摘要：目的：用置入过大直径冠状动脉内支架的方法，在正常小型猪建立模拟人类冠状动脉再狭窄的实验动物模型。

方法：金属支架由316L医用不锈钢丝编织而成，将不锈钢支架固定在3.0mm经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)球囊上，然后通过8F大腔引导导管置入小型猪冠状动脉前降支中段，球囊与血管直径之比为1.1～1.3∶1。

结果：支架成功置入4只动物冠状动脉前降支中段。在支架置入后3个月重复冠状动脉造影显示：均发生再狭窄，平均管腔直径狭窄为(55.80±23.06)%。组织病理学结果显示：内弹力板撕裂，广泛新生内膜增生及严重管腔狭窄，平均新生内膜厚度和新生内膜面积分别为(1.09±0.06 mm²和1.18±0.33mm²)。平均百分狭窄面积为(86.80±9.24)%。

结论：①使用直径过大的球囊扩张型支架可成功地建立再狭窄动物模型。②该模型经济实用，其组织病理学表现与人类再狭窄结果十分相似，并可能有助于检测和评估再狭窄的预防措施。

中图分类号：R361⁺.3

文献标识号：A

文章编号：1000-3614(1999)05-0283-03

A Restenosis Model Developed by Implantation of Oversized Stent in

Coronary Arteries of Mini-Swine

Yuan Jinqing,Gao Runlin,Song Laifeng,et al.

Division of Coronary Heart Disease,Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital,CAMS and PUMC,Beijing(100037)

AbstractObjective:To develop an experimental animal model that accurately mimics human coronary restenosis in normal mini-swine by implantation of oversized intracoronary stent.

Methods:The metallic stent was woven by 316L medical stainless steel.The stainless steel stents were mounted on 3.0mm percutaneous transluminal coronary angioplasty balloon.All stents were implanted into the middle segment of left anterior descending (LAD)through 8F large lumen guiding catheter,using oversized balloon inflated to 12 atm(The ratio of balloon to vessel diameter was 1.1～1.3∶1).

Results:The stents were successfully implanted into the middle segment of LAD in 4 animals.After 3 months of stenting coronary angiogram showed that restenosis developed in all animals,mean diameter stenosis was(55.8±23.06)%.Morphometric analysis showed that fracture of internal elastic lamina,extensive neointimal proliferation and severe luminal stenosis.Mean neointimal thickness and neointimal area were (1.09±0.06 mm² and 1.18±0.33mm²)respectively.Mean percent area stenosis was(86.80±9.24)%.

Conclusions:①Restenosis animals model can be successfully produced by oversized stent.②This model is practical and inexpensive and closely mimics the proliferative portion of human restenosis.③It may be useful for understanding human restenosis and for testing therapies aimed at preventing restenosis after balloon angioplasty.

Key wordsAngioplasty;Stent;Restenosis

(Chinese Circulation Journal,1999,14:283.)

再狭窄仍然是经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)的主要缺陷，尽管多种药物被用于再狭窄的预防，但均未取得明显效果。目前缺乏实用的动物再狭窄模型是限制再狭窄预防研究的主要原因之一，因此建立确切实用的动物模型将有助于认识再狭窄的病理机制并为其治疗奠定必要的基础^［1，2］。本研究的主要目的是在正常小型猪建立模拟人类冠状动脉再狭窄的实验动物模型，以期探讨再狭窄的病理过程。

1资料与方法

实验动物：于1995年至1997年选用4～6个月龄、体重为50～60kg的正常小型猪5只，雌雄不限，实验期间动物喂饲普通谷物饲料(中国农业大学提供)。

支架：金属支架由316L医用不锈钢丝编织而成(北京钢铁研究总院生物医学材料中心提供)，支架长15mm。

支架置入过程：动物称重后，按以前报告的方法麻醉^［3］，采用外科手术方法，分离右侧股动脉，在X线透视下将8FJR₄大腔引导导管经右股动脉插至左冠状动脉开口，基础冠状动脉造影后，将支架用手捏方法固定在VIVA PRIMO(SCIMED)3.0mm PTCA球囊上(球囊与血管直径之比为1.1～1.3∶1)，然后通过8F大腔引导导管将支架置入前降支中段，以12 atm扩张2次，每次1分钟，所有动物在支架置入后15分钟重复造影，证实管腔通畅，无充盈缺损、管壁夹层、栓塞、支架移位或远端冠状动脉痉挛。术后结扎股动脉，缝合伤口，并常规肌肉注射青霉素3天，每日480万单位，术中自股动脉注入肝素200IU/kg。

