改良套管法大鼠心肺聯(lián)合移植模型的建立

張新 高穎欣 羅鴻 張偉華

·實(shí)驗(yàn)研究·

改良套管法大鼠心肺聯(lián)合移植模型的建立

張新 高穎欣 羅鴻 張偉華

目的探討非體外循環(huán)下建立操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的心肺聯(lián)合移植動(dòng)物模型的方法。方法套管法大鼠左肺移植動(dòng)物模型基礎(chǔ)上，結(jié)合左肺及心臟整體移植理論，建立改良套管法大鼠心肺聯(lián)合移植動(dòng)物模型。結(jié)果正式試驗(yàn)中20只大鼠建立模型，供心通血復(fù)跳18只，復(fù)跳率90%；術(shù)后3 d 內(nèi)移植心臟搏動(dòng)無力3只，15例手術(shù)成功者存活均超過7 d；第7 d開胸見肺膨脹良好，無明顯肺水腫，受體右側(cè)肺門阻斷前后測(cè)動(dòng)脈血?dú)膺M(jìn)行比較，PO2和PCO2均無顯著差異(P>0.05)。結(jié)論改良套管法心肺聯(lián)合移植動(dòng)物模型避免了體外循環(huán)，移植后左肺及全心作功，操作簡(jiǎn)便，儀器設(shè)備要求簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，效果較好，可推廣應(yīng)用。

改良套管法；大鼠；心肺移植；模型

目前有多種大鼠心肺聯(lián)合移植模型應(yīng)用于基礎(chǔ)研究，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院心外科在套管法大鼠左肺移植動(dòng)物模型[1]基礎(chǔ)上，結(jié)合左肺及心臟整體移植理論[2]，建立套管法大鼠心肺聯(lián)合移植動(dòng)物模型，術(shù)式相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)重要臟器影響較小，受體器官缺血再灌注損傷小，便于術(shù)后觀察，具有簡(jiǎn)便、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級(jí)純種Wister成年大鼠(鄭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)40只，雌雄不拘，供體體質(zhì)量150～200 g，受體體質(zhì)量200～250 g。術(shù)前12h禁食，可飲水。

1.2套管及支氣管支架管 自制套管及支架管，套管體長(zhǎng)1.2 mm，尾長(zhǎng)1.0 mm，肺動(dòng)脈套管內(nèi)徑1.1 mm，肺靜脈套管內(nèi)徑1.8 mm，套管體表面血管鉗壓痕以便結(jié)扎固定，體尾端刻成鋸齒狀以防血管翻轉(zhuǎn)后滑脫。套管時(shí)將血管自套管體尾端向頭端穿出，血管向尾端翻轉(zhuǎn)，部分血管掛于套管體鋸齒防止滑脫，5-0絲線固定，完成供體血管準(zhǔn)備。支氣管末端采用內(nèi)支架管處理，內(nèi)支架管長(zhǎng)3 mm，內(nèi)徑2 mm，兩端修剪成銳角以便插管，管壁血管鉗壓痕以便結(jié)扎固定。將內(nèi)支架管插入供肺支氣管末端約1.5 mm，5-0絲線結(jié)扎固定，完成供肺支氣管制備。管套入上腔靜脈及主動(dòng)脈，支架管插入左肺支氣管備用。

1.2實(shí)驗(yàn)操作

1.2.1供體手術(shù) 大鼠腹腔注射阿托品0.25 mg，4%水合氯醛腹腔注射麻醉，頸部氣管切開插管，接DH-150小動(dòng)物呼吸機(jī)(浙江大學(xué)儀器廠)，呼吸頻率100次/分，潮氣量3 ml, 吸呼比1:2。肝素1000U/kg下腔靜脈注射，剪開胸壁暴露心肺組織，鹽水冰泥覆蓋心肺降溫，后腔靜脈低壓灌注4℃改良Euro-Collins液(另加肝素3U/ml)約10 ml，結(jié)扎右肺門，橫斷后腔靜脈和腹主動(dòng)脈放血，經(jīng)胸部后腔靜脈4℃STThomas液灌注心肺至引流灌注液清亮，心肺組織顏色蒼白，結(jié)扎并剪斷下腔靜脈，分離結(jié)扎后腔靜脈、左右前腔靜脈并于遠(yuǎn)心端切斷，分離主動(dòng)脈并于主動(dòng)脈弓遠(yuǎn)端離斷，切除右肺，完整取出心臟及左肺，置4℃改良Euro-Collins液中修剪。于無名動(dòng)脈處切斷升主動(dòng)脈，4℃肝素生理鹽水沖洗管腔，冰鹽水紗布包裹帶肺葉供心。

