据《中国心血管病报告2013》资料，中国心血管病患病率处于持续上升的阶段。目前，估计中国有心血管病患者2.9亿，其中心肌梗死患者约250万。近年来，随着中国国民经济的持续发展和人口的老龄化，急性心肌梗死（AMI）的发病率持续升高。为了更加全面的了解AMI的发生、发展及其对机体的影响，增加临床诊断和治疗手段的有效性，提高AMI患者的生存率和生活质量，进行AMI的基础性研究对于临床诊疗具有重要价值。制备和应用动物AMI模型是研究人类AMI病理过程和诊断治疗的主要方法^{[1, 2]}。

自Johns等^[3]报道了通过结扎大鼠左冠状动脉建立大鼠心肌梗死模型的方法，由于心肌梗死（MI）动物模型稳定性好、重复性高可以较好地模拟临床心肌梗死的病理状态和病理生理过程倍受基础研究人员的亲睐，但是目前现有的MI模型制作方法普遍存在操作复杂，设备要求高，术后死亡率高等缺点。MI模型的制备多选择Sprague-Dawley（SD）和Wistar两个常用品种大鼠，雌雄不限^[4]。故本实验选取成年健康的雄性SD大鼠作为实验动物，结扎冠状动脉制备MI模型，采用及时有效的手段评价模型的成功与否，为开展有关实验研究奠定了较好的实验技术基础。

成年健康的雄性SD大鼠，体质量为（220±20） g，SPF级，由中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所实验动物中心提供，许可证号为SCXK（军） 2014-0001。大鼠采用标准饲养方式，明暗环境各12 h交替。

水合氯醛（天津市科密欧化学试剂有限公司，批号:Q/12HB 4218-2009），异氟烷（国药准字H19980141），2，3，5-氯化三苯基四氮唑（TTC，索莱宝），医用生理盐水等。蔡司解剖显微镜（STEMI2000-C，德国），BIOPAC多导生理记录仪MP100-CE（美国），Millar压力-容积系统（澳大利亚），Vevo2100超高分辨率小动物超声实时影像系统（加拿大），全自动生化检测仪（Microlab 300，荷兰），恒温电热毯。

适应性饲养3 d，术前12 h禁食，自由饮水。随机将大鼠分为假手术组（n=10）和模型组（n=30）。将大鼠称质量，用5%水合氯醛按6 mL/kg剂量腹腔注射麻醉。

大鼠麻醉后去毛，仰卧位固定，碘附消毒左侧胸前及腋窝下皮肤，胸部备皮。将电极分别插入大鼠右上肢（负极）和左下肢（正极）记录Ⅱ导联心电图。沿左侧第四肋间（或心脏搏动最明显处）做一斜行切口约1.5 cm，用止血钳逐层分离皮下组织，少量钝性分离肋间肌。在心脏搏动最明显处用止血钳轻轻穿破胸膜，撑开胸廓（力度适中切忌撑断肋骨）。在手术显微镜下，暴露心脏，剥开心包，轻压右胸，将心脏轻轻挤压出胸壁外，持5/0无创缝合针丝线，于肺动脉圆锥与左心耳之间，平行左心耳下边缘1~2 mm处进针，深度为1.0~1.5 mm进行结扎，结扎力度适中，以防将心肌和血管切断。个别大鼠在冠状动脉结扎后会出现短暂心律失常，绝大多数能够自行恢复，快速心律失常发生时可直接在心脏表面滴少许利多卡因；当心率过慢时可直接心脏按摩恢复。清理胸腔，挤出胸腔内空气，用3/0的缝合线逐层缝合肌肉，关闭胸腔并对切口消毒。手术过程中保持温度。假手术组大鼠只穿针不结扎冠状动脉，其余操作步骤与模型组相同，正常组大鼠不做任何处理。

模型成功判断标准:结扎后肉眼可见心脏表面相应区域鲜红色变成苍白色，血管供应范围心肌紫绀，室壁活动减弱；结扎后心电表现为ST段弓背抬高或（和）T波高耸或与其形成单向曲线，QRS波电压增高或（且）波幅增宽均为心肌缺血标志。