冠状动脉造影检查：在支架置入后3个月重复冠状动脉造影以证实管腔是否通畅，有无与支架置入有关的并发症发生。通过ANCOR计算机心血管图像分析系统测定管腔狭窄直径。

组织病理学检查：在支架置入后3个月按以前报告的方法制备塑料包埋切片^［3］，组织切片经苏木素伊红(HE)染色及弹力染色后，由显微微机彩色图像处理系统分别测定新生内膜厚度、新生内膜面积、原始管腔和狭窄管腔横断面积^［4］。新生内膜面积为原始管腔和狭窄管腔面积之差(原始管腔面积-狭窄管腔面积)。血管损伤程度采用Schwartz等^［4］报道的损伤积分标准评估。百分狭窄面积由下列公式计算^［4］：

百分狭窄面积=100×(1-狭窄管腔面积÷原始管腔面积)。

统计学处理：所有数据由SPSS统计软件进行单因素方差分析，以均数±标准差表示。

2结果

5只动物中，1只于支架置入前因心室颤动死亡，其余4只动物支架均成功置入冠状动脉前降支中段，并存活至实验终点。在支架置入后15分钟重复造影显示所有管腔均通畅。本实验使用较大直径的支架(支架与血管直径之比为1.1～1.3∶1)置入小型猪冠状动脉前降支中段，在支架置入后3个月重复冠状动脉造影检查显示：均发生再狭窄，管腔直径狭窄(n=4)为(55.80±23.06)%。光镜检查显示成功诱导了血管平滑肌细胞(VSMC)增生迁移、广泛新生内膜组织增生致管腔严重狭窄，同时细胞外基质增加。所有置入支架的血管节段均发生内弹力板破坏、中层撕裂变薄。血管损伤积分均＞2，平均损伤积分为2.22±0.10。上述表现在支架丝部位尤为明显。组织病理学形态分析显示：平均新生内膜厚度为1.09±0.06mm、平均新生内膜面积为1.18±0.33mm²、平均狭窄面积为(86.80±9.24)%。

3讨论

再狭窄是影响PTCA远期疗效的主要问题，尽管各种药物和机械装置被用于再狭窄的预防，但未能取得令人满意的结果，其原因一方面由于对人体再狭窄的病理生理机制未完全明了，另一方面是由于缺乏确切的动物再狭窄模型^［1，2］。因此建立与人类再狭窄相似的动物模型是消除再狭窄的重要条件。以往在鼠及兔建立的动物模型注重于动脉粥样硬化病变或外周血管，常给予高脂饮食形成高胆固醇血症，然而与冠状动脉相比，外周血管为弹性血管，难以产生明显的增生性狭窄，高胆固醇血症又使病变处产生大量泡沫细胞，而并非人类再狭窄所见的VSMC增生^［5，6］。Faxon等^［6］报道在兔模型中扩张与非扩张血管节段其管腔狭窄程度常无显著性差异，表明病变进展可能是由于高脂血症而非球囊损伤所致，因此上述模型已不适合作为冠状动脉再狭窄模型。目前的研究表明：猪冠状动脉解剖及循环、血小板凝聚系统、自发形成动脉粥样硬化病变及脂蛋白代谢与人类相似，因此选用猪作为再狭窄模型具有显著优势，即便于使用现有的球囊导管技术，又便于研究冠状动脉成形术后即刻及远期效果^［1］。本研究通过在小型猪冠状动脉置入过大直径支架成功诱导了VSMC增生迁移，与人类PTCA再狭窄时以VSMC过度增生迁移的组织病理学改变十分相似。

众多研究证明^［2，4］：人体再狭窄的形成有赖于PTCA时内弹力板断裂和中层撕裂。内弹力板结构完整是减轻新生内膜增生的基本条件，而中层的机械性损伤则是导致增生反应的重要因素之一，新生内膜厚度及管腔狭窄程度与血管损伤程度呈正相关，单纯管壁扩张而无中层损伤，则不产生强烈的增生反应。即增生与损伤成比例。Schwartz等^［4］研究发现：与血管大小相匹配的球囊或支架仅引起轻微的增生反应。当平均损伤积分＞0时，平均新生内膜厚度明显增加，且新生内膜厚度随损伤积分的增加而增加。他们认为：内弹力板断裂使中膜组织暴露于血流中，导致血小板沉积，继而新生内膜增生，虽然内弹力板断裂对于起动新生内膜增生并非必要，但在猪冠状动脉损伤模型其足以诱导该过程。本研究结果显示：血管平均损伤积分均＞2，冠状动脉造影及组织病理学检查显示管腔严重狭窄、新生内膜显<