马宁,淮明生,刘蕾(天津市第一中心医院移植外科,天津市器官移植重点实验室,天津 300192)
肝移植是终末期肝病唯一的根治性手段。自1963年Starzl教授实施世界上第1例人体原位肝移植术以来,历经50余年发展,肝移植手术技术已不断成熟。然而,肝移植仍然面临免疫排斥反应、器官保存、胆道并发症[1]、肝再生等突出问题,需要更加深入的研究,大动物肝移植模型是不可缺少的实验基础。
猪的肝脏解剖结构及生理代谢与人类相似,是理想的肝移植模型动物[2]。严格的围手术期管理对于建立成熟而稳定的猪肝移植模型至关重要。本文结合天津市第一中心医院器官移植中心建立巴马小型猪肝移植模型经验,就大动物肝移植模型建立过程中围手术期的管理进行综述。
1.1 实验动物的选择:肝移植模型选用体重为30~40 kg的实验猪。常用的实验猪分为普通家猪和小型猪,适宜体重的普通家猪为幼猪,对手术的耐受性差,而小型猪体型矮小,应用于肝移植时已为成年猪,对麻醉药物和手术创伤的耐受性明显优于普通家猪,因此,近年来小型猪已成为主要的实验用猪。巴马小型猪具有遗传性能稳定、毛色独特、便于采血及观察、生理生化指标与人类相似等优点,尤为适宜用做肝移植模型的实验动物[3]。
1.2 术前准备:选用的实验用猪应置于恒温恒湿动物房的饲养。由于猪的进食量大,液体摄入量相对较少,采用临床术前12小时禁食法,往往不能有效地排空肠道,使术中手术视野不能充分暴露,从而干扰手术的实施,因此,应适当延长猪术前禁食时间为12~24小时,但不禁水,为了防止低血糖及维持电解质平衡,喂食液体中可适量添加葡萄糖盐水。
2.1 麻醉药物的选择:麻醉诱导多采用戊巴比妥钠与阿托品联合用药。戊巴比妥钠的作用与苯巴比妥相同,于动物麻醉实验的催眠和麻醉前给药,作用时间可维持4~6小时,显效较快;阿托品可解除平滑肌痉挛、改善微血管循环、抑制腺体分泌,麻醉前给药可减少支气管黏液分泌。术中麻醉维持阶段,各中心用药的差别较大,多选用戊巴比妥钠、氯胺酮、芬太尼等。根据天津市第一中心医院经验[4],采用七氟烷快速吸入麻醉维持效果理想,七氟烷气管刺激性较小,麻醉诱导和觉醒平稳迅速,麻醉深度容易调节。肌松药多采用维库溴铵,效果稳定。
2.2 气管插管:猪的口咽部解剖结构特殊,长而窄,舌体厚,声门隐藏于软腭下不易暴露[5],气管和咽后壁呈钝角[6],往往会造成插管困难。因此,猪的气管插管需要大号直喉镜(长度195 mm以上为宜)[7],插管前吸入100% O2维持5~10分钟,给予充足的氧储备。研究表明,绝大多数实验猪可顺利实施气管插管,如有气道畸形等原因造成插管困难时,可立即实施气管切开术,需要麻醉师和术者熟悉猪的气道解剖结构,密切配合[3]。气管插管成功后连接麻醉机,初始参数设定为:氧气体积浓度40%~50%,潮气量10~12 ml/kg,呼吸频率18~20次/分,吸呼比1∶2,之后可依据血气分析结果进行实时调节。
2.3 术中监测:术中实验猪生命体征及血流动力学的密切监测是维持猪肝移植顺利实施的基础。猪尾连接血氧饱和度探头监测血氧饱和度,胸前连接5导联心电监护仪监测心电变化。右侧颈内静脉切开置入三腔静脉插管或双侧颈内静脉置入双腔静脉插管,用于持续监测中心静脉压及液体输注情况。术中液体的维持,尤其是无肝期快速的液体输注对于维持血流动力学的稳定至关重要,因此,务必保证足够的液体通路。右侧颈外动脉切开置管,持续监测有创动脉压并用于血样的采集,包括肝脏功能及相关因子的检测,而密切的血气分析和电解质的检测及处理也是猪肝移植成功的必要保障。此外,猪尿道细,插管困难,可经腹正中切口,行膀胱造瘘术引流尿液并记录尿液量,这样有利于精细评估液体平衡。
2.4 肝移植术:供体术中的管理依据不同的模型而定,成熟的供体模型建立是肝移植成功的前提。
受体术中管理最关键的阶段是无肝期,缩短无肝期时间并维持无肝期血流动力学稳定是大动物肝移植围手术期管理的核心。猪四肢较短,消化系统发达的解剖特点决定了其不能长时间耐受门脉阻断,这与人肝移植不同,因此,术中需要在迅速吻合肝上下腔静脉和门脉后立即开放,结束无肝期,以降低门脉系统阻断对于血流动力学的影响,之后再吻合肝下下腔静脉。既往为维持无肝期血流动力学的稳定,多采用静脉转流模式[8],但其操作的复杂性及转流相关的红细胞破坏、出血等并发症限制了其应用。近年来,由于外科实验技术的发展和围手术期管理日趋成熟,非静脉转流已经成为猪肝移植的常规操作[9]。应尽量将无肝期控制在20分钟以内[10],快速输注胶体液,将平均动脉压(MAP)维持在50mmHg(1mmHg= 0.133 kPa)以上,以保证受体的手术安全。
3.1 麻醉复苏:确切止血关腹后,停用麻醉及肌松药物,实验猪通常于术后1~1.5小时内恢复自主呼吸,即可拔除气管插管,返回恒温恒湿动物房。腹腔出血是术后早期最常见的并发症,应密切观察实验猪的一般状况及腹腔引流液性状。
3.2 术后治疗:术后给予常规抗感染和抗排斥治疗[10],除检测肝脏功能及其他建立模型的研究性指标外,还应密切监测血气分析及电解质,并根据实验猪的进食情况给予适当补液,维持水和电解质及酸碱平衡。
总之,良好的围手术期管理可以保证大动物肝移植模型建立的稳定性,为深入研究各种肝移植相关的技术创新、并发症防治及损伤保护机制等奠定坚实的实验基础。