改良右心導(dǎo)管法測量大鼠肺動脈壓力的實驗方法研究*

鄒麗珍， 陳馬云， 黃曉穎， 王良興

(溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科，呼吸循環(huán)重點實驗室，浙江 溫州 325000)

右心導(dǎo)管法記錄肺動脈壓力較之超聲根據(jù)反流估計肺動脈壓力，其結(jié)果準確而直接，故被廣泛用于肺動脈高壓領(lǐng)域的研究[1-3]。但該法是一種盲插法，由于大鼠解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系，導(dǎo)管容易插入腋靜脈、右心耳、下腔靜脈，導(dǎo)致測壓失敗、出血、甚至大鼠死亡，實驗數(shù)據(jù)丟失。國內(nèi)外文獻雖見該法測定肺動脈壓的報道，多集中于介紹大鼠肺動脈壓力的范圍，未見詳細導(dǎo)管推送步驟及操作技巧的介紹，未見導(dǎo)管進入右心室和肺動脈的詳細步驟及完整的波形分析[4-7]。因該方法技術(shù)掌握需要較長時間，及需要大量動物進行預(yù)實驗培訓(xùn)，限制了其推廣。我們對聚乙烯(polyethylene,PE)管進行改造并對插管方法進行探索，通過解剖實驗動物確定導(dǎo)管頭所在位置及開口朝向，明確不同波形的意義，指導(dǎo)導(dǎo)管推送過程，總結(jié)出一套行之有效的大鼠肺動脈測壓方法。本方法具有插管耗時少、成功率高、測壓準確，同時具有設(shè)備及導(dǎo)管易得、方法易掌握的優(yōu)點。

材 料 和 方 法

1 動物

健康清潔級雄性SD大鼠120只，體重300～350 g(上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供)，其中20只建立肺動脈高壓模型。

2 試劑

2%戊巴比妥鈉(Sigma，4 mL/kg)，肝素生理鹽水(1∶500)，75%乙醇。

3 器材

PE導(dǎo)管(外徑0.9 mm，內(nèi)徑0.5 mm，長度25 cm)，直尺，酒精燈，5號針頭，三通管，5 mL注射器，細棉線1包，紗布2塊，橡皮筋4條，解剖用器械包括(直鑷2把，彎鑷1把，止血鉗2把，眼科剪1把，組織剪1把)；PowerLab 8/35及其配套的壓力換能器。

4 方法

4.1右心導(dǎo)管的制作 剪一段25 cm的PE導(dǎo)管，外徑0.9 mm，內(nèi)徑0.5 mm，尾端連接5號針頭以方便連接壓力換能器。以直尺為標準，1 cm為單位做標記，從1 cm至7 cm共7個點。在8 cm處纏上膠布作為手的握持處。導(dǎo)管頭端1 cm的位置放在酒精燈外焰上方1.5 cm的位置加熱，待管子軟化以1 cm處為支點維持彎曲度為90°的角，待自然冷卻至室溫，重復(fù)幾次成型，頭端2 mm處用同樣的方法使其向內(nèi)彎曲30°，而在3 cm處做成輕微的圓弧彎曲，見圖1。注意導(dǎo)管尖端不可剪成尖銳銳角，以免尖端過銳損傷心血管壁。

Figure 1. Home-made PE catheter.

4.2儀器準備 將壓力換能器與三通管和5號針頭連接，用肝素化的生理鹽水充滿換能器和導(dǎo)管，保證換能器和導(dǎo)管內(nèi)沒有氣泡，特別是在針頭前端和換能器內(nèi)，保留針筒插在三通管上，便于肝素生理鹽水沖洗導(dǎo)管以抗凝。

4.3SD大鼠備用 取其中的20只建立肺動脈高壓的模型，置于常壓低氧艙內(nèi)，充入N2使O2濃度維持在8.5%～11.0%，CO2濃度維持在1.0%～3.0%,每天8 h(8:00～16:00)，每周6 d，連續(xù)4周。待模型建好后，所有大鼠稱重，2%戊巴比妥鈉麻醉，固定，剪去頸右半部體毛，75%醫(yī)用乙醇消毒，從外上向內(nèi)下剪開頸右半部皮膚2 cm至鎖骨上部，鈍性分離皮下組織和肌肉，暴露頸外靜脈，剔除其表面脂肪組織，游離約1 cm，遠心端用細棉線結(jié)扎，近心端打松結(jié)備用。

