不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法

申请号 CN201510076612.3 申请日 2015-02-12 公开(公告)号 CN104605956A 公开(公告)日 2015-05-13
申请人 童亚林; 发明人 童亚林; 朱富军; 詹球; 龚震宇; 冯小艳; 刘亮; 梁静; 阳齐琼; 李泳; 吕璐; 莫永亮;
摘要 本 发明 公开了一种不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,包括以下步骤:1)麻醉动物,将动物固定于手术台上,解剖并显露右颈内静脉或左颈内静脉以及右股动脉或左股动脉,分别置入中心静脉 导管 和动脉导管并将它们分别与监护仪连接;2)将动物气管切开,插入气管导管;3)在动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵,并按48~52ml/h输注乳酸钠林格氏液,待动物呼吸停止后,采用烫伤仪向动物气管内通入压 力 与 温度 分别为0.02MPa/cm2、105℃的蒸气致伤动物,致伤后立即接 呼吸机 控制呼吸20min;在按48~52ml/h的量输注乳酸钠林格氏液1h后改按13~17ml/h的量继续输注乳酸钠林格氏液,即得。
权利要求

1.不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于包括以下步骤:
1)麻醉动物,将动物固定于手术台上,解剖并显露右颈内静脉或左颈内静脉以及右股动脉或左股动脉,分别置入中心静脉导管和动脉导管,然后将中心静脉导管和动脉导管分别与监护仪连接;
2)在动物颈正中、环状软骨下行气管切开,插入气管导管;
3)在动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵,并按48~52ml/h输注乳酸钠林格
2
氏液,待动物呼吸停止后,采用烫伤仪向动物气管内通入压温度分别为0.02MPa/cm、
105℃的蒸气,并按照0.25s、0.5s、1s的烫伤时间分别致伤动物,致伤后立即接呼吸机控制呼吸20min;在按48~52ml/h的量输注乳酸钠林格氏液1h后改按13~17ml/h的量继续输注乳酸钠林格氏液,即建立得到严重、危重与极危重三个不同层级严重吸入性损伤动物模型。
2.根据权利要求1所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于:步骤1)中,所述的中心静脉导管和动脉导管分别直接与监护仪连接,或者是分别通过压力换能器与监护仪连接。
3.根据权利要求1所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于:步骤3)中,所述呼吸机采用容量控制模式,设置呼吸机参数为:潮气量10mL/kg,通气频率50次/min,吸呼比1:1.5,吸浓度分数50%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于:所述的动物为兔。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于:所述的动物为新西兰大白兔。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于:步骤3)中,所述的烫伤仪为自动控时调压烫伤仪。

