摘要 目的:对自动监控式颈动脉压迫训练器进行颈动脉压迫训练的效果进行研究。方法:将实验犬分为低血压状态下训练组6只,低血压状态下直接结扎组6只,对照组3只。训练组在降低其血压后,利用压迫训练器进行压迫训练,1天1次,开始为压迫30min,以后每天延长10min,直至第8天处死。结扎组除压迫训练经过与训练组相同的处理过程后结扎其颈动脉,结扎组训练组进行单光子发射计算机断层扫描(SPECT)检查及病理检查。结果:SPECT值:在α=0.01时,训练组与结扎组相比有显著提高,与其自身正常值相比,皆有显著差异。病理结果:结扎组组织学改变同前两组,训练组有4只狗右侧出现了一些不可逆缺血改变的组织学变化,左侧未见异常,其余2只未发现明显组织学异常。结论:经过颈动脉压迫训练后,训练组狗都不同程度提高了对缺血的耐受力,肯定了训练法的作用,但训练的时间及持续时间还需进一步研究。SPECT值与病理结果相符,可以很好反映大脑侧支循环建立情况。 关键词 自动监控式压迫训练 低血压状态 颈动脉结扎 脑缺血
Matas实验自从其提出以来,被广泛应用于颈动脉外科,如前所综述,国内外学者以此为基础,进行了各种临床应用性的研究,明显提高颈动脉断流的安全性,但用手经皮肤压迫颈动脉试验的安全性和可靠性是值得怀疑的[1]。曹强医师与西北工业大学联合研制的自动监控式颈动脉压迫训练器,解决了传统的Matas试验手压的力量无法保持一致,且缺乏有效的监控系统的缺点,为颈动脉压迫提供了一个准确、可靠、可重复的科学手段[2]。 本实验采用降低动物血压的方法,利用自动监控式颈动脉压迫训练进行压迫训练, 从而对这一方法做出评判。 材料和方法 一、所用仪器的设备 1. 自动监控式颈动脉压迫器 2. 动脉血压调控装置(自制) 3. Sopha Camera Ds7 SPECT 机,法国产 二、方法 选用西安地区健康成年犬12只,体重15kg以上,随机分成三组,结扎组6只,训练组6只,对照组3只。 麻醉方法:麻醉方法为硫贲妥钠诱导(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3~4h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:前两组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,通过放血使其血压降低约30~40mmHg,并可以维持在这一水平。动脉血压调控装置如图1所示。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。

图1 动脉血压调控装置 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(20000ml) E 橡皮球 F 夹子 G 股动脉导管远心端
训练组:将狗肝素化后进行股动脉穿刺,穿刺点尽量在远心端,逐渐向近心端移,右左侧交替使用,穿刺后加压包扎。接通动脉血压调控装置,进行降低血压,每次实验完毕后将血回输,并给予抗生素预防感染。降血压,测出正常血压后,利用颈动脉压迫器进行颈动脉压迫,1天进行1次,第一次压迫30min以后每天延长10min,直至第8天后处死。 病理标本的采取:将狗的左颈动脉分离,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4h,开颅,取出脑组织,置入10%福尔马林溶液(至少浸泡48h)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,如图2所示。

图2 脑部标本的切取示意
结扎组除颈动脉压迫训练体外,与训练组的处理相同,降低血压后6h结扎其颈动脉。 对照组不降低血压,直接结扎其右颈总动脉。 脑血流量值的半定量测定,利用99mTC标记的双半胱乙酯(99mTC—ECD)静动脉注20min后开始采集图像,SPECT探头配置低能高分辨平行孔准直器,采集矩阵128×128,探头旋转360°,每步建,再获得冠状面及矢状面影像。因体位固定关系,取其冠状面作为分析层面,分析其中间层及上下两层,用感兴趣区其左右侧的放射性计数,以其右/左值作为指示值,每组均在放血后测定其正常值,然后于处死前测定其实验值。
结 果
表1 训练组右/左SPECT值
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
±s |
| 实验前 |
0.9942 |
0.9896 |
0.9974 |
0.9882 |
1.0032 |
0.9947 |
0.9954±0.0005 |
| 实验后 |
0.8965 |
0.9014 |
0.8870 |
0.8972 |
0.9125 |
0.8893 |
0.8965±0.0009 |
统计学t检验处理,训练组在实验前与实验后有显著差异(P<0.01)。训练组与结扎组相比,有显著差异(P<0.01)。 病理结果:对照组大体标本及光镜观察未见有明显异常表现。 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。与对照组相比可以见到以下脑缺血的组织学表现:①细胞数目明显少于正常数目。②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。 如表2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Ⅱ—Ⅲ切片中,在A区与B区的交界处附近,即交界区,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,细胞的微空泡变也见于视野中。其中有1条狗的标本光镜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。 表2 严重的细胞改变在右规则皮质区的分布*
| |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
Ⅴ |
| A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