4.4插管 用彎鑷提起頸外靜脈，朝心室方向剪開一個2～3 mm“V”字開口，迅速插入導(dǎo)管，并稍稍扎緊近心端的棉線用于止血，用紗布擦去出血，用彎鑷提起血管下面的結(jié)締組織并輕輕往后拉，使頸外靜脈拉直。保持導(dǎo)管頭朝內(nèi)，標記朝外1～1.5 cm的時候成功避開了腋靜脈，繼續(xù)前進至2 cm時接近右心耳，此時需要輕輕順時針旋轉(zhuǎn)90～180°達到導(dǎo)管頭朝外，標記朝內(nèi)避開右心耳，大約在3 cm的位置到達心房，繼續(xù)保持原方向前進，多在4～4.5 cm到達房室口，具體長度根據(jù)鼠的體重多少，一般大鼠體重越重長度越長，在房室口的位置，可看見握持處的膠布震動與心跳頻率類似，此時緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)，將標記旋轉(zhuǎn)至外上方向，也即導(dǎo)管頭通過逆時針轉(zhuǎn)至內(nèi)下方向勾住房室口進入右心室，可見到振幅較大的心室波，繼續(xù)往里前進0.5 cm待心率正常，波形穩(wěn)定后順時針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管至標記在下方，即導(dǎo)管頭朝上時前進1～2 cm即進入肺動脈，可見受呼吸影響的肺動脈波，繼續(xù)前進0.5～1 cm可見到較穩(wěn)定的肺動脈波。

結(jié) 果

1 插管

我們對120只成年SD大鼠進行右心導(dǎo)管法插管，114只成功插入，成功率在95%，有1只大鼠死于麻藥過量，2只死于心律失常，3只死于出血過多，可見插管者的操作手法是實驗成敗的關(guān)鍵。

2 波形分析

2.1導(dǎo)管進入腋靜脈示意圖及壓力曲線分析 第1段為靜脈波，第2段為右心房波，第3段為右心室波。靜脈波最為平緩，剛插入導(dǎo)管即出現(xiàn)，緩慢上升后緩慢下降，升支降支不明顯，此時如果導(dǎo)管頭端朝外則容易進入腋靜脈。進入右心房后，出現(xiàn)升支降支明顯，中間的波幅較小的心房波，收縮壓與舒張壓相差不明顯。繼續(xù)進入右心室后出現(xiàn)第3段驟升驟降的心室波，舒張壓在接近0的位置波動，但壓差比較穩(wěn)定，見圖2。

2.2導(dǎo)管進入右心耳的示意圖及壓力曲線分析 在導(dǎo)管頭朝內(nèi)插入2 cm左右，若不改變導(dǎo)管頭部的朝向，出現(xiàn)心房波后，很容易進入右心耳出現(xiàn)心耳波，見圖3。右心耳是右心房上部向左前突出的部分，由于右心耳貼在右心室的前面，故其波形受心室收縮舒張的影響，振幅比右心房的大，但小于右心室波，波形與導(dǎo)管堵在下腔靜脈口類似，兩者的區(qū)別是插入的長度不同。

Figure 3. The anatomy diagram and pressure curve when catheter was in right auricle.A:the anatomy diagram when catheter went into right auricle; B: the waves of the right atrium and right auricle in normal SD rats.

2.3導(dǎo)管抵在下腔靜脈示意圖及壓力曲線分析 不論導(dǎo)管是堵在下腔靜脈口，還是插入右心耳，頭端緊貼心室肌。故波形接近右室波，但振幅偏小，見圖4。

2.4導(dǎo)管進入肺動脈示意圖及壓力曲線分析 肺動脈1段此時導(dǎo)管處于肺動脈口部，與右心室僅隔了一個肺動脈瓣，當右心室收縮時，肺動脈瓣開放，右心室和肺動脈的壓力相等且達到最大，這里說的相等是肺動脈口的壓力。所以當導(dǎo)管處于肺動脈口時，出現(xiàn)肺動脈1段波形，而由于肺動脈是一段有阻力的血管，越往里，血管的壓力越小，也由于離心室越遠，所以從肺動脈1到肺動脈2到肺動脈3，波形與心室的相似度減小，其中肺動脈3最穩(wěn)定，一般為實驗所取的肺動脈壓力，此時導(dǎo)管處于肺動脈中后段位置，見圖5。

Figure 4. The anatomy diagram and pressure curve when catheter was trapped in postcava. A: the anatomy diagram when catheter was trapped in postcava; B: the waves of the jugular vein, right atrium, inferior vena cava, atrioventricular orifice and right ventricle in normal SD rats.

Figure 5. The anatomy diagram and pressure curve when catheter was in pulmonary artery. A: the anatomy diagram when catheter was close to pulmonary valve; B: the anatomy diagram when catheter went into pulmonary artery; C: the waves of the right ventricle and pulmonary artery (1, 2, 3) in normal SD rats.

2.5肺動脈高壓壓力曲線分析 肺動脈高壓大鼠右室波和肺動脈波的形狀與正常大鼠的類似，最主要的區(qū)別是壓力的高低，見圖6。

Figure 6. The waves of the right ventricle and pulmonary artery (1, 2, 3) in SD rats with pulmonary hypertension.

