大鼠脾脏切除开放性实验教学探讨

杨国淋, 魏 玲

(1. 川北医学院实验动物中心, 南充 637000;2. 南充职业技术学院农业科学技术系, 南充637131)

实验动物和动物实验是生理、病理以及药理学等医学研究的重要手段。对于医学研究者来说,由于临床过程中受伦理和标本的限制，多数研究不可能直接用人体进行实验, 必须依赖于实验动物[1]。因此，动物实验是医学生从理论到临床实践一个重要的桥梁。开放性实验是学生在已经系统学习了相关理论知识后，充分发挥科研思维能力和主观能动性，在教师的协助下完成实验操作和研究项目的过程，整个实验过程中学生占实验者的主要位置[2]。近年来由于实验动物学的发展，已经有多种实验动物疾病模型被应于医学研究[3-5]，如胆汁性肝硬化门脉高压模型、急性肝衰竭动物模型、大鼠脾脏全切除模型、胃食管返流病动物模型、管式空肠造瘘术、脑出血(ICH)动物模型、高血压大鼠模型和Ⅱ型糖尿病动物模型等。动物实验外科手术主要是研究在患病动物或健康动物体上进行手术，以达到诊断、治疗疾病和建立医学实验动物模型的目的，通过外科手术方法切除某些内分泌腺或消化腺体, 进行内分泌、行为学和消化功能影响的研究。

脾脏是机体重要的免疫器官，具有是消化吸收, 转输营养物质, 运化水液, 统摄血液的关系。在传统的中医理论中，脾脏是一个十分重要的综合器官, 不仅仅是包括现代医学中所说的脾脏，也还包括淋巴组织和胰腺组织, 若脾气不足, 将导致腹泻、食欲减退、亚健康等症状。Zhen等[6]用SD大鼠构建脾气不足的模型，探究补中益气汤对脾气不足的SD大鼠的恢复作用和潜在机制; Choi等[7]用黑砂养胃汤对SD大鼠不同时间段胃、脾脏、胰腺细胞的处理, 结果表明黑砂养胃汤有抗氧化的作用。为研究脾脏的功能, 以及脾脏切除后对消化、内分泌、行为学的影响, 脾脏切除模型的研究也很广泛。早在1988年葛依工等[8]对大鼠脾脏切除研究外周血T细胞亚群变化影响的动态观察，证实了脾脏对外周血T细胞亚群分布的调节作用。张炳俊等[9]通过对SD大鼠进行脾切除后，然后采用线栓法建立大脑中动脉闭塞(middle cerebral arteryocclusion，MCAO)模型，探讨脾切除对大鼠脑梗塞的影响及其可能机制，研究脾脏与脑梗塞之间的关系。李梅等[10]研究脾脏切除对实验性脑损伤SD大鼠死亡率、血液中白细胞介素-1β(IL-1β)的浓度以及致伤区脑组织IL-1β mRNA含量的影响,为提高重型颅脑创伤患者救治水平提供了新思路。

本文主要论述了我校实验动物学教研室对SD大鼠脾脏切除开放性实验教学，开展此脾脏切除手术旨在培养医学生的动手能力、科研思维能力，锻炼临床医学生的手术操作技巧，为他们今后从事临床外科手术和科学研究打下基础，也为其他医学院校开展动物实验外科教学和脾脏的机制研究提供一定的参考价值。

1 动物来源及主要器材

清洁级雄性SD大鼠, 体质量 180～220 g, 由川北医学院实验动物中心提供[SCXK(川)2013-0018]，饲养于屏障环境中[SYXK(川)2013-0076]。动物麻醉剂: 10%水合氯醛; 常规手术器械: 组织剪、手术刀、缝合针、1号缝合线、纱布、酒精、碘伏、注射器等由川北医学院实验动物中心实验室提供。

