一种制造动脉瘤模型的模具和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制造动脉瘤模型的模具和方法，属于医学动物模型建立领域。
【背景技术】
[0002] 动脉瘤是由于动脉管壁局部薄弱而外突形成的瘤状突起，破裂出血后会引起严重 后果，甚至危及生命。动脉瘤可在任何部位形成，根据动脉瘤出现部位不同，可分为周围动 脉瘤、腹主动脉瘤、胸腹主动脉瘤、主动脉夹层动脉瘤、内脏动脉瘤等，主要表现为体表搏动 性肿块、动脉瘤压迫周围神经或破裂时出现剧烈疼痛、瘤腔内血栓或斑块脱落致远端动脉 栓塞产生肢体、器官缺血或坏死等，如脑动脉瘤破裂可以引起脑出血，致死致残率很高；主 动脉瘤破裂大出血可致人猝死，危害极大，给个人、家庭、社会都造成了极大的危害。目前动 脉瘤的发病机理还不是非常清楚，现有方法建立的动脉瘤动物模型，如转基因和基因敲除 技术建立的动脉瘤动物模型、弹力蛋白酶灌注动脉法建立的动脉瘤动物模型、氯化钙浸润 动脉法建立的动脉瘤动物模型、异体或本体血管移植法建立的动脉瘤动物模型等，这些模 型存在成本高、操作复杂、人为干预过多以及过于偏重单一因素对血管的造成损伤的缺点， 并不能真实反映人动脉瘤的发病过程。因此，需要一种建模操作简单、重复性好、可真实反 映人动脉瘤的发病过程的动物模型，用于动脉瘤发病机理和治疗药物的研究。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种制造动脉瘤模型的模具以及使用该模具制造动脉瘤 的方法，本发明使动物动脉瘤模型可以简单，重复的制成，并真实模拟人体动脉瘤的发病过 程，便于动脉瘤发病机理和治疗药物的研究。
[0004] 为实现上述目的，包括以下步骤， 一种制造动物血管弯曲变形的模具，其特征在于：所述模具为带开口的圆环形、多边 形、椭圆形或Π 形、Ω型、U形、凹字形；所述模具的开口宽度为0.3~lcm，所述模具的高度为 1~1. 5cm，所述模具的开口宽度为模具最宽部分的长度的10%~90% ;所述模具选用具有生物 适应性的材料。
[0005] 较佳地，所述生物适应性的材料选自生物医用金属材料、生物医用有机材料、生物 陶瓷、生物玻璃、碳素材料以及生物医用复合材料； 更佳地，所述生物适应性的材料为聚四氟乙烯。
[0006] -种制造动脉瘤模型的方法，其包括以下步骤， 步骤一、将动物的动脉暴露出来； 较佳地，首先将动物经过禁食后，麻醉，然后切开动物的皮肤和肌肉，打开腹腔，使动脉 暴露出来； 步骤二、分离动脉； 步骤三、将所述模具放置在动脉的下部或一侧，放置后使动脉贴合模具的部分向另一 侧弯曲。
[0007] 较佳地，所述动物体内MMP-2和MMP-9表达量增长，成模； 较佳地，在所述步骤三之后，将切开的动物组织缝合，饲养2~20个月后成模； 较佳地，所述动物体内使用模具的血管处，贴合模具侧的对面侧血管壁厚显著变薄，成 模； 较佳地，所述动物为大鼠、小鼠、兔子、犬或猴子； 更佳地，所述动物为大鼠。
[0008] 本发明积极效果如下： 本发明提供了一种制造动脉瘤动物模型的模具及其方法，动脉瘤好发于动脉分叉，弯 曲处，这些部位的特殊血管形态造成了血流动力学改变，从而形成了动脉瘤。本发明创造性 的提出了 一种使得动物机体的血管人为弯曲，经过长时间的血流冲击使得弯曲处被直接冲 击的血管壁破坏、变薄、外突形成动脉瘤，本发明通过对大鼠进行手术分离动物的主动脉， 通过本发明的模具使动脉产生形变，造成动脉弯曲，从而导致血流直接冲击动脉弯曲段中 贴合模具对面侧的血管壁引发动脉瘤，建立动脉瘤动物模型，本发明对模具的结构进行了 大量研究，所要求保护的模型具有生物适应性好，可操作性强的特点。本方法所形成的动脉 瘤是由血流对血管壁的高压力和高剪切力诱导形成，不引入对血管有损伤的其它因素，完 全符合人动脉瘤的自发形成特点，非常适合于研究人动脉瘤发病机理和开发治疗人动脉瘤 的药物和方法。本发明的方法适用于大鼠、小鼠、兔子、犬或猴子，当选为大鼠时，由于大鼠 体积小巧，容易饲养，成本较低，抗感染能力强，手术伤口愈合快，为本发明方法最适用的模 型动物。