辅助装置动物体内实验研究

验证磁悬浮左心辅助装置(CH-VAD)动物体内植入后的安全性及可靠性。选择健康雄性绵羊6只,经麻醉诱导、呼吸插管后开胸,在心脏不停跳的情况下开通由左心尖到辅助装置,再到降主动脉的辅助循环通路。术后常规予以密切监护及抗凝治疗,持续监测装置运行状况,实验动物在术前及术后分别进行细胞学及血液生化指标检测。实验观察结束后,动物予以安乐死,进行尸检及组织病理检查。6例实验动物中:2例因室颤或窒息死亡,1例因肺部感染于20 d终止观察,2例观察至实验结束(60 d)后取材进行病理检查,1例60 d后继续观察并因肺部感染于135 d终止实验。对成功植入的实验动物进行有效观察,装置悬浮状态良好,运转正常;CH-VAD植入后,细胞学及血液生化检查均在正常范围内。尸解及组织病理检查发现:2例存活 20和135 d的动物,出现肺炎和肾脏多发性梗死;2例存活 60 d的动物,出现肾脏单发小梗死,其余脏器未见明显异常。该实验为CH-VAD临床前评价及临床操作提供理论及技术支持,并证明其具有相对稳定的工作性能;提出建立左心辅助装置临床前评价标准的思路和想法,为后期装置的植入及临床操作提供研究的方向。     

左心辅助装置流入管道不同头部结构的数值模拟

头部结构是决定左心辅助装置(LVAD)流入管道优劣的关键结构,流入管道头部结构对心室及管道内的血液相容性和流入管道插入心尖后的流入口吸壁堵塞影响很大。本文设计了四种不同头部结构的流入管道,建立了这四种临床上使用较多的流入管道插入心尖的数值模型,用流体力学软件Fluent计算流入管道的血流动力学特性,并对四种管道的回流、涡流等流动情况和压力分布情况进行了研究。结果表明喇叭口状流入管道的流速分布均匀,无回流和低速流动区,血液相容性最好,喇叭口状结构还可防止吸壁堵塞的发生;笼状结构的流入管道涡流较严重,容易产生血栓,且心室壁处的低压极易引起心室塌陷。喇叭口状流入管道的血液相容性好且不易发生吸壁,适用于长期使用的LVAD。     

实验犬左室扭转和旋转率特性及其与心脏功能相关关系

目的 采用斑点追踪显像(STI)技术研究正常实验犬左室旋转、旋转率、扭转特点及其与心功能的相关关系.方法 对10只健康杂种犬采用二维Simpson双平面法测量左室射血分数(EF)等评价左室收缩功能,并采集二尖瓣口血流频谱等指标评价左室舒张功能;同时采集二尖瓣、乳头肌及心尖3个短轴水平二维动态图像,分析心肌运动的最大旋转角度(Rot)、收缩期和舒张期峰值旋转率及其比值(PRRs、PRRe、PRRa 及PRRe/PRRa)及计算扭转度(torsion).同步进行左心导管测量左室压力变化,最后将旋转、旋转率、扭转指标与导管指标进行相关分析.结果 10只犬180个心肌节段中,可分析节段有152个,成功率为84%.正常犬基底部顺时针旋转(正值),心尖部逆时针旋转(负值),3个短轴节段达到收缩期和舒张期峰值旋转和旋转率的时间无显著性差异,并存在基底环至心尖环收缩的趋势.采用Simpson法测量的EF值与torsion相关性很好(r=0.941,P=0.005);而-dp/dtmax与二尖瓣短轴的舒张早晚期旋转率比值(PRRe/PRRa)存在相关性(r=-0.805,P=0.05);LVEDP与二尖瓣水平和乳头肌水平短轴的PRRe、PRRa亦有相关性(P值分别为0.018和0.033),但与torsion的相关性较差.结论 左室扭转(torsion)是评价左室收缩功能的良好指标,舒张期旋转率PRRe及PRRe/PRRa值亦可以用于评价心室舒张功能.     

