一种改良的兔异位心肺移植模型建立的体会
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作者：张大发 尤颢 陈广明
单位：南京医科大学第一附属医院胸心外科， 南京 210029
关键词：心肺移植；模型；生物学；动物；实验
南京医科大学学报000421 摘 要 目的 建立一种理想的小动物异位心肺移植模型。方法 将Kaneko兔异位心肺移植模型进行改进，即①将原模型中切开右心房改为剪断上、下腔静脉引流心脏灌洗液。②用供体的下腔静脉与受体的下腔静脉端侧吻合取代原来的右心房与下腔静脉吻合，避免了原吻合方式对右心房舒缩功能的影响，且供体下腔静脉可游离较长，便于吻合。③供肺呈2/3膨胀状态下保存。结果 此动物模型操作简单，肉眼下即可完成，成功率达89%，并减少了心脏损伤和肺不张，延长存活时间。结论 该模型经济实用、重复性好，符合生理功能，成功率高，为快速评价心肺保存的方法及筛选有效的保存液提供了一种较理想的动物模型。
, http://www.100md.com 中图号 R617； R654.2； R655.3
为了建立一种理想的评价心肺保存质量的动物模型，我们对Kaneko兔异位心肺移植模型[1]进行了改进，为快速评价心肺联合移植保存的方法及筛选有效的保存液提供了较理想的动物模型。现就手术方法及操作体会介绍如下。
1 材料和方法
1.1 材料
健康青紫蓝兔(江苏省医学实验动物中心提供)，体质量2.0～2.5 kg，共72只，供、受体体质量、性别未做特别选配。供、受体均用3%戊巴比妥钠经耳缘静脉注射麻醉(1 ml/kg)。供、受体均为清洁手术。
1.2 方法
供体制备 仰卧位气管切开插管接呼吸机(浙江医科大学实验仪器厂生产，DH-140型小动物呼吸机)，21% O2，呼吸频率30 min-1，潮气量15 ml/kg。经耳缘静脉注入肝素500U。前正中切开，切除胸腺，游离出气管及大血管，结扎上腔静脉和左上腔静脉。20GA穿刺针经右颈总动脉置入主动脉根部，用于灌注心脏灌洗液；20GA穿刺针经右心室穿刺置入肺动脉内，用于肺脏灌洗。在无名动脉远端阻断主动脉，以8.83 kPa(90 cmH2O)压力灌注0℃ St Thomas液，总量20 ml/kg；同时以2.94 kPa(30 cmH2O)压力灌注4℃改良Euro-Collins液，总量60 ml/kg(心、肺灌洗液均由本院制剂室配制)。在结扎线近端剪断上腔静脉及左上腔静脉，在腹腔剪断下腔静脉以引流心脏灌洗液；左心耳切开引流肺灌洗液。胸腔内加入冰盐水表面降温，促进心脏停跳。肺灌注期间，呼吸频率改为20 min-1。灌洗结束后，切断气管，切除右肺，使左肺处于2/3膨胀状态[2]，将整体心肺组织置入4℃林格液中保存[3]。
, 百拇医药
受体制备及心肺移植术 经耳缘静脉每小时持续滴注林格液(10 ml/kg)预防脱水，正中开腹将结肠和小肠移至腹腔外，用盐水纱布包裹，再放入塑料袋中保温。游离腹主动脉和下腔静脉，在选定的吻合口两端用哈巴狗夹阻断两侧血管。供体心肺表面覆盖冷盐水纱布保持低温。供体主动脉与受体腹主动脉以及供体下腔静脉与受体下腔静脉分别端侧吻合。受体腹主动脉侧切口3.5 mm，下腔静脉侧切口4.0 mm，用25 U/ml肝素生理盐水冲洗血管腔内积血，7-0丝线连续外翻缝合，针距0.5 mm。将外径1.5 mm导管经供体上腔静脉置入右心房测定右房压，另一导管由左心耳原肺灌洗液引流口经左房置入左心室以测定左室压。先试放远端血管夹，检查静脉吻合口有无漏血，然后试放近端血管夹以检查动脉吻合口。如有漏血，可以多次间断放松血管夹，减轻吻合口压力。一般在2～3 min内间断放夹4～5次即可止血，如有必要，可在漏血处加缝1～2针。去夹后2～3 min内心脏即可复跳。若出现室颤，可挤压心脏[4]，如有必要可给予异丙肾上腺素。与此同时，供体气管接呼吸机，频率30 min-1，21% O2，潮气量10 ml/kg。
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实验观察 将供体右心房和左心室测压管与高速生理仪相连，记录右房压和左室压。经左室测压管抽取血液进行血气监测。当供体在非完全自主功能状态下工作30 min后，在受体肾静脉上方结扎下腔静脉，肾动脉下方结扎腹主动脉，使供体心肺转入完全自主功能状态，即由供体心肺维持受体下半肢体的血液循环及静脉氧合。此后每半小时记录气道峰压、右房压、左室压和血气分析值，连续观察2 h后终止实验。如观察期内心肌收缩无力，左室平均压<3.33 kPa，经补液或观察15 min后仍无改善，或因肺水肿气管内有渗液，经气管吸引无减轻，且并发心衰者，则停止实验观察。有效观察时间达2 h者视为成功。
