三种不同止血方法在大鼠肛管直肠出血模型中的止血效果

2019-06-20 10:22吴晓艳邓波刘珉甬
中国医药导报 2019年13期

吴晓艳 邓波 刘珉甬

[摘要] 目的 評估三种不同止血方法在大鼠肛管直肠出血模型中的止血效果。 方法 27只SPF级SD雄鼠随机分为气囊腔道止血器组(A组)和明胶海绵组(B组)、凡士林油纱组(C组),每组9只。建立出血模型,分别用气囊腔道止血器压迫,凡士林油纱或明胶海绵填塞止血,首次施压4 min,然后每隔2 min检查出血至止血,观察止血时间、计算失血量。止血成功后,观察5 min评估有无再出血。术后2 d取创面苏木精-伊红染色显微镜观察炎症情况。 结果 与C组、B组比较,A组止血时间更短、失血量更少,差异有高度统计学意义(P < 0.01);与B组比较,C组失血量较少,差异有统计学意义(P < 0.05);三种止血方法5 min内再出血率比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。组织切片显示C组炎性反应最严重。 结论 最有效的止血方法是气囊腔道止血器,其次是凡士林油纱,明胶海绵单独使用止血效果差。

[关键词] 动物出血模型;气囊腔道止血器;凡士林油纱;明胶海绵

[中图分类号] R574.8 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2019)05(a)-0024-05

Hemostatic effect of three different hemostasis methods in the model of anorectal hemorrhage in rats

WU Xiaoyan1 DENG Bo2 LIU Minyong3 He Bin4 HUANG Chengzi1 ZHEN Linzhi1 HE Yuzhi1 LI Jun4

1.The Clinical Medical College of Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China; 2.Department of Nursing, Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China; 3.Department of Nursing Research, Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China; 4.Department of Anorectum, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China

[Abstract] Objective To evaluate the hemostatic effect of three different hemostatic methods in the model of anorectal bleeding in rats. Methods Twenty-seven SPF SD male rats only randomized block design was divided into air tract tourniquet group (group A) and gelatin sponge group (group B), vaseline oil gauze group (group C), each group of nine, hemorrhage model was established, with balloon tourniquet pressure cavity, vaseline oil gauze or gelatin sponge tamponade hemostasis, press 4 min, for the first time and then every 2 min to check bleeding to stop bleeding, observe the bleeding time, blood loss, after the success of the hemostatic, observe 5 min to assess any bleeding again. Two days after surgery, hematoxylin - eosin staining was used to observe the inflammation. Results Compared with group C and B, group A had shorter hemostasis time and less blood loss, and the difference was statistically significant (P < 0.01). Compared with group B, the blood loss in group C was lower, and the difference was statistically significant (P < 0.05).There was no statistically significant difference between the three hemostasis methods for re-bleeding within 5 min (P > 0.05). Histological sections showed the most severe inflammatory response in group C. Conclusion The most effective hemostasis method is the balloon cavity hemostatic device, followed by vaseline gauze, gelatin sponge used alone has poor hemostatic effect.

[Key words] Animal bleeding model; Balloon lumen hemostat; Vaseline oil gauze; Gelatin sponge

自然止血是一個缓慢、复杂的过程,包含血管收缩、血小板聚集和凝血因子激活[1]。在某些情况下,不可能等待自然止血过程发生。选择适当的控制出血的方法取决于出血强度、解剖位置、能见度和出血来源等[2]。目前肛管直肠出血及术后的止血普遍采用物理填塞方法,减少相容空间,压迫止血,促进创面愈合。但由于腔道狭小,缝扎止血不易操作,或广泛糜烂性出血,无法缝扎,出血严重者可引起失血性休克而危及生命[3]。近年来,越来越多的止血方法被运用,但不同止血方法有其特性、适应证及危险性,临床肛管直肠出血中,常用止血方法仍缺乏客观数据和比较研究。因此,建立一种验证性的大鼠实验模型,模拟单纯性肛管直肠出血,该模型可重复和标准化,终点可变性在可接受的范围内。本研究通过动物实验探究气囊腔道止血器、明胶海绵与临床常用凡士林油纱对直肠肛管出血的止血效果。

1 材料与方法

1.1 材料

气囊腔道止血器[3](专利号ZL2012 2 0139113.6)、明胶海绵(桂林福康森医疗器械有限公司)、凡士林油纱(新乡市华西卫材有限公司)、显微镜(广州明美Mshot,MS23)、皮肤取样器(中林东晟,环钻成品3.5 mm)等。

