血管吻合术对远心端血管吻合口血流量及内膜增生的影响

1、血管吻合术对远心端血管吻合口血流量及内膜增生的影响                        作者：赵伟，徐在品，王清宇，王定坤，高俊波，罗鹏，彭尧，邓小燕【摘要】 目的： 观察不同血管吻合术对远心端血管吻合口血流量、血压以及内膜增生程度的影响。方法： 16只犬随机分为偏心搭桥组和普通搭桥组行血管搭桥，搭桥后测定近心端及远心端吻合口血流量和血压值；术后3

2、个月牺牲动物，远心端吻合口切片，测定血管内膜厚度，比较不同血管吻合术内膜增生程度。结果： (1)偏心搭桥和普通搭桥远心端吻合口血流量分别为（2.7±0.4）、（2.1±0.5）ml/s，偏心搭桥组远心端吻合口血流量显著升高（P<0.01）；（2）偏心搭桥远心端吻合口收缩压和舒张压分别为（97±19）、（86±17）mmHg，而普通搭桥远心端吻合口收缩压、舒张压分别为（96±14）、（76±14）mmHg，偏心搭桥远组高于普通搭桥组，但无统计学意义；（3）偏心搭桥和普通搭桥远心端吻合口对应面的血管内膜分别为（60.32±

3、3.52）、（110.50±9.62）m，差异显著（P<0.01）。结论： 偏心搭桥能够显著增加远心端血流量，抑制搭桥术后远心端吻合口对应面的血管内膜增生。 【关键词】 血流量； 血管内膜； 吻合术，外科； 血管Abstract Objective: To observe the effects of different bypass vascular anastomosis methods on blood flow, blood pressure, and intimal hyperplasia at the opposite site of distal stoma. M

4、ethods: Sixteen dogs were randomly divided into two groups: eccentric bypass grafting group (group EBG) and conventional bypass grafting group (group CBG). Blood pressure and blood flow volume at proximal and distal stoma were determined after bypass surgery. Pathological changes were observed with

5、tissue sections and vascular intimal thickness of distal stoma was determined in 3 months after the surgery. Results: (1)The blood flow volume of EBG group (2.7±0.4) at distal stomas were significantly higher (P<0.01) than those of group CBG (2.1±0.5 mL/s); (2)Systolic blood pressure an

6、d diastolic blood pressure at distal stoma in group EBG (97±19 and 86±17 mmHg) were higher than those of group CBG ( 96 ±14 and 76±14 mmHg), but the difference was not significant statistically; (3)The intimal thickness were 110.50±9.62 m and 60.32±3.52 m in CBG group a

7、nd EBG group, respectively. The difference was statistically significant (P<0.01). Conclusions: The eccentric bypass method could inhibit intimal hyperplasia at the opposite site of distal stoma by enhancing blood flow volume.Key words blood flow volume; tunica intima; anastomosis, surgery; blood

8、 vessels 动脉旁路搭桥或再造手术后血管内膜增生，一直是中、小血管手术后期失败的一个主要原因14，手术后远心端吻合口处所产生的内膜增生远较近心端处明显，是导致手术后期失败的主要部位5。有研究表明，静脉移植后血管内膜增生跟血流量改变密切相关3，高血流量的血管形成术后内膜增生比正常血流量血管成形术后内膜增生轻微6。本实验欲通过建立平面外搭桥模式“偏心搭桥”，实现搭桥血管的三维几何构型，对比传统搭桥的平面内搭桥方法，观察不同血管吻合术对远心端血管吻合口血压、血流量以及内膜增生程度的影响。1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1 试验动物贵阳本地犬16只，体重（12.5±1.2）kg，

9、（18.6±2.4）月，雄性，随机分为两组，普通搭桥组和偏心搭桥组，每组8只。                             1.1.2 仪器及药品RM6240BD型多导生理记录仪、YP10型生理压力传感器(成都泰盟科技有限公司)，RM2125切片机、DFC280高级数码显微摄像系统（德国徕卡仪器有

