楊飛,姜建威,王鵬,吳震海,成崗,顧琛,黃秋菊
缺血性腦梗死是致殘致死的重要病因之一。在對腦梗死的研究中,兔腦梗死模型被認為是良好的動物模型,以其為基礎研究的相關治療方法已成功應用于臨床。制作穩(wěn)定、可重復的兔腦梗死模型需要對兔腦血管解剖進行詳細研究,本研究利用DSA對新西蘭大白兔腦血管影像解剖進行研究。
實驗動物采用46只雄性新西蘭大白兔,體重2~4 kg,由江蘇省血吸蟲病防治研究所提供。CT掃描儀為Philips iCT 256(荷蘭Philips公司)。
采用鹽酸氯胺酮注射液(30 mg/kg)和氟哌利多注射液(2 mg/kg)肌內(nèi)注射麻醉新西蘭大白兔,麻醉后移至DSA(integris Alutra-12,荷蘭Philips公司)檢查床上取仰臥位固定,右側(cè)股部消毒鋪巾后做一縱行切口,鈍性分離至股血管鞘,仔細分離股動、靜脈及股神經(jīng)。于股動脈近端穿線保護,遠端用橈動脈穿刺針穿刺。穿刺成功后經(jīng)導引導絲置入5 F導管鞘擴張管,經(jīng)擴張管置入2.7 F微導管(ProgreatTM,日本),在微導絲配合下將微導管選擇進入右側(cè)頸總動脈。側(cè)位下行頸總動脈造影,顯示右側(cè)頸內(nèi)動脈開口及走行。在路圖指引下將微導管超選入頸內(nèi)動脈近端。明確導管到位后,注入利多卡因20 mg防止腦血管痙攣。此時,分別行經(jīng)頸內(nèi)動脈正側(cè)位造影,對比劑選用碘氟醇(320 mgI/ml,加拿大Optiray公司),每次2~3 ml,造影參數(shù):減影時間8 s,6幀/s,放大攝影。
參照人類腦底動脈環(huán)(Willis環(huán))命名,分別觀察大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈、前交通動脈、后交通動脈、小腦上動脈、小腦下前動脈與基底動脈。記錄兔腦底動脈環(huán)典型的構成。記錄血管變異,包括發(fā)育不良,即血管管徑明顯細小(小于對側(cè)血管直徑50%);數(shù)目異常,包括血管缺如或多支血管;連接異常,頸內(nèi)動脈末端分支水平連接情況,基底動脈匯合水平連接情況。
本研究共完成46例新西蘭大白兔腦血管造影,完成造影后經(jīng)頸內(nèi)動脈注入自體血栓制作腦梗死模型(結果將另文報道)。在微導絲的導引下,微導管容易進入右側(cè)頸總動脈,經(jīng)右側(cè)頸總動脈側(cè)位造影顯示頸內(nèi)動脈為頸總動脈背側(cè)第1個分支,2.7 F微導管均可成功進入頸內(nèi)動脈近端完成頸內(nèi)動脈造影。側(cè)位造影圖上雙側(cè)腦底動脈重疊不利于觀察,正位圖像上可見對比劑充盈對側(cè)腦底動脈,并逆行充盈對側(cè)頸內(nèi)動脈及基底動脈,因此可清晰顯示完整的腦底動脈環(huán)。
實驗兔頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段無明顯分支。加入腦底動脈環(huán)后向后方發(fā)出粗大的后交通動脈,連接大腦后動脈;繼續(xù)向前一小段,分為大腦中動脈及大腦前動脈,雙側(cè)大腦前動脈匯合成一支主干,之間未發(fā)現(xiàn)明確交通支連接。因此,兔腦底動脈環(huán)由雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端、大腦前動脈、大腦后動脈及后交通動脈構成(圖1)。頸內(nèi)動脈末端有時可見細小眼內(nèi)動脈向前供應同側(cè)眼球?;讋用}末端發(fā)出雙側(cè)小腦上動脈,近端發(fā)出數(shù)支細小的小腦下前動脈。兔腦底動脈環(huán)的特點為雙側(cè)后交通動脈粗大。
