大鼠右心室压力测量方法的改进

孙瀚洋 齐先梅 王奇政 李丽娟 张知非*

(1.首都医科大学基础医学院2014级临床专业，北京 100069；2.首都医科大学基础医学院生理学与病理生理学系， 北京 100069)

·技术方法·

大鼠右心室压力测量方法的改进

孙瀚洋1齐先梅2王奇政1李丽娟2张知非2*

(1.首都医科大学基础医学院2014级临床专业，北京 100069；2.首都医科大学基础医学院生理学与病理生理学系， 北京 100069)

肺动脉高压(pulmonary artery hypertension，PAH)是一种病因复杂，进展隐匿，病死率高的临床综合征，疾病表现为肺血管阻力进行性升高，最终导致病人右心衰竭而死亡。右心室压力不仅能够反映肺血管阻力的变化而且对疾病预后有重要的提示作用[1]。

近三十年来肺动脉高压的诊断和治疗方面有了很大的进展[2]，但目前人们对药物对肺动脉高压远期治疗疗效的影响及肺动脉高压的发病机制的了解仍然非常有限[3-5]，动物模型在揭示肺血管重构及其细胞生物化学机制方面具有不可替代的作用[6]。测量右心室压力是检测模型制备成功的关键技术。随着医学实验动物伦理学的发展，维护实验动物福利，提高成功率的同时减少动物的创伤和不必要的死亡，对检测技术和方法提出了更高的要求。本文对传统的PE导管仰卧位检测大鼠右心室压力的方法进行了改良,应用改良后的Millar导管左侧卧位测量法能帮助实验人员甚至初学者顺利掌握右心室压力检测技术。

1 材料与方法

1.1实验动物

健康清洁级SD大鼠34只，不分雌雄，180～250 g，6～7周龄，由首都医科大学实验动物中心提供[动物许可证号：SCXK(京)2012-001]，伦理审查编号为AEEI-2015-122。

1.2实验耗材和主要仪器

10%(质量分数)水合氯醛、0.9%(质量分数)氯化钠溶液、1%(质量分数)肝素钠注射液、手术刀、剪刀、血管夹、眼科剪、眼科镊子、医用棉花、注射器等，均由首都医科大学设备室管理处供应中心提供。Millar导管SPR-838 (Millar Instruments 公司，美国)、PowerLab数据采集分析系统(AD Instruments 公司，美国)。

1.3实验分组

Sprague-Dawley大鼠34只，采用数字表法随机选择19只大鼠作为对照组采用自制PE管或Millar导管常规仰卧位测压，15只老鼠为实验组，采用Millar导管左侧卧位测压方法。

为避免实验误差，实验采用盲法，插管操作人员固定为一人，避免了操作人员水平之间的差异对实验结果造成的影响。操作时间固定为每日下午4点至11点，且按照实验组与对照组交叉进行的原则进行实验，这样避免了因操作者本人熟练度的增加对实验造成的影响。

1.4大鼠右心室压力的测定

大鼠腹腔注射10%(质量分数)水合氯醛0.4 g/kg，待完全麻醉后，仰卧位固定，切开皮肤，逐层钝性分离筋膜肌肉，暴露右颈外静脉约2 cm，结扎远心端，用小镊子提起右颈外静脉，用眼科剪在颈外静脉上做V型小切口，对照组大鼠仍取仰卧位(图1)，实验组改变大鼠体位为左侧卧位(图2)。对照组大鼠插管方法依据文献[7]所述：在导管进入1 cm后，此时的位置在腋静脉与颈外静脉交汇处，将导管左旋；在静脉进入胸腔处，导管共进入约1.5 cm时，右旋导管；随后一边继续插入导管，一边观察波形变化，在进右心室前左右旋转导管，直至成功插入右心。实验组大鼠取左侧卧位：在导管进入1 cm后，向上抬导管根部，即可继续插入，导管进入1.5 cm时，稍微下压导管，再继续插入即可进入右心室，右心室压力波形如图3、图4所示。

图1 对照组大鼠仰卧位 Fig.1 Rat supine of control group

图2 实验组大鼠左侧卧位Fig.2 Rat lean to left side of experimental group

图3 正常大鼠右心室压力波形(侧卧位)Fig.3 The normal rat’s wave form(lateral position)1 mmHg=0.133 kPa.

图4 正常大鼠右心室压力波形(仰卧位)Fig.4 The normal rat’s wave form(dorsal position)1 mmHg=0.133 kPa.

1.5操作时间的测量

从用眼科剪在颈外静脉上做V型小切口，Millar导管插入颈外静脉遂开始计时，一边推进导管，一边观察压力值及波形，一般在插入约4 cm时可进入右心室(导管长4 cm处可做一标记)，当观察到如图3稳定的右心室波形后，视为插管成功，即停止计时。若导管插入长度超过4 cm标记处仍未出现标志性的波形，可将导管稍微后退再进行尝试，至出现右心室压力波即停止计时。为避免反复操作损伤心脏，若插管时间超过20 min或大鼠死亡，视为第一次插管失败。将插管退出到颈外静脉，待大鼠休息一段时间，再次插管计时。分别记录每只大鼠第一次插管时间、总时间、计算单次成功率、存活率。

1.6统计学方法

2 结果

2.12种方法检测正常大鼠右心室压力成功率比较

对照组PE导管为人工拉制，管径较粗，仰卧位插管较困难，操作时间较长，特别是需要二次插管时易导致大鼠失血死亡，所以后期实验改用Millar导管。对照组总成功率为73.7%(表1)，其中5例大鼠插管过程中死亡未成功测得右心室压力，而实验组的一次成功率即为100%，使用Fisher 确切概率法对2组的率进行假设检验P<0.05,2组差异有统计学意义。

表1 2组实验成功率比较Tab.1 Comparison of success rate in two groups n(%)

*P<0.05vscontrol group.

