硬膜外填充制備急性腦死亡模型的初步研究

董彥軍　鄭先杰　張國(guó)瑜　廖秋明　楊忠信　孫明飛　安小康　潘麗紅　張雙林

·臨床研究·

硬膜外填充制備急性腦死亡模型的初步研究

董彥軍1鄭先杰1張國(guó)瑜1廖秋明2楊忠信1孫明飛1安小康1潘麗紅1張雙林1

目的 應(yīng)用硬膜外骨蠟填充，制造顱內(nèi)占位，建立急性腦死亡模型。方法 瑞典家豬30頭隨機(jī)分為腦死亡組（B組）和對(duì)照組（A組）。B組行開(kāi)顱術(shù)，顱內(nèi)放置40 m l骨蠟建立腦死亡模型，維持24 h；A僅行開(kāi)顱；檢測(cè)兩組生命體征變化。結(jié)果 腦死亡組15頭全部成功建立模型。B組心率（heart rate，HR）、平均動(dòng)脈壓（mean aortic pressure，MAP），頸動(dòng)脈血流量（carotid arotic flow，CAF）、血氧飽和度（arterial oxygen saturation，SaO2）均呈特征性改變，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組HR、MAP、CAF無(wú)明顯變化。結(jié)論 成功建立一個(gè)急性豬腦死亡模型，腦死亡后生命體征呈特征性改變。

腦死亡模型；病理生理；豬

肺移植是迄今為止治療各種終末期肺病的唯一有效手段。隨著時(shí)代的發(fā)展，肺移植術(shù)相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)步[1］。肺移植供體的短缺成為制約肺移植術(shù)發(fā)展的瓶頸。如何最大可能保護(hù)、利用、優(yōu)化腦死亡供體肺，成為可能解決該問(wèn)題的一個(gè)出口[2］。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的器官來(lái)源是腦死亡器官捐獻(xiàn)。我們圍繞肺移植進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究[3］。本研究利用硬膜外填充制作顱內(nèi)占位，以期獲得一個(gè)急性腦死亡模型用于肺臟移植供體的研究。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

選取體質(zhì)量約50 kg（48～52 kg）健康瑞典家豬30頭。隨機(jī)分為腦死亡組（B組）和對(duì)照組（A組），各15頭。動(dòng)物由瑞典隆德大學(xué)醫(yī)院胸心外科試驗(yàn)中心提供。本研究得到瑞典隆德大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2動(dòng)物模型制備

氯胺酮（30 mg/kg）、賽拉嗪（4 mg/kg）肌注麻醉誘導(dǎo)。氣管切開(kāi)插管，連接呼吸機(jī)，使用容量控制通氣模式，7.5 L/min、20 breaths/min、PEEP=5 cm H2O、FiO2=0.25。左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)靜脈插管，監(jiān)測(cè)胸主動(dòng)脈壓（AP）和中心靜脈壓（CVP）。游離右側(cè)頸動(dòng)脈，將超聲血流探頭放在頸動(dòng)脈周?chē)鷾y(cè)量CAF。氯胺酮5.3 mg/（kg·h）、泮庫(kù)溴銨0.2 mg/（kg·h）靜脈泵入全身麻醉[3］。在Pratschke等[4］進(jìn)行改良建立豬腦死亡模型。腦死亡組（B組）：在豬顱頂部正中切開(kāi)，暴露顱骨，使用骨鉆正中線鉆孔開(kāi)顱，確保硬腦膜完整性，局部游離顱骨與硬腦膜間隙，于硬腦膜外腔迅速置入40 m l骨蠟同時(shí)封閉顱骨鉆孔。對(duì)照組（A組）僅進(jìn)行同B組準(zhǔn)備手術(shù)后行開(kāi)顱，維持麻醉24 h，不建立腦死亡模型。試驗(yàn)期間給予0.9%NaCl注射液100 m l/h，低分子右旋糖苷注射液20 m l/h，保持出入水量平衡。等待腦死亡成功后，根據(jù)尿量補(bǔ)充液體，保持出入水量平衡。

1.3豬腦死亡模型判斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)最新腦死亡標(biāo)準(zhǔn)[5］，制定如下標(biāo)準(zhǔn)：（1）昏迷；（2）瞳孔對(duì)光反射消失，角膜反射消失；（3）自主呼吸停止，血氧飽和度和血氧分壓靠呼吸機(jī)維持（自主呼吸誘發(fā)試驗(yàn)證實(shí)無(wú)自主呼吸）；（4）腦電圖呈電靜息；（5）經(jīng)顱多普勒超聲無(wú)腦血流灌注現(xiàn)象；（6）阿托品實(shí)驗(yàn)陰性。

1.4測(cè)定指標(biāo)

試驗(yàn)前、腦死亡即刻、術(shù)后1、6、12、24 h監(jiān)測(cè)HR、AP、CVP、CAF、心電圖、尿量。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2　結(jié)果

2.1兩組存活率比較

B組15頭全部成功建立模型，無(wú)死亡；A組無(wú)死亡。

2.2兩組HR變化

B組心率在腦死亡模型建立后迅速增加達(dá)到峰值，逐漸下降；A組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中心率平穩(wěn)，無(wú)明顯變化，如表1。

