巴马小型猪失血性休克模型建立及评价

张 贺， 金 海， 李雪华， 武 岳， 王新伟， 田 竞

北部战区总医院1.卫勤训练中心；2.神经外科，辽宁 沈阳 110016

战场中，超过80%的伤员死于创伤后早期阶段，其主要原因为失血性休克(hemorrhagic shock，HS)。伤员接受救治的时间与病死率紧密相关[1]。有研究显示，创伤后伤员0.5 h内得到急救，1.0 h得到救治，可降低约2/3的病死率[2]。作战部队创伤的快速救治成为现代军事医学研究的重点方向[3]。以往研究中，HS模型制作多数选用啮齿类小动物[4]。本研究利用背景数据丰富、体型较大、手术操作便利的巴马小型猪建立HS模型，旨在建立一种更加标准化、易于重复的HS模型，为后续研究奠定良好基础。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物及试剂 选取10头成年健康雄性巴马小型猪小型为研究对象。平均体质量(25.30±2.16)kg，购自北京实创世纪小型猪养殖基地。实验前7 d，进行适应性饲养，定时进食，自由饮水，保持正常昼夜节律。实验前12 h禁食。本研究通过实验动物福利及伦理学审查。大动物吸入式麻醉机(江苏凯泰医疗设备有限公司)；MP150十六道生理记录仪(美国BIOPAC Systems公司)；i-STAT 1 Analyzer 手持式血液分析仪(美国ABBOTT公司)；Sysmex 2 000iv全自动血液分析仪(日本Sysmex公司)；微量注射泵(深圳圣诺医疗设备有限公司)；数字体温计(大连欧姆龙有限公司)；异氟烷(上海玉研科学仪器有限公司)；丙泊酚注射液(广东嘉博制药有限公司)；咪达唑仑注射液(江苏恩华药业股份有限公司)；硫酸阿托品注射液[远大医药(中国)有限公司]。

1.2 实验动物麻醉及术前准备 术前30 min，肌肉注射0.5 mg/kg咪达唑仑注射液与1.0 g硫酸阿托品注射液，5.0 mg/kg丙泊酚注射液进行诱导麻醉，行气管插管术，插至喉管6.5 cm处，注射器打气至气囊充盈，防止漏气。连接大动物吸入式麻醉机，呼吸比2∶1，潮气量为350 ml，1.5%异氟烷维持麻醉。巴马小型猪仰卧位固定于手术台，术区消毒、备皮；切皮后，钝性分离颈部肌肉，显露颈动脉及静脉并留置肝素钠填充的导管，连接生理记录仪，颈动脉导管用于采集动脉血样及手术过程中的血压测定，颈静脉导管用于放血。静脉推注100单位/(kg·h)肝素钠溶液进行抗凝处理。待血压稳定时，采集血液及各项生命体征指标作为休克前数据。

1.3 造模过程 从颈动脉导管快速放血至动脉收缩压50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)左右，放出的血液回收到含抗凝剂的塑料血袋中，通过继续放血或回输血液来维持血压30 min。采集动脉血样进行血气分析，动态监测动脉血乳酸和动脉血碱等数据指标。同时，采集静脉血样检测静脉血氧饱和度。当动脉血乳酸指标为9～11 mmol/L，动脉血碱剩余≤12 mmol/L，静脉血氧饱和度<60%时，认定HS造模成功[5]。模型建立后，采集各项指标作为休克后数据。

1.4 数据采集 基础生命体征指标：心率、体温。血流动力学指标：收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)、平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)、每搏量指数(stroke volume index，SVI)、毛细血管再充盈时间(capillary refill time，CRT)、血氧饱和度(saturation of pulse oxygen，SpO2)。动脉血气指标：动脉血乳酸(lactic acid，Lac)、动脉血碱剩余(base excess，BE)、静脉血氧饱和度(saturation of venous oxygen，SvO2)、动脉血pH值、动脉血二氧化碳分压(pressure of carbon dioxide，PaCO2)、动脉血氧分压(partial arterial oxygen pressure，PaO2)。凝血指标：凝血酶原时间(prothrombin time，PT)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time，APTT)、纤维蛋白原(fibrinogen，FIB)。

