董政委,樊官偉
(1. 天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 301617;2. 天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 300381)
肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)是由于肺動脈循環(huán)血流受限所致肺血管阻力增加的一類慢性進(jìn)展性心血管系統(tǒng)疾病,并最終導(dǎo)致右心衰竭的綜合征[1],其診斷標(biāo)準(zhǔn)是在靜息狀態(tài)下平均肺動脈壓≥25 mmHg[2-3]。隨著醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展,各種診斷技術(shù)不斷升級,但右心導(dǎo)管法仍然是診斷PAH的金標(biāo)準(zhǔn)[2,4-6]。Swan-Ganz導(dǎo)管和肺動脈導(dǎo)管等常用于人肺動脈壓測量[4],但人或大型動物右心導(dǎo)管并不適用于體型較小的大鼠,因此出現(xiàn)了諸多右心導(dǎo)管改良方法。
改良右心導(dǎo)管法是一種有創(chuàng)介入技術(shù),其操作路徑為頸外靜脈-鎖骨下靜脈-上腔靜脈-右心房-右心室-肺動脈,此過程需經(jīng)過3個生理彎曲,即腋靜脈與頸外靜脈交匯處、上腔靜脈入房室以及心室入肺動脈[7],因此導(dǎo)管頭端需要一定角度才能通過各個生理彎曲。直導(dǎo)管易進(jìn)入下腔靜脈,但不易進(jìn)入右心房;帶有小弧度的導(dǎo)管易通過上腔靜脈進(jìn)入右心房、右心室,但從頸外靜脈到達(dá)肺動脈需要約180°旋轉(zhuǎn)[8]。因此導(dǎo)管頭端角度選擇是插管能否成功的關(guān)鍵因素之一。
另外,導(dǎo)管硬度是插管能否成功的另一個重要因素[8]。硬度過高會影響導(dǎo)管在血管中的順應(yīng)性,造成導(dǎo)管難以順利通過上述3個生理彎曲,甚至可因操作不當(dāng)導(dǎo)致對血管、心肌的損傷;硬度過低則會導(dǎo)致導(dǎo)管在血管中不易推送,并在心房等位置發(fā)生蜷曲,影響操作進(jìn)程和成功率。
右心導(dǎo)管操作多為盲插法[7],一部分在X線引導(dǎo)下進(jìn)行[9],在不同插管位置需要調(diào)整導(dǎo)管頭端朝向,以利于安全、有效插管,因此精確的操作手法也是順利檢測肺動脈壓力的重要因素之一。
綜上,右心導(dǎo)管改良主要體現(xiàn)在導(dǎo)管材料選擇、導(dǎo)管頭端角度塑形及插管過程中相關(guān)操作?,F(xiàn)將國內(nèi)外有關(guān)改良右心導(dǎo)管法在大鼠肺動脈壓力檢測中的應(yīng)用綜述如下。
改良導(dǎo)管材料多選用聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚氨酯(PU),這些材料的力學(xué)性能良好,可滿足其在血管中的順應(yīng)性,且具有耐熱性不高、形變溫度低等特點,為導(dǎo)管塑形提供了方便[10-12]。
導(dǎo)管頭端角度塑形多符合可順利通過3個生理彎曲的需要,其塑形多采用溫差法[8,13-16]、火焰加熱法[7,17]和烤箱加熱法[18]等,為增加塑形角度可控性,部分塑形在鐵絲等輔助下完成[8,14]。
孫波等[13]將PE 軟管(外徑0.9 mm)置于60 ℃水中,頭端彎成小彎,冷卻成型,并與硬塑料管、12 號注射器、三通導(dǎo)管依次連接后備用。
袁平等[14]用長度3~5 cm、外徑約0.5 mm 的細(xì)軟直鐵絲穿入13~15 cm PE-50 導(dǎo)管,制備成直徑為5 mm 圓圈,置于53~55 ℃水中7~8 min,降溫定型3~5 min,取出鐵絲,修剪導(dǎo)管末端,制成弧度120°~140°、半徑4~5 mm、弧形長度約為1 cm 的右心導(dǎo)管。