2 结 果
本实验共做36只兔，失败4只，且是发生在实验初期，成功率89%。心肺缺血时间(240±10) min，术后心脏全部复跳。失败4例中2例因肺水肿后心衰，供体心肺工作时间未达2 h，2例心脏复跳后心肌收缩力差，不能转为功能状态而放弃。
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3 讨 论
目前普遍认为灵长类哺乳动物的原位心肺移植是评价心肺保存质量的理想模型，但费用太贵，不能成为常规方法。为了建立经济、易复制、符合生理功能的模型，1988年Kaneko建立了较理想的心肺异位移植模型，但仍有不足之处。
本实验在Kaneko模型基础上进行了一些改进：①将原模型中切开右心房改为剪断上、下腔静脉引流心脏灌洗液，避免了心脏损伤。②用供体的下腔静脉与受体的下腔静脉端侧吻合取代原来的右心房与下腔静脉吻合，避免了原吻合方式对右心房舒缩功能的影响，符合生理要求，且供体下腔静脉可游离较长，便于吻合。③使供肺呈2/3膨胀状态，可预防肺不张，延长存活时间[5]。
操作体会 ①充分灌洗心肺，尽量缩短热缺血时间，减少心肺损伤，有利于心肺复苏。灌洗期间胸腔内加入冰盐水，使心肺表面降温。彻底灌洗肺脏至发白，流出液清亮。②吻合时供体表面冷盐水覆盖，防止其复温，保证有充分的时间进行吻合。吻合时供体主动脉和下腔静脉不能扭曲，以防血流不畅。供体主动脉和下腔静脉应足够长以利吻合。在主动脉的小血管分支近端切断吻合以防漏血。供体下腔静脉在膈肌上切断，使其有足够长度和管径，有利于肉眼下操作。③受体血管口径稍小一些，针距和边距应尽量均匀，吻合口两角处针距应密一些以防漏血。④在吻合最后1～2针时，应排出血管腔内空气，以防冠状动脉和肺动脉气栓。⑤避免一次完全开放血供，因此时供体心收缩不充分，一次大量供血会导致心脏过度充盈，影响心脏复苏，必要时可手法挤压排空心脏[6]。
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本实验模型可用于在较短时间内比较各种心肺联合保存方法及筛选有效的保存液，研究不同药物对移植心肺的作用，为临床心肺移植研究提供必要的实验理论依据。本实验建立的心肺移植模型的优点是：①心肺移植后先经历一段非完全自主功能状态，可以使心肺从缺血损伤中恢复过来；②在完全自主功能状态下，除心脏外，肺也处于功能状态，能较准确地体现肺功能；③由于有受体其他代谢器官参与，可在生理状态下研究某些药物对移植心肺的作用；④此改良模型经济实用，易复制，肉眼下即可完成操作；⑤在较短时间内可快速比较各种心肺保存方法及快速筛选有效的保存液。
参考文献
1，Kaneko M, Perrotta NJ, Copeland JG, et al. A simple, working heart and lung transplant model for assessing preservation methods in the rabbit. Transplantation, 1988,46(4):624
, http://www.100md.com
2，Haverich A, Finegan BA, Jansz P, et al. Twenty years of preservation-a review. Heart Transplant, 1985,12(4):234
3，蒋志华，杨辰垣.大鼠同种异体左肺原位移植模型的建立.中华实验外科杂志，1999，16(2)：185
4，唐功耀，赵武述.大鼠异位心脏移植术的改进.中日友好医院学报，1997，11(1)：14
5，Watanabe A, Kawaharada N, Kusajima K, et al. Influence of oxygen in inflation gas during lung ischemia on ischemia-reperfusion injury. J Thorac Cardiovasc Surg, 1997,114(2):332