| 1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
2 |
| 2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
2 |
| 3 |
1 |
3 |
1 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
2 |
| 4 |
1 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
| 5 |
2 |
3 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
2 |
| 6 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
*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
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见到的小血管扩张,有的是极度扩张,内为嗜碱性的物质。没有见到“黑细胞”(dark cell)[3],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。 左侧的严重缺血改变明显少于右侧,在6只动物中有2只有较严重损害,可见到典型的鸟眼状细胞改变,痂 状缺血改变,亦可见到较轻的缺血改变及微空泡变等,细胞数目的减少存在于所有以严重缺血改变为主的视野中,在这2只较严重的左侧损害中,其损害情形与右侧基本一致,亦是以5层左右的损害为最严重,无“黑细胞”的出现。在一只狗中,出现了明显的交界区损害。总之,在5只结扎组的狗中,全部出现了缺血损害,而降压组并未出现明显的形态学异常。 在训练组6只狗中,有4只右侧皮质出现了“可见一些不可逆改变”的组织学变化,以严重缺血细胞改变、痂状缺血改变、鸟眼状改变以及缺血的细胞改变一种或几种较为多见,可见到许多细胞的微空泡变。在出现损害的部位上,以Ⅳ区为多见,在分布上以B区较为多见。左侧存在不同程度的微空泡变,不可逆的细胞改变仅为偶见,没有出现“可见一些不可逆改变”的变化,小血管扩张明显见于右侧。双侧都未见到“黑细胞(dark cell)”。
讨 论 训练组与结扎组相比没有出现以不可逆细胞改变为主的变化,可以认为经过压迫训练,提高了狗脑对缺血的耐受能力。有2只各种不可逆细胞改变仅为偶见,提示经过训练后,可以耐受对右颈总动脉的阻断,其余4只不同区域出现“可见一些”不可逆的细胞改变,说明在此低血压条件下,这种逐渐增加时间的方法在8天的时间内,还不足以建立能够让脑组织完全耐受因阻断一侧颈动脉而引起的脑组织的缺血。尽管如此,与结扎组相比,其脑的受损程度还是在为减轻,一定时间下压迫训练使其在一定程度上减轻了脑缺血的损害。这4只动物中,都出现了Ⅳ处的损害,即皮质区的顶—颞部,而且以B区为最多见,即大脑中动脉的分布区[4],这些损害特点,与结扎组相比很相似,说明了大脑中动脉分布区为较脆弱区域,这与许多作者的研究结果相吻合[5、6、7]。 SPECT检查右/左值训练组与结扎组相比具有显著性差异,说明与结扎组相比,压迫训练组建立了较多的左右侧支循环,使其右侧与左侧脑血流比值明显提高,从而减轻了可能产生的缺血损害,这与病理检查结果是相吻合的。 颈动脉压迫作为一种在临床上应用较多的方法,其临床效果上证实其在很大程度是一种有效的提高大脑对颈动脉断流的耐受性的方法[5],本实验从病理学角度证实,此方法的应用,在组织学上减轻了其大脑的缺血受损程度,而不同程度微空泡变的出现,预示着大脑的一个可能的恢复过程。SPECT与病理结果的符合,又一次证明了SPECT对于判断左右侧大脑侧支循环建立情况的价值。
*陕西省自然科学基金资助课题 作者单位:李世栋、吕春堂(西安市(710032)第四军医大学口腔医学院颌面外科) 穆纪珍(第四军医大学第二附属医院核医学科)
参考文献
1 Padberg FT. Carotid body trmor. Am J Surg, 1983,145: 542~531 2 曹强,吕春堂. 颈动脉压迫训练器的研制及初步应用性研究. 第四军大学论文.1996 3 Brown A W, Brierley JB. The nature distribution and earliest stages of anoxic ishaemic cell damage in the rat brain as defined by the optical microscope. British J of Exp Pathol, 1968,49: 87~98 4 Ehrenfeld WK, Stoney RJ, Wylie EJ, et al. Relation of carotid stump pressure to sagety of carotid artdry ligation. Surgery, 1983,93: 299~306 5 Brierley JB, Meldrum BS, Brown AW, et al. The threshold and neoropathology of cerbral "anoxicischaemic" cell change. Arch Neuro, 1973,29: 367~372 6 Pulsinellis WA, Rietan JA, Steven GC, et al. A niw modil of bilateral hemispheric ischaemia in unanaesthetised rat. Stroke, 1979,10: 267~273 7 Ginsberg MD, Guy Cordill. Heterogeneities of regional cerebral blood flow during hypoxia ischaemia in the rat. Stroke, 1976,7: 132~140 8 周树夏,刘志斌,高宝林,等. 颌面部颈部化学感受器瘤的论断治疗体会。实用口腔医学杂志,1987,3:3~5 |