鄒麗珍等[7]采用外徑0.9 mm、內(nèi)徑0.5 mm PE導(dǎo)管制備右心導(dǎo)管,其頭端放置于酒精燈外焰1.5 cm 處加熱,以導(dǎo)管頭端1 cm 處為支點彎曲90°,頭端2 cm 處同向彎曲30°,3 cm 處同向輕微彎曲,尾端與5 號針頭連接。
章新華等[17]將PV-1 導(dǎo)管頭端1 cm 處火焰加熱使其軟化,在重力作用下頭端形成半徑為3 cm左右圓弧。國外學(xué)者也有類似應(yīng)用[19]:將內(nèi)徑0.28 mm、外徑0.64 mm PV-1 導(dǎo)管頭端用火焰加熱,使之淺彎曲,制成改良右心導(dǎo)管。
劉娟等[15]用中央靜脈導(dǎo)管(16 G/1.6 cm×40 cm)套入曲別針、放入60 ℃水中10 min 后自然冷卻的方法制備右心導(dǎo)管。
陳傳斯等[16]將PE10導(dǎo)管頭端2 cm處用4-0縫合線固定卷成圓形,置于約80 ℃水中4 min,取出適當(dāng)拉伸后冷卻定型,制備成右心導(dǎo)管。
另有使用3.5 Fr(1 Fr 約0.33 mm)臍血管導(dǎo)管制備右心導(dǎo)管的方法[20],其在導(dǎo)管遠(yuǎn)端1 cm處彎曲90°角塑形。
盧志強等[8]采用三種導(dǎo)管進(jìn)行塑形,包括PE50 導(dǎo)管(規(guī)格:0.58 mm×0.99 mm)、PUⅠ導(dǎo)管(規(guī)格:0.635 mm×1.02 mm)、PUⅡ?qū)Ч埽ㄒ?guī)格:0.55 mm×0.838 mm),將外徑0.45 mm、長5 cm 的細(xì)軟鐵絲分別穿入三種導(dǎo)管,并在頭端制備直徑為5 mm 半圓,放置于60 ℃水中10 min,冰水冷卻,后修剪為頭端圓弧長為1 cm、弧度為120°~140°、半徑約為0.5 cm的右心導(dǎo)管。其中PU Ⅰ導(dǎo)管采用微導(dǎo)絲輔助插管,將制備的PU Ⅰ導(dǎo)管與7 號針頭、Y 型止血閥、三通管依次相連,將微導(dǎo)絲從止血閥口導(dǎo)入PU Ⅰ導(dǎo)管中,使導(dǎo)管有弧度部分變直后備用。國外也有相似設(shè)計,且在透視引導(dǎo)下完成[21]:將外徑0.25 mm、長145 mm 的單腔導(dǎo)管頭端彎曲,用長0.010 英寸血管成形術(shù)導(dǎo)絲插入單腔導(dǎo)管,可將頭端塑形的單腔導(dǎo)管變直,以便于在透視引導(dǎo)下從右頸靜脈進(jìn)入右心房至三尖瓣,拔出導(dǎo)絲后,頭端自然彎曲的單腔導(dǎo)管有助于進(jìn)入右心室,然后插入0.010 英寸軟尖端冠狀動脈成形術(shù)導(dǎo)絲,導(dǎo)管通過導(dǎo)絲進(jìn)入肺動脈。
另有用硬膜外麻醉導(dǎo)管制備右心導(dǎo)管的方法[18]。硬膜外麻醉導(dǎo)管由外層PVC和內(nèi)層的不銹鋼線圈組成,其內(nèi)徑為0.018 英寸,外徑為0.0435英寸,將不銹鋼線圈均勻地從導(dǎo)管尖端拔出,使其在末端3 cm 處形成一個疏密交界,然后將導(dǎo)管外線圈剪掉。用一塊3 cm×3 cm錫紙將導(dǎo)管末端卷起,并在導(dǎo)管末端0.2 cm、0.7 cm、1.2 cm、2.2 cm 處分別折20°、45°、45°、15°角,將導(dǎo)管置于烤箱中,溫度設(shè)置在65~70 ℃,10 min后取出并浸于冰水中定型5 min。
多種介入導(dǎo)管也可應(yīng)用于右心導(dǎo)管改良。許慶華等[22]結(jié)合經(jīng)皮內(nèi)冠狀動脈成形術(shù)(PTCA)操作方式,將PTCA 引導(dǎo)絲頭端3 cm 不透射線部分剪除,并插入大鼠右心導(dǎo)管中備用。楊永曜等[23]也結(jié)合PTCA操作方式,與PV-1 導(dǎo)管相結(jié)合測量肺動脈壓力。楊杰章等[9]將神經(jīng)介入微導(dǎo)管(外徑1.5 cm、內(nèi)徑1.3 cm)剪切為9 cm 導(dǎo)管,在導(dǎo)絲和X 線機配合下操作。