6，李跃华，陈 凡，宋惠民.两种大鼠异位心脏移植模型的比较.中华实验外科杂志，1997，14(2)：114
(1999-11-19收稿), 百拇医药
单位：南京医科大学第一附属医院胸心外科， 南京 210029
关键词：心肺移植；模型；生物学；动物；实验
南京医科大学学报000421 摘 要 目的 建立一种理想的小动物异位心肺移植模型。方法 将Kaneko兔异位心肺移植模型进行改进，即①将原模型中切开右心房改为剪断上、下腔静脉引流心脏灌洗液。②用供体的下腔静脉与受体的下腔静脉端侧吻合取代原来的右心房与下腔静脉吻合，避免了原吻合方式对右心房舒缩功能的影响，且供体下腔静脉可游离较长，便于吻合。③供肺呈2/3膨胀状态下保存。结果 此动物模型操作简单，肉眼下即可完成，成功率达89%，并减少了心脏损伤和肺不张，延长存活时间。结论 该模型经济实用、重复性好，符合生理功能，成功率高，为快速评价心肺保存的方法及筛选有效的保存液提供了一种较理想的动物模型。
, http://www.100md.com 中图号 R617； R654.2； R655.3
为了建立一种理想的评价心肺保存质量的动物模型，我们对Kaneko兔异位心肺移植模型[1]进行了改进，为快速评价心肺联合移植保存的方法及筛选有效的保存液提供了较理想的动物模型。现就手术方法及操作体会介绍如下。
1 材料和方法
1.1 材料
健康青紫蓝兔(江苏省医学实验动物中心提供)，体质量2.0～2.5 kg，共72只，供、受体体质量、性别未做特别选配。供、受体均用3%戊巴比妥钠经耳缘静脉注射麻醉(1 ml/kg)。供、受体均为清洁手术。
1.2 方法
供体制备 仰卧位气管切开插管接呼吸机(浙江医科大学实验仪器厂生产，DH-140型小动物呼吸机)，21% O2，呼吸频率30 min-1，潮气量15 ml/kg。经耳缘静脉注入肝素500U。前正中切开，切除胸腺，游离出气管及大血管，结扎上腔静脉和左上腔静脉。20GA穿刺针经右颈总动脉置入主动脉根部，用于灌注心脏灌洗液；20GA穿刺针经右心室穿刺置入肺动脉内，用于肺脏灌洗。在无名动脉远端阻断主动脉，以8.83 kPa(90 cmH2O)压力灌注0℃ St Thomas液，总量20 ml/kg；同时以2.94 kPa(30 cmH2O)压力灌注4℃改良Euro-Collins液，总量60 ml/kg(心、肺灌洗液均由本院制剂室配制)。在结扎线近端剪断上腔静脉及左上腔静脉，在腹腔剪断下腔静脉以引流心脏灌洗液；左心耳切开引流肺灌洗液。胸腔内加入冰盐水表面降温，促进心脏停跳。肺灌注期间，呼吸频率改为20 min-1。灌洗结束后，切断气管，切除右肺，使左肺处于2/3膨胀状态[2]，将整体心肺组织置入4℃林格液中保存[3]。
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受体制备及心肺移植术 经耳缘静脉每小时持续滴注林格液(10 ml/kg)预防脱水，正中开腹将结肠和小肠移至腹腔外，用盐水纱布包裹，再放入塑料袋中保温。游离腹主动脉和下腔静脉，在选定的吻合口两端用哈巴狗夹阻断两侧血管。供体心肺表面覆盖冷盐水纱布保持低温。供体主动脉与受体腹主动脉以及供体下腔静脉与受体下腔静脉分别端侧吻合。受体腹主动脉侧切口3.5 mm，下腔静脉侧切口4.0 mm，用25 U/ml肝素生理盐水冲洗血管腔内积血，7-0丝线连续外翻缝合，针距0.5 mm。将外径1.5 mm导管经供体上腔静脉置入右心房测定右房压，另一导管由左心耳原肺灌洗液引流口经左房置入左心室以测定左室压。先试放远端血管夹，检查静脉吻合口有无漏血，然后试放近端血管夹以检查动脉吻合口。如有漏血，可以多次间断放松血管夹，减轻吻合口压力。一般在2～3 min内间断放夹4～5次即可止血，如有必要，可在漏血处加缝1～2针。去夹后2～3 min内心脏即可复跳。若出现室颤，可挤压心脏[4]，如有必要可给予异丙肾上腺素。与此同时，供体气管接呼吸机，频率30 min-1，21% O2，潮气量10 ml/kg。
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实验观察 将供体右心房和左心室测压管与高速生理仪相连，记录右房压和左室压。经左室测压管抽取血液进行血气监测。当供体在非完全自主功能状态下工作30 min后，在受体肾静脉上方结扎下腔静脉，肾动脉下方结扎腹主动脉，使供体心肺转入完全自主功能状态，即由供体心肺维持受体下半肢体的血液循环及静脉氧合。此后每半小时记录气道峰压、右房压、左室压和血气分析值，连续观察2 h后终止实验。如观察期内心肌收缩无力，左室平均压<3.33 kPa，经补液或观察15 min后仍无改善，或因肺水肿气管内有渗液，经气管吸引无减轻，且并发心衰者，则停止实验观察。有效观察时间达2 h者视为成功。
