颅内动静脉畸形动物模型栓塞病理的提示
作者：王大明 凌 锋 刘东戈 李 萌 张鸿祺 宋庆斌 李晓光 郝蔓春 曲怀谦 李化伟
单位：卫生部北京医院介入神经放射学研究中心(100730)
关键词：动静脉畸形；动物模型；栓塞；病理
中国临床神经科学/990104摘要 目的：探讨颅内动静脉畸形(AVM)动物模型的栓塞可行性。方法：经颈动静脉吻合等建立以猪的颅底微血管网(ReM)为畸形团的AVM模型，分别用微粒和NBCA栓塞，取ReM、颈动静脉吻合口和脑做病理观察。结果：急性期见细胞变性坏死，中性白细胞浸润和血栓形成等。亚急性、慢性期为单核、异物巨细胞和淋巴细胞浸润，组织变性、增生和纤维化等。结论：ReM和人脑AVM栓塞病理改变相似，可用于栓塞病理研究。
Embolizing Pathological Changes of Intracranial
, http://www.100md.com
AVM Animal Model and Its Significance
Wang Daming,Ling Feng,Liu Dongge,et al
Research Center of Interventional Neuroradiology of Beijing Hospital(100730)
Objective:To observe the embolizing pathological changes of the intracranial arteriovenous malformation(AVM) animal model for exploring the reason of the carotid-jugular anastomotic stoma(CJAS) occlusion and the feasibility of the model in the embolization studies.Methods:AVM models were established mainly by surgical anastomosis of carotid-jugular vessel with pigs,using their retes mirabile as AVM nidus. Embolizations were performed respectively with embosphere and with NBCA.The rete mirabile, CJAS vessel and brain were removed for pathological examination.Results:There were the cellular degeneration and necrosis, the infiltration of neurtrophil and the thrombosis at acute histopathological reactions stage.At subacute and chronic stage,there were the mononuclear phagocytic and lymphocytic infiltration,the foreign-body giant cell refection, and the tissue proliferation,fibrosis and hyaline degeneration.Conclusion:Similar to man′s AVM in pathological findings after embolization,rete mirabile is suitable for embolizing pathological stuides.The thrombosis is one of the reasons of the CJAS occlusion.
, 百拇医药
Key Words Intracranial AVM Animalmodel Enbolization Pathological observations
猪的咽升动脉在海绵窦形成酷似人脑AVM畸形团的微血管网(rete mirabile,ReM)，常被用于血管内栓塞研究[1～6]。作者选用中国实验用小型猪[7]，通过右颈动静脉吻合等，初步建立了具有畸形团结构的颅内AVM动物模型，并用固体微粒和液体胶分别进行了栓塞，观察分析了猪ReM、颈动静脉吻合口血管和脑的病理改变。
材料和方法
中国实验用小型猪(北京农业大学提供)8头，体重17.5～42 kg，雌雄不拘，im复方氯胺酮麻醉(军事医学科学院提供)。行右侧颈总动脉与颈内或颈外静脉端端吻合并结扎右颈外动脉，建立以左咽升动脉为供血动脉，ReM为畸形团，右侧咽升动脉、颈总动脉、颈动静脉吻合口和颈静脉为引流静脉的颅内AVM模型7例。另一动物直接取ReM作正常对照。
