巴馬小型豬失血性休克模型建立及評價

張 賀， 金 海， 李雪華， 武 岳， 王新偉， 田 競

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院1.衛(wèi)勤訓練中心；2.神經(jīng)外科，遼寧 沈陽 110016

戰(zhàn)場中，超過80%的傷員死于創(chuàng)傷后早期階段，其主要原因為失血性休克(hemorrhagic shock，HS)。傷員接受救治的時間與病死率緊密相關[1]。有研究顯示，創(chuàng)傷后傷員0.5 h內(nèi)得到急救，1.0 h得到救治，可降低約2/3的病死率[2]。作戰(zhàn)部隊創(chuàng)傷的快速救治成為現(xiàn)代軍事醫(yī)學研究的重點方向[3]。以往研究中，HS模型制作多數(shù)選用嚙齒類小動物[4]。本研究利用背景數(shù)據(jù)豐富、體型較大、手術操作便利的巴馬小型豬建立HS模型，旨在建立一種更加標準化、易于重復的HS模型，為后續(xù)研究奠定良好基礎。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及試劑 選取10頭成年健康雄性巴馬小型豬小型為研究對象。平均體質(zhì)量(25.30±2.16)kg，購自北京實創(chuàng)世紀小型豬養(yǎng)殖基地。實驗前7 d，進行適應性飼養(yǎng)，定時進食，自由飲水，保持正常晝夜節(jié)律。實驗前12 h禁食。本研究通過實驗動物福利及倫理學審查。大動物吸入式麻醉機(江蘇凱泰醫(yī)療設備有限公司)；MP150十六道生理記錄儀(美國BIOPAC Systems公司)；i-STAT 1 Analyzer 手持式血液分析儀(美國ABBOTT公司)；Sysmex 2 000iv全自動血液分析儀(日本Sysmex公司)；微量注射泵(深圳圣諾醫(yī)療設備有限公司)；數(shù)字體溫計(大連歐姆龍有限公司)；異氟烷(上海玉研科學儀器有限公司)；丙泊酚注射液(廣東嘉博制藥有限公司)；咪達唑侖注射液(江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司)；硫酸阿托品注射液[遠大醫(yī)藥(中國)有限公司]。

1.2 實驗動物麻醉及術前準備 術前30 min，肌肉注射0.5 mg/kg咪達唑侖注射液與1.0 g硫酸阿托品注射液，5.0 mg/kg丙泊酚注射液進行誘導麻醉，行氣管插管術，插至喉管6.5 cm處，注射器打氣至氣囊充盈，防止漏氣。連接大動物吸入式麻醉機，呼吸比2∶1，潮氣量為350 ml，1.5%異氟烷維持麻醉。巴馬小型豬仰臥位固定于手術臺，術區(qū)消毒、備皮；切皮后，鈍性分離頸部肌肉，顯露頸動脈及靜脈并留置肝素鈉填充的導管，連接生理記錄儀，頸動脈導管用于采集動脈血樣及手術過程中的血壓測定，頸靜脈導管用于放血。靜脈推注100單位/(kg·h)肝素鈉溶液進行抗凝處理。待血壓穩(wěn)定時，采集血液及各項生命體征指標作為休克前數(shù)據(jù)。

1.3 造模過程 從頸動脈導管快速放血至動脈收縮壓50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)左右，放出的血液回收到含抗凝劑的塑料血袋中，通過繼續(xù)放血或回輸血液來維持血壓30 min。采集動脈血樣進行血氣分析，動態(tài)監(jiān)測動脈血乳酸和動脈血堿等數(shù)據(jù)指標。同時，采集靜脈血樣檢測靜脈血氧飽和度。當動脈血乳酸指標為9～11 mmol/L，動脈血堿剩余≤12 mmol/L，靜脈血氧飽和度<60%時，認定HS造模成功[5]。模型建立后，采集各項指標作為休克后數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)采集 基礎生命體征指標：心率、體溫。血流動力學指標：收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)、平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)、每搏量指數(shù)(stroke volume index，SVI)、毛細血管再充盈時間(capillary refill time，CRT)、血氧飽和度(saturation of pulse oxygen，SpO2)。動脈血氣指標：動脈血乳酸(lactic acid，Lac)、動脈血堿剩余(base excess，BE)、靜脈血氧飽和度(saturation of venous oxygen，SvO2)、動脈血pH值、動脈血二氧化碳分壓(pressure of carbon dioxide，PaCO2)、動脈血氧分壓(partial arterial oxygen pressure，PaO2)。凝血指標：凝血酶原時間(prothrombin time，PT)、活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time，APTT)、纖維蛋白原(fibrinogen，F(xiàn)IB)。