1.2 方法

1.2.1 动物 27只2月龄SPF级SD雄鼠(体重340~360 g),由西南医科大学实验动物房提供(实验动物合格证号SCXK(川)2018-17,使用许可证号SYXK(川)2018-065,按窝别进行匹配,分为9个区组,每个区组3只雄鼠,将每个区组内的3只雄鼠随机分配到3个不同的处理组,每组9只:气囊腔道止血器组(A组)、明胶海绵组(B组)、凡士林油纱组(C组)。

1.2.2 模型开发和验证 文献中止血材料验证主要通过损伤腹股沟软组织[4]、腹主动脉[5]、股动脉[6]、颈动脉[7]、脾脏[8]、四肢[8]、肝脏[9]、肾脏[10]等建立活动出血模型。出血模型主要选取大动物,例如兔[11-12]、猪[13]、羊[7,14],少部分选取小动物,如大鼠[15]、小鼠[1],目前仍缺乏小动物肛门出血模型。本研究目的是创建一个经济、方便、可重复的出血模型,模拟肛管直肠出血,比较三种不同止血方法止血效果。

因大鼠与人同为哺乳动物,和人生理结构相似性高,饲养成本低,易养,雌雄鼠之间除了体重和生殖结构之外没有观察到明显的参数差异,但雄鼠体积更大(血容量更大)[16],便于术前、术中翻肛,因此本研究选择仅用雄鼠进行比较研究。

前期实验期间,比较了截石位3、6、9、12点位出血模型稳定性(数据未显示),最终选择6点位建立出血模型,因为此处黏膜下3 mm无大血管,出血量适中、连续但不会引起失血性休克,可以模仿肛管直肠出血的临床情况,同时便于观察出血情况。研究发现该模型符合假定的客观标准,并且对于肛管直肠出血,三种不同止血方法效果比较是有效的。

为了避免频繁翻肛,引起肛门组织肿胀影响观察,且减少止血不稳定期翻肛引起新的出血,本研究选择首次施压4 min,此后每2 min评估止血效果。

1.2.3 具体操作流程 所有大鼠用1%戊巴比妥钠以40 mg/kg腹腔注射麻醉。将大鼠仰卧位固定,选取肛门6点钟距肛缘约3 mm肛管直肠粘膜处,用皮肤取样器(直径3.5 mm)制造一个创面(深3 mm),建立活动出血模型。30 s自由出血[4,17],用已精确称重的纱布、棉签收集出血,分别选用气囊腔道止血器(气体7~9 mL、气囊长1.8~2.0 cm)、明胶海绵或凡士林油纱施压创面以防止继续出血。首次施压4 min,取出止血材料通过显微镜观察是否止血成功,必要时可重复施压,此后每隔2 min观察一次,直至止血成功,记录止血时间(即从止血施压到出血停止时间)[18]。失血量即血液净重(以克计)[9]表示为研究结束时收集的纱布、棉签、止血材料-操作前精确称量的纱布、棉签及止血材料。止血成功(未见出血、渗血)后,观察5 min内有无再出血[19]。见图1。

术后动物单笼饲养,自由饮食,观察实验动物存活情况,术后2 d取创面敷压部位组织用4%多聚甲醛固定后HE染色观察炎细胞浸润情况。

1.3 观察指标

止血效力[20]主要评估是停止出血所需总时间(即止血时间),次要评估是失血量、5 min内有无再出血,及术后2 d创面炎症情况。

1.4 统计学方法

使用Prism 7、软件SPSS 21.0进行统计分析,计量资料多组间比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验,对组间的非配对数据进行Mann-Whitney U检验,组内配对数据进行Wilcoxon秩和检验。计数资料采用χ2检验和Fishers确切概率法。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种止血方法出血时间比较

三组止血时间比较,A组止血时间更短,差异有高度统计学意义(P < 0.01),C组、B组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。A、B组比较和C、A组比较,差异均有高度统计学意义(P < 0.01)。见表1。

2.2 三种止血方法出血量比较

A组与C组、B组比较,差异有高度统计学意义(P < 0.01);C组出血量少于B组,A均少于B、C两组,差异有统计学意义(P < 0.01)。见表2。

2.3 三种止血方法止血成功后5 min再出血比较

三种止血方法的再出血率比较,差异均无统计学意义(P > 0.05)。见表3。

2.4 組织学观察

创伤大鼠直肠肛管用三种不同的止血方法处理,术后2 d,A组、B组内炎性细胞浸润轻于C组。见图2。

3 讨论

本研究模型经济、方便、可重复,但由于出血部位的解剖学限制,出血量小,必须小心地进行实验操作,特别是当需要额外施压时,避免严重人为因素影响。本研究只有1名外科医生评估所有止血参数,降低数据变异性。