说明书全文

不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,属于动物模型的构建技术领域。

背景技术

[0002] 严重吸入性损伤、感染以及MODS(多器官功能障碍综合征)是导致烧伤患者死亡最主要的三因素,其中严重吸入性损伤不仅易诱发ALI/ARDS(急性损伤/急性呼吸窘迫综合征),也极易引起肺部进而全身感染,如病情进入中后期则难以避免的出现肺纤维化,当病情仍然得不到控制最终将发展成为MODS,不难看出,在严重吸入性损伤—ALI/ARDS—肺部及全身感染—(肺纤维化)—MODS这一病情发展模式中,严重吸入性损伤成为最重要的启动因素或罪魁祸首,诚如研究资料指出,单纯吸入性损伤这一独立因素就使烧伤患者的病死率增加20%左右,重度吸入性损伤患者死亡率则可高达60~80%,因此重度吸入性损伤已成为严重影响烧伤救治成功最重要的因素。
[0003] 目前国内外将左右主支气管至肺泡这一广泛区域的损伤归入重度吸入性损伤。然而当不同级别(部位)支气管(如:大气道的叶、段支气管,小气道的小、细、终末支气管与呼吸区的呼吸性支气管)与肺泡损伤后,会造成以损伤支气管为中心的不同区域范围内相邻的肺泡与支气管的损伤(刘群,邓诗琳,王玉莲,等.纤维支气管镜诊断和治疗吸入性损伤[J].中华整形外科杂志,1999,15(3):218),所引起的病理以及病理生理变化、肺部及全身并发症(如ALI/ARDS、肺部及全身感染、肺纤维化和MODS等)发生时间与发生率、治疗措施(如呼吸机、ECMO的使用时机及使用时间等)以及死亡率等方面存在明显差别,也使各单位基于现有重度吸入性损伤诊断标准所开展的诊断与救治方面的基础与临床研究结果缺乏可比性和指导意义(Woodson LC.Diagnosis and grading of inhalation injury[J].J Burn Care Res,2009,30(1):143-145)。为了更加科学和准确的开展重度吸入性损伤发病机制、治疗方案以及伤后预测等方面的研究,申请人提出了将原有重度吸入性损伤进一步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤的假设,并提出了构建不同层级严重吸入性损伤动物模型的方法。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是在原有重度吸入性损伤基础上提供了一种更加科学的细化的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法。该方法通过控制动物对同样压温度蒸汽的吸入时间,将重度吸入性损伤进一步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤,方法简单易操作,建立的三个层级的严重吸入性损伤动物模型稳定可靠。
[0005] 本发明所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法,其特征在于包括以下步骤:
[0006] 1)麻醉动物,将动物固定于手术台上,解剖并显露右颈内静脉或左颈内静脉以及右股动脉或左股动脉,分别置入中心静脉导管和动脉导管,然后将中心静脉导管和动脉导管分别与监护仪连接;
[0007] 2)在动物颈正中、环状软骨下行气管切开,插入气管导管;
[0008] 3)在动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵,并按48~52ml/h输注乳酸钠林格氏液,待动物呼吸停止后,采用烫伤仪向动物气管内通入压力与温度分别为0.02MPa/2
cm、105℃的蒸气,并按照0.25s、0.5s、1s的烫伤时间分别致伤动物,致伤后立即接呼吸机控制呼吸20min;在按48~52ml/h的量输注乳酸钠林格氏液1h后改按13~17ml/h的量继续输注乳酸钠林格氏液,即建立得到严重、危重与极危重三个不同层级严重吸入性损伤动物模型。
[0009] 本申请中所述的动物是兔,优选采用新西兰大白兔。所有的动物在麻醉前需要进行建立烫伤模型前的常规准备工作,如先将动物各手术部位进行脱毛等处理。通常采用8%的硫化钠对动物进行脱毛,脱毛24h后进行麻醉操作。对动物进行麻醉所采用的方法与现有技术相同,本申请中的实验兔是采用1%戊巴比妥钠按60mg/kg体重进行腹腔注射。
[0010] 上述方法的步骤1)中,在右颈内静脉或左颈内静脉中置入中心静脉导管(具体为双腔中心静脉导管),在右股动脉或左股动脉中置入和动脉导管,所述的中心静脉导管和动脉导管分别通过监护仪上的相应连接线与监护仪连接,或者是分别通过压力换能器再与监护仪连接。以新西兰大白兔为例,优选是采用5F双腔中心静脉导管以及3F动脉导管。
[0011] 上述方法的步骤2)中,所述的气管导管优选采用金属气管导管。气管导管内口径大小与动物的气管及呼吸机能够相互配合,以新西兰大白兔为例,优选是采用内径为5mm的气管导管。
[0012] 上述方法的步骤3)中,所述维库溴铵的注射用量可根据不同的动物进行调整,以新西兰大白兔为例,优选的注射用量为0.04mg/kg。该步骤中,所述呼吸机的模式可根据不同的动物致伤情况进行调整,以新西兰大白兔为例,优选呼吸模式为容量控制模式,设置呼吸机参数为:潮气量10mL/kg,通气频率50次/min,吸呼比1:1.5,吸浓度分数50%。在动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵后,优选是按50ml/h输注乳酸钠林格氏液,在按50ml/h的量输注乳酸钠林格氏液1h后改按15ml/h的量继续输注乳酸钠林格氏液。
[0013] 本发明所述的方法中,当向动物气管内通入压力与温度分别为0.02MPa/cm2、105℃的蒸气的时间为0.25s时,建立得到严重吸入性损伤动物模型;当向动物气管内通入
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压力与温度分别为0.02MPa/cm、105℃的蒸气的时间为0.5s时,建立得到危重吸入性损伤
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动物模型;当向动物气管内通入压力与温度分别为0.02MPa/cm、105℃的蒸气的时间为1s时,建立得到极危重吸入性损伤动物模型。
[0014] 本发明所述方法的步骤3)中,所述的烫伤仪可以是以蒸汽为热源,并能够稳定蒸汽的压力及温度,同时可以精准控制烫伤时间的烫伤仪。优选是本申请人自行研制的自动控时调压烫伤仪,该自动控时调压烫伤仪的结构具体请见公布号为CN101574281A的发明专利
[0015] 与现有技术相比,本发明所述方法通过通过控制动物对同样压力和温度蒸汽的吸入时间,将重度吸入性损伤进一步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤,方法简单易操作,建立的三个层级的严重吸入性损伤动物模型稳定可靠。附图说明
[0016] 图1为0.25s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100);
[0017] 图2为0.5s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100);
[0018] 图3为1s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100);
[0019] 图4为0.25s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100);
[0020] 图5为0.5s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100);
[0021] 图6为1s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100);
[0022] 图7为用于制作吸入性损伤动物模型的自动控时调压烫伤仪;
[0023] 图8为图1所示实施方式中蒸汽喷头的正面视图;
[0024] 图9为图2所示蒸汽喷头的A-A向视图。
[0025] 图中标号为:1蒸汽喷头;2压力调节;3数显温度计;4压力表;5高压锅;6蒸汽输送管;7电磁阀;8汽、排放阀;9时间控制器;10通汽孔;11时间控制器开关;12电磁炉;13烫伤模具;14档板;15手柄;16空心管;17环形凹槽;18安全阀;19排汽侧孔;L指通汽孔的内侧壁与环形凹槽内侧壁的间距。

