实验性兔症状性蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛模型的建立
作者：邵国富 包仕尧 楚 冰 张志琳
单位：215004苏州医学院附属第二医院神经内科
关键词：蛛网膜下腔出血；脑血管痉挛；脑血流量
临床神经病学杂志000203 【摘要】 目的 建立可靠的兔症状性蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)的模型。方法 采用双侧颈动脉结扎后枕大池2次注血制成兔SAH模型，观察SAH前后动物进食量和神经功能改变，以氢清除法检测局部脑血流量(rCBF)。结果 SAH后动物进食量下降、神经功能障碍和rCBF下降，且rCBF随出血时间延长和出血量增加而下降更为明显。结论 兔双侧颈动脉结扎后枕大池2次注血可制成可靠的症状性SAH后CVS模型。rCBF、动物进食量和神经功能改变可作为评价SAH后CVS的客观指标。
A model of experimental symptomatic cerebral vasospasm following subarachnoidhemorrhage in rabbit Shao Guofu, Bao Shiyao, Chu Bing, et al.Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital,Suzhou Medical College, Suzhou 215004
, http://www.100md.com
【Abstract】 Objective To establish a model of symptomatic cerebral vasospasm(CVS) following subarachnoid hemorrhage(SAH) in rabbit.Methods The rabbit model of SAH was set up by injecting blood twice via cistern after occlusion of bilateral carotid. The food-intake and neurological functional changes in experimental animals were observed before and after SAH.The regional cerebral blood flow(rCBF) was measured by hydrogen clearance method. Results Food-intake decreased, the neurological functional disorder and rCBF decreased in all animals after SAH, the rCBF changes related to the time and volume of hemorrhage.Conclusion An animal model of post-SAH symptomatic CVS could be made by injecting blood twice via cistern after occlusion of bilateral carotid. The rCBF,animal food-intake and neurological fuctional change could be used as an objective index of CVS after SAH.
, 百拇医药
【Key words】 Subarachnoid hemorrhage Cerebral vasospasm Cerebral blood flow
本实验通过枕大池2次注血法建立实验性兔症状性蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)的动物模型。并在此基础上观察局部脑血流量(rCBF)和神经功能障碍的关系，拟为SAH 后CVS 发生机理的研究建立可靠的动物模型。
1 材料与方法
1.1 实验动物 苏州医学院实验动物中心提供的雌性新西兰白兔9只，体重2.5～3 kg ，平均2.8 kg。
1.2 实验方法
1.2.1 SAH动物模型制备 实验兔采用30～35 mg/kg 戊巴比妥钠静脉麻醉，取仰卧位，头部固定，颈部常规消毒后，于正中线切开约1.5cm ，分离两侧颈动脉，在颈动脉分叉处用丝线结扎两侧颈总动脉，然后缝合伤口。动物继续饲养、观察2周，如2周内动物死亡、出现神经功能障碍或进食明显减少，则予剔除。2周后将两侧颈总动脉结扎的兔再次麻醉，重新切开颈部皮肤，分离一侧颈总动脉，在结扎近心端逆行插入一根18号塑料导管，与三通接头相连后固定备用。然后将兔取俯卧头低位，颈项部常规消毒后正中切开1.5 cm，暴露颅脊柱连接处，经穿剌枕大池抽取到脑脊液，取颈动脉血液缓慢注入枕大池，拔针后，缝合伤口，保持头低位20分钟以上。然后拔除颈总动脉导管，于穿剌近心端结扎后缝合伤口。48小时后重复上述过程。制成症状性SAH后CVS动物模型。上述各次实验过程中，动物自主呼吸存在，不需插管。所有动物均在3小时内苏醒。
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1.2.2 动物进食量的观察 所有实验动物均给予标准颗粒饲料和自来水喂养，将昼夜室温控制在18～23℃。每只兔子在SAH前2天和SAH后每天记录进食量，直至处死。将SAH后兔进食量减少的程度分为4级：1级为全量(100%)；2 级为>50%但<100%；3 级为<50%；4 级为0。