討 論

我們實驗室用PE導(dǎo)管自制右心導(dǎo)管進行插管，所得波形與國內(nèi)外文獻的報道一致[4-9]。在插管的過程中，遇到一些問題，比如盲插法無法直視導(dǎo)管所在位置，導(dǎo)管容易進入腋靜脈、右心耳或下腔靜脈；導(dǎo)管如果太硬容易搓破血管或心臟，但如果太軟則進入心室不能保持頭端只向肺動脈的方向，容易抵壁，出現(xiàn)“假”肺動脈波形等。針對這些問題，很多學者都提出了改良方案，包括用套管引導(dǎo)插管[10-11]和用導(dǎo)絲引導(dǎo)X線機直視下插管[6]，但是這些方案仍有缺陷。套管較硬，一方面操作不當容易造成出血，另一方面進入心室抵壁后易導(dǎo)致心律失常，而導(dǎo)絲引導(dǎo)法則要求有X線機的協(xié)助。于是我們實驗室總結(jié)右心導(dǎo)管法的經(jīng)驗，力求避免傳統(tǒng)右心導(dǎo)管法的盲目性和缺陷性。

用酒精燈外焰干烤法制作的導(dǎo)管軟硬度合適，且彎曲角度維持的時間持久。在完成解剖后，依次插入頸外靜脈、鎖骨下靜脈、上腔靜脈、右心房、右心室和肺動脈。在操作中遇到下列問題可能會造成插管失敗。(1)插入腋靜脈(圖2A)：如果剛開始插入是導(dǎo)管頭朝外容易進入腋靜脈，使得在2 cm左右仍為靜脈波，導(dǎo)管的頭端會卡在靜脈，有很大的阻力，此時不能盲目用力，需要輕輕退出導(dǎo)管，逆時針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管至標記朝外，導(dǎo)管頭朝內(nèi)前進。(2)插入右心耳(圖3A)：導(dǎo)管頭朝內(nèi)插入超過2 cm出現(xiàn)心房波后，很容易進入右心耳出現(xiàn)心耳波，心耳波受心室收縮舒張的影響，振幅比右心房的大，但小于右心室波，波形與導(dǎo)管堵在下腔靜脈口類似，兩者的區(qū)別是插入的長度不同。一旦插入右心耳，退出來后還是會比較容易再次進入，因此在退出導(dǎo)管0.5 cm后要順時針旋轉(zhuǎn)90～180°，并用手緊緊握住導(dǎo)管推進，保證其不再進入右心耳。(3)插入下腔靜脈(圖4A)：插入超過4～5 cm出現(xiàn)類似心耳波，即可推斷導(dǎo)管頭彎曲的部分卡在下腔靜脈，由于導(dǎo)管前端彎曲部分的直徑遠遠大于下腔靜脈，因此如果不是導(dǎo)管最前端的頭部已經(jīng)進入下腔靜脈，而是彎曲的部分卡在下腔靜脈口，那將會有很大的阻力，如果繼續(xù)用力，很可能搓破靜脈導(dǎo)致出血，因此需要退出0.5 cm退出下腔靜脈到房室口，再逆時針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管至標記在外上的部分。(4)插不進肺動脈：進入心室時導(dǎo)管頭朝向是內(nèi)下，若不調(diào)整導(dǎo)管的方向，繼續(xù)前進則容易抵壁出現(xiàn)類似于波浪狀的波形，有時會誤認為肺動脈波，即假肺動脈波。此時需要稍退出導(dǎo)管頭，出現(xiàn)規(guī)整的心室波后，將導(dǎo)管頭調(diào)整到朝上再繼續(xù)前進，見圖5。此時我們制作的導(dǎo)管的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了，見圖1，我們在3 cm處做了一個微小的弧度，在導(dǎo)管從右心室進入肺動脈的過程，可以以這個弧度為支撐，使前面的1 cm頭端更貼近肺動脈口，而且在制作尖端的2 mm時是向內(nèi)彎曲30°，使得在導(dǎo)管前進時尖端不會直接抵入心室壁，減少心律失常的發(fā)生。

肺動脈波的特點：(1)心室之后的延續(xù)波，肺動脈口的波形受心室收縮和舒張影響振幅比較大(圖5B、6B的肺動脈1段和2段)，繼續(xù)往里面插入0.5～1 cm波幅變小，見肺動脈3段，此段波形受體循環(huán)的影響較小，最能反映出肺循環(huán)的變化；(2) 肺動脈口的收縮壓與右心室的收縮壓持平，而舒張壓高于右心室的舒張壓，越往后由于動脈阻力的關(guān)系，收縮壓下降；(3)受呼吸影響，每隔4～5個波會有深降波；(4)可見肺動脈楔壓。

右心導(dǎo)管插管法測定肺動脈壓力由于是一種盲插法，掌握需要較長時間的訓(xùn)練及一定技巧。我們實驗室總結(jié)了在插管過程中遇到的問題，采用自制的PE導(dǎo)管通過右頸外靜脈插管，通過完整的波形分析，指導(dǎo)導(dǎo)管推送過程，采用改良右心導(dǎo)管法測定肺動脈壓力，獲得了較高的成功率。本研究有助于初學者更加快速準確地掌握該技術(shù)，較少動物損耗，節(jié)約實驗成本。

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