van der Feen 等[24]以尖端預(yù)先彎曲20°角的硬質(zhì)套管作為外層,內(nèi)層為長15 cm 硅導(dǎo)管,其距頭端2 mm 處帶有漂浮球,借助漂浮球及血流使導(dǎo)管到達(dá)肺動脈。
Urboniene等[25]將可插至上腔靜脈的PE-50導(dǎo)管(外徑1.6 mm)作為鞘管,然后將頭端1 cm處成80°角的PE-50 導(dǎo)管插入鞘管,制成改良右心室導(dǎo)管。另有與之類似的導(dǎo)管設(shè)計[26]:內(nèi)導(dǎo)管用一定長度PE 管,其外徑為1.1 mm,內(nèi)徑為0.75 mm,頭端塑形為弧形彎曲;外套管內(nèi)徑為1.2 mm,頭端塑形為一定成角;當(dāng)兩組件進(jìn)入右心室后,內(nèi)導(dǎo)管被推出外套管,其頭端恢復(fù)弧形彎曲,可進(jìn)入肺動脈。
Hayes 等[27]設(shè)計了導(dǎo)管頭端“R”型彎曲的右心導(dǎo)管,并根據(jù)不同的大鼠體質(zhì)量,采用不同長度導(dǎo)管(A、B)進(jìn)行操作。導(dǎo)管A、B 為聚四氟乙烯導(dǎo)管,a、b 為塑形鐵絲,將塑形成“R”型彎曲后的a、b 鐵絲分別穿入A、B 導(dǎo)管內(nèi),在蠟燭火焰上不停移動導(dǎo)管均勻加熱。當(dāng)導(dǎo)管加熱到足以形變(約30 s),將鐵絲和導(dǎo)管一同浸入冰水中1~2 min,修剪長度,使A 導(dǎo)管“R”型彎曲末端長度為4 mm,B 導(dǎo)管“R”型彎曲末端長度為2 mm,可套入在末端10 mm處成角的套管C 中備用。其中A 導(dǎo)管適合體質(zhì)量小于200 g 的大鼠。
利用外層導(dǎo)管鞘和內(nèi)層測量導(dǎo)管可制成較為復(fù)雜、頭端角度可調(diào)節(jié)的改良右心導(dǎo)管[28]。導(dǎo)管鞘為長7 cm 聚酰亞胺管,內(nèi)徑為0.023 英寸(約0.584 mm)、外徑為0.029 英寸(約0.737 mm),其頭端附近有平行凹槽,并且頭端有一段厚壁聚酰亞胺管包裹。3 mm 鑷鈦線作為導(dǎo)線在導(dǎo)管鞘外部用堅硬的環(huán)氧樹脂固定于導(dǎo)管鞘頭端,穿過厚壁聚酰亞胺管,連接于偏轉(zhuǎn)控制器,并用小聚酰亞胺環(huán)固定導(dǎo)線于導(dǎo)管鞘的其余部分上,通過拇指轉(zhuǎn)動偏轉(zhuǎn)控制器滾花旋鈕,牽動導(dǎo)線,導(dǎo)管鞘可向凹口方向偏轉(zhuǎn),能夠使導(dǎo)管鞘頭端與軸夾角成90°或更小。
1.4 Fr(約0.462 mm)測量導(dǎo)管可通過導(dǎo)管鞘經(jīng)右頸靜脈插入右心室,通過偏轉(zhuǎn)控制器調(diào)整導(dǎo)管鞘角度,可使測量導(dǎo)管經(jīng)過肺動脈瓣進(jìn)入肺動脈。測量完成后,通過偏轉(zhuǎn)控制器解除導(dǎo)管鞘彎曲,取出導(dǎo)管。
插管前導(dǎo)管通過三通開關(guān)與壓力換能器相連,自制導(dǎo)管需導(dǎo)絲輔助操作的還需與Y 型止血閥相連[8],三通開關(guān)側(cè)口與肝素針管相連,注入肝素化生理鹽水,排走壓力傳導(dǎo)通道內(nèi)所有氣泡[7,8,23]。
大鼠麻醉固定后,剪去頸部鼠毛并消毒,在右側(cè)鎖骨上緣延鎖骨中線縱向切開頸部皮膚[15],鈍性分離皮下組織及肌層[29-30],剝離右頸外靜脈1~1.5 cm[7-9,15,29],細(xì)線結(jié)扎遠(yuǎn)心端,在大鼠頭端使用止血鉗牽引細(xì)線,使頸外靜脈輕微拉伸[15],以增加頸靜脈張力[24],近心端打結(jié)備用[7,16]。使用PTCA 操作方法或部分導(dǎo)絲輔助插管時使用止血鉗或動脈夾夾閉近心端[8,22]。