1.2.3 神经功能障碍的观察 每只兔子在SAH前1天和SAH后每天进行神经功能检查。神经功能障碍通过观察兔在平面上的运动分为4级：1级为正常(无神经功能障碍)；2 级为轻度或可疑神经功能障碍(嗜睡、活动减少)；3级为中度神经功能障碍(肢体无力、跛行)；4级为重度神经功能障碍(划圈运动或行走困难)。
1.2.4 rCBF的测定 兔麻醉后取俯卧位，切开头部皮肤暴露颅骨，于两侧额顶处用电钻各钻一个约1.5 mm 直径的圆孔，深达硬脑膜表面而不破坏硬脑膜，将电解氢电极从圆孔中插入大脑皮层约1.5 mm 深，用牙科水泥固定作为测定电极，另在背部皮下埋入无关电极，将两电极连接氢清除法组织血流量测定仪，测定rCBF 。各实验动物分别于SAH前、SAH后第2天、第4 天各测1次rCBF。
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1.2.5 脑组织保存 实验动物在SAH后4天，即第2次注血后48小时，经一侧颈总动脉逆行插入18号塑料管至升主动脉，灌注10%甲醛溶液处死动物，用咬骨钳咬去颅骨取脑观察。
1.2.6 统计学处理 SAH前后rCBF的比较采用单因素方差分析。
2 结 果
2.1 兔SAH后rCBF的变化 实验兔SAH前rCBF 为63.6±3.0 ml/(100 g.min),而SAH后2天为55.7±2.9 ml/(100 g.min)，4天为48.9±2.6 ml/(100 g.min)，均比SAH前降低(P<0.01)。SAH后4天比SAH后2天下降更为明显(P<0.01)，见表1。
2.2 兔SAH后神经功能的损害 兔SAH后神经功能有不同程度的损害，表现为精神萎糜、嗜睡、进食减少、项强、运动减少，严重者出现瘫痪。多数在第2天有所缓解。但2次注血后，上述表现加重，时间延长，见表1。
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2.3 兔SAH后进食量的改变 兔SAH后进食量均有不同程度的减少，并随时间延长而减少更为明显，且在注血当天减少尤为明显，见表1。
表1 实验兔SAH后rCBF、神经功能障碍、进食量改变(
±s)
rCBF
ml/(100g.min)
神经功能
障碍等级
进食量等级
SAH前
63.6±3.0
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1.0
1.0
SAH后1天
2.6
2.3
SAH后2天
55.7±2.9*
2.0
1.6
SAH后3天
2.9
2.4
SAH后4天
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48.9±2.6*Δ
3.0
2.2
与SAH前比较* P<0.01，与SAH后2天比较ΔP<0.01
2.4 实验兔大体病理改变 实验动物取脑时发现，脑底部，尤其基底动脉周围有明显血凝块，脑组织大体结构无明显变化。
3 讨 论
3.1 症状性SAH 后CVS 动物模型的制作 近年来，对SAH后CVS的发生机理、病理生理学、血液动力学、血液流变学和CVS 治疗效果的研究，以及CVS 对脑功能影响的研究进展并不十分理想。原因之一是难以制作症状性CVS 的“理想模型”。 目前，大多数CVS动物模型均为无症状性CVS 模型，此类动物模型只适用于研究痉挛血管本身的形态学改变，而不适用于继发CVS后脑功能及形态学变化的研究[1,2]。对人类危害较重的是SAH后所致的症状性CVS，其中半数可有延迟性缺血性神经功能障碍的表现。然而，症状性CVS动物模型的制作非常困难。1988年，Endo等[1]通过结扎兔双侧颈总动脉，以降低由于SAH后CVS所致基底动脉血流量减少而产生的侧支循环的代偿作用。经2周基底动脉完全代偿后，如无神经功能障碍发生，则行枕大池“2次”注血，4～5天后，成功地制作出兔症状性CVS 模型。血管平均收缩23%，大部分家兔出现了程度不等的神经功能障碍。1994 年，Otsuji 等[2]对Endo 的模型进行改良，即在第2次枕大池注血时，改用OxyHb替代全血注入枕大池，结果发现神经功能障碍更为严重，43%的动物发生脑梗死。但其第2次注血的死亡率高达35%。而目前国内尚无症状性SAH后CVS动物模型的报道。
, 百拇医药
本实验选用Endo的模型进行研究，根据实验结果，其动物模型具有如下特点：①制作简单，费用低；②兔脑内外循环之间没有丰富的血管网沟通，其血管类型比狗、猫等更接近于人，当双侧颈动脉结扎后，SAH 后CVS 所致基底动脉血流减少较为恒定，侧支供血的干扰小[3] ；③大部分动物出现不同程度神经功能障碍；④可以用注血量控制CVS程度；⑤蛛网膜下腔有足够量的血凝块；⑥实验动物死亡率低。因此是研究SAH 后CVS发生机理、病理生理改变和治疗效果较为理想的动物模型。
3.2 SAH后rCBF的变化 SAH后CVS将导致脑血流量下降，进而引起脑组织缺血，导致神经功能障碍[4,5]。因此，脑血流量下降是CVS导致缺血性神经功能障碍的必要条件，也是衡量有无CVS及其严重程度的一项客观指标[2,6]。本实验结果发现，SAH后rCBF明显下降，且随着出血时间延长和出血量的增加rCBF下降程度更大。从而证实了本实验动物SAH 后发生CVS。
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3.3 SAH后临床症状的变化 SAH后CVS导致的神经功能障碍是SAH常见的并发症，亦是颅内动脉瘤病人致死、致残的主要原因之一。本实验通过制作SAH 动物模型，旨在模拟这一病理过程，探索其发生机理，从而为CVS 的防治提供理论依据。在本实验中，SAH 后大部分动物出现不同程度的神经功能障碍，并与rCBF 的变化有关，因而肯定了本实验建立的动物模型为症状性SAH后CVS的可靠模型，与文献报道一致[2]。在实验中还发现，SAH 后动物的进食量亦有不同程度的下降，与rCBF的变化和神经功能障碍的改变相一致，可将其作为症状性SAH后CVS模型的观察指标之一。