2 大鼠脾脏切除手术具体操作流程

大鼠禁食、禁水8 h。整个手术在在常规实验室完成，但是整个手术过程严格要求学生按照无菌原则进行，避免手术过程中动物感染。

整个大鼠脾脏切除手术严格模拟临床手术过程中的注意事项和操作。每次实验一般为10个小组,3～4人为一个实验小组，分为主刀手、第一助手、第二助手和麻醉师，分工明确，知晓职责。在手术前先进行理论知识的回顾和复习: 主要涉及大鼠的生物学特性、解剖学特性、脾脏在解剖学上的位置、大鼠的固定、抓取，腹腔注射、无菌知识、手术器械的分类和使用、动物福利等内容。其次向学生介绍本开放性动物实验手术过程中的流程，主要包括: ①大鼠的固定; ②称重; ③麻醉; ④切口;⑤结扎; ⑥脾脏切除; ⑦缝合; ⑧术后护理。

给学生播放视频，展示脾脏切除的全过程，并在播放过程中，涉及到关键技术部分提醒学生注意。接下来老师对此手术示教，在示教过程中要求学生全场保持安静。

学生开始自主实验，并在实验中给予指导。

2.1 大鼠的保定

在大鼠抓取的前提醒学生带防护手套，以免被咬伤或抓伤。抓取方法: 右手轻轻抓住SD大鼠尾巴的中部并提起，然后迅速放在网格状笼盖上或其他粗糙面上，左手顺势按在大鼠躯干背部，稍加压力向头颈部滑行，以左手拇指和食指捏住大鼠两耳后部头颈皮肤，其余三指和手掌握住大鼠背部皮肤，使得大鼠的头不能反咬，并将其保持仰卧位，完成抓取保定。大鼠保定操作如图1和图2。

2.2 麻醉

首先使用精度为0.1 g的电子称重SD大鼠，然后按3 mL/kg水合氯醛(10%浓度)腹腔注射麻醉。具体操作方法如下: 左手固定好动物，将腹部朝上。右手持注射器将针头在下腹部白线稍左或偏右的位置，从下腹部朝头方向平行地刺入皮下，进针3～5 mm，再使针头与皮肤呈45°斜穿过腹肌，当针头穿过腹肌进入腹腔时，有落空感，然后固定针头，保持针尖不动，回抽，无回血，无肠液等, 可缓缓推入麻醉剂。麻醉后观察动物的反应,2 min左右，动物将不能自主活动，表现为站立不稳, 眼睛微闭; 5 min时可见动物完全麻醉，刺激胡须和尾尖无反应, 眼睛闭合，呼吸减慢等症状。

2.3 切口

待动物完全麻醉后，用大鼠固定板，腹面朝上固定四肢和头部，并用镊子将舌头延伸至嘴角，以免发生窒息。用动物专用剃毛电推刀，将左侧上腹部位置区域的毛剃干净，裸露皮肤，找到脾脏大致位置，脾脏是在上腹部胃的下面，即左前肢内侧向下2～3指位置。找到此位置，碘伏消毒，盖上无菌创巾，在创巾上剪开一个3 cm左右小孔，由助手将皮肤绷紧，主刀手慢慢的进行开口1.5～2 cm(图4)，注意开口要平整，钝性分离肌肉层，露出腹膜，慢慢的将腹膜用镊子提起，切开，用钝性镊子缓慢在腹腔内探查脾脏(图5，箭头指向处为脾脏位置)。

图1 大鼠抓取

图2 大鼠保定

图3 大鼠麻醉

2.4 脾脏切除及缝合

找到脾脏后，将其小心挑出，置于创巾上，可以清晰看见在脾系膜上有很多小血管和几根主动脉血管与脾脏相连，1 号线结扎脾门血管近心端和远心端，从中间切断脾动脉，脾脏即切除。检查无出血后，将组织黏膜用生理盐水冲去血渍等残留物，然后还回腹腔。进行缝合，缝合分为先缝合肌肉层，再缝合皮肤层，对腹膜腹肌采用连续缝合，皮肤采用断针缝合方式(图6)。脾脏切除手术完成后，待动物苏醒后，将其放在IVC笼具(类似于屏障系统)内单笼饲养，手术后温度在25℃左右。在术后12 h内动物饮水里面加入20%葡萄糖或维生素C，之后按照正常饲养条件每日定时喂养，每周更换垫料2次。每日观察动物健康状况，一周后记录动物的存活率。

