广西巴马小型猪心脏解剖特点及供心获取*

冯志强， 银世杰， 刘琛怡， 丁艺， 吴军， 莫安胜

广西中医药大学第一附属医院 1心胸血管外科， 2麻醉科(广西南宁 530023)

心脏移植是心脏终末期疾病的主要治疗手段。由于器官移植技术的不断完善，供体不足的矛盾日益突出。而解决这一问题的关键在于改善供心保存技术，延长供心使用时限。因此需要建立动物心脏移植模型来探索解决的办法。巴马小型猪因其在体型大小、生理学、疾病发展等方面与人有较大的相似性，作为实验动物模型在研究人类疾病的病因、病机、治疗及药物筛选等方面已显示出独特的优势[1]。本研究探讨广西巴马小型猪的心脏解剖特点以及其供心获取的方法，为临床心脏移植提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 于2016年5月至2018年5月选取健康广西巴马小型猪26只，体质量25～30 kg，雌性和雄性各13只，均由广西大学动物科学技术学院提供。实验过程中对动物处置符合2006年科学技术部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》[2]，并通过广西中医药大学生物安全审查委员会审查通过。

1.2 麻醉方法 取实验动物，麻醉前肌肉注射氯胺酮4～8 mg/kg作基础麻醉。供体猪麻醉诱导后经口插入6.5号气管导管，呼吸机控制呼吸，从耳缘静脉持续予氯胺酮100 mg+咪达唑仑10 mg+氯化钠注射液100 mL滴注维持麻醉。

1.3 供心获取 麻醉成功后,静脉注入3 mg/kg的肝素，胸骨正中切口。心包外游离前腔静脉及后腔静脉。游离至前腔静脉并放置2条结扎线(1-0丝线),后腔静脉游离至膈肌并放置阻断线(1-0丝线)。剪开心包暴露心包腔，适当分离主、肺动脉间隙。升主动脉远端游离至降主动脉起始部,升主动脉靠近无名动脉处插入心肌保护液灌注针头并固定(1-0丝线)。结扎前静脉和后腔静脉，阻断主动脉并灌注心肌保护液(4℃ UW液),灌注量30 mL/kg，迅速切断下腔静脉和切开右肺静脉减压，心脏表面用冰水降温，剪开右侧胸膜，便于血液流于右侧胸腔，保持术野清晰。灌注结束后，分离并剪断左肺静脉，阻断钳远端剪断主动脉，在左右肺动脉分叉处剪断肺动脉，分离并剪断心脏后组织，完整取出心脏并置入冰盐水中。继续灌注4℃ UW液1 000 mL直至流出液体清亮。修剪左心房，在左上肺静脉处缝线做标记。修剪下腔静脉并在左、右做标记便于后续吻合防止扭曲。主动脉需要保留主动脉弓的两分支及胸降主动脉远端。经检查无意外损伤及先天畸形后将供心置于4℃ UW液中保存(3层袋子保护：第1层袋子包容心脏及4℃ UW液，排气扎袋口；第2层袋子包容第1层袋子和碎冰；第3层袋子包容第1、2层袋子和碎冰)，见图1。

图1 供心取出后保存方法

沿左、右肺静脉剪开左心房壁,剪去多余的肺静脉壁并在左上肺静脉处缝线做标记。主动脉需要保留至主动脉弓包括两分支。分离主、肺动脉干间隙，距离尽可能短些。在肺动脉分叉部顶端剪开左、右肺动脉,保留多余的右肺动脉壁(因为右肺动脉壁与左心房壁致密融合)。检查上腔静脉的标记(右奇静脉结扎，右无名静脉结扎)。最后修剪下腔静脉并在左、右做标记便于后续吻合防止扭曲。

1.4 离体供心灌注

1.4.1 灌注液配制 从供血猪采取肝素化全血装入采血袋中，经白细胞滤器去除白细胞和血小板后装入心脏灌注装置。灌注液中加入红细胞保存液、赫斯、甲泼尼松龙、成人型复合维生素、胰岛素、肾上腺素、二磷酸果糖、100 g/L葡萄糖、10%葡萄糖酸钙、5%碳酸氢钠、10%氯化钾和25%硫酸镁。

1.4.2 供心离体灌注方法 把心脏倒置，利于左心室的血液在心室舒张期，在重力的作用下排出左心室，达到最理想的左心室减压。具体灌注方式见图2。

2 结果

2.1 手术情况 供体心脏获取耗时25～30 min。在26例供心离体灌注实验中，主动脉开放后, 20例自动复跳,6例在人工心脏按压后复跳，均为窦性心律，心率100～140次/min，冷缺血时间45～60 min，平均动脉压维持在70 mmHg。