穿刺位置可選在頸外靜脈中上1/3 位置[9,16],眼科剪45°斜行朝向心室剪開血管直徑1/3[22,30],形成2 ~3 mm“V”字開口[7],或用自制鉤針(或針頭)從遠(yuǎn)心端穿刺頸靜脈[8,15,24]。也可在鎖骨上緣0.5 cm 頸外靜脈膨大處刺破血管壁[15]。輔助引導(dǎo)穿刺細(xì)節(jié)在后文中介紹。
2.1.1 頸外靜脈段至上腔靜脈段 導(dǎo)管進(jìn)入頸外靜脈后,近心端縫線結(jié)扎血管壁于導(dǎo)管上,松緊度以切口不漏血且導(dǎo)管能自由出入為宜[8]。導(dǎo)管頭端保持指向胸腔左側(cè)[7,14],或?qū)Ч芄诚蚋箓?cè),末端指向背側(cè)跨過鎖骨后將導(dǎo)管順時針旋轉(zhuǎn)90°[15],或?qū)Ч茴^端向上插至鎖骨后,將導(dǎo)管逆時針旋轉(zhuǎn)180°[18]。插入1~2 cm 左右到達(dá)上腔靜脈與腋靜脈匯合處[7,14],此處應(yīng)避免導(dǎo)管頭端指向外而進(jìn)入腋靜脈[16]。插入導(dǎo)管后頸靜脈波形即出現(xiàn),其特點為緩慢上升后緩慢下降,波幅較小[7]。
2.1.2 心房段 導(dǎo)管進(jìn)入約2 cm接近右心耳,為避免導(dǎo)管進(jìn)入右心耳,需將導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)至導(dǎo)管頭端朝外[7,18]。如進(jìn)入右心耳,導(dǎo)管貼近心室肌,其波形受到心室影響,振幅比正常右心房大,但小于右心室波[7]。
導(dǎo)管進(jìn)入2~3 cm 到達(dá)心房[7,14,16,20],可見呈小波浪、曲線較平緩、舒張壓與收縮壓相差不明顯的右心房波形[7,16]。
如導(dǎo)管在心房發(fā)生卷曲,導(dǎo)管頭端貼近心室肌,其波形與進(jìn)入右心耳相似[7]。
2.1.3 心室段 保持原方向繼續(xù)進(jìn)管,導(dǎo)管由右心房插入1~2 cm[16,20],并逆時針旋轉(zhuǎn)[20,31],使導(dǎo)管頭端朝向左下,頭端可勾住三尖瓣隔瓣,導(dǎo)管再進(jìn)0.5 cm 可進(jìn)入右心室[7,18]。其波形特點為驟升驟降、血壓波谷降至0 mmHg 附近[7]。
2.1.4 肺動脈段 出現(xiàn)心室波后,再推進(jìn)約0.5~1.5 cm,并輕微逆時針旋轉(zhuǎn)可到達(dá)肺動脈[14,16,20],可觀察到肺動脈波形,固定導(dǎo)管,當(dāng)波形穩(wěn)定后開始記錄肺動脈壓力[30]。
相關(guān)文獻(xiàn)[7]依據(jù)導(dǎo)管離心室位置不同,將肺動脈波形細(xì)分為三個不同階段,從肺動脈1至肺動脈3,波形幅度減小,其中肺動脈3 為肺動脈壓力。
在導(dǎo)絲引導(dǎo)法插管中,根據(jù)導(dǎo)絲到達(dá)位置不同,將其分為導(dǎo)絲引導(dǎo)進(jìn)入頸外靜脈[23]、導(dǎo)絲引導(dǎo)進(jìn)入至右心房[22]、導(dǎo)絲引導(dǎo)進(jìn)入至右心室[8-9]。在插管過程中,角度旋轉(zhuǎn)及后期操作與上文單導(dǎo)管法相似[8,22-23]。
2.2.1 導(dǎo)絲引導(dǎo)進(jìn)入頸外靜脈 將頸外靜脈挑起,用24 號靜脈留置針45°角穿刺,進(jìn)針10 mm 后將針芯退出,沿套管將PTCA 導(dǎo)絲置入,撤出套管,將PV-1 導(dǎo)管沿導(dǎo)絲送入頸外靜脈,后退出PTCA 導(dǎo)絲[23]。