實驗兔腦底動脈環(huán)解剖變異主要有三種類型(圖2),其中發(fā)育不良占21%,主要發(fā)生于大腦前動脈(圖2a);10%存在血管連接異常,位于大腦后動脈與基底動脈連接水平(圖2b);數(shù)目變異發(fā)生率為38%,其中8%為動脈缺如(圖2c),30%為雙大腦中動脈(圖2d)。另外,17%的實驗兔同時具有兩種或以上變異??偣灿?2%實驗兔腦底動脈環(huán)存在不同程度變異。
雙大腦中動脈可以分為共干型和分離型兩種亞型,共干型占17%,2支均從1支主干發(fā)出(圖3 a);分離型占13%,2支大腦中動脈均獨立自頸內(nèi)動脈發(fā)出(圖3b)。
腦梗死動物模型的建立多采用小型動物,如大鼠、兔等[1]。因此,研究兔腦血管解剖,提高兔腦梗死模型制作成功率,對腦梗死研究有重要意義。Lee等[2]研究新西蘭大白兔頸總動脈解剖,發(fā)現(xiàn)25.7%的枕動脈起源于頸內(nèi)動脈,認為在通過頸內(nèi)動脈導入栓子或線栓制作腦梗死模型時,應將枕動脈結扎,否則可能導致模型制作失敗。Ding等[3]采用血管造影,發(fā)現(xiàn)新西蘭大白兔主動脈弓水平主要血管分支與人類相似,根據(jù)其變異情況可以分為五種類型,其結果對本研究的頸總動脈插管及其他血管內(nèi)治療的研究有指導意義。但目前,對兔腦底動脈環(huán)水平的研究仍然不足。
本研究結果顯示新西蘭大白兔腦底動脈環(huán)具有較高的變異率,但主要可以分為三種類型。其中,數(shù)目變異中雙大腦中動脈對腦梗死模型制作有重要影響,特別當用血管內(nèi)途徑注入栓子方法制作模型時,2支大腦中動脈均應被栓塞,僅栓塞1支會導致腦梗死范圍偏小。Culp等[4]和Jahan等[5]報道,僅1.2 F或1.3 F導管才能到達大腦中動脈而進行可靠的栓塞。常用導管僅可進入頸內(nèi)動脈近端數(shù)毫米,Caldwell等[6]認為在這種情況下難以保證將存在的雙大腦中動脈都栓塞,而使用更為纖細的導管操作難度大大增加,且價格昂貴,因此建議將此種動物排除。本研究發(fā)現(xiàn)雙大腦中動脈發(fā)生率為30%,Caldwell等[6]報道亦高達27%,均有較高的發(fā)生率。通過仔細研究,發(fā)現(xiàn)可將雙大腦中動脈變異分為共干型和分離型。對于共干型,注入栓子將其共干部分栓塞即可。對于分離型,當其中1支相對細小時(圖2d),栓子通常隨血流進入較粗的1支動脈,細小支常不能被栓塞,才需要將其排除;當2支大腦中動脈均較粗時(圖3a),可嘗試制作小栓子進行栓塞。分離型雙大腦中動脈發(fā)生率僅為13%,因此,此種分類方法可以提高模型兔的使用率。
本研究中,有10%新西蘭大白兔可見大腦后動脈與基底動脈連接異常,對于此種變異文獻報道差異較大,從0~19%不等[6]。當以后循環(huán)作為栓塞目標時,此種變異可能會影響栓子的分布。
兔腦底動脈與人類腦底動脈相似,絕大多數(shù)具有完整的腦底動脈環(huán)。其特點是后交通動脈發(fā)達,因此腦血流的代償主要通過后交通動脈完成。Brown等[7]通過兔頸內(nèi)動脈注入栓子方法制作腦梗死模型,發(fā)現(xiàn)87%腦梗死僅位于栓塞同側(cè),而13%對側(cè)亦發(fā)現(xiàn)梗死灶,包括對側(cè)嗅球、小腦、丘腦、海馬等部位。我們認為,上述結果是因為栓子通過粗大的后交通動脈進入對側(cè)腦底動脈導致,提示通過頸內(nèi)動脈注入栓子后,應行血管造影以明確目標血管是否被栓塞。
總之,本研究發(fā)現(xiàn)兔具有與人類相似的Willis環(huán),其存在較大變異,但不影響腦梗死模型制作,了解兔腦血管解剖及變異對腦梗死模型的制作具有重要指導意義。
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[7]Brown AT,Skinner RD,F(xiàn)lores R,et al.Stroke location and brain function in an embolic rabbit stroke model[J].J Vasc Interv Radiol,2010,21:903-909.