止血方法具有可识别的不同物理性质,使之无法进行盲法,所以本研究选择随机区组设计来最小化潜在的偏差。虽然本研究使用显微镜(放大倍数为22倍)下检查确认止血[16],当在先前相对干燥的肛管直肠区域中出现新鲜血液时,易观察,但有时当出血逐渐减少,或少量渗血时,仍难以评估最终停止的确切时间。

目前文献已报道,避孕套气囊可有效实现子宫[21-23]、鼻腔[24]的止血,且在临床工作中已证实其对肛管直肠出血的止血效果显著[25],简便、安全、经济,尤其适用于资源匮乏地区[3,22]。因此本研究进行基础实验验证其有效性。

在本研究中发现,三种止血方法中,气囊腔道止血器止血效果最优,它和明胶海绵炎性反应较凡士林油纱轻,但明胶海绵失血量比凡士林油纱多。因明胶海绵柔软,在止血过程中不会增加腔道水肿,有高度亲水性,遇出血迅速膨胀,但不会促进血小板聚集[26],填塞压力不够[27],黏附性差[28],当肠腔内血液聚集较多时易脱落,单独使用效果差[27];凡士林油纱是一种带网眼的棉纱填充物,质地相对粗糙,易与黏膜紧密黏连,达到止血目的同时对黏膜有一定损伤[29],引起炎性反应,且取出时易带走血凝块诱发再次出血。组织病理显示,气囊腔道止血器、明胶海绵炎性反应均较凡士林油纱轻。明胶海绵和气囊腔道止血器可以通过抑制多形核白细胞的趋化性及炎性细胞因子的产生,起到抗炎和抗变态反应作用[29]。本研究中运用气囊腔道止血器是模拟临床专利[3]组建而成。气囊腔道止血器止血具有以下突出优点:①制作简单,操作方便,气囊使用避孕套,易插入[22],表面柔软光滑,不易与被压迫组织产生粘黏,取出时不易带走血凝块诱发再次出血。②可以通过调节注入的气量来调整压力,简单的充气-放气可调节向创面的压力,对充气气压的选择更易做到个体化。③气囊对囊外组织的压力是均匀的,根据帕斯卡定律:密度均匀的气体对容器内任一部位的压力都是相等的,只要气囊与创面充分接触,与肠腔紧密贴附,可以保持对整个腔道均匀施压。④对不同几何创面的适应性较好,气囊在压力调控下可随腔道形状改变而改变[25],对出血部位确切施压同时压迫周围血管达到更好的止血效果。但气囊腔道止血器也有其相关缺点,气量注入不足时,压力不足难以达到确切的止血效果;气量注入过多时,气囊容易突破耻骨联合狭窄处进入腹腔,导致肠道撕裂伤引起更大出血。基于以上实验结果,我们现正对气囊腔道止血器压迫止血的生物力学和凝血异常的止血进行深入研究。

在本研究中,主要针对肠道局部浅表创面出血,我们能够证明三种止血方法均有效,其中气囊腔道止血器止血效果优于明胶海绵和凡士林油纱,且经济、简便、有效,可在临床中推广应用。

[参考文献]

[1] Yang S,Wei S,Mao Y,et al. Novel hemostatic biomolecules based on elastin-like polypeptides and the self-assembling peptide RADA-16 [J]. BMC Plant Biology,2018,18(1):12.

[2] Macdonald MH,Wang AY,Clymer JW,et al. An in vivo comparison of the efficacy of hemostatic powders,using two porcine?bleeding models [J]. Med Devices(Auckl),2017,10:273-279.

[3] 李俊,李亚玲,郭辉梦,等.腔道止血器[P].中国:ZL2012 2 0139113. 6,2012-12-26.

[4] Sokol KK,Black GE,Shawhan R,et al. Efficacy of a novel fluoroscopy-free endovascular balloon device with pressure release capabilities in the setting of uncontrolled junctional hemorrhage [J]. J Trauma Acute Care Surg,2016,80(6):907-914.

[5] Kheirabadi BS,Field-Ridley A,Pearson R,et al. Comparative Study of the Efficacy of the Common Topical Hemostatic Agents with Fibrin Sealant in a Rabbit Aortic Anastomosis Model [J]. J Surg Res,2002,106(1):99-107.

[6] Crofton A,Chrisler J,Hudson S,et al. Effect of Plasma Sterilization on the Hemostatic Efficacy of a Chitosan Hemostatic Agent in a Rat Model [J]. Adv Ther,2016,33(2):268-281.

[7] R Baylis J,Finkelstein-Kulka A,Macias-Valle L,et al. Rapid hemostasis in a sheep model using particles that propel thrombin and tranexamic acid [J]. Laryngoscope,2017,127(4):787-793.

[8] Gangloff C,Grimault O,Theron M,et al. A clinically relevant and bias-controlled murine model to study acute traumatic coagulopathy [J]. Sci Rep,2018,8(1):5783.