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模型建立后，立即用100～900 μm的Embosphere(法国Gerbet 公司)微粒经左咽升动脉栓塞ReM 2例，动物于栓塞后24～36 h死亡，开颅取ReM，其中1例取全脑；用20 %～50 % NBCA胶栓塞2例，其中1例栓塞后20 h死亡，另1例于栓塞后6 wk处死，两者均取ReM和脑。模型建立后2 wk，血管造影示颈动静脉吻合口已闭塞，用20%～50%的NBCA栓塞ReM 3例，并于栓塞后2～6 wk取ReM，其中1例取脑。取ReM的同时，还取了颈动静脉吻合口处血管。所有标本经10%的甲醛液固定，常规脱水，透明白石蜡包埋，8～10 μm连续切片，行HE染色，用光学显微镜放大40，100，200，400倍观察。
结果
1.正常ReM：镜下(放大100倍)见血管直径和管壁薄厚轻度不均匀，大多数管壁有完整的平滑肌层，内外膜清晰可辨。
2.急性期(1～2 d)：微粒和胶栓塞，镜下(100，200倍)见血管内皮细胞变性坏死脱落，部分管壁有变性坏死及中性白细胞浸润。用微粒栓塞的可见管腔内充填着大量圆形、椭圆形的颗粒样物质，血管壁可因颗粒的“挤压”而明显变薄，致管壁薄厚程度明显不一；用胶栓塞的管腔内有不规则形胶样物质，两者均有血栓形成。
, 百拇医药
3.亚急性、慢性期(2～6 wk)NBCA栓塞：镜下(400倍)见管腔大小不均匀，部分有不规则形栓塞剂及广泛血栓形成；管壁薄厚不一，部分变性坏死，有中性白细胞和单核吞噬细胞及淋巴细胞浸润，并有平滑肌和纤维结缔组织增生。
4.颈动静脉吻合口血管：血管多外观饱满，腔内有血栓形成，少数塌陷，腔内极少血栓。急性期镜下(100倍)见血管内皮和管壁变性坏死及中性白细胞浸润，管腔内血栓形成；亚急性和慢性期则管壁增厚、异物巨细胞反应及纤维化和玻璃样变性。
5.死亡动物脑组织：大体见栓塞同侧大脑半球大面积梗塞灶，该处脑组织可因开颅取材时的震动和牵拉而脆烂脱落。镜下(400倍)见脑组织灶性坏死，神经细胞变性坏死，中性白细胞浸润。
讨论
1.NBCA栓塞：初步病理观察显示，猪正常ReM管壁有清晰可辨的内膜、肌层和外膜，其NBCA栓塞后的病理反应与人脑AVM的NBCA或IBCA栓塞后的相似[8，9]。它们都是由于胶在血管内凝聚，通过机械性阻塞和化学性刺激使内膜、平滑肌等变性坏死及血栓形成。
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2.微粒栓塞：血管对其管腔内的各种外来物，急性期时一定程度上都有较类似的“异物炎性反应”，即血管内皮细胞和管壁的变性坏死，中性白细胞浸润，血栓形成等。这解释了颗粒和NBCA栓塞后急性期反应的相似性。本实验观察到由于颗粒的填入，对血管壁造成“挤压”，使管腔变大，管壁变薄。颗粒还可诱发管壁肌层和内膜的变性坏死及管腔内血栓形成。可见，微血管网在结构上也可用于颗粒的栓塞研究。
3.颈动静脉吻合口闭塞：这是利用猪的微血管网建立AVM模型所面临的主要问题。以往尚无吻合口处血管病理改变的报道。血栓形成可能是吻合口闭塞的主要病理原因，这可能与血管吻合技术、吻合后未进行抗凝及模型的分流血量不足等有关。少数吻合口处血管塌陷，管腔内仅有极少血栓，我们推测模型建立，特别是经左咽升动脉栓塞后，吻合口因无充分的血流经过而废用性闭塞。可见颈动静脉间的大瘘口形成和吻合后进行抗凝，可能是模型改进的两个应注意的问题。
4.栓塞动物死亡：本实验有3例动物栓塞后死亡。其脑解剖的大体和镜下观察发现，死亡与栓塞同侧大脑半球严重的脑梗塞有关。猪的颅内供血主要来源于双侧咽升动脉，其基底动脉不发达。模型的制作牺牲了右咽升动脉，它变为模型引流静脉的一部分。右咽升动脉的丧失和模型的血液偷流，已使脑组织处于相对缺血状态。此时，经左咽升动脉栓塞，若其他颅内外侧支血管来不及充分开放，将使动物因脑缺血而死亡。经右颈动静脉吻合所建立的AVM模型，在结构上类似于穿支供血型[10]，即左咽升动脉在向模型畸形团供血的同时，还向颅内供血，这可使栓塞时微粒进入脑内，加重脑梗塞。
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参考文献
[1].Donald H,Lee, Christain H. Wriedt,John CE.Kaufmann, et al.Evaluation of three embolic agents in pig rete.AJNR,1989,10:773.