10、限公司），数码相机（日本奥林巴斯），SXP1B手术显微镜（上海医用光学仪器厂），SSW3显微外科手术器械包上海医疗器械（集团）有限公司手术器械厂，犬眠宝（QMB，东北农业大学兽医外科教研室生产，批号20061005）。1.2 实验方法1.2.1 血管搭桥用QMB麻醉试验用犬，术部无菌准备。（1）切取移植血管：沿颈静脉沟切开皮肤，分离皮下颈外静脉并结扎血管分支，45°剪取颈外静脉45 cm作为供体血管并保存备用。（2）分离搭桥血管：在胸骨舌骨肌和胸骨甲状肌之间剥离颈总动脉周围的结缔组织及迷走神经，游离颈总动脉。（3）血管吻合：用动脉夹阻断动脉血流，血管剪充分剪除移植静脉两端的血管外膜，

11、主体动脉上制作血管吻合口（9.92±0.2）mm，偏心搭桥组使其两端吻合口平面呈90°，普通搭桥组使其两端吻合口在一个平面上。在显微镜下实行血管外翻缝合，先吻合近心端，再吻合远心端。贵阳医学院学报 34卷 6期赵 伟等 血管吻合术对远心端血管吻合口血流量及内膜增生的影响1.2.2 血流量及血压测定搭桥完毕，恢复血供，约10 min血压稳定后, 行颈总动脉插管, 将插管连接至YP10型生理压力传感器,由此产生的生物信号传输至RM6240BD型多导生理记录仪,记录近心端及远心端收缩压、舒张压及血流量变化。1.2.3 搭桥血管组织形态学观察术后3个月，牺牲动物，生理压力灌注固定，

12、远心端吻合口制作病理切片，HE染色，Leica DFC280图像分析系统测算搭桥血管远心端吻合口内膜厚度，比较不同血管吻合术内膜增生程度。1.3 统计学分析 试验结果采用x±s表示,实验数据行配对t检验。2 试验结果2.1 搭桥移植血管形态 如图1，偏心搭桥的移植静脉稍扭曲，两吻合口不在同一平面，呈三维几何构型。而普通搭桥移植静脉的近心端和远心端吻合口均在同一平面。2.2 血流量及血压变化 两组近心端和远心端血流量见表1，普通搭桥组远心端血流量比近心端显著降低（P<0.05）；偏心搭桥组远心端血流量也比近心端显著降低（P<0.05），远心端血流量极显著高于普通搭桥组（P&

13、lt;0.01），偏心搭桥组血压在近心端和远心端均高于普通搭桥组，但无统计学意义。表1 搭桥后血管近心端及远心端血压及血流量（略)注：（1）组内比较P<0.05，（2）组间比较P<0.01。2.3 搭桥血管组织形态学观察 HE染色可见，未行血管搭桥的颈总动脉由内膜、中膜和外膜构成，内皮下即为内弹性膜。搭桥术后远心端吻合口对应面的主体动脉内膜层有大量平滑肌细胞，构成了增生的内膜层, 内弹性膜与增生的内膜层分界清晰可见（图2），内膜增生程度明显小于普通搭桥组。与未行搭桥的颈总动脉比较，普通搭桥组的血管内膜厚度显著高于正常动脉的内膜厚度(P<0.01)，偏心搭桥组的血管内膜也显著增

14、厚(P<0.01)。两种搭桥方法比较，偏心搭桥的内膜厚度极显著低于普通搭桥(P<0.01)，血管中膜厚度没有明显差异(P>0.05)，无统计学意义(表2)。表2 搭桥组和对照组血管的内膜和中膜厚度（略）注：（1）与未行搭桥术血管（右侧颈总动脉）比较，P<0.01；（2）与普通搭桥组比较，P<0.01。3 讨论 血管搭桥术多采用端侧缝合，在传统动脉搭桥术中,由于搭桥血管远心端血流会对吻合口对应面产生很大冲击,引起局部血流动力学参数的剧烈变化以及壁面剪切应力异常，从而导致血管内膜增生引起再狭窄和手术失败79。壁面剪切应力与血流量密切相关，高血流量的血管搭桥术形成的内膜