参 考 文 献
1 Endo S, Branson PJ, Alksne JF. Experimental model of symptomatic vasospasm in rabbits. Stroke，1988，19:1420
, http://www.100md.com
2 Otsuji T, Endo S, Hirashima Y, et al. An experimental model of symptomatic vasospasm induced by oxyhemoglobin in rabbits. Stroke，1994，25:657
3 顾正中主编. 脑循环与临床. 上海科学技术出版社,1983.20
4 Biller J, Godersky JC , Adams JrHP. Management of aneurysmal subarachnoid hemorrhage.Stroke，1988，19:1300
5 Bevan JA, Bevan KD. Arterial wall changes in chronic cerebrovasospasm: In vitro and in vivo pharmacological evidence. Ann Rev Pharmacol Toxical,1988，28:311
6 Chan RC, Durity FA, Thompon GB, et al. The role of the prostacyclin-thromboxant system in cerebral vasospasm following induced subarachnoid hemorrhage in the rabbit.J Neurosurgery,1984,61:1120
(收稿1999-08-02 修回1999-10-08), 百拇医药
单位：215004苏州医学院附属第二医院神经内科
关键词：蛛网膜下腔出血；脑血管痉挛；脑血流量
临床神经病学杂志000203 【摘要】 目的 建立可靠的兔症状性蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)的模型。方法 采用双侧颈动脉结扎后枕大池2次注血制成兔SAH模型，观察SAH前后动物进食量和神经功能改变，以氢清除法检测局部脑血流量(rCBF)。结果 SAH后动物进食量下降、神经功能障碍和rCBF下降，且rCBF随出血时间延长和出血量增加而下降更为明显。结论 兔双侧颈动脉结扎后枕大池2次注血可制成可靠的症状性SAH后CVS模型。rCBF、动物进食量和神经功能改变可作为评价SAH后CVS的客观指标。
A model of experimental symptomatic cerebral vasospasm following subarachnoidhemorrhage in rabbit Shao Guofu, Bao Shiyao, Chu Bing, et al.Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital,Suzhou Medical College, Suzhou 215004
, http://www.100md.com
【Abstract】 Objective To establish a model of symptomatic cerebral vasospasm(CVS) following subarachnoid hemorrhage(SAH) in rabbit.Methods The rabbit model of SAH was set up by injecting blood twice via cistern after occlusion of bilateral carotid. The food-intake and neurological functional changes in experimental animals were observed before and after SAH.The regional cerebral blood flow(rCBF) was measured by hydrogen clearance method. Results Food-intake decreased, the neurological functional disorder and rCBF decreased in all animals after SAH, the rCBF changes related to the time and volume of hemorrhage.Conclusion An animal model of post-SAH symptomatic CVS could be made by injecting blood twice via cistern after occlusion of bilateral carotid. The rCBF,animal food-intake and neurological fuctional change could be used as an objective index of CVS after SAH.
