经股动脉途径射频消融术建立beagle犬永久性房室传导阻滞模型

心律失常分为快速性心律失常和缓慢性心律失常,完全性房室传导阻滞是一种常见且严重的缓慢性心律失常,是由于遗传、感染、供血障碍、纤维化等原因导致自律细胞数量减少或传导功能障碍所致,目前缺乏有效的药物治疗,临床上常用的治疗手段是给患者植人起搏器,长期起搏会导致心脏结构重构与电重构[1-4]。为了更好地研究房室传导阻滞的发病机制及评价各种干预措施的疗效,建立方便、简捷、可靠的动物模型是非常必要的。目前国内外学者大多应用射频消融法制各,在预置起搏器的情况下,经股静脉途径于右心室kotll三角处希氏束行射频消融,建立完全性房室传导阻滞动物模型。然而此种方法在消融过程中存在希氏束寻找困难,消融无应答且易并发室性心律失常等问题,导致成功率不高凋。我们在既往研究的基础上对传统方法进行了改进,研究出一种建立房室传导阻滞的新方法——经股动脉途径左`b室主动脉窦下室间隔上部射频消融术,旨在探讨其可行性及成功率并比较其与传统方法制各房室传导阻滞模型的利弊。

1材料和方法

1.1 材料 健康beagle犬12只,雌雄不限,购于南京亚东实验动物研究中心[SCXK(苏)2011.OOI3]p采用掷币法将犬随机分成两组:左心室消融组(6只),体重(18.87±1.38)kg;右心室消融组(6只),体重(18.62±1.38)吒。饲养于温州医学院实验动物中心普通动物房,不锈钢笼单只饲养,室温(2O+5)℃,相对湿度(55±15)%。以实验动物颗粒饲料(由北京科澳协力饲料有限公司,批号:111204)喂养。实验材料包括:戊巴比妥钠(上海西塘生物科技有限公司,批号:20110615),永久起搏器导线,心外膜导线,永久性心脏起搏器,C型臂心血管造影机,数字式十二道心电图机,起搏器程控仪,小动物呼吸机,犬脑钠肽(BNP)ELISA试剂盒。

1.2方法

1.2.1术前准各实验动物术前禁食⒓h,禁水纰。3%戊巴比妥钠全身麻醉(30m酽kg,腹腔注射),约半小时后达松口指征,必要时实验过程追加麻醉。用剃毛机剪去犬前胸、后背、颈下及四肢内侧毛发,清洗消毒上述部位。

1.2.2预置双心室同步化起搏器送人介入导管室,将其仰卧位固定于手术台上,背部垫参考电极板,行气管插管,呼吸机辅助呼吸(SIMV模式,呼吸频率20次/m血潮气量10砭0mykg,氧流量4~6I/nlin,吸人氧浓度40%~ω%。连接肢体导联,描记体表12导联心电图。颈部常规消毒、铺巾,%l山nger法穿刺右上腔静脉,依次送人导引钢丝、7F静脉撕开鞘及CapSureFixmNcllus~sO76主动固定导线,在Ⅹ线引导下将主动固定导线经上腔静脉送至右心室心尖部,Ⅹ线透视下导线头端稳定后旋出导线(一般旋出15~16圈),随后在Ⅹ线透视下部分撤出导丝,调整主动导线的张力。导线参数检测:要求心室起搏阈值(1.0V,R波振幅)5.0mV,心室起搏系统阻抗在细00OOΩ。然后缝扎固定右心室主动固定导线。消毒胸部,经第5肋间左前外侧切口切开皮肤,逐层分离皮下组织及肋间肌后进胸,用拉钩扩大肋间隙以显露视野,此时将呼吸机潮气量调至8~101111/kg,缝制心包吊床,于左心室侧后壁无血管区缝置CapmreE∮⒆b~s心外膜导线,关闭胸腔。制皮下隧道将右心室主动固定导线引至开胸部位,在其皮下制作囊腔,将起搏器与右心室主动固定导线及左心室心外膜导线尾端连接并置人囊袋内。测试起搏功能是否良好,程控起搏参数(起搏模式VⅥ,起搏频率)自身频率10砭0t幻血n),观察起搏器起搏功能状态,确定起搏功能状态良好后,缝合皮下组织及皮肤。实验过程中适当补液。

2.3建立完全性房室传导阻滞动物模型双心室同步化起搏器植人成功并确定起搏功能良好后,将起搏器程控为VⅥ模式,频率ω次/lmh,其他参数按机内原有设置。(1)左心室消融组:右侧腹股沟区常规消毒、铺巾,eld吨σ法穿刺右股动脉置人7F动脉鞘,经鞘置人7F黄靶温控消融导管,在Ⅹ线透视下将消融导管逆行送到主动脉根部,先在无冠窦寻找His电位,如有His电位可试行放电消融,如无冠窦未找到H跽电位,则跨主动脉瓣将消融导管送人左心室主动脉根部位置,在左心室间隔上部往往可标测到最大His电位,寻找到A-H-V关系固定且“H”波最大时,预设温度ω℃,能量ωW,阻抗gO~1sOΩ进行试放电,放电10s内出现完全性房室传导阻滞(出现VⅥ起搏心律,A、V分离)为有效靶点并巩固放电ωs,术后观察0而n,房室传导功能未恢复,完全性房室分离持续存在将起搏频率程控至130次/min,左心室领先10ms进行起搏。手术结束后送回动物房进行饲养,每日监测犬的呼吸、心率、食欲、精神状态。术后3d内每天使用青霉素针160万U肌肉注射预防感染。每周至少记录体表心电图1次。