表1　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)HR變化（±s，n=15，次/分）

表1　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)HR變化（±s，n=15，次/分）

注：BD：腦死亡；與A組比較，*P＜0.05

組別　加壓前　峰值血壓　BD 0 h　BD 1 h　BD 6 h　BD 12 h　BD 24 h A　95.21±5.84　94.36±6.08　97.36±4.13　95.45±5.45　95.77±5.56　93.76±4.45　94.43±3.76 B　98.23±6.72　263.93±8.09*　157.56±5.66*　152±6.46*　132±7.25*　125±3.65*　124±5.35*

2.3兩組MAP變化

B組平均動(dòng)脈壓在腦死亡模型建立后迅速增高達(dá)到峰值，隨后下降，1 h后已經(jīng)降至基礎(chǔ)水平以下；A組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中血壓平穩(wěn)，無(wú)明顯變化，如表2。

表2　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)MAP變化（±s，n=15，mm Hg）

表2　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)MAP變化（±s，n=15，mm Hg）

注：與A組比較，*P＜0.05

組別　加壓前　峰值血壓　BD 0 h　BD 1 h　BD 6 h　BD 12 h　BD 24 h A　106.33±6.84　104.36±3.72　107.36±4.84　105.45±6.52　102.77±7.42　101.76±4.73　105.43±3.28 B　106.57±6.72　233.93±28.09*　97.56±7.85*　82±6.25*　80.54±6.35*　79.43±4.35*　77.63±4.34*

2.4兩組CAF變化

B組CAF在腦死亡模型血壓峰值迅速增高，進(jìn)而下降，腦死亡成功后1 h后，頸動(dòng)脈血流消失；A組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中CAF保持平穩(wěn)，無(wú)明顯變化，如表3。

表3　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)CAF變化（±s，n=15，L/min）

表3　腦死亡后不同時(shí)間點(diǎn)CAF變化（±s，n=15，L/min）

注：與A組比較，*P＜0.05

組別　加壓前　峰值血壓時(shí)刻　BD 0 h　BD 1 h　BD 6 h　BD 12 h　BD 24 h A　2.1±0.14　2.05±0.12　2.15±0.32　2.2±0.26　1.99±0.53　1.96.56±0.71　1.93±0.48 B　2.15±0.22　3.43±0.59*　0.56±0.25*　0.13±0.04*　0*　0*　0*

3　討論

在1963年Hardy進(jìn)行了首例肺臟移植術(shù)。目前肺移植已經(jīng)成為治療終末期肺病的唯一有效手段[5-6］，隨著時(shí)代發(fā)展，肺移植術(shù)也得到了突破性的進(jìn)展。肺移植供體的短缺已經(jīng)成為制約肺移植術(shù)發(fā)展的瓶頸[6］。國(guó)際通行的標(biāo)準(zhǔn)化的器官來(lái)源是腦死亡器官捐獻(xiàn)[5］。研究者建立了許多腦死亡模型應(yīng)用于移植供體的研究。本研究在Pratschke模型基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使骨蠟迅速進(jìn)入硬膜外腔，產(chǎn)生顯著占位效應(yīng)顱內(nèi)壓快速增高，進(jìn)而引發(fā)一系列的腦功能損害，最終腦死亡發(fā)生[7］。研究發(fā)現(xiàn)，急性腦死亡建立后，血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生了劇烈改變。心率、血壓急劇升高而后下降，頸動(dòng)脈血流量在此刻亦達(dá)到峰值，后迅速下降，腦死亡模型建成1 h后，幾無(wú)有效顱內(nèi)血流量。24 h后，心率仍維持于高于基礎(chǔ)水平狀態(tài)，而血壓低于于基礎(chǔ)水平狀態(tài)，均歸結(jié)于腦死亡后Cushing反應(yīng)有關(guān)。該動(dòng)物模型制作簡(jiǎn)單、重復(fù)性好，過(guò)程符合生理，模型穩(wěn)定、安全、實(shí)用。

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A New K ind of Brain Death M odel of Pig for Lung Transplantation

DONG Yanjun1ZHENG Xianjie1ZHANG Guoyu1LIAO Qiuming2YANG Zhongxin1SUN Mingfei1AN Xiaokang1PAN Lihong1ZHANG Shuanglin11 Department of Cardiovascular Thoracic Surgery， The First Affliated Hospital of He'nan University， Kaifeng He'nan 475001， China， 2 Department of Cardiovascular Surgery， Lund University Hospital， Lund Sk?ne l?n， Swden

Ob jective Buliding an acute brain death model by put bone wax into skull， measuring and analyise the chang of hemodynamics. Methods Thirty pigs were divided into two groups random ly: brain death model group （group B）， control group （group A）， for group B: dig a hole on pigs skull and put bone wax into the extradural space， for group A: digging a hole on pigs skull. Values of HR， SaO2， CVP， CAF would be recorded. Results All animals in group B showed a similar pattern in blood pressure registration during the induction of brain death. At the end of the induction，the registration showed a sharp peak. After the peak in MAP had occurred，a decline in heart rate to its basal level. The heart rate and MAP are stable. The CAF of group B showed a sharp peak as MAP. A fter a period of one hour ，CAF can not be observed. The CAF of group A is stable. Conclusion Acute brain death model is successful induced.

Brain death model， Pathophysiology， Pig

R 651.11

A

1674-9308（2016）25-0072-02

10.3969/j.issn.1674-9308.2016.25.043

1 河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院胸心血管外科，河南 開(kāi)封475001；2 瑞典lund大學(xué)醫(yī)院胸心外科，斯科納 隆德

張雙林，E-mail：kfzhangshuanglin@126.com