2 结 果
本实验共做36只兔，失败4只，且是发生在实验初期，成功率89%。心肺缺血时间(240±10) min，术后心脏全部复跳。失败4例中2例因肺水肿后心衰，供体心肺工作时间未达2 h，2例心脏复跳后心肌收缩力差，不能转为功能状态而放弃。
, 百拇医药
3 讨 论
目前普遍认为灵长类哺乳动物的原位心肺移植是评价心肺保存质量的理想模型，但费用太贵，不能成为常规方法。为了建立经济、易复制、符合生理功能的模型，1988年Kaneko建立了较理想的心肺异位移植模型，但仍有不足之处。
本实验在Kaneko模型基础上进行了一些改进：①将原模型中切开右心房改为剪断上、下腔静脉引流心脏灌洗液，避免了心脏损伤。②用供体的下腔静脉与受体的下腔静脉端侧吻合取代原来的右心房与下腔静脉吻合，避免了原吻合方式对右心房舒缩功能的影响，符合生理要求，且供体下腔静脉可游离较长，便于吻合。③使供肺呈2/3膨胀状态，可预防肺不张，延长存活时间[5]。
操作体会 ①充分灌洗心肺，尽量缩短热缺血时间，减少心肺损伤，有利于心肺复苏。灌洗期间胸腔内加入冰盐水，使心肺表面降温。彻底灌洗肺脏至发白，流出液清亮。②吻合时供体表面冷盐水覆盖，防止其复温，保证有充分的时间进行吻合。吻合时供体主动脉和下腔静脉不能扭曲，以防血流不畅。供体主动脉和下腔静脉应足够长以利吻合。在主动脉的小血管分支近端切断吻合以防漏血。供体下腔静脉在膈肌上切断，使其有足够长度和管径，有利于肉眼下操作。③受体血管口径稍小一些，针距和边距应尽量均匀，吻合口两角处针距应密一些以防漏血。④在吻合最后1～2针时，应排出血管腔内空气，以防冠状动脉和肺动脉气栓。⑤避免一次完全开放血供，因此时供体心收缩不充分，一次大量供血会导致心脏过度充盈，影响心脏复苏，必要时可手法挤压排空心脏[6]。
, http://www.100md.com
本实验模型可用于在较短时间内比较各种心肺联合保存方法及筛选有效的保存液，研究不同药物对移植心肺的作用，为临床心肺移植研究提供必要的实验理论依据。本实验建立的心肺移植模型的优点是：①心肺移植后先经历一段非完全自主功能状态，可以使心肺从缺血损伤中恢复过来；②在完全自主功能状态下，除心脏外，肺也处于功能状态，能较准确地体现肺功能；③由于有受体其他代谢器官参与，可在生理状态下研究某些药物对移植心肺的作用；④此改良模型经济实用，易复制，肉眼下即可完成操作；⑤在较短时间内可快速比较各种心肺保存方法及快速筛选有效的保存液。
参考文献
1，Kaneko M, Perrotta NJ, Copeland JG, et al. A simple, working heart and lung transplant model for assessing preservation methods in the rabbit. Transplantation, 1988,46(4):624
, http://www.100md.com
2，Haverich A, Finegan BA, Jansz P, et al. Twenty years of preservation-a review. Heart Transplant, 1985,12(4):234
3，蒋志华，杨辰垣.大鼠同种异体左肺原位移植模型的建立.中华实验外科杂志，1999，16(2)：185
4，唐功耀，赵武述.大鼠异位心脏移植术的改进.中日友好医院学报，1997，11(1)：14
5，Watanabe A, Kawaharada N, Kusajima K, et al. Influence of oxygen in inflation gas during lung ischemia on ischemia-reperfusion injury. J Thorac Cardiovasc Surg, 1997,114(2):332
6，李跃华，陈 凡，宋惠民.两种大鼠异位心脏移植模型的比较.中华实验外科杂志，1997，14(2)：114
(1999-11-19收稿), 百拇医药