徐萌萌 劉莉華 王玉芳 李嘉豪 植茂輝 廖詩平△
(1. 貴州中醫藥大學基礎醫學院機能學實驗室,貴州 貴陽 550025;2.四川大學華西基礎醫學與法醫學院機能學實驗室,四川 成都 610041)
肺栓塞(Pulmonary embolism,PE)是由于內源性或外源性的栓子堵塞肺動脈主干或分支,引起肺循環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,隨血循環進入肺動脈所致,是繼心肌梗塞及腦梗塞后第三大心血管疾病。該疾病具有發病急、病情重且多變的特點,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,直視狀態將帶有針頭的導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管送入右心室以測量心室壓力,可維持正常胸腔內壓,損傷和出血量少,測量數值也更為準確[5]。然而,由于實驗動物解剖結構的關系,閉胸盲插法插管操作相對困難,導管容易插入下腔靜脈、右心耳、或腋靜脈,從而導致壓力測定失敗、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,本研究運用改良后的套管法,準確檢測家兔正常右心室壓;從而間接反映肺動脈壓力,為經肺動脈進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實驗動物及分組
西蘭白兔12只,體重2.2±0.3 kg,由四川大學華西動物中心提供,合格證:SYXK(川)2018-185。隨機分為對照組(n=5)和實驗組(n=7)。
1.1.2實驗器材
生物信號采集與處理系統(BL-420i,成都泰盟軟件有限公司),壓力換能器,計算機,嬰兒秤,兔手術臺,哺乳動物類手術器械,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實驗試劑
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;以直尺為標準,1 cm為單位做標記,從1 cm 至8 cm,共8個點。選用PE50導管(深圳市瑞沃德生命科技有限公司,以下簡稱導管),外徑0.97 mm,長20 cm左右,于距離尾端以1 cm為單位標記6-12 cm處,共5個點。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制成的導管(下);B- PE50導管(帶有刻度)
1.2.2氣管插管
取家兔稱重后,經耳緣靜脈注射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臺上。剪去頸部手術部位兔毛,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 直接導管法記錄右心室壓
對照組家兔在氣管旁側分離右側頸內、外靜脈并結扎,游離右側頸總靜脈。頸總靜脈下穿1條0號絲線。打開計算機,進入BL-420i生物信號系統,點擊相應的實驗模塊,點擊“開始實驗”后將血壓波形調零,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,調節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。直接將導管由頸內、外靜脈分叉處插入右頸總靜脈后往右心房右心室方向進入。同時觀察血壓波形和數值。
1.2.3.2 改良套管法記錄右心室壓
實驗組家兔手術部分同上。將套管于頸內、外靜脈分叉處插入右頸總靜脈,輕輕向心臟方向推入,保持標記的刻度朝上,在送入6 cm時停止向前進,絲線結扎固定血管與套管。保持套管頭端朝上,避免出血;將與壓力換能器相連的導管輕輕送入套管,向心臟方向邊緩慢推送導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,在導管送入8.5 cm左右時握持導管上的膠布旋轉方向,同時相應地旋轉壓力換能器,邊旋轉邊觀察血壓波形,當其突然變寬大,且最大值接近25 mmHg、最小值接近0 mmHg時,說明導管已進入右心室。穩定5 min后連續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,確認導管位置。
采用SPSS22.0統計學軟件,計數資料以率(%)表示,采用卡方檢驗,P<0.05表示具有統計學差異。
對照組插入下腔靜脈2只,插入右心房1只,因反復插管導致動物死亡1只。順利插入右心室1只,成功率僅為10%。實驗組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)。
經改良后的右心導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,且比較穩定,與國內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可達到心臟,導管插入8 cm時可進入右心室。同時根據信號系統顯示的壓力值大小和血壓波形圖的變化來判斷導管口尖端的位置,并作相關記錄,見表1。
肺栓塞模型的復制方法較多,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是右心導管插管,因此如何在閉胸無超聲引導的情況下,提高右心導管插管的成功率是肺栓塞模型建立的關鍵。

表1 右心室插管長度
本實驗中,我們用一次性輸液針管與PE50導管自制右心導管進行插管,準確檢測右心室內壓,并記錄了典型的家兔右心室壓力曲線圖,所得參考值與國內相關研究報道的一致[8]。
家兔常規右心導管插管法由于是閉胸盲插,掌握需要較長時間的訓練及一定技巧。我們在重復實驗中發現,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,如果導管達到8.5cm左右而未出現心室波,則可能是套管長度過短或者彎曲弧度過大,導致套管未接近心臟入口,而導管進入下腔靜脈或者在右心房里面打圈,這時需要解開結扎絲線,將套管插入長度調整為6.5 cm。第三在本實驗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為直線。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利用,制管簡單,操作方便;有助于初學者更加快速準確地掌握該技術,并且節約制管成本。同時,提供血壓參考值及波形圖以幫助研究人員準確判斷,調整導管方位,順利開展相關教學和科研工作。