1.2.2受體手術(shù) 經(jīng)口氣管插管，麻醉方法及呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置同供體手術(shù)。大鼠右側(cè)臥位，經(jīng)左側(cè)第四肋間切口入胸，7-0絲線牽拉顯露術(shù)野。離斷左下肺韌帶，鉗夾左肺移至胸外并固定以顯露肺門，解剖游離肺門，微血管夾分別鉗夾左肺動(dòng)、靜脈并于遠(yuǎn)端剪斷，將供體上腔靜脈插入受體左肺動(dòng)脈，供體主動(dòng)脈插入左肺靜脈，5-0絲線結(jié)扎固定。順序開放左肺靜、動(dòng)脈，微血管夾鉗受體支氣管并于遠(yuǎn)端剪斷，移除受體肺，將供體心肺納入胸腔放至原位，將供肺支氣管內(nèi)支架管插入受體支氣管殘端，5-0絲線結(jié)扎固定。開放通氣，供肺逐漸膨脹，顏色由暗紅轉(zhuǎn)為粉紅，部分肺不張者可加大潮氣量。供心纖顫一般于血管開放肺充血1 min內(nèi)復(fù)跳，觀察 5 min正常后，調(diào)整移植心、肺位置以防血管扭曲，灑入少量青霉素預(yù)防感染。吻合成功標(biāo)準(zhǔn)：①三個(gè)吻合口無漏血、漏氣；②肺動(dòng)、靜脈充盈；③移植肺呈粉紅色，均勻一致，彈性良好；移植心臟紅色，波動(dòng)有力。置胸腔引流管后關(guān)胸，受體清醒后拔除引流管，漸停呼吸機(jī)。呼吸平穩(wěn)、頻率>100次/min時(shí)拔除氣管插管。術(shù)畢經(jīng)尾靜脈或頸部靜脈分支注入10%葡萄糖溶液或平衡液2 ml，防止失血性休克發(fā)生，置23℃恒溫箱保暖。手術(shù)平均耗時(shí)75 min。

1.2.3術(shù)后處理 術(shù)后供血復(fù)跳的大鼠20～30 min內(nèi)清醒。每天早晚視、觸診各1次，移植心臟搏動(dòng)有力、規(guī)整，心率140～160次/min，搏動(dòng)>3 d者視為手術(shù)成功，3 d 內(nèi)移植心臟搏動(dòng)無力或明顯增大者視為失敗。

2 結(jié)果

正式試驗(yàn)中20只大鼠建立模型，供心通血復(fù)跳18只，復(fù)跳率90%；術(shù)后3 d 內(nèi)移植心臟搏動(dòng)無力或明顯增大者3只，成功率75%，15例手術(shù)成功者存活均超過7 d，第7 d開胸見肺膨脹良好，無明顯肺水腫，阻斷右側(cè)肺門前后PO2和PCO2比較無顯著差異(P>0.05)。表1

表1 術(shù)后7 d右肺門阻斷前后血?dú)夥治霰容^

3 結(jié)論

心肺聯(lián)合移植為臨床治療終末期心肺疾患最有效手段，復(fù)雜的心肺移植動(dòng)物模型及不理想的器官保護(hù)方法嚴(yán)重制約臨床研究的進(jìn)展，動(dòng)物模型多采用體外循環(huán)下原位移植，動(dòng)物多為豬、狗等大動(dòng)物[3]，動(dòng)物遺傳背景復(fù)雜，手術(shù)操作復(fù)雜，成功率低，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高，難以大規(guī)模采用，且多數(shù)采用肺移植和心臟移植研究心肺聯(lián)合移植，對(duì)心肺保存及排異反應(yīng)研究不夠理想。常見大鼠心臟移植模型多為異位，移植后左心曠置失功，實(shí)際測(cè)定的只有右心，對(duì)心臟移植研究幫助不足。

心肺聯(lián)合移植實(shí)驗(yàn)中大鼠麻醉后直接經(jīng)口氣管插管可以減少呼吸道損傷[4]，提高術(shù)后生存時(shí)問。在供體制備及受體手術(shù)過程中注重低溫保護(hù)，減少熱缺血時(shí)間，可延長(zhǎng)術(shù)后存活時(shí)間；25u/ml肝素稀釋液排除血管內(nèi)氣體可避免氣栓形成，開放血流前溫生理鹽水棉片覆蓋供體移植物有利于快速?gòu)?fù)搏；動(dòng)物選擇受體體質(zhì)量大于供體50 g者為宜，便于供、受體血管套接。術(shù)畢即對(duì)大鼠加溫保暖，每日經(jīng)尾靜脈補(bǔ)充常溫平衡液及能量，適當(dāng)鎮(zhèn)痛及抗生素預(yù)防感染，能一定程度延長(zhǎng)生存時(shí)間，改善移植心肺功能。解剖大鼠發(fā)現(xiàn)供肺肺水腫明顯減輕。本研究中手術(shù)成功15例，成功率75%，存活均超過7 d，第7 d開胸見肺膨脹良好，無明顯肺水腫，阻斷右側(cè)肺門前后PO2和PCO2比較無顯著差異(P>0.05)。

本動(dòng)物模型采用非體外循環(huán)下套管法左肺及心臟聯(lián)合移植，移植后左肺及全心作功，操作簡(jiǎn)便，儀器設(shè)備要求簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，效果較好，可大范圍推廣應(yīng)用，以利推動(dòng)心肺聯(lián)合移植的基礎(chǔ)研究。

[1] 張新，陳如坤，高穎欣，等.一種新的大鼠肺移植模型.中華器官移植雜志,2005,26:178-179.

[2] Perrot M, Keshavjee S, Tabata T, et al. A simplified model for en bloc double lung xenotransplantation from hamster to rat.J Heart Lung Transplant,2002,21:286-289.

[3] Karimi A, Cobb JA, Staples ED，et al. Technical pearls for swine lung transplantation. J Surg Res, 2011,171(1):e107-111.

[4] 蔣雷,周逸鷗,張峭,等.大鼠同種異體左肺移植模型建立的實(shí)驗(yàn)研究.中華外科雜志,2008,46(20):2.

450052 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院心外科(張新 羅鴻 張偉華);河南電力醫(yī)院內(nèi)四科(高穎欣)