[9] Lu G,Pine P,Leeds J M,et al. Andexanet alfa effectively reverses edoxaban anticoagulation effects and associated bleeding in a rabbit acute hemorrhage model [J]. PLoS One,2018,13(3):e0195122.

[10] Hutchinson RW,Shnoda P,Wilson ST,et al. A Comparison of Hemostatic Effectiveness and Safety of Two Fibrin Sealant Patch Products after Severe Renal Hemorrhage in Swine Model of Dilutional and Hypothermic Coagulopathy [J]. J Trauma,2015,4(2):57-83.

[11] Wiseman DM,Gravagna P,Bayon Y,et al. Collagen membrane/fleece composite film reduces adhesions in the presence of bleeding in a rabbit uterine horn model [J]. Fertil Steril,2001,76(1):175-180.

[12] Sheng C,Yu YH,Zhao KS,et al. Acute lung inflammatory response and injury after hemorrhagic shock are more severe in postpartum rabbits [J]. Critical Care Med,2012, 40(5):1570-1577.

[13] Singer AJ,Mcclain SA,Katz A,et al. A porcine epistaxis model:hemostatic effects of octylcyanoacrylate [J]. Head Neck,2004,130(5):553-557.

[14] Rodriguez MI,Jensen JT,Gregory K,et al. A novel tamponade agent for management of post partum hemorrhage:adaptation of the Xstat mini-sponge applicator for obstetric use [J]. BMC Pregnancy Childbirth,2017,17(1):187.

[15] Iynen I,Sogüt O,Kose R,et al. The Efficacy of Ankaferd Blood Stopper in Heparin-Induced Hemostatic Abnormality in a Rat Anterior Epistaxis Model [J]. J Emerg Med. 2011,41(2):221-221.

[16] Bj?觟rses K,Holst J. Various local hemostatic agents with different modes of action;an in vivo comparative randomized vascular surgical experimental study [J]. ESVS,2007,33(3):363-370.

[17] Chaturvedi A,Dowling MB,Gustin JP,et al. Hydrophobically modified chitosan gauze:a novel topical hemostat [J]. J Surg Res,2017,207:45-52.

[18] Li D,Li P,Zang J,et al. Enhanced Hemostatic Performance of Tranexamic Acid-Loaded Chitosan/Alginate Composite Microparticles [J]. J Biomed Biotechnol,2012, 2012(5):981321.

[19] Ferretti L,Qiu X,Villalta J,et al. Efficacy of Blood STOP iX,surgicel,and gelfoam in rat models of active bleeding from partial nephrectomy and aortic needle injury [J]. Urology,2012,80(5):1161.e1-1161.e6.

[20] Spector D,Perry Z,Konobeck T,et al. Comparison of hemostatic properties between collagen and synthetic buttress materials used in staple line reinforcement in a swine splenic hemorrhage model [J]. Surge Obes Relat Dis,2010,6(3):1148-1152.

[21] Kandeel M,Sanad Z,Ellakwa H,et al. Management of postpartum hemorrhage with intrauterine balloon tamponade using a condom catheter in an Egyptian setting [J]. Int J Gynecol Obs,2016,135(3):272-275.

[22] Burke TF,Ahn R,Nelson BD,et al. A postpartum haemorrhage package with condom uterine balloon tamponade:a prospective multi-centre case series in Kenya,Sierra Leone,Senegal,and Nepal [J]. BJOG,2016,123(9):1532-1540.

[23] Aderoba AK,Olagbuji BN,Akintan AL,et al. Condom-catheter tamponade for the treatment of postpartum haemorrhage and factors associated with success:a prospective observational study [J]. BJOG,2016,124(11):1764-1771.

[24] 朱任良,劉春林,伍映芳,等.气囊填塞止血法在急诊鼻出血治疗中的应用[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2013, 27(27):792-793.

[25] 李俊,向锋,何德才,等.自制气囊用于痔术后大出血[J].中国肛肠病杂志,2004,24(11):42.

[26] Solheim E,Anfinsen OG,Holmsen H,et al. Effect of local hemostatics on platelet aggregation [J]. Eur Surg Res,1991,23(1):45-50.

[27] 钱备,朱玉芳,胡继云.五种鼻腔填塞材料的疗效分析及选择[J].上海医学,2007,30(2):107-110.

[28] 汪向飞,张晓丹,周汉新.生物医用可吸收止血材料的研究与临床应用[J].中国组织工程研究,2010,14(21):3973-3976.

[29] 郑茜玲,刘涛,赵玉祥.不同鼻腔填塞材料的止血效果及对鼻黏膜损伤作用的比较[J].西南国防医药,2015, 25(6):624-626.

(收稿日期:2019-01-11 本文编辑:封 华)