2.2 心脏解剖特点 广西巴马小型猪的前腔静脉的心包内段都比较短,而连接前腔静脉的右无名静脉相对较长且在心包外容易分离暴露(图3、4)； 广西巴马小型猪的后腔静脉的心包内段都比较短,而且心包外段长并且容易分离暴露(图3、4)；升主动脉短,主动脉弓有2分支(人类是3分支) (图5)；右肺动脉与左心房融合明显，不容易分离。肺静脉细小且不容易暴露。左奇静脉回流入冠状静脉窦。

3 讨论

心脏移植是治疗终末性心脏疾病的主要手段，而心脏移植的关键在于有足够的合适于移植的供心来保证。但目前随着移植水平的不断提高，供心的不足越来越制约着心脏移植的发展。影响供心不足的因素除了其本身来源的匮乏外，主要与供心的获取及保存技术密切相关。因此研究如何最大限度的利用现有的供心是解决这一问题的关键。由于人供心来源本身就相对较少，因此建立一种稳定的与人类生理解剖相近的动物心脏移植模型至关重要。巴马小型猪因其在体型大小、生理学、疾病发展等方面与人有较大的相似性，作为心脏移植的动物模型具有独特的优势[3]。尽管广西巴马小型猪的心血管系统解剖组织结构与人极为相似。但是毕竟存在差异。因此，广西巴马小型猪的供心获取需根据其解剖特点进行。

图2 巴马小型猪供心离体灌注方法

图3 巴马小型猪心包内解剖

图4 巴马小型猪上下腔静脉解剖

图5 巴马小型猪主动脉解剖

在本次26只巴马小型猪供心离体灌注实验中，心脏均能复跳，但有6例无法自主恢复跳动，其主要原因为高钾血症。高钾血症可抑制心肌收缩，心率缓慢、心律不齐，严重时心脏停搏于舒张状态[4]。体外循环预充液我们采用巴马小型猪去白细胞血液等成分配置，内环境稳定，而在体外供心离体灌注时出现高钾血症，我们分析最主要的原因为供心残留的停跳液所致。停跳液中含有大量的钾，取出的供心心腔及血管里含有大量的停跳液，一旦灌注开始，含有的高钾停跳液就混入到预充液中，导致高钾血症的产生。发现这个原因之后，我们在供心灌注之前就采用约500 mL林格液进行灌注冲洗。经过改进，心脏都能自动复跳。

在供心取出实验中，我们也发现广西巴马小型猪的前腔静脉的心包内段比较短,而连接前腔静脉的右无名静脉相对较长且在心包外容易分离暴露。广西巴马小型猪的后腔静脉的心包内段也比较短,而且心包外段长并且容易分离暴露。且在心包内游离前腔静脉和后腔静脉极容易引起静脉的破裂[5]。因此，我们在心包外分离右无名静脉双重结扎线并在两结扎线之间切断该静脉,接着结扎切断右奇静脉以免静脉回流。最后，结扎后腔静脉并在结扎线近端切断后腔静脉。把无名静脉、右奇静脉和后腔静脉结扎后切断避免血液进入心包腔、保持手术野相对清晰。此外，尚可以把血液保存于供体的血管内，待心肺取出以后利用重力把血管内的抗凝血液收集到采血袋中以供离体心脏灌注或者体外循环用。

广西巴马小型猪的升主动脉比较短。在主动脉阻断以后近端较短不便于吻合。因此，供心的主动脉需要保留至降主动脉的起始部。在主动脉阻断钳开放前我们先结扎其中的一分支，保留另外一分支在主动脉开放以后进行排气。广西巴马小型猪的主动脉组织脆，多次钳夹容易破裂。在以前的实验中我们有过主动脉多次钳夹破裂的经历，钳夹2～3次就可能破裂。在小儿的供心获取，主动脉阻断是在升主动脉末端[6]，而在广西巴马小型猪则需要分别阻断降主动脉以及主动脉弓的两分支以免需要吻合的主动脉长度不足。

供心获取需要左、右心系统进行减压以便保证心肌灌注，尤其是心内膜的灌注，此外，还避免心脏过度膨胀导致心肌纤维牵拉断裂。人类供心获取一般是剪断下腔静脉进行右心系统减压，剪断右上肺静脉或者左下肺静脉到达左心系统减压。但广西巴马小型猪的肺静脉细小且不容易暴露，所以解决左心引流的问题需要剪开供心的左心耳。

右肺动脉与左心房融合明显,不容易分离。在供心修剪是有必要保留多余的右肺动脉壁以免分离造成左心房的破裂。