3 小结与讨论

如何开展动物开放性实验，开展什么类型的动物实验，是目前医学院校讨论的焦点，多数院校也在根据学校的资源和学生素质等基本情况，进行不断创新和探索。吕开阳等[14]将Kinect体感技术运用于动物开放性外科实验，弥补计算机辅助教学中的不足。动物开放性实验还能培养医学生的伦理意识，培养学生敬畏生命、善待实验动物的仁者之心[15]。活体动物开放性实验能够培养学生的独立思考、动手能力、团队合作能力，对于初次接触的医学生来说对于培养他们的勇气与胆量、无菌观念以及如何正确使用常规手术器械都有重要的意义。多数动物实验操作与医学生在以后工作中的临床实习中具有一定的相似性，开放性实验能够让学生更加熟练常规手术操作，同时养成规范熟练的动手能力和心理素质，为学生今后的临床实习与医疗实践打下坚实的基础。

图4 脾脏切除开口位置

图5 大鼠腹部脏器位置

图6 大鼠脾脏切除及缝合

建立SD大鼠脾脏切除外科手术，能够把实验动物外科手术的基本知识和基本方法、基本操作原则、原理和材料等联系起来，如手术感染途径及消毒灭菌法, 注射需要遵循的原则及并发症和预防处理, 麻醉的分类、方法及麻醉意外处理, 手术基本技术的组织分离的原则、组织分离方法、缝合的基本原则、缝合材料、缝合的种类、组织缝合注意事项等。在理论课学习的同时, 实验课着重练习和掌握外科操作的基本技术。如动物的抓取保定、试品的给予、 麻醉、 打结、组织分离和缝合等基本操作，也能够充分让学生理解和体会到动物福利，3R原则等抽象概念。本实验的教学的目的是培养临床医学生外科手术的基本功底, 熟练掌握手术的基本技术和常用动物实验手术方法。

SD大鼠脾脏切除实验是目前研究比较成熟的一项实验动物外科手术，能够将理论知识和实践操作紧密联系起来，培养学生的动手能力、心理素质和科研思维。我校实验动物中心一直将脾脏切除术作为学生的开放性实验，具有专业的老师授课，成熟的技术，丰富的经验。每年我校学生还会定期举办一次全校规模的以脾脏切除手术为主的实验动物技能操作大赛，以此加深学生对实验动物和动物实验的理解与宣传。医学生的临床技能大赛、临床手术、以及科研能力等都能得到极大的培养。

笔者实验室长期为学生开设脾脏切除外科手术，具有丰富的经验。SD大鼠脾脏切除手术过程经学校实验动物伦理委员会审查，在整个动物实验教学过程中，极引导学生树立善待动物，尊重生命的伦理观，加强实验动物福利及“3R”原则的系统教育，消除学生在动物实验过程中所遇到的伦理困惑，培养医学生正确的科学观。SD大鼠脾脏切除手术过程主要要注意一下几点: ① 麻醉的剂量，在麻醉过程中由于个体之间的差异，我们一般是先按体质量算出麻醉剂量，腹腔注射3/4麻醉计算量，在手术过程中观察动物反应，如发现动物有明显的疼痛反应，再适当增加麻醉剂量，不能一次性超量注射麻醉剂，因为过量麻醉，在脾脏切除过程中极易造成动物中途死亡。② 开口一般保持在1.5～2 cm左右，切口平整，便于缝合，不然很容易引起动物后期伤口感染。③ 术后护理不仅是对人很重要，对动物也是十分重要，按照动物福利给予足够的关怀。一般经过培训学习后，学生能独立完成此实验动物手术操作，并对外科手术十分感兴趣。一周之后SD大鼠的伤口恢复良好，且存活率能达到90%以上。

开展此动物开放性实验对于学生来说是多方面的培养, 动手能力，科研思维能力，心理素质和团队之间的分工协作能力，望我校此外科实验能为其他医学院校的开展开放性动物实验提供一定参考。