2.4术后随访随访4周,分别在术前、术后2周、4周行超声心动图检查,测量指标包括:左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、舒张期室间隔厚度(IVSDD)、收缩期室间隔厚度(Ⅳ“D)和左心室射血分数(LVEF),左心室短轴缩短率(Fs),胸骨旁长轴切面测量左心房前后径(LAID)。每周行心电图检查及起搏器程控,测量QRS时间、Q-T问期及Tp¨间期,抽空腹血查血浆BNP浓度

1.3统计学处理采用叩Ss19.0统计软件及Mi-cr弱oftE刈el软件,计量资料以饪s表示,组间比较采用莎检验,率的比较采用/检验。

2结果

2.1起搏器的植人及三度房室传导阻滞动物模型的建立所有bc吧le犬均成功成功植人起搏器,起搏器工作状态良好。所有犬消融前均表现为窦性心律(图1A),心率(137.TOJ。∝)次/min。共10只犬成功建立三度房室传导阻滞模型(图1B)。右心室消融组中,2只be吧1e犬在koch三角消融His电位(图1C)过程中突发心室颤动(图1D),1只经抢救无效死亡,另1只抢救后存活(继续消融后因多次放电无效而终止实验),其余4只成功建立房室传导阻滞模型。左心室消融组中,6只均存活,其中1只在无冠窦内可见明显的His电位(图1E),但消融放电无效,6只均在主动脉根部无冠窦下方的左心室间隔上部标测到最大的His电位(图1F)并消融成功,成功建立二度房室传导阻滞模型。两组消融后心率ω次/rl血(VⅥ起搏心率)。两组射频消融手术时间、Ⅹ线曝光时间及出血量等比较见表1。由表1可见,左心室消融组手术成功率大于右心室消融组,手术时间、试消融次数、Ⅹ线曝光时间小于右心室消融组,出血量及术中并发症少于较右心室消融组(均P<0。O~s)。

2.2两组手术前后心电图特征、心脏超声参数及BNP的变化成功建立模型的10只犬在4周的随访期内均为稳定的三度房室传导阻滞。术后均无感染等并发症发生。无厌食、气促,无颈静脉怒张、胸腔积液等心力衰竭症状与体征。两组手术前后心电图特征、心脏超声参数及BNP的变化见表2。由表2可见,两组术后2、4周内与术前相比在心率、体重、呼吸、心脏超声备指标、Q-T间期、BNP等方面差异均无统计学意义(均P)⒍Os),而两组QRS时间、Tp记间期术后2、4周较术前差异均有统计学意义(均P(0.“)。

3讨论

完全性房室传导阻滞是一常见的可导致严重后果的疾病,常导致心源性晕厥和猝死,严重者危及生命。目前缺乏有效的药物治疗,长期起搏治疗可发生心脏电生理改变,继而出现组织学改变,造成心肌电重构和组织重构,导致恶性心律失常和猝死的发生率增加Ⅱ刊。自1981年Gc,nzdez等囵首次报道经静脉途径在hch三角区域射频消融建立房室传导阻滞的动物模型以来,人们一直沿用此方法来建立缓慢型心率失常的动物模型,然而犬的His电位并不像人一样容易标测,我们在实践中发现此种方法存在H尢电位寻找困难,消融无应答且易并发室性心律失常等问题,导致成功率不理想刚。本课题组根据心脏传导系统的解剖结构,以及临床上经股动脉射频消融治疗左心室起源的室性心律失常(在无冠窦或其下方的室间隔上部可标测到His电位)的经验,对传统的造模方法进行了改进,首次经股动脉途径射频消融建立了犬永久性房室传导阻滞模型。经实验我们证实这是一种安全可行的,成功率高、并发症较少的方法。与传统的方法比较具有如下优点:(1)建立的是一种可长期存活稳定的符合临床病理生理状况的动物模型。传统方法大多是用单腔起搏器或临时起搏器起搏,甚至不起搏,动物的生存时间较短,易较早地发生电重构和解剖重构,减少了动物的存活时间,而我们采用双心室同步化起搏,减少了起搏器综合征的发生,提高了动物生存质量,术后并发症少,模型比较稳定,可长期进行研究。(2)左心室消融组成功率高于右心室消融组,手术时间短、Ⅹ线曝光时问短于右心室消融组,术中并发症较右心室消融组少。(3)本实验建立的不仅是一个永久性房室传导阻滞模型,还是一个心脏电生理重构模型。心脏电生理重构是指由于激动频率和(或)激动顺序的变化导致心肌电生理特性的持续性改变,这种改变,主要表现在心肌复极时间延迟、动作电位时程延长、有效不应期离散度增加,以及心肌电生理异质性增加,电重构被认为是引起许多心脏疾病中重要的病理生理学机制之一网。本实验中两实验组QRS时间、Tpe间期等心电数据术后4周较术前均有显著性改变,说明犬起搏4周后已发生了心电异常。(4)采用人用起搏器和起搏导线,整个操作过程和临床类似。实验所用起搏器和起搏导线大部分为临床废旧品,经消毒后,回收利用,相对自制起搏器有较高的安全性和可靠性,又不增加经费负担。本实验模型制各需要注意的问题:(1)操作过程应轻柔。(2)整个手术过程应做到无菌,以免造成起搏器囊袋感染、败血症,而导致动物死亡。(3)对术者有一定的技术要求,应具有临床起搏器植入术及射频消融术经验。(4)射频消融术中应注入肝素,预防血栓形成。在动物实验中,用一种简便且成功率高的方法建立动物模型,可以节省人力物力,特别对于大型动物实验,显得尤为重要。总之,经股动脉途径射频消融术较传统途径消融省时且成功率高,在有条件的实验室和有经验的相关人员配各下,可优先选用经股动脉射频消融术建立房室传导阻滞模型。