[2].Furjman F, Massoud TF,Vinters HV,et al. Collagen microbeads:experimental evaluation of an embolic agent in the rete mirabile of the swine.AJNR,1995,16:1031.
[3].Lylyk P,Vinuela F,Vinters HV, et al. Use of a new mixture for embolisation of intracranial vascular malformations.Neuroradiology,1990,32:304.
, http://www.100md.com
[4].Chaloupka JC,Vinuela F,Vinters HV, et al.Technical feasibility and histopathologic studies of ethylene vinyl copolymer (EVAL) using a swine endovascular embolication model.AJNR,1994,15:1107.
[5].Massoud TF,Cheng Ji,Vinuela F, et al. An experimental arterio-venous malformtion model in swine:Anatomic basis and construction technique.AJNR.1994,15:1537.
[6].Massoud TF,Cheng Ji,Vinuela F, et al. Laboratory simulations and training in endovascular embolotherapy with a swine arteriovenous malformation model.AJNR,1996,17:271.
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[7].斐德智，姜文霞，王瑞成.小型猪养殖利用技术.北京：中国人事出版社，1994：1.
[8].凌锋，刘树山，吴冠华等.脑AVM栓塞后的病理学改变.中华神经外科杂志，1991，7：3.
[9].蔡艺龄，凌锋，刘冬戈等.国产与进口丁氰酯类医用胶栓塞脑动静脉畸形后的病理学对比研究.中华放射学杂志.1996，11：748.
[10].凌峰，刘树山，王大明等.超选择性脑血管造影的血管结构学分析及对脑AVM栓塞的意义.中华外科杂志.1993，1：17.
(1998年8月11日收稿 1998年10月28日修回), 百拇医药
单位：卫生部北京医院介入神经放射学研究中心(100730)
关键词：动静脉畸形；动物模型；栓塞；病理
中国临床神经科学/990104摘要 目的：探讨颅内动静脉畸形(AVM)动物模型的栓塞可行性。方法：经颈动静脉吻合等建立以猪的颅底微血管网(ReM)为畸形团的AVM模型，分别用微粒和NBCA栓塞，取ReM、颈动静脉吻合口和脑做病理观察。结果：急性期见细胞变性坏死，中性白细胞浸润和血栓形成等。亚急性、慢性期为单核、异物巨细胞和淋巴细胞浸润，组织变性、增生和纤维化等。结论：ReM和人脑AVM栓塞病理改变相似，可用于栓塞病理研究。
Embolizing Pathological Changes of Intracranial
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AVM Animal Model and Its Significance
Wang Daming,Ling Feng,Liu Dongge,et al
Research Center of Interventional Neuroradiology of Beijing Hospital(100730)
Objective:To observe the embolizing pathological changes of the intracranial arteriovenous malformation(AVM) animal model for exploring the reason of the carotid-jugular anastomotic stoma(CJAS) occlusion and the feasibility of the model in the embolization studies.Methods:AVM models were established mainly by surgical anastomosis of carotid-jugular vessel with pigs,using their retes mirabile as AVM nidus. Embolizations were performed respectively with embosphere and with NBCA.The rete mirabile, CJAS vessel and brain were removed for pathological examination.Results:There were the cellular degeneration and necrosis, the infiltration of neurtrophil and the thrombosis at acute histopathological reactions stage.At subacute and chronic stage,there were the mononuclear phagocytic and lymphocytic infiltration,the foreign-body giant cell refection, and the tissue proliferation,fibrosis and hyaline degeneration.Conclusion:Similar to man′s AVM in pathological findings after embolization,rete mirabile is suitable for embolizing pathological stuides.The thrombosis is one of the reasons of the CJAS occlusion.