15、增生比正常血流量的血管搭桥术形成的内膜增生轻微6。本实验通过建立偏心搭桥，即平面外搭桥方法，成功实现搭桥血管的三维几何构型和生理性旋动流，与普通搭桥（平面内搭桥术）相比较，低血流量与内膜增生有良好相关性，从而推断低流量和低剪切应力能诱导内膜增生，高流量和高剪切应力可能抑制内膜增生。                           &#

16、160;  究其原因，传统搭桥血管往往是二维平面结构，其搭桥远心端吻合口处呈现流场紊乱较强、壁面剪切应力及其梯度分布变化剧烈等不均匀的血流动力学变化。因此认为，实现搭桥血管的三维几何构型，造成搭桥血管内血液的生理性旋动流，是造成远心端血流量及血压变化的关键因素。Papaharilaou等10研究证实，平面外搭桥模式确实能够导致搭桥血管内血液的旋流态，同时还发现平面外吻合不仅增强了近心端吻合口的流量，还增加了远心端的流量，这同此次实验结果相一致。张治国等11亦证实，血液内的旋流动能够改变血管内的血流流场和流速分布，从而使壁面血液的流速和壁面剪切应力得到提高11。因此，偏心搭桥组血管内膜

17、增生减少，可能由于血液的旋动流使远心端吻合口血流动力学和壁面剪切应力发生变化，减小了远心端吻合口血液流动分布不均匀性，从而改善了搭桥血管处的血流动力学和壁面剪切应力，使血流稳定，更好地冲刷被搭桥血管内壁，抑制了搭桥血管内急性血栓的形成，从而抑制内膜增生的产生，防止搭桥手术后搭桥远心端发生再狭窄。这同升主动脉处双涡旋动流态血流抑制动脉粥样硬化形成的理论基本一致。 本研究仅从动物模型角度得出“偏心搭桥改善搭桥术后远心端吻合口处的血流动力学和壁面剪切应力”的推测,未能以计算机数值模拟方法进行研究和验证。因此，实验结果和由此得出的结论还有待于进一步的计算机数值模拟或临床检验。【参考文献】 1Takas

18、hi Miyake, Motokuni Aoki, Ryuichi Morishita. Inhibition of anastomotic intimal hyperplasia using a chimeric decoy strategy against NFkB and E2F in a rabbit model. Cardiovascular Research, 2008 (79):706-714.2Zaipin Xu, Xiaoyan Deng, Yubo Fan, et al. Correlation between blood flow patterns and intimal

19、 hyperplasia at the distal endtoside anastomosisJ.Biomechanics,2005(9):77-80.3Klas sterberg, Erney Mattsson. Intimal Hyperplasia in Mouse Vein Grafts Is Regulated by FlowJ. J Vasc Res, 2005(42):13-20.4Hiromine Fujita, Hiroshi Banno, Dai Yamanouchi, et al. pitavastatin inhibits intimal hyperplasia in

20、 rabbit vein graftJ. J Surg Res, 2008(148): 238-243.5T V How, R K Fisher, J A Brennan, et al. Swirling flow pattern in a nonplanar model of an interposition vein cuff anastomosisJ.Med Eng Phys, 2006(28):27-35.6Van Tricht I, De Wachter D, Tordoir J, et al. Hemodynamics in a compliant hydraulic in vit

21、ro model of straight versus tapered PTFE arteriovenous graftJ.J Surg Res, 2004(116):297-304.7乔爱科，刘有军. 股动脉双路搭桥的血流动力学仿真J.中国生物医学工程学报, 2006(2):211-218.8Tsuyoshi Shimizu, Shigeki Ito, Yujiro Kikuchi, et al. Arterial conduit shear stress following bypass grafting for intermediate coronary artery stenosis: a compar