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明实施例1所使用的带开口的圆环形模具示意图； 图2为本发明实施例2所使用的凹形模具示意图； 图3为本发明实验例1实验组完成建模4个月后，在显微镜下，标本分别放大40倍、 100倍和200倍后的图像； 图4为本发明实验例1实验组完成建模6个月后，在显微镜下，标本分别放大40倍、 100倍和200倍后的图像； 图5为本发明实验例1实验组完成建模8月后，在显微镜下，标本分别放大40倍、100 倍和200倍后的图像； 图6为本发明实验例1对照组8月后，在显微镜下，标本分别放大40倍、100倍和200 倍后的图像；图7为本发明实验例2实验组完成建模4月后，弯曲段血管中MMP-2 (左）和 MMP-9 (右）的表达； 图8为本发明实验例2实验组完成建模6月后，弯曲段血管中MMP-2(左)和MMP-9(右） 的表达； 图9为本发明实验例2实验组完成建模8月后，弯曲段血管中MMP-2(左)和MMP-9(右） 的表达； 图10为本发明实验例2对照组8月后，弯曲段血管中MMP-2 (左）和MMP-9 (右）的表 达； 附图中，1-1开口圆环形模具、1-2凹形模具。
【具体实施方式】
[0010] 下面将对本发明的实施例作进一步的详细叙述。
[0011] 实施例1 如图1所示，本实施例选用模具为开口圆环形，模具的材质为聚四氟乙烯；聚四氟乙烯 是由四氟乙烯烃聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高 润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，具有生理惰性，无毒害，作为人工血管和脏器 长期植入体内无不良反应。模具高度H即圆环的厚度为lcm，中间直径即模具最宽部分L的 宽度即圆环形的外径为3cm，两端部的高度比中间略低，两端部的高度为0. 8cm，开口宽度1 为 0· 3cm。
[0012] 本实施例的动脉瘤动物模型的建立方法，其【具体实施方式】包括以下步骤： 步骤一、随机选取80只健康SD大鼠，雌雄不分，体重为395~405g，随机分为两组，对照 组40只，实验组40只。实验组大鼠禁食12h后，进行麻醉，麻醉剂为2%戊巴比妥溶液，剂 量为2ml/kg，以腹腔注射的方式注射进大鼠的体内。
[0013] 步骤二、手术器械及模具通过高压蒸汽灭菌，术前对手术室消毒。对麻醉后的大鼠 手术部位备皮，使用碘伏消毒，覆盖无菌手术巾。使用外科手术方法逐步切开皮肤、肌肉，打 开大鼠腹腔，分离腹主动脉。
[0014] 步骤三、使用弯头止血钳分离大鼠腹主动脉，使腹主动脉通过模具开口处进入模 具环内部，将腹主动脉垫高，造成动脉弯曲。
[0015] 实施例2 本实施例选用模具为凹形，如图2所示，模具的材质为生物钛合金，其耐腐蚀性强，与 人体细胞组织的相容性好，不发生过敏反应，具有较高强度和较低的弹性模量；模具高度H 为I. lcm，模具的中间开口的间距，即模具开口宽度1为0.45cm，两端的间距即模具最宽部 分L的长度为0. 9cm。
[0016] 本实施例的动脉瘤动物模型的建立方法，其【具体实施方式】包括以下步骤： 步骤一、随机选取40只健康清洁级大鼠，雌雄不分，体重为395~405g，随机分为两组， 对照组20只，实验组20只。实验组大鼠禁食12h后，进行麻醉，麻醉剂为2%戊巴比妥溶液， 剂量为2ml/kg，以腹腔注射的方式注射进大鼠的体内。
[0017] 步骤二、手术器械及模具通过高压蒸汽灭菌，术前对手术室消毒。对麻醉后的大鼠 手术部位备皮，使用碘伏消毒，覆盖无菌手术巾。使用外科手术方法逐步切开皮肤、肌肉，打 开大鼠腹腔，分离腹主动脉。
[0018] 步骤三、将模具安置在腹主动脉下方，腹主动脉被固定在凹形模具的中间，将腹动 脉塾尚，造成腹主动脉弯曲。
[0019] 步骤四、进行腹腔缝合。
[0020] 实施例3~6使用的模具尺寸及相关建模参数如表1所不，建模方法同实施例1。
[0021] 表1实施例3~6使用的模具尺寸及相关建模参数
实验例I :血管壁的病理切片和HE (苏木素-伊红染色）染色 在手术后第4、6、8月，选取实施例1中对照组6只大鼠，并在实施例1中随机选取实 验组完成建模的6只大鼠，对大鼠进行如下操作：使用2%戊巴比妥麻醉大鼠，用量为2mL/ Kg，备皮，使用碘伏消毒，使用外科手术方法逐步切开皮肤、肌肉，打开大鼠腹腔，分离腹主 动脉，取下被模具垫高的腹主动脉的弯曲段；将腹主动脉的弯曲段用生理盐水清洗，然后立 即投入中性福尔马林固定液中固定，固定时间为5~10小时，形成腹主动脉标本。将上述腹 主动脉标本包埋，步骤如下： 1)脱水：体积分数为75%、80%、85%、95%乙醇（I、II)各20 min，无水乙醇（I、II)各 10 min，无水乙醇和二甲苯1:1混合液10 min。
[0022] 2)透明：将标本放入二甲苯溶液中，观察标本变透明时取出。
[0023]