廣西巴馬小型豬心臟解剖特點(diǎn)及供心獲取*

馮志強(qiáng)， 銀世杰， 劉琛怡， 丁藝， 吳軍， 莫安勝

廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 1心胸血管外科， 2麻醉科(廣西南寧 530023)

心臟移植是心臟終末期疾病的主要治療手段。由于器官移植技術(shù)的不斷完善，供體不足的矛盾日益突出。而解決這一問題的關(guān)鍵在于改善供心保存技術(shù)，延長供心使用時限。因此需要建立動物心臟移植模型來探索解決的辦法。巴馬小型豬因其在體型大小、生理學(xué)、疾病發(fā)展等方面與人有較大的相似性，作為實驗動物模型在研究人類疾病的病因、病機(jī)、治療及藥物篩選等方面已顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢[1]。本研究探討廣西巴馬小型豬的心臟解剖特點(diǎn)以及其供心獲取的方法，為臨床心臟移植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 于2016年5月至2018年5月選取健康廣西巴馬小型豬26只，體質(zhì)量25～30 kg，雌性和雄性各13只，均由廣西大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院提供。實驗過程中對動物處置符合2006年科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《關(guān)于善待實驗動物的指導(dǎo)性意見》[2]，并通過廣西中醫(yī)藥大學(xué)生物安全審查委員會審查通過。

1.2 麻醉方法 取實驗動物，麻醉前肌肉注射氯胺酮4～8 mg/kg作基礎(chǔ)麻醉。供體豬麻醉誘導(dǎo)后經(jīng)口插入6.5號氣管導(dǎo)管，呼吸機(jī)控制呼吸，從耳緣靜脈持續(xù)予氯胺酮100 mg+咪達(dá)唑侖10 mg+氯化鈉注射液100 mL滴注維持麻醉。

1.3 供心獲取 麻醉成功后,靜脈注入3 mg/kg的肝素，胸骨正中切口。心包外游離前腔靜脈及后腔靜脈。游離至前腔靜脈并放置2條結(jié)扎線(1-0絲線),后腔靜脈游離至膈肌并放置阻斷線(1-0絲線)。剪開心包暴露心包腔，適當(dāng)分離主、肺動脈間隙。升主動脈遠(yuǎn)端游離至降主動脈起始部,升主動脈靠近無名動脈處插入心肌保護(hù)液灌注針頭并固定(1-0絲線)。結(jié)扎前靜脈和后腔靜脈，阻斷主動脈并灌注心肌保護(hù)液(4℃ UW液),灌注量30 mL/kg，迅速切斷下腔靜脈和切開右肺靜脈減壓，心臟表面用冰水降溫，剪開右側(cè)胸膜，便于血液流于右側(cè)胸腔，保持術(shù)野清晰。灌注結(jié)束后，分離并剪斷左肺靜脈，阻斷鉗遠(yuǎn)端剪斷主動脈，在左右肺動脈分叉處剪斷肺動脈，分離并剪斷心臟后組織，完整取出心臟并置入冰鹽水中。繼續(xù)灌注4℃ UW液1 000 mL直至流出液體清亮。修剪左心房，在左上肺靜脈處縫線做標(biāo)記。修剪下腔靜脈并在左、右做標(biāo)記便于后續(xù)吻合防止扭曲。主動脈需要保留主動脈弓的兩分支及胸降主動脈遠(yuǎn)端。經(jīng)檢查無意外損傷及先天畸形后將供心置于4℃ UW液中保存(3層袋子保護(hù)：第1層袋子包容心臟及4℃ UW液，排氣扎袋口；第2層袋子包容第1層袋子和碎冰；第3層袋子包容第1、2層袋子和碎冰)，見圖1。

圖1 供心取出后保存方法

沿左、右肺靜脈剪開左心房壁,剪去多余的肺靜脈壁并在左上肺靜脈處縫線做標(biāo)記。主動脈需要保留至主動脈弓包括兩分支。分離主、肺動脈干間隙，距離盡可能短些。在肺動脈分叉部頂端剪開左、右肺動脈,保留多余的右肺動脈壁(因為右肺動脈壁與左心房壁致密融合)。檢查上腔靜脈的標(biāo)記(右奇靜脈結(jié)扎，右無名靜脈結(jié)扎)。最后修剪下腔靜脈并在左、右做標(biāo)記便于后續(xù)吻合防止扭曲。

1.4 離體供心灌注

1.4.1 灌注液配制 從供血豬采取肝素化全血裝入采血袋中，經(jīng)白細(xì)胞濾器去除白細(xì)胞和血小板后裝入心臟灌注裝置。灌注液中加入紅細(xì)胞保存液、赫斯、甲潑尼松龍、成人型復(fù)合維生素、胰島素、腎上腺素、二磷酸果糖、100 g/L葡萄糖、10%葡萄糖酸鈣、5%碳酸氫鈉、10%氯化鉀和25%硫酸鎂。

1.4.2 供心離體灌注方法 把心臟倒置，利于左心室的血液在心室舒張期，在重力的作用下排出左心室，達(dá)到最理想的左心室減壓。具體灌注方式見圖2。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)情況 供體心臟獲取耗時25～30 min。在26例供心離體灌注實驗中，主動脈開放后, 20例自動復(fù)跳,6例在人工心臟按壓后復(fù)跳，均為竇性心律，心率100～140次/min，冷缺血時間45～60 min，平均動脈壓維持在70 mmHg。