术后24 h进行大鼠心动超声。Vevo2100超高分辨率小动物超声实时影像仪（加拿大）开机后待用，将探头MS-250固定，升降台调节探头高度，旋转调节探头方向。将大鼠称重后标记，用异氟烷麻醉（完全麻醉:1%氧气+5%异氟烷于麻醉盒内麻醉；持续麻醉:1%氧气+2%异氟烷）。用胶带将大鼠腹部向上固定于操作台，设置温度为37 ℃。在大鼠胸部均匀涂抹一层超声耦合剂，将操作台向右下倾斜30°~45°，并通过X、Y微调操作台位置。胸骨旁长轴，B-型超声长轴切面（二维成像），可见左心室，主动脉和二尖瓣瓣叶，获得图像。位置不变，M-型超声长轴切面，获得M-mode图像，取样线位于最大腔径处。对M-型超声图像进行测量，选择长轴测量包（PLAX）对大鼠收缩期和舒张期进行测量，获得左室前壁厚度（LVAW）、左室内径（LVID）、左室后壁厚度（LVPW）、左室射血分数（EF）、左室短轴缩短率（FS）、左室容积（LV Vol）等参数。在B-Mode下记录一段影像，测量左室面积变化分数（FAC）。使用血流多普勒测量二尖瓣血流变化情况。所有数据均在实验结束后，采用超声系统自带软件进行分析。

超声结束后，用5%水合氯醛按6 mL/kg剂量腹腔注射麻醉，将大鼠固定在鼠板上，待大鼠平稳后记录心电图。颈部皮肤去毛，碘酒消毒，取颈前正中纵行切口约2 cm，分离右侧颈总动脉1.5 cm左右，用3/0缝合线结扎右侧颈总动脉远心端，再用中号动脉夹夹住颈总动脉近心端。导管近端经压力换能器与微机相连，通过Millar压力-容积系统进行监测。将1 mL注射器针头尖端弯曲（自制）在结扎线处下方挑开一小斜口，导管自右颈总动脉壁切口向近心端轻轻插入（同时慢慢放松动脉夹），推入过程手法要轻，遇阻力时不可用力强行推进，避免刺破血管而且可减少血管受刺激后的痉挛，推进4~5 cm至主动脉瓣处，稍加用力可产生轻微的突破感，再继续伸入约0.5 cm，显示屏上出现振幅较高，波宽较大的心室内压变化波形，舒张压在0 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa，下同）左右表示导管已进入左心室，停止插管，用丝线将导管固定在套管的侧壁上。稳定数分钟后，分别记录大鼠心率（HR）、左心室收缩压峰值（LVSP）、左心室舒张末压（LVEDP）及左心室收缩及舒张最大压力变化速率（±dp/dt max）。

左室插管结束后，大鼠腹经主动脉取血，收集全血，置于37 ℃水浴30 min，3 000 r/min离心10 min，分离血清，收集上清液，分装于1.5 mL EP管，全自动生化分析仪检测CK、LDH、CK-MB含量。

心脏样本采集在取血后进行，剪破右心耳，沿取血位置灌入50 mL左右生理盐水，冲洗心脏。取心脏包裹于锡箔纸中，放入 -80 ℃冰箱速冻30 min，置于大鼠脑切片槽中，将心脏切成1~2 mm厚度的切片，放入1%TTC溶液中，将盛有TTC溶液的避光容器放入37 ℃水浴，5~8 min后取出心脏切片放入10%甲醛溶液中固定，24 h后进行拍照，观察梗死范围。梗死范围以梗死心肌占缺血心肌重量百分比表示。

实验数据用SPSS17.0软件包进行统计学处理，计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

术后24 h，二导联心电图结果显示模型组大鼠ST段抬高，假手术组大鼠心电图基本正常（图1）。TTC结果显示模型组大鼠较之假手术组心肌梗死明显，假手术组基本没有梗死区域（图2）。模型组大鼠心肌梗死范围达35.67%。

图1 模型组与假手术组大鼠心电图对比 Fig.1 Comparison of the electrocardiograph in rats between model and shamgroup

图选项

图2 模型组与假手术组大鼠心肌梗死面积对比 Fig.2 Comparison of the myocardial infarct size in rats between model and shamgroup

图选项

模型组大鼠血清中CK、LDH、CK-MB含量与假手术组大鼠CK、LDH、CK-MB水平比较均显著增加，差异有统计学意义（P<0.01）。见表1。

表1 模型组与假手术组大鼠LDH，CK及CK-MB的比较（±s） Tab. 1 Comparison of LDH, CKand CK-MB between model and shamgroup（±s）

U/L
组别	LDH	CK	CK-MB
假手术组	1 405.50±472.28	784.67±108.94	1 333.67±259.90
模型组	2 614.67±394.97**	1 665.33±76.62**	2 465.67±143.31**
注：与假手术组比较，**P<0.01。

表选项

反映左室收缩功能的指标LVSP和+dp/dtmax和反映舒张功能的指标-dp/dtmax，模型组大鼠明显低于假手术组，差异具有统计学意义（P<0.01）。与假手术组相比，模型组LVEDP和HR没有明显变化，而模型组左室发展压（LVDP=LVSP-LVEP）较之假手术组则显著降低（P<0.01），对于左心室舒张末压和心率，两组间差异无统计学意义。见表2。

