徐萌萌 劉莉華 王玉芳 李嘉豪 植茂輝 廖詩平△
(1. 貴州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550025;2.四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610041)
肺栓塞(Pulmonary embolism,PE)是由于內(nèi)源性或外源性的栓子堵塞肺動脈主干或分支,引起肺循環(huán)障礙的臨床常見危重疾病。臨床上70%~95%的肺栓塞是由于深靜脈血栓脫落后,隨血循環(huán)進(jìn)入肺動脈所致,是繼心肌梗塞及腦梗塞后第三大心血管疾病。該疾病具有發(fā)病急、病情重且多變的特點(diǎn),病死率極高,因此建立有效的動物模型對該疾病的診治十分必要的。
右心導(dǎo)管法是常用的動物肺動脈高壓或肺動脈栓塞等疾病模型的造模方法[1-3],主要包括開胸直視插管法和閉胸盲插法。開胸法操作簡單,直視狀態(tài)將帶有針頭的導(dǎo)管穿刺心房插入右心室測量血壓即可[4]。但是開胸過程中動物出血量大,且由于胸腔壓力的改變,血壓容易顯著下降。閉胸插管法則通過頸靜脈將導(dǎo)管送入右心室以測量心室壓力,可維持正常胸腔內(nèi)壓,損傷和出血量少,測量數(shù)值也更為準(zhǔn)確[5]。然而,由于實(shí)驗(yàn)動物解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系,閉胸盲插法插管操作相對困難,導(dǎo)管容易插入下腔靜脈、右心耳、或腋靜脈,從而導(dǎo)致壓力測定失敗、甚至出血死亡。
為增加閉胸盲插法的成功率,探索操作簡便且成本低廉的新方法,本研究運(yùn)用改良后的套管法,準(zhǔn)確檢測家兔正常右心室壓;從而間接反映肺動脈壓力,為經(jīng)肺動脈進(jìn)行肺栓塞模型的建立提供一種簡便并成功率高的方法。
1.1.1實(shí)驗(yàn)動物及分組
西蘭白兔12只,體重2.2±0.3 kg,由四川大學(xué)華西動物中心提供,合格證:SYXK(川)2018-185。隨機(jī)分為對照組(n=5)和實(shí)驗(yàn)組(n=7)。
1.1.2實(shí)驗(yàn)器材
生物信號采集與處理系統(tǒng)(BL-420i,成都泰盟軟件有限公司),壓力換能器,計(jì)算機(jī),嬰兒秤,兔手術(shù)臺,哺乳動物類手術(shù)器械,動脈夾,氣管插管,注射器(5 mL,1 mL)、一次性使用靜脈輸液針(頭皮針)管,PE50管,小燒杯,絲線等。
1.1.3實(shí)驗(yàn)試劑
主要試劑1.5%戊巴比妥鈉溶液、生理鹽水、0.3%肝素生理鹽水溶液、0.5%肝素生理鹽水溶液。
1.2.1導(dǎo)管的選擇和制作
選用一次性使用靜脈輸液針管作為外套管(浙江歐健醫(yī)用器材有限公司,以下簡稱套管),長8-9 cm 、外徑2 mm,尾端連接5號針頭與壓力換能器連接;以直尺為標(biāo)準(zhǔn),1 cm為單位做標(biāo)記,從1 cm 至8 cm,共8個點(diǎn)。選用PE50導(dǎo)管(深圳市瑞沃德生命科技有限公司,以下簡稱導(dǎo)管),外徑0.97 mm,長20 cm左右,于距離尾端以1 cm為單位標(biāo)記6-12 cm處,共5個點(diǎn)。在12 cm 處纏上膠布作為握持處。尾部使用90℃熱水浸泡,使尾部1 cm 處彎曲成50-60°弧形。套管尾端可剪成銳角以便插入靜脈,導(dǎo)管尾端切口平齊,以免尖端過銳而損傷血管壁,見圖1。
圖1 制備右心室插管注:A一次性靜脈輸液針管制成的套管(上)與 PE50制成的導(dǎo)管(下);B- PE50導(dǎo)管(帶有刻度)
1.2.2氣管插管
取家兔稱重后,經(jīng)耳緣靜脈注射1.5%戊巴比妥鈉溶液0.03 g·kg-1麻醉家兔,將其仰臥位固定于兔手術(shù)臺上。剪去頸部手術(shù)部位兔毛,在頸中線從甲狀軟骨下到胸骨上緣做長度為5~8 cm的切口,暴露氣管,在甲狀軟骨下約1 cm處剪一倒“T”形切口,插入氣管插管并固定。
1.2.3右心室插管
1.2.3.1 直接導(dǎo)管法記錄右心室壓
對照組家兔在氣管旁側(cè)分離右側(cè)頸內(nèi)、外靜脈并結(jié)扎,游離右側(cè)頸總靜脈。頸總靜脈下穿1條0號絲線。打開計(jì)算機(jī),進(jìn)入BL-420i生物信號系統(tǒng),點(diǎn)擊相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,點(diǎn)擊“開始實(shí)驗(yàn)”后將血壓波形調(diào)零,使用0.3%肝素生理鹽水溶液注滿與壓力換能器相連的動脈插管,排凈壓力換能器和動脈插管里的空氣,調(diào)節(jié)壓力換能器與兔心臟水平在同一高度。隨后于耳緣靜脈注射0.5%肝素生理鹽水溶液1 ml·kg-1使家兔全身肝素化防止血液凝固。使用組織鑷輕輕托起右側(cè)頸總靜脈,眼科剪呈45°角剪開血管直徑的1/3,用紗布擦去出血。直接將導(dǎo)管由頸內(nèi)、外靜脈分叉處插入右頸總靜脈后往右心房右心室方向進(jìn)入。同時觀察血壓波形和數(shù)值。