2.2.2 導(dǎo)絲引導(dǎo)至右心房 將帶有PTCA導(dǎo)絲導(dǎo)管從頸外靜脈切口送入,進(jìn)入右心房時抽出導(dǎo)絲,將導(dǎo)管J 型頭端朝向內(nèi)側(cè),緩慢推送至出現(xiàn)右心室壓力波形,再次緩慢推送導(dǎo)管,至出現(xiàn)肺動脈壓力波形[22]。
2.2.3 導(dǎo)絲引導(dǎo)進(jìn)入至右心室 導(dǎo)絲插入塑形導(dǎo)管后,導(dǎo)管變直,結(jié)扎遠(yuǎn)心端,動脈夾夾閉近心端,自制鉤針穿刺頸外靜脈,插入導(dǎo)管,縫線結(jié)扎近心端,出現(xiàn)右心室壓力后,壓力波波峰呈鈍頭雙峰,拔出導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)絲,使導(dǎo)管頭端恢復(fù)弧度,導(dǎo)管進(jìn)入1~2 cm,可進(jìn)入肺動脈,將導(dǎo)絲回拉1~2 mm,可采集肺動脈波形[8]。
此外,尚有在X 線引導(dǎo)下進(jìn)行的方法[9]:把“泥鰍”導(dǎo)絲通過“V”型切口送入上腔靜脈后,牽拉遠(yuǎn)心端結(jié)扎縫線,將“泥鰍”導(dǎo)絲稍弓起,縫線與弓起“泥鰍”導(dǎo)絲之間形成小孔,將預(yù)先插入導(dǎo)絲的導(dǎo)管通過“V”型切口送進(jìn)頸外靜脈。將帶有導(dǎo)絲的導(dǎo)管在X 線透視引導(dǎo)下送入右心房,后轉(zhuǎn)向心室,在心臟收縮期推入肺動脈,退出導(dǎo)絲即可采集肺動脈波形。
導(dǎo)管引導(dǎo)法由外套管和內(nèi)導(dǎo)管兩層導(dǎo)管組成。外套管頭端角度較小可通過前2個較小的生理彎曲[24-26],或頭端角度可調(diào)節(jié)直接到達(dá)右心室[28],后將內(nèi)導(dǎo)管沿外套管內(nèi)部送入肺動脈[24-26,28],具體方法如前文所述。
此法可在插管進(jìn)程中依據(jù)波形判斷導(dǎo)管位置,但因?qū)Ч芙嵌茸兓荒苋藶榭刂?,且通過3個不同角度生理彎曲,尤其是右心室至肺動脈的彎曲時,不易順利通過,因此操作時間較長,并易造成心肌損傷。
此法可增加導(dǎo)管操控性,有利于導(dǎo)管推進(jìn)。部分導(dǎo)絲引導(dǎo)法通過導(dǎo)絲回撤與推進(jìn),可控制塑形導(dǎo)管頭端角度,以滿足通過不同彎曲的需求。但導(dǎo)絲在不同位置的波形與單導(dǎo)管法不同,不易通過波形判斷導(dǎo)管位置,造成導(dǎo)管方向和位置不能得到及時調(diào)整。在X 線引導(dǎo)下的導(dǎo)絲引導(dǎo)法雖可對導(dǎo)管位置進(jìn)行判斷,但射線對人體輻射,并增加試驗成本。
此法兼顧以上兩種方法的優(yōu)點,既可及時觀測波形以判斷導(dǎo)管所在位置,又可改變塑形導(dǎo)管頭端角度,但該法對材料及塑形要求較高,部分材料不易獲取,操作相對復(fù)雜。
文獻(xiàn)中均未提及正常及PAH 大鼠插管路徑(頸外靜脈至肺動脈)中各段精確長度和3個生理彎曲角度,后期相關(guān)研究可對其進(jìn)行測量。此長度及角度的確定,有利于插管順暢,并可減少導(dǎo)管對插管所經(jīng)過血管、心房、心室及其周圍組織的牽拉,降低肺動脈壓力測量誤差,并減輕心肌細(xì)胞損傷,以及減少對后期各項試驗的影響。
目前尚無大鼠肺動脈壓測量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),改良右心導(dǎo)管材質(zhì)使用種類及規(guī)格較混亂,不同材料硬度及內(nèi)外徑對壓力測量的影響尚未知曉,后期相關(guān)研究可對其進(jìn)行探究。
在對改良右心導(dǎo)管檢測大鼠肺動脈壓力方面,今后可向材料易得、操作簡單方便、可時刻觀測壓力波形、導(dǎo)管頭端角度可變的方向探索。