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【Key words】 Subarachnoid hemorrhage Cerebral vasospasm Cerebral blood flow
本实验通过枕大池2次注血法建立实验性兔症状性蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)的动物模型。并在此基础上观察局部脑血流量(rCBF)和神经功能障碍的关系，拟为SAH 后CVS 发生机理的研究建立可靠的动物模型。
1 材料与方法
1.1 实验动物 苏州医学院实验动物中心提供的雌性新西兰白兔9只，体重2.5～3 kg ，平均2.8 kg。
1.2 实验方法
1.2.1 SAH动物模型制备 实验兔采用30～35 mg/kg 戊巴比妥钠静脉麻醉，取仰卧位，头部固定，颈部常规消毒后，于正中线切开约1.5cm ，分离两侧颈动脉，在颈动脉分叉处用丝线结扎两侧颈总动脉，然后缝合伤口。动物继续饲养、观察2周，如2周内动物死亡、出现神经功能障碍或进食明显减少，则予剔除。2周后将两侧颈总动脉结扎的兔再次麻醉，重新切开颈部皮肤，分离一侧颈总动脉，在结扎近心端逆行插入一根18号塑料导管，与三通接头相连后固定备用。然后将兔取俯卧头低位，颈项部常规消毒后正中切开1.5 cm，暴露颅脊柱连接处，经穿剌枕大池抽取到脑脊液，取颈动脉血液缓慢注入枕大池，拔针后，缝合伤口，保持头低位20分钟以上。然后拔除颈总动脉导管，于穿剌近心端结扎后缝合伤口。48小时后重复上述过程。制成症状性SAH后CVS动物模型。上述各次实验过程中，动物自主呼吸存在，不需插管。所有动物均在3小时内苏醒。
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1.2.2 动物进食量的观察 所有实验动物均给予标准颗粒饲料和自来水喂养，将昼夜室温控制在18～23℃。每只兔子在SAH前2天和SAH后每天记录进食量，直至处死。将SAH后兔进食量减少的程度分为4级：1级为全量(100%)；2 级为>50%但<100%；3 级为<50%；4 级为0。
1.2.3 神经功能障碍的观察 每只兔子在SAH前1天和SAH后每天进行神经功能检查。神经功能障碍通过观察兔在平面上的运动分为4级：1级为正常(无神经功能障碍)；2 级为轻度或可疑神经功能障碍(嗜睡、活动减少)；3级为中度神经功能障碍(肢体无力、跛行)；4级为重度神经功能障碍(划圈运动或行走困难)。
1.2.4 rCBF的测定 兔麻醉后取俯卧位，切开头部皮肤暴露颅骨，于两侧额顶处用电钻各钻一个约1.5 mm 直径的圆孔，深达硬脑膜表面而不破坏硬脑膜，将电解氢电极从圆孔中插入大脑皮层约1.5 mm 深，用牙科水泥固定作为测定电极，另在背部皮下埋入无关电极，将两电极连接氢清除法组织血流量测定仪，测定rCBF 。各实验动物分别于SAH前、SAH后第2天、第4 天各测1次rCBF。
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1.2.5 脑组织保存 实验动物在SAH后4天，即第2次注血后48小时，经一侧颈总动脉逆行插入18号塑料管至升主动脉，灌注10%甲醛溶液处死动物，用咬骨钳咬去颅骨取脑观察。
1.2.6 统计学处理 SAH前后rCBF的比较采用单因素方差分析。
2 结 果
2.1 兔SAH后rCBF的变化 实验兔SAH前rCBF 为63.6±3.0 ml/(100 g.min),而SAH后2天为55.7±2.9 ml/(100 g.min)，4天为48.9±2.6 ml/(100 g.min)，均比SAH前降低(P<0.01)。SAH后4天比SAH后2天下降更为明显(P<0.01)，见表1。
2.2 兔SAH后神经功能的损害 兔SAH后神经功能有不同程度的损害，表现为精神萎糜、嗜睡、进食减少、项强、运动减少，严重者出现瘫痪。多数在第2天有所缓解。但2次注血后，上述表现加重，时间延长，见表1。
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2.3 兔SAH后进食量的改变 兔SAH后进食量均有不同程度的减少，并随时间延长而减少更为明显，且在注血当天减少尤为明显，见表1。
表1 实验兔SAH后rCBF、神经功能障碍、进食量改变(
±s)rCBF
ml/(100g.min)
神经功能
障碍等级
进食量等级
SAH前
63.6±3.0
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1.0
1.0
SAH后1天
2.6
2.3
SAH后2天
55.7±2.9*
2.0
1.6
SAH后3天
2.9
2.4
SAH后4天
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48.9±2.6*Δ
3.0
2.2
与SAH前比较* P<0.01，与SAH后2天比较ΔP<0.01