2.22种方法插管时间比较

29只正常大鼠成功测得右心室压力，所需插管时间详见表2(对照组在插管过程中有5只死亡未纳入统计)。对照组采用PE导管或Millar导管仰卧位法第一次插管时间及总时间均比实验组Millar导管左侧卧位法所需的时间要长(P<0.01)。

表2 2组插管时间比较Tab.2 Comparison of catheterization time in two groups ()

*P<0.01vscontrol group.

2.32种方法测得正常大鼠肺动脉压力比较

从表3可以看出，2种方法测得大鼠右心室收缩压和舒张压均相近，且与国内外相关文献[1,8]相似。

3 讨论

PE导管法直接检测大鼠肺动脉压，技术难度大，成功率低，易造成大鼠失血，死亡率高，同时影响数据的准确性。在不存在右心室流出道狭窄的情况下, 大鼠肺动脉的收缩压等于右心室收缩压。统计2015年1月至2016年9月期间发表的以大鼠为实验动物的肺动脉高压研究的文献: Pubmed上相关文献70篇，其中有37篇(52.9%)文献用右心室压反映肺动脉压，另外2篇未进行血流动力学检测，只有31篇(44.3%)文献直接测得了肺动脉压力。中文数据库也有文献用右心室压反映肺动脉压的高低，说明目前用右心室压力来反映肺动脉压已经被国内外学者所接受及采用。

在测量大鼠右心室压力的方法中，有右心室穿刺测压(在超声引导下进行经胸右心室穿刺测压)，成功率为87.5%[9]。也有传统的PE导管法，成功率为95%[10]。本实验采用Millar导管测量大鼠的右心室压力。 Millar导管是米勒公司生产的超微型聚酰亚胺尼龙导管，末端带有一个微型压力感受传感器和4个感受容积的环状电极的导管。因此它不仅能测量心室压力，同时可以记录心室压力容积的变化[11]。在测量右心室压力方面，Millar导管直径细，只有0.5 mm，易于进入右颈外静脉，继而经腋静脉,上腔静脉进入右心室,可以大大缩短操作时间,减少对动物的损伤。

表3 2组肺动脉各项压力值对比Tab.3 Comparison of pressure in two groups ()

△1 mmHg=0.133 kPa.

从测量结果来看，Millar导管侧卧位法与普通平躺法相比较有着成功率高、死亡率低、时间短的特点，且测量数值与普通平躺相近。造成这个结果的原因可能与大鼠心血管的生理构造相关。仰卧位大鼠血管走形如图5A[12]所示从右颈外静脉,右头臂静脉,右心房至右心室，有3个拐弯处分别为颈外静脉与腋静脉的交汇处，头臂静脉进入胸腔处以及从上腔静脉进入右心房及右心室处,因此传统插管法在插管过程中必须如实验方法1.2.2中对照组插管方法所述,左右调整插管的角度,才可能插进右心室,否则极易插到直接与上腔静脉相接的下腔静脉,导致插管失败。本实验将传统导管插管采用的大鼠仰卧位更改为左侧卧位(图5B)，左侧卧位与仰卧位相比较,最大的改变是三尖瓣开口与上腔静脉所成的角度，在仰卧位时三尖瓣与上腔静脉所成的角度较大，Millar导管进入时容易插入下腔静脉。然而将大鼠左侧卧位后，由于侧身肌肉的重力作用，以及胸腔周围肌肉的托举作用，上腔静脉走行稍向下，三尖瓣开口提高，使得三尖瓣与上腔静脉的角度减小，Millar导管更容易经右心房进入右心室,从而大大缩短插管的时间。

图5 SD大鼠右颈外静脉至右心室的简略示意图Fig.5 The structure diagram of SD rat’s cardiovascular systemA：dorsal position; B: lateral position.

总之，Millar导管左侧卧位法测量大鼠右心室压，可以明显缩短测量时间，提高成功率。采用此种方法可以缩短操作时间，减轻大鼠损伤，提高右心室压力检出率。

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国家重点研发计划项目(2016YFB1000605)，国家自然科学基金(31200865)，首都医科大学本科生科研训练项目(drkt2016021，XSKY2017008，7NZDS2017011)。This study was supported by National Key Research Program of China (2016YFB1000605), National Natural Science Foundation of China(31200865)， Undergraduate Research Training Program of Capital Medical University (drkt2016021,XSKY2017008,7NZDS2017011).

*Corresponding author， E-mail：zhifeiz@ccmu.edu.cn

时间：2017-10-14 16∶19

http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.R.20171014.1619.026.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.05.024]

2016-06-19)

编辑 孙超渊