猪慢性心衰模型的建立及两种反搏装置效果的实验研究

摘要

第一部分心肌缺血与心肌毒性药物联合建立猪的慢性心衰模型
　　目的：通过结扎猪的冠状动脉并连续静脉应用阿霉素，以验证该方法建立动物慢性心衰模型的效果。
　　方法：随机选择健康成年巴拿马小型香猪12只为研究对象,体重45.6±2.1kg,雌雄兼有。超声心动图检查每只猪的心脏功能，左进胸植入各种血流动力学装置，结扎前降支和(或)回旋支分支建立急性心衰模型。饲养动物三个月，期间每周静脉应用阿霉素一次。三个月后，再次行超声心动图检查每只猪的心脏功能，并采用正中入路再次进胸植入各种血流动力学装置。应用生理记录仪连续采集冠脉结扎前、后和三个月后各血流动力学指标。比较动物实验前后超声心动图、冠脉结扎前后及三个月后各血流动力学指标变化，以评估该种方案建立慢性衰竭模型的效果。
　　结果：12只动物成功建立了急性心肌缺血模型。结扎前降支和(或)回旋支分支后，心输出量（cardiac output，CO)与平均动脉压(mean aortic pressure，MAP)较实验前分别下降了9.19％(P＜0.01)，8.99%(P＜0.01)。平均左房压（Mean left atrial pressure，MLAP）和左室舒张末压（Left ventricular end diastolic pressure，LVEDP）分别增加了17.47%(P＜0.01)和7.13%(P<0.01)。验证了结扎动物的冠脉分支可以建立稳定的急性心肌缺血动物模型。经静脉应用阿霉素后超声心动图证实左室舒张末期内径（Left ventricular end diastolic diameter， LVEDD）、左心室射血分数（Left ventricular ejection fraction，LVEF）、CO从实验前的40.57±1.57、67.53±1.95和4.51±0.21分别变为58.79±2.01，47.62±1.86和4.05±0.13，变化率为44%，25.52%和31.72%(P＜0.01)。心脏血流动力指标显示，经过静脉应用阿霉素后，猪的CO、MAP、MLAP及 LVEDP等血流动力学指标都发生了明显变化。CO由4.51±0.21下降到了4.05±0.13，约10.20%（P<0.01）。MAP也降低约11.99%（P<0.01），由先前的90.35±2.31下降到79.52±3.97。而MLAP和LVEDP均大幅度上升，分别由原来的23.12±2.19和55.05±4.33上升至27.93±1.18和61.09±3.34，上升率约为20.80%和10.99%（P<0.01）。验证了结扎冠脉联合静脉应用阿霉素的方案可以建立猪的慢性心衰模型。
　　结论：通过结扎冠状动脉前降支或回旋支的分支的方法可以建立稳定的急性心肌缺血模型；急性心肌缺血的实验动物能够耐受长周期，小剂量静脉应用阿霉素；通过结扎冠状动脉后静脉应用阿霉素的方法可以建立慢性心力衰竭的模型。
　　第二部分 IABP和PACD两种辅助装置在慢性心衰模型上的效果的比较
　　目的：通过建立的猪的慢性心衰模型比较主动脉内反搏装置（intraaortic balloon pump， IABP）及主动脉旁反搏装置（paraaortic counterpulsation device，PACD)的辅助效果。
　　方法：选择第一阶段实验成功建立了慢性心衰模型的巴马猪10只为研究对象,体重62.3±1.9kg,雌雄兼有。正中入路进胸植入各种血流动力学装置，经试验动物的髂总动脉植入一双腔顶端带气囊和压力传感器探头的IABP球囊导管至胸降主动脉内，PACD是一半球形，被一隔膜分成血囊和气囊的循环辅助装置，其血囊由单一出口的无瓣人工血管吻合于降主动脉。其气囊的通气管道连接至IABP控制台。通过主动脉压力波形触发，同步充放气实现容量置换反搏辅助。应用生理记录仪连续采集两种装置反搏前后各血流动力学指标。比较实验动物在两种装置反搏前后各血流动力学指标变化，以比较两种辅助装置的辅助效果。
　　结果：10只动物全部参加并存活，实验结束后推高钾与处死。经IABP和PACD辅助后，实验动物的心室后负荷明显降低，心输出量增加，心功能明显改善，左心室舒张期压上升，各血流动力学指标均有显著改善。经 IABP和 PACD辅助后， CO分别增加了7.65%和15.06%，由4.05±0.13增加到4.36±0.22和4.66±0.18L/min(p＜0.01)。MAP显著增加13.54%和18.96%，由79.52±3.97增加到90.29±4.30和94.60±4.18mmHg(p＜0.05)。MLAP分别下降了9.24%和18.47%，由27.93±1.18下降到25.35±1.10和22.77±1.06 mmHg(p＜0.01)。LVEDP显著变化，分别下降了7.69%和13.88%，由61.09±3.34分别降至56.39±3.32和52.61±4.51mmHg(p＜0.05)。主动脉收缩压(systole aortic pressure，SAP)下降4.73%和9.00%，由87.95±3.50降至83.79±3.23和80.03±3.34mmHg(p＜0.02)。主动脉舒张压(diastolic aortic pressure， DAP)显著下降了9.39%和17.05%，由62.94±3.79降至57.03±3.94和52.21±4.41mmHg(p＜0.02)。反映冠状动脉血流量的间接指标主动脉流量（Aortic blood flow，AABF）-肺动脉流量（pulmonary arterial flow，PABF）。AABF-PABF经两种反搏装置辅助后分别显著增41.27%（P＜0.05)，87.30%（P＜0.05)，由0.63±0.21升至0.89±0.26和1.18±0.31(L/min)，平均舒张期主动脉压(mean diastolic aortic pressure， MDAP)分别增加18.06%和35.38%(p＜0.05)。在MAP降至60mmHg水平时，检测两种反搏辅助的效果，经IABP辅助后，CO，MAP和MADP等反映纠正心功能的指标上，无明显统计学差别（P>0.05）。经PACD辅助后，3种指标分别由3.31±0.21升至3.84±0.23 L/min；60.17±6.22提高到79.53±6.79mmHg和45.31±5.37提升至58.43±6.02mmHg，分别上升了16.01%，32.18%和28.96%（P<0.05），且 PACD与IABP效果间差距有统计学意义（P<0.05）。
　　结论：反搏辅助后SAP，DAP，LVEDP均显著降低，两种反搏辅助装置都可显著降低慢性心衰动物后负荷；且PACD效果更显著。反搏辅助后CO，MAP，MDAP均显著提高，两种反搏辅助装置都可显著改善心功能；且PACD效果更显著。反搏辅助后 AABF,PABF,MDAP,PADP均显著提高，两种反搏辅助装置都可明显改善冠脉血流量，改善心肌灌注，降低心肌氧耗，且 PACD效果更显著。在平均动脉压低于60mmHg水平时，尚不能认为IABP能起到辅助效果，而PACD能够起到辅助效果。

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前言

第一部分 心肌缺血与心肌毒性药物联合建立猪的慢性心衰模型

材料和方法

1.实验材料

2.实验方法

3. 统计分析

结果

讨论

结论

第二部分 IABP和PACD两种辅助装置在慢性心衰模型上的效果的比较

材料和方法

1 实验材料

2.实验方法

3. 统计分析

结果

讨论

结论

参考文献

致谢

附录A 英文缩略词表

附录B 个人简历及发表论文

附录C 综述:动物心衰模型的建立方法及实验意义