2.4 实验兔大体病理改变 实验动物取脑时发现，脑底部，尤其基底动脉周围有明显血凝块，脑组织大体结构无明显变化。
3 讨 论
3.1 症状性SAH 后CVS 动物模型的制作 近年来，对SAH后CVS的发生机理、病理生理学、血液动力学、血液流变学和CVS 治疗效果的研究，以及CVS 对脑功能影响的研究进展并不十分理想。原因之一是难以制作症状性CVS 的“理想模型”。 目前，大多数CVS动物模型均为无症状性CVS 模型，此类动物模型只适用于研究痉挛血管本身的形态学改变，而不适用于继发CVS后脑功能及形态学变化的研究[1,2]。对人类危害较重的是SAH后所致的症状性CVS，其中半数可有延迟性缺血性神经功能障碍的表现。然而，症状性CVS动物模型的制作非常困难。1988年，Endo等[1]通过结扎兔双侧颈总动脉，以降低由于SAH后CVS所致基底动脉血流量减少而产生的侧支循环的代偿作用。经2周基底动脉完全代偿后，如无神经功能障碍发生，则行枕大池“2次”注血，4～5天后，成功地制作出兔症状性CVS 模型。血管平均收缩23%，大部分家兔出现了程度不等的神经功能障碍。1994 年，Otsuji 等[2]对Endo 的模型进行改良，即在第2次枕大池注血时，改用OxyHb替代全血注入枕大池，结果发现神经功能障碍更为严重，43%的动物发生脑梗死。但其第2次注血的死亡率高达35%。而目前国内尚无症状性SAH后CVS动物模型的报道。
, 百拇医药
本实验选用Endo的模型进行研究，根据实验结果，其动物模型具有如下特点：①制作简单，费用低；②兔脑内外循环之间没有丰富的血管网沟通，其血管类型比狗、猫等更接近于人，当双侧颈动脉结扎后，SAH 后CVS 所致基底动脉血流减少较为恒定，侧支供血的干扰小[3] ；③大部分动物出现不同程度神经功能障碍；④可以用注血量控制CVS程度；⑤蛛网膜下腔有足够量的血凝块；⑥实验动物死亡率低。因此是研究SAH 后CVS发生机理、病理生理改变和治疗效果较为理想的动物模型。
3.2 SAH后rCBF的变化 SAH后CVS将导致脑血流量下降，进而引起脑组织缺血，导致神经功能障碍[4,5]。因此，脑血流量下降是CVS导致缺血性神经功能障碍的必要条件，也是衡量有无CVS及其严重程度的一项客观指标[2,6]。本实验结果发现，SAH后rCBF明显下降，且随着出血时间延长和出血量的增加rCBF下降程度更大。从而证实了本实验动物SAH 后发生CVS。
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3.3 SAH后临床症状的变化 SAH后CVS导致的神经功能障碍是SAH常见的并发症，亦是颅内动脉瘤病人致死、致残的主要原因之一。本实验通过制作SAH 动物模型，旨在模拟这一病理过程，探索其发生机理，从而为CVS 的防治提供理论依据。在本实验中，SAH 后大部分动物出现不同程度的神经功能障碍，并与rCBF 的变化有关，因而肯定了本实验建立的动物模型为症状性SAH后CVS的可靠模型，与文献报道一致[2]。在实验中还发现，SAH 后动物的进食量亦有不同程度的下降，与rCBF的变化和神经功能障碍的改变相一致，可将其作为症状性SAH后CVS模型的观察指标之一。
参 考 文 献
1 Endo S, Branson PJ, Alksne JF. Experimental model of symptomatic vasospasm in rabbits. Stroke，1988，19:1420
, http://www.100md.com
2 Otsuji T, Endo S, Hirashima Y, et al. An experimental model of symptomatic vasospasm induced by oxyhemoglobin in rabbits. Stroke，1994，25:657
3 顾正中主编. 脑循环与临床. 上海科学技术出版社,1983.20
4 Biller J, Godersky JC , Adams JrHP. Management of aneurysmal subarachnoid hemorrhage.Stroke，1988，19:1300
5 Bevan JA, Bevan KD. Arterial wall changes in chronic cerebrovasospasm: In vitro and in vivo pharmacological evidence. Ann Rev Pharmacol Toxical,1988，28:311
6 Chan RC, Durity FA, Thompon GB, et al. The role of the prostacyclin-thromboxant system in cerebral vasospasm following induced subarachnoid hemorrhage in the rabbit.J Neurosurgery,1984,61:1120
(收稿1999-08-02 修回1999-10-08), 百拇医药