2 結果

2.1 基礎數(shù)據(jù)分析 造模成功8頭，總成功率為80.0%(8/10)。模型成功巴馬小型豬平均體質(zhì)量為(25.30±2.16)kg，每頭巴馬小型豬總出血量為(735.48±55.50)ml，每千克體質(zhì)量出血量為(21.60±2.67)ml，造模時間為(121±48)min。

2.2 休克前后巴馬小型豬生命體征及血流動力學指標比較 休克后，巴馬小型豬的體溫、SBP、DBP、MAP、SVI、SpO2均下降，心率、CRT增加，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 休克前后巴馬小型豬生命體征及血流動力學指標比較

2.3 休克前后巴馬小型豬血氣指標比較 休克后巴馬小型豬的Lac顯著高于休克前，BE、SvO2、pH低于休克前，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 休克前后巴馬小型豬血氣指標比較

2.4 休克前后巴馬小型豬凝血指標比較 巴馬小型豬休克前、后的PT、APTT、FIB比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 休克前后巴馬小型豬凝血指標比較

3 討論

戰(zhàn)場中，80%以上的傷員死于戰(zhàn)創(chuàng)傷后早期階段，戰(zhàn)創(chuàng)傷所致心臟、大血管的損傷，大量失血短時間即可造成HS，救治難度大、病死率高[6]。戰(zhàn)場環(huán)境的醫(yī)療條件限制了傷員無法得到及時有效的治療而導致死亡[7]。據(jù)統(tǒng)計，傷后救治時間與傷員病死率直接相關[8-9]。全球每年死于創(chuàng)傷的人數(shù)超過580萬，創(chuàng)傷傷員的發(fā)生率呈不斷上升趨勢[10]。在我國，每年有高達80萬人死于創(chuàng)傷，約占全球創(chuàng)傷死亡人數(shù)的1/7，已成為第五大死亡原因[11]。HS是導致創(chuàng)傷死亡的主要原因[12]。

大出血是導致HS的首要原因。本研究成功建立了中重度定壓HS模型，實驗動物每千克體質(zhì)量出血量為(21.60±2.67)ml，約相當于丟失循環(huán)血量的36%，與Anderson等[13]研究基本一致。經(jīng)過前期快速失血，將SBP迅速降低至50 mmHg左右，此時降低失血速度，保持SBP穩(wěn)定，盡可能地減小血壓波動。如果血壓繼續(xù)過快降低，回輸一定量自體血液以維持血壓，待血壓穩(wěn)定后繼續(xù)放血。隨著失血量的增加，動物出現(xiàn)嚴重的酸中毒，Lac升高、BE負值增大、血液pH降低。而由于呼吸機維持供氧，動脈血中PaCO2和PaO2并未發(fā)生較大的改變。模型成功建立時，SvO2降低至31%，提示機體嚴重缺氧，氧供需嚴重不平衡。其他的生命體征及血流動力學指標變化，如體溫降低、CRT升高、SpO2降低，均與臨床上HS的表現(xiàn)相一致[14]。本研究中，所有動物在休克后30 min內(nèi)仍然以高凝為主，與休克前凝血指標變化不顯著。分析原因：種屬差異，與人相比，豬血液系統(tǒng)本身處于相對高凝狀態(tài)[15]，豬血液中蛋白質(zhì)C水平只有人類的36%，而血小板及纖維蛋白原水平卻顯著高于人類；本研究觀察時間窗為30 min，由于大量出血及組織損傷導致早期機體的內(nèi)皮系統(tǒng)及凝血系統(tǒng)被激活，機體可能在短時間內(nèi)處于高凝狀態(tài)。但隨著時間延長，凝血因子及纖維蛋白原大量消耗伴隨纖溶系統(tǒng)的進一步激活，可能會呈現(xiàn)更為明顯的出血傾向，在今后的研究中可延長觀察時間；本研究整個觀察過程中未進行任何形式的液體復蘇，而在實際創(chuàng)傷救治過程中，常由于早期大量的晶體液復蘇導致“稀釋性凝血病”，在后續(xù)研究中可引入不同種類液體復蘇對凝血系統(tǒng)的影響研究，對創(chuàng)傷患者的復蘇策略選擇將更具有現(xiàn)實意義[16-17]。

綜上所述，本研究利用巴馬小型豬成功的建立了定壓性HS模型，造模成功率為80.0%，是成模率較高的中重度HS模型。采用生命體征、血流動力學、血常規(guī)及凝血等指標進行模型評價，更加客觀、準確地模擬了臨床患者進入HS的狀態(tài)，為下一步研究提供了良好的動物模型。