, 百拇医药
Key Words Intracranial AVM Animalmodel Enbolization Pathological observations
猪的咽升动脉在海绵窦形成酷似人脑AVM畸形团的微血管网(rete mirabile,ReM)，常被用于血管内栓塞研究[1～6]。作者选用中国实验用小型猪[7]，通过右颈动静脉吻合等，初步建立了具有畸形团结构的颅内AVM动物模型，并用固体微粒和液体胶分别进行了栓塞，观察分析了猪ReM、颈动静脉吻合口血管和脑的病理改变。
材料和方法
中国实验用小型猪(北京农业大学提供)8头，体重17.5～42 kg，雌雄不拘，im复方氯胺酮麻醉(军事医学科学院提供)。行右侧颈总动脉与颈内或颈外静脉端端吻合并结扎右颈外动脉，建立以左咽升动脉为供血动脉，ReM为畸形团，右侧咽升动脉、颈总动脉、颈动静脉吻合口和颈静脉为引流静脉的颅内AVM模型7例。另一动物直接取ReM作正常对照。
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模型建立后，立即用100～900 μm的Embosphere(法国Gerbet 公司)微粒经左咽升动脉栓塞ReM 2例，动物于栓塞后24～36 h死亡，开颅取ReM，其中1例取全脑；用20 %～50 % NBCA胶栓塞2例，其中1例栓塞后20 h死亡，另1例于栓塞后6 wk处死，两者均取ReM和脑。模型建立后2 wk，血管造影示颈动静脉吻合口已闭塞，用20%～50%的NBCA栓塞ReM 3例，并于栓塞后2～6 wk取ReM，其中1例取脑。取ReM的同时，还取了颈动静脉吻合口处血管。所有标本经10%的甲醛液固定，常规脱水，透明白石蜡包埋，8～10 μm连续切片，行HE染色，用光学显微镜放大40，100，200，400倍观察。
结果
1.正常ReM：镜下(放大100倍)见血管直径和管壁薄厚轻度不均匀，大多数管壁有完整的平滑肌层，内外膜清晰可辨。
2.急性期(1～2 d)：微粒和胶栓塞，镜下(100，200倍)见血管内皮细胞变性坏死脱落，部分管壁有变性坏死及中性白细胞浸润。用微粒栓塞的可见管腔内充填着大量圆形、椭圆形的颗粒样物质，血管壁可因颗粒的“挤压”而明显变薄，致管壁薄厚程度明显不一；用胶栓塞的管腔内有不规则形胶样物质，两者均有血栓形成。
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3.亚急性、慢性期(2～6 wk)NBCA栓塞：镜下(400倍)见管腔大小不均匀，部分有不规则形栓塞剂及广泛血栓形成；管壁薄厚不一，部分变性坏死，有中性白细胞和单核吞噬细胞及淋巴细胞浸润，并有平滑肌和纤维结缔组织增生。
4.颈动静脉吻合口血管：血管多外观饱满，腔内有血栓形成，少数塌陷，腔内极少血栓。急性期镜下(100倍)见血管内皮和管壁变性坏死及中性白细胞浸润，管腔内血栓形成；亚急性和慢性期则管壁增厚、异物巨细胞反应及纤维化和玻璃样变性。
5.死亡动物脑组织：大体见栓塞同侧大脑半球大面积梗塞灶，该处脑组织可因开颅取材时的震动和牵拉而脆烂脱落。镜下(400倍)见脑组织灶性坏死，神经细胞变性坏死，中性白细胞浸润。
讨论
1.NBCA栓塞：初步病理观察显示，猪正常ReM管壁有清晰可辨的内膜、肌层和外膜，其NBCA栓塞后的病理反应与人脑AVM的NBCA或IBCA栓塞后的相似[8，9]。它们都是由于胶在血管内凝聚，通过机械性阻塞和化学性刺激使内膜、平滑肌等变性坏死及血栓形成。
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2.微粒栓塞：血管对其管腔内的各种外来物，急性期时一定程度上都有较类似的“异物炎性反应”，即血管内皮细胞和管壁的变性坏死，中性白细胞浸润，血栓形成等。这解释了颗粒和NBCA栓塞后急性期反应的相似性。本实验观察到由于颗粒的填入，对血管壁造成“挤压”，使管腔变大，管壁变薄。颗粒还可诱发管壁肌层和内膜的变性坏死及管腔内血栓形成。可见，微血管网在结构上也可用于颗粒的栓塞研究。