1.2.3.2 改良套管法記錄右心室壓
實(shí)驗(yàn)組家兔手術(shù)部分同上。將套管于頸內(nèi)、外靜脈分叉處插入右頸總靜脈,輕輕向心臟方向推入,保持標(biāo)記的刻度朝上,在送入6 cm時停止向前進(jìn),絲線結(jié)扎固定血管與套管。保持套管頭端朝上,避免出血;將與壓力換能器相連的導(dǎo)管輕輕送入套管,向心臟方向邊緩慢推送導(dǎo)管邊通過壓力換能器推注肝素,確保血管通暢直至顯示為中心靜脈壓波形,在導(dǎo)管送入8.5 cm左右時握持導(dǎo)管上的膠布旋轉(zhuǎn)方向,同時相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)壓力換能器,邊旋轉(zhuǎn)邊觀察血壓波形,當(dāng)其突然變寬大,且最大值接近25 mmHg、最小值接近0 mmHg時,說明導(dǎo)管已進(jìn)入右心室。穩(wěn)定5 min后連續(xù)記錄右心室血壓波形圖。測壓后注射過量1.5%戊巴比妥鈉處死動物,解剖心臟,確認(rèn)導(dǎo)管位置。
采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,采用卡方檢驗(yàn),P<0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
對照組插入下腔靜脈2只,插入右心房1只,因反復(fù)插管導(dǎo)致動物死亡1只。順利插入右心室1只,成功率僅為10%。實(shí)驗(yàn)組6只家兔均順利插入右心室,僅1只家兔因出血死亡,成功率86%,明顯高于對照組(P<0.05)。
經(jīng)改良后的右心導(dǎo)管法測得家兔中心靜脈壓、右心房和心室壓、右心室的典型壓力波形圖,見圖2。其中中心靜脈壓(圖2A)和右心房壓力(圖2B前段)曲線比較平緩,呈波浪形,收縮壓與舒張壓相差不明顯。而右心室壓力曲線波動大(圖2B后段和圖2C),驟升驟降。右心室舒張壓在接近0 mmHg的位置波動,收縮壓為19-25 mmHg左右,且比較穩(wěn)定,與國內(nèi)其他研究測定的壓力值相似[2,6]。
雖然家兔有體型個體差異,但一般套管插入6 cm可達(dá)到心臟,導(dǎo)管插入8 cm時可進(jìn)入右心室。同時根據(jù)信號系統(tǒng)顯示的壓力值大小和血壓波形圖的變化來判斷導(dǎo)管口尖端的位置,并作相關(guān)記錄,見表1。
肺栓塞模型的復(fù)制方法較多,如靜脈注射聚苯乙烯小球、陶瓷小球、葡聚糖凝膠G-50、組織黏合劑黏合的線圈、氣栓等[7]。但這些模型的建立基礎(chǔ)是右心導(dǎo)管插管,因此如何在閉胸?zé)o超聲引導(dǎo)的情況下,提高右心導(dǎo)管插管的成功率是肺栓塞模型建立的關(guān)鍵。
表1 右心室插管長度
本實(shí)驗(yàn)中,我們用一次性輸液針管與PE50導(dǎo)管自制右心導(dǎo)管進(jìn)行插管,準(zhǔn)確檢測右心室內(nèi)壓,并記錄了典型的家兔右心室壓力曲線圖,所得參考值與國內(nèi)相關(guān)研究報道的一致[8]。
家兔常規(guī)右心導(dǎo)管插管法由于是閉胸盲插,掌握需要較長時間的訓(xùn)練及一定技巧。我們在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),若想提高插管的成功率,首先要保證套管自然彎曲方向朝向心臟,其次一般推入套管長度為6.0 cm,如果導(dǎo)管達(dá)到8.5cm左右而未出現(xiàn)心室波,則可能是套管長度過短或者彎曲弧度過大,導(dǎo)致套管未接近心臟入口,而導(dǎo)管進(jìn)入下腔靜脈或者在右心房里面打圈,這時需要解開結(jié)扎絲線,將套管插入長度調(diào)整為6.5 cm。第三在本實(shí)驗(yàn)中需要注意的是插管前將家兔全身肝素化,否則容易造成插管尖端堵塞,從而使得檢測的圧力曲線圖變?yōu)橹本€。最后,需要注意套管插入頸總靜脈后將套管尾端朝向上方,以防止大量出血造成凝血堵塞血管以致家兔死亡。
本研究使用得一次性輸液針管可重復(fù)利用,制管簡單,操作方便;有助于初學(xué)者更加快速準(zhǔn)確地掌握該技術(shù),并且節(jié)約制管成本。同時,提供血壓參考值及波形圖以幫助研究人員準(zhǔn)確判斷,調(diào)整導(dǎo)管方位,順利開展相關(guān)教學(xué)和科研工作。