表2 模型组与假手术组大鼠LVSP，LVEDP，LVDP， HR 及±dp/dtmax 的比较（±s） Tab. 2 Comparison of LVSP, LVEDP, LVDP, HR and ±dp/dtmax between model and shamgroup（±s）

组别	LVSP（mmHg）	LVEDP（mmHg）	LVDP（mmHg）
假手术组	118.93±4.35	28.19±3.66	90.74±2.67
模型组	96.94±4.09**	24.57±3.24	72.37±2.73**
组别	HR（bmp）	+dp/dtmax（mmHg）	-dp/dtmax（mmHg）
假手术组	440.33±18.05	5 734.30±298.74	-6 275.38±556.92
模型组	422.46±28.11	3 416.72±627.89**	-3 323.06±399.54**
注：与假手术组比较，**P<0.01。

表选项

与假手术组相比，模型组大鼠左室前壁和后壁收缩末期厚度（LVAWs和LVPWs）均明显变薄（P<0.05），舒张末期左室前壁厚度（LVAWd）略有变薄但无统计学差异，同时模型组大鼠左室舒张末内径（LVIDd）和收缩末内径（LVIDs）较之假手术组显著增加（P<0.01），见表3。模型组大鼠左室EF、FS及FAC与假手术组比较均匀明显下降，具有统计学差异（P<0.01），见表4。模型组较假手术组E/A和射血时间（ET）显著下降，而等容舒张时间和心肌做功指数（Tei指数）则明显变大，差异有统计学意义（P<0.05或P<0.01） 。见表5。

表3 模型组与假手术组大鼠左室壁厚度和内径的比较（±s） Tab. 3 Comparison of left ventricular wall thickness and inner diameter between model and shamgroup（±s）

mm
组别	LVAWd	LVAWs	LVIDd	LVIDs	LVPWs
假手术组	1.34±0.02	2.06±0.22	5.32±0.51	2.93±0.50	2.34±0.22
模型组	1.11±0.28	1.55±0.44*	6.80±0.67**	5.31±0.79**	1.91±0.26*
注：与假手术组比较，*P<0.05，**P<0.01。

表选项

表4 模型组与假手术组大鼠FAC，EF 及FS 的比较（±s） Tab. 4 Comparison of FAC, EF and FS between model and shamgroup（±s）

%
组别	FAC	EF	FS
假手术组	64.10±7.44	75.65±5.91	45.07±5.41
模型组	36.33±6.04**	43.47±8.86**	22.23±5.04**
注：与假手术组比较，**P<0.01。

表选项

表5 模型组与假手术组大鼠E/A，等容收缩时间（ICT），等 容舒张时间（IRT），ET及Tei指数的比较（±s） Tab. 5 Comparison of E/A, ICT, IRT, ET, and Tei index between model and shamgroup（±s）

组别	E/A	ICT（ms）	IRT（ms）	ET（ms）	Tei指数
假手术组	1.91±0.20	14.45±3.22	18.92±2.76	60.81±5.84	0.55±0.06
模型组	1.32±0.15**	15.56±1.24	24.47±2.36**	53.72±4.78*	0.75±0.08**
注：与假手术组比较，*P<0.05，**P<0.01。

表选项

实验通过建立大鼠急性心肌梗死模型，术后24 h后结合心电图、超声心动图、左心室插管术及心肌酶学指标和TTC染色，全面评价模型的成功与否。

心肌梗死或受损后，心肌细胞膜通透性增加，心肌细胞中CK、LDH、CK-MB泄露，血液中含量急剧上升，其表达水平为心肌梗死的指示性指标之一^[5]。由于开胸及穿针不可避免的会对肌肉和心肌造成轻微的损伤，各种类型的的心脏手术都会引起血清CK-MB等心肌酶活性的增加，且心肌梗死发生后其活性在12~36 h达峰，但这并不表明这些反应心肌梗死变化的指标没有意义，CK-MB作为传统的心肌标志物也有它的应用价值，临床上血清CK-MB测定的意义在于诊断急性心肌梗死。本研究也采用心肌酶学来作为评价急性心梗模型成功的一个标准。

血流动力学测定评价心功能的方法，以其结果直接可靠和客观的特点，已成为评价左室心功能的一种重要手段^[6]。实验采用左室插管术这种直接的血流动力学检测方法，初步探讨了大鼠急性心肌梗死24 h后血流动力学指标的变化，结果显示模型组大鼠LVSP、LVDP和左心室收缩及舒张最大压力变化速率（±dp/dt max）明显低于假手术组，标志着大鼠急性心肌缺血模型的成功，结果与文献^[7]报道的结果相似。