经食管超声心动图引导及评价经心尖的主动脉瓣植入术的实验动物研究

目的 旨在研究通过术中经食管超声心动图引导经心尖的人工主动脉瓣支架瓣膜的植入手术.方法 使用北京美中双和医疗器械公司生产的20 mm的主动脉瓣支架瓣膜通过经食管超声心动图的引导经过心尖部植入到6只30～40 kg的实验猪心脏中.将6只实验猪分为2组:A组3只实验猪,使用经食管二维超声心动图结合X线引导经心尖的主动脉瓣支架瓣膜的植入术;B组3只实验猪,使用经食管三维超声心动图结合X线引导经心尖的主动脉瓣支架瓣膜的植入术.均使用心尖切口,在快速心室起搏的条件下置放瓣膜.结果 所有瓣膜都顺利地置放在实验猪正常的主动脉瓣位上.A组有1个瓣膜发生移位,X线的平均曝光时间是15 min;B组没有瓣膜发生移位,X线的平均曝光时间是10 min.术后均通过活体检查确证支架瓣膜的具体位置,A组检出1例瓣周漏,B组未发现有瓣周漏.结论 经食管实时三维超声心动图能够更加有效地引导经心尖主动脉瓣支架瓣膜的植入手术.     

瑞苏伐他汀不同给药方式对猪心肌缺血再灌注后无再流及血管内皮结构和功能的影响

目的对比瑞苏伐他汀单次及多次给药对猪心肌缺血再灌注后无再流及血管内皮结构和功能的影响。方法19只中华小型猪分为安慰剂组、瑞苏伐他汀单次及多次给药组。开胸冠状动脉结扎1．5h,松解3h制备急性心肌梗死再灌注模型。术中监测动脉血压、心室压、心率及冠脉血流量。手术结束前经左房、室分别注射硫磺素s、伊文思蓝染料鉴别无再流、缺血区域。心肌组织以红四氮唑染色,用面积求积法测定心肌的缺血、梗死及无再流面积。以比色法测定再流区及无再流区心肌组织中的固有型一氧化氮合酶（cNOS）活性,并以免疫印迹法测定血管内皮钙黏附分子（VE—cadherin）含量。结果各组缺血前血压和心率的乘积无统计学差异;再灌注180min时瑞苏伐他汀多次给药组冠脉血流量明显高于安慰剂组和单次给药组（P〈0．05）;瑞苏伐他汀多次给药组梗死区面积与心肌缺血面积的百分比值、无再流面积与心肌缺血面积的百分比值、心肌再流区、无再流区cNOS活性与安慰剂组比较均有统计学差异（P〈0．05）。瑞苏伐他汀多次给药组无再流区VE-cadherin含量明显高于安慰剂和单次给药组。结论在急性心肌梗死急性期,瑞苏伐他汀可以减轻心肌缺血再灌注损伤,但给药方式会影响其疗效。     

丹宁酸交联后续处理对牛颈静脉血管影响的研究

目的 观察丹宁酸固定后续处理对改善丹宁酸交联牛颈静脉贮存液稳定性,和对血管热稳定性、抗钙化能力、生物力学性能及纤维结构的影响。方法 新鲜牛颈静脉分别经戊二醛固定(戊二醛组)、丹宁酸交联(丹宁酸组)及丹宁酸交联后续处理(实验组),采用大鼠皮下植入模型测定钙含量、热皱缩温度、断裂强度和断裂伸长率、以及组织病理学检查等指标进行评价。结果 研究组所有指标均优于戊二醛组(P<0.05);与丹宁酸组比较,实验组的贮存液颜色不再变化,热皱缩温度有所降低,21 d钙含量略升、60 d钙含量略低(P<0.01),两组材料力学强度结果无统计学差异(P>0.05),且两组的胶原纤维和弹力纤维均保持较好的完整性。结论 丹宁酸交联后处理可提高贮存液的稳定性,使牛颈静脉血管的柔软性有所恢复,同时保持了血管抗钙化能力、组织强度和纤维结构的完整性。