2.2 心臟解剖特點(diǎn) 廣西巴馬小型豬的前腔靜脈的心包內(nèi)段都比較短,而連接前腔靜脈的右無名靜脈相對較長且在心包外容易分離暴露(圖3、4)； 廣西巴馬小型豬的后腔靜脈的心包內(nèi)段都比較短,而且心包外段長并且容易分離暴露(圖3、4)；升主動脈短,主動脈弓有2分支(人類是3分支) (圖5)；右肺動脈與左心房融合明顯，不容易分離。肺靜脈細(xì)小且不容易暴露。左奇靜脈回流入冠狀靜脈竇。

3 討論

心臟移植是治療終末性心臟疾病的主要手段，而心臟移植的關(guān)鍵在于有足夠的合適于移植的供心來保證。但目前隨著移植水平的不斷提高，供心的不足越來越制約著心臟移植的發(fā)展。影響供心不足的因素除了其本身來源的匱乏外，主要與供心的獲取及保存技術(shù)密切相關(guān)。因此研究如何最大限度的利用現(xiàn)有的供心是解決這一問題的關(guān)鍵。由于人供心來源本身就相對較少，因此建立一種穩(wěn)定的與人類生理解剖相近的動物心臟移植模型至關(guān)重要。巴馬小型豬因其在體型大小、生理學(xué)、疾病發(fā)展等方面與人有較大的相似性，作為心臟移植的動物模型具有獨(dú)特的優(yōu)勢[3]。盡管廣西巴馬小型豬的心血管系統(tǒng)解剖組織結(jié)構(gòu)與人極為相似。但是畢竟存在差異。因此，廣西巴馬小型豬的供心獲取需根據(jù)其解剖特點(diǎn)進(jìn)行。

圖2 巴馬小型豬供心離體灌注方法

圖3 巴馬小型豬心包內(nèi)解剖

圖4 巴馬小型豬上下腔靜脈解剖

圖5 巴馬小型豬主動脈解剖

在本次26只巴馬小型豬供心離體灌注實驗中，心臟均能復(fù)跳，但有6例無法自主恢復(fù)跳動，其主要原因為高鉀血癥。高鉀血癥可抑制心肌收縮，心率緩慢、心律不齊，嚴(yán)重時心臟停搏于舒張狀態(tài)[4]。體外循環(huán)預(yù)充液我們采用巴馬小型豬去白細(xì)胞血液等成分配置，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，而在體外供心離體灌注時出現(xiàn)高鉀血癥，我們分析最主要的原因為供心殘留的停跳液所致。停跳液中含有大量的鉀，取出的供心心腔及血管里含有大量的停跳液，一旦灌注開始，含有的高鉀停跳液就混入到預(yù)充液中，導(dǎo)致高鉀血癥的產(chǎn)生。發(fā)現(xiàn)這個原因之后，我們在供心灌注之前就采用約500 mL林格液進(jìn)行灌注沖洗。經(jīng)過改進(jìn)，心臟都能自動復(fù)跳。

在供心取出實驗中，我們也發(fā)現(xiàn)廣西巴馬小型豬的前腔靜脈的心包內(nèi)段比較短,而連接前腔靜脈的右無名靜脈相對較長且在心包外容易分離暴露。廣西巴馬小型豬的后腔靜脈的心包內(nèi)段也比較短,而且心包外段長并且容易分離暴露。且在心包內(nèi)游離前腔靜脈和后腔靜脈極容易引起靜脈的破裂[5]。因此，我們在心包外分離右無名靜脈雙重結(jié)扎線并在兩結(jié)扎線之間切斷該靜脈,接著結(jié)扎切斷右奇靜脈以免靜脈回流。最后，結(jié)扎后腔靜脈并在結(jié)扎線近端切斷后腔靜脈。把無名靜脈、右奇靜脈和后腔靜脈結(jié)扎后切斷避免血液進(jìn)入心包腔、保持手術(shù)野相對清晰。此外，尚可以把血液保存于供體的血管內(nèi)，待心肺取出以后利用重力把血管內(nèi)的抗凝血液收集到采血袋中以供離體心臟灌注或者體外循環(huán)用。

廣西巴馬小型豬的升主動脈比較短。在主動脈阻斷以后近端較短不便于吻合。因此，供心的主動脈需要保留至降主動脈的起始部。在主動脈阻斷鉗開放前我們先結(jié)扎其中的一分支，保留另外一分支在主動脈開放以后進(jìn)行排氣。廣西巴馬小型豬的主動脈組織脆，多次鉗夾容易破裂。在以前的實驗中我們有過主動脈多次鉗夾破裂的經(jīng)歷，鉗夾2～3次就可能破裂。在小兒的供心獲取，主動脈阻斷是在升主動脈末端[6]，而在廣西巴馬小型豬則需要分別阻斷降主動脈以及主動脈弓的兩分支以免需要吻合的主動脈長度不足。

供心獲取需要左、右心系統(tǒng)進(jìn)行減壓以便保證心肌灌注，尤其是心內(nèi)膜的灌注，此外，還避免心臟過度膨脹導(dǎo)致心肌纖維牽拉斷裂。人類供心獲取一般是剪斷下腔靜脈進(jìn)行右心系統(tǒng)減壓，剪斷右上肺靜脈或者左下肺靜脈到達(dá)左心系統(tǒng)減壓。但廣西巴馬小型豬的肺靜脈細(xì)小且不容易暴露，所以解決左心引流的問題需要剪開供心的左心耳。

右肺動脈與左心房融合明顯,不容易分離。在供心修剪是有必要保留多余的右肺動脈壁以免分離造成左心房的破裂。