一直以来，左室功能都是急性心肌梗死后的一项重要预后及评价指标，超声心动图可以客观直接的评价大鼠急性心肌梗死后左心功能改变^[8]。近年来国外也有采用超声心电图评价大鼠梗死后左心室功能变化的研究^[9]，实验采用超声心动图及多普勒成像技术结合Tei指数对大鼠急性心肌梗死后24 h左室功能进行全面的评价。检查结果显示模型组大鼠射血分数，左室面积变化，短轴缩短率，E/A较之假手术组均明显下降，反映心脏整体功能的Tei指数，左室收缩末期内径显著高于假手术组。这些反映左心室功能指标的改变，进一步表明了大鼠急性心肌梗死模型建立成功。

Tei指数是一个综合评价心脏收缩与舒张功能的指标^[10]。随着心肌梗死的发生，左室功能的下降，Tei指数逐渐增大^[11]。通过Tei指数不仅可以评价大鼠急性心肌梗死后的心脏的整体功能变化情况，根据其计算公式Tei指数= （ICT+IRT）/ET还可以了解心功能障碍的时相，从而更加准确深入地分析急性心肌梗死早期的心功能变化情况^{[12, 13]}。ST段抬高是急性心肌梗死早期最重要的心电图表现^[14]，Tei 指数与LVEF值、ICT与心电图ST段抬高程度相关性良好，且测量方法重复性高，甚至有学者认为Tei指数还可作为急性心肌梗死的独立预测因子^{[15, 16]}。因此，将Tei指数及相关参数结合超声心动图、多普勒成像技术等传统直观的评价指标进行综合分析，可以进一步完善基础研究中对大鼠急性心肌梗死早期的评价，同时也能更为准确地评估大鼠心梗后心功能变化。

有研究表明超声心动图在诊断急性心肌梗死的特异性、阳性预测值高于心电图，而心电图假阳性率高于超声心动图^[17]。在急性心肌梗死早期应用超声心动图检测左室功能异常是评价及诊断的重要手段之一。超声心动图具有无痛苦，安全，方便，重复性好等优点，可以提供准确客观的评价结果。因此，超声心动图对于左室功能的无创性评估已成为急性心肌梗死后危险分层的重要方法^[18]。

目前，大鼠心肌梗死模型制备有多种方法，主要分为手术造模和药物诱导建模^{[19, 20]}。手术造模主要有冠状动脉结扎术，冠状动脉阻塞术和冠状动脉夹闭术等手术方法；药物造模主要用到的药物为异丙肾上腺素和垂体后叶素，给药方式一般为腹腔注射。本研究造模方法为手术结扎冠状动脉左前降支，运用此类方法的主要优点为周期短，梗死心肌定位准确，操作简便、迅速。同时也可以观察梗死后再灌注对心肌细胞的变化及损伤、恢复情况。冠状动脉左前降支结扎造成心肌梗死的病理生理、生化改变与临床心肌梗死的契合度度更高，可以人为反复造成心肌梗死或缺血后再灌注，模型的稳定性以及可重复性好^[21]。因此，冠脉左前降支结扎制备心肌梗死模型是目前各种心肌梗死模型中最有价值、最易于推广的方法。

在诸多报道中，采用手术方法制备心肌梗死模一般会采用气道插管。经口气管插管和气管切开插管是当下最为常见的两种气道插管方法。气管切开插管虽然比较准确直观，但在切开气管时易造成气道内分泌物过多导致窒息，术后肺感染的可能性也大，在缝合时容易造成气管塌陷，气管狭窄或气管瘘，这些都严重影响术后大鼠的存活率。经口气管插管要求技巧性和精细程度都较高，也会在颈部造成创伤增加术后感染率，拉舌、插管需多次训练，对手法的要求较高，多次插管失败可造成喉头黏膜水肿，导致窒息。有证据表明经口气管插管的方式会影响大鼠的心率，使大鼠心率明显下降，且在手术中常有心脏骤停死亡现象的发生，这可能与反复刺激大鼠咽喉部，导致兴奋迷走神经引起窦性停搏有关^[4]。

鉴于上述原因，本实验造模方法不使用气管插管和呼吸机，简化了手术操作过程，尽管在一定程度增加了手术难度，也对实验者提出了较高的要求，但是避免了不必要的损伤术后并发症减少，术后存活率增加，同时通过反复训练可降低术中死亡率，这也是一个科研作者应该追求的。本实验的手术存活率高达91.67%，且综合上述评价结果及结合二导联心电图和TTC染色，结果表明本实验方法操作简单迅速，创伤轻，模型成功率高，结果稳定可靠。

综上所述，实验通过超声、血流动力学、TTC染色、心肌酶学等指标客观评价了急性心肌缺血动物模型，为进一步的基础研究提供了稳定可靠、重复性好的动物模型制备方法。为从事心肌梗死及相关方面研究的研究者在模型建立和评价中提供了借鉴。