2 结果

2.1 基础数据分析 造模成功8头，总成功率为80.0%(8/10)。模型成功巴马小型猪平均体质量为(25.30±2.16)kg，每头巴马小型猪总出血量为(735.48±55.50)ml，每千克体质量出血量为(21.60±2.67)ml，造模时间为(121±48)min。

2.2 休克前后巴马小型猪生命体征及血流动力学指标比较 休克后，巴马小型猪的体温、SBP、DBP、MAP、SVI、SpO2均下降，心率、CRT增加，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 休克前后巴马小型猪生命体征及血流动力学指标比较

2.3 休克前后巴马小型猪血气指标比较 休克后巴马小型猪的Lac显著高于休克前，BE、SvO2、pH低于休克前，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 休克前后巴马小型猪血气指标比较

2.4 休克前后巴马小型猪凝血指标比较 巴马小型猪休克前、后的PT、APTT、FIB比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 休克前后巴马小型猪凝血指标比较

3 讨论

战场中，80%以上的伤员死于战创伤后早期阶段，战创伤所致心脏、大血管的损伤，大量失血短时间即可造成HS，救治难度大、病死率高[6]。战场环境的医疗条件限制了伤员无法得到及时有效的治疗而导致死亡[7]。据统计，伤后救治时间与伤员病死率直接相关[8-9]。全球每年死于创伤的人数超过580万，创伤伤员的发生率呈不断上升趋势[10]。在我国，每年有高达80万人死于创伤，约占全球创伤死亡人数的1/7，已成为第五大死亡原因[11]。HS是导致创伤死亡的主要原因[12]。

大出血是导致HS的首要原因。本研究成功建立了中重度定压HS模型，实验动物每千克体质量出血量为(21.60±2.67)ml，约相当于丢失循环血量的36%，与Anderson等[13]研究基本一致。经过前期快速失血，将SBP迅速降低至50 mmHg左右，此时降低失血速度，保持SBP稳定，尽可能地减小血压波动。如果血压继续过快降低，回输一定量自体血液以维持血压，待血压稳定后继续放血。随着失血量的增加，动物出现严重的酸中毒，Lac升高、BE负值增大、血液pH降低。而由于呼吸机维持供氧，动脉血中PaCO2和PaO2并未发生较大的改变。模型成功建立时，SvO2降低至31%，提示机体严重缺氧，氧供需严重不平衡。其他的生命体征及血流动力学指标变化，如体温降低、CRT升高、SpO2降低，均与临床上HS的表现相一致[14]。本研究中，所有动物在休克后30 min内仍然以高凝为主，与休克前凝血指标变化不显著。分析原因：种属差异，与人相比，猪血液系统本身处于相对高凝状态[15]，猪血液中蛋白质C水平只有人类的36%，而血小板及纤维蛋白原水平却显著高于人类；本研究观察时间窗为30 min，由于大量出血及组织损伤导致早期机体的内皮系统及凝血系统被激活，机体可能在短时间内处于高凝状态。但随着时间延长，凝血因子及纤维蛋白原大量消耗伴随纤溶系统的进一步激活，可能会呈现更为明显的出血倾向，在今后的研究中可延长观察时间；本研究整个观察过程中未进行任何形式的液体复苏，而在实际创伤救治过程中，常由于早期大量的晶体液复苏导致“稀释性凝血病”，在后续研究中可引入不同种类液体复苏对凝血系统的影响研究，对创伤患者的复苏策略选择将更具有现实意义[16-17]。

综上所述，本研究利用巴马小型猪成功的建立了定压性HS模型，造模成功率为80.0%，是成模率较高的中重度HS模型。采用生命体征、血流动力学、血常规及凝血等指标进行模型评价，更加客观、准确地模拟了临床患者进入HS的状态，为下一步研究提供了良好的动物模型。