3.颈动静脉吻合口闭塞：这是利用猪的微血管网建立AVM模型所面临的主要问题。以往尚无吻合口处血管病理改变的报道。血栓形成可能是吻合口闭塞的主要病理原因，这可能与血管吻合技术、吻合后未进行抗凝及模型的分流血量不足等有关。少数吻合口处血管塌陷，管腔内仅有极少血栓，我们推测模型建立，特别是经左咽升动脉栓塞后，吻合口因无充分的血流经过而废用性闭塞。可见颈动静脉间的大瘘口形成和吻合后进行抗凝，可能是模型改进的两个应注意的问题。
4.栓塞动物死亡：本实验有3例动物栓塞后死亡。其脑解剖的大体和镜下观察发现，死亡与栓塞同侧大脑半球严重的脑梗塞有关。猪的颅内供血主要来源于双侧咽升动脉，其基底动脉不发达。模型的制作牺牲了右咽升动脉，它变为模型引流静脉的一部分。右咽升动脉的丧失和模型的血液偷流，已使脑组织处于相对缺血状态。此时，经左咽升动脉栓塞，若其他颅内外侧支血管来不及充分开放，将使动物因脑缺血而死亡。经右颈动静脉吻合所建立的AVM模型，在结构上类似于穿支供血型[10]，即左咽升动脉在向模型畸形团供血的同时，还向颅内供血，这可使栓塞时微粒进入脑内，加重脑梗塞。
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参考文献
[1].Donald H,Lee, Christain H. Wriedt,John CE.Kaufmann, et al.Evaluation of three embolic agents in pig rete.AJNR,1989,10:773.
[2].Furjman F, Massoud TF,Vinters HV,et al. Collagen microbeads:experimental evaluation of an embolic agent in the rete mirabile of the swine.AJNR,1995,16:1031.
[3].Lylyk P,Vinuela F,Vinters HV, et al. Use of a new mixture for embolisation of intracranial vascular malformations.Neuroradiology,1990,32:304.
, http://www.100md.com
[4].Chaloupka JC,Vinuela F,Vinters HV, et al.Technical feasibility and histopathologic studies of ethylene vinyl copolymer (EVAL) using a swine endovascular embolication model.AJNR,1994,15:1107.
[5].Massoud TF,Cheng Ji,Vinuela F, et al. An experimental arterio-venous malformtion model in swine:Anatomic basis and construction technique.AJNR.1994,15:1537.
[6].Massoud TF,Cheng Ji,Vinuela F, et al. Laboratory simulations and training in endovascular embolotherapy with a swine arteriovenous malformation model.AJNR,1996,17:271.
, http://www.100md.com
[7].斐德智，姜文霞，王瑞成.小型猪养殖利用技术.北京：中国人事出版社，1994：1.
[8].凌锋，刘树山，吴冠华等.脑AVM栓塞后的病理学改变.中华神经外科杂志，1991，7：3.
[9].蔡艺龄，凌锋，刘冬戈等.国产与进口丁氰酯类医用胶栓塞脑动静脉畸形后的病理学对比研究.中华放射学杂志.1996，11：748.
[10].凌峰，刘树山，王大明等.超选择性脑血管造影的血管结构学分析及对脑AVM栓塞的意义.中华外科杂志.1993，1：17.
(1998年8月11日收稿 1998年10月28日修回), 百拇医药