具体实施方式

[0026] 下面以新西兰大白兔为实验动物对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例
[0027] 材料与方法
[0028] 一、主要仪器、设备及药品
[0029] 1.本申请人自制的自动控时调压烫伤仪(以下简称汽烫仪),具体结构如图7所示,它包括电磁炉12、高压锅5、蒸汽喷头1、蒸汽输送管6、电磁阀7及汽、水排放阀8、烫伤模具13。高压锅5上安装有手动可调蒸汽压力阀2、数显温度计3和压力表4及原有的安全阀18。所述蒸汽喷头以泡沫制作,泡沫的中心开有一个贯穿该泡沫的通汽孔10,其口径小于蒸汽输送管6的内口径;在通汽孔10的外围开有一道环形凹槽17,其深度小于通汽孔10的深度,其口径大于通汽孔的口径,通汽孔的内侧壁与该环形凹槽的内侧壁的间距L为
0.3~0.5cm,在蒸汽喷头1的蒸汽输出端还设有2个与通汽孔10相通的排汽侧孔19,如图
8、图9所示。烫伤模具13包括档板14、手柄15和空心管16,空心管16的内口径稍大于蒸汽喷头1上通汽孔10的口径;空心管16固定于手柄15的一端,且与手柄15垂直,档板14套装于空心管16的外表面上。
[0030] 如图7所示,高压锅5置于电磁炉12上,蒸汽输送管6从高压锅5上伸出并插入蒸汽喷头1的环形凹槽17内,以连通高压锅5与蒸汽喷头1;在蒸汽输送管6的路径上设有电磁阀7及汽、水排放阀8,汽、水排放阀8位于电磁阀7与蒸汽喷伤头1之间,电磁阀7与时间控制器9电路连接,时间控制器9与时间控制器开关11电路连接,并由时间控制器开关11启动与停止。
[0031] 本实施例所示自动控时调压烫伤仪的组件之一的高压锅上安装有手动可调蒸汽压力阀2、数显温度计3和压力表4,压力表与数显温度计可对蒸汽压力与对应的温度进行实时监测,手动可调蒸汽压力阀能方便调定实验所需的蒸汽压力与温度;此外,实时的压力监测并配合手动可调蒸汽压力阀再加上原有的安全阀18,共同为自动控时调压烫伤仪构筑了一条万无一失的安全防线。
[0032] 当制作标准动物烫伤创面模型时,预先拟定好烫伤的时间、压力与温度,然后开启电磁炉12(功率调至最大)对高压锅5进行加热,当产生的蒸汽达到一定压力时,开启时间控制器开关11预热蒸汽输送管6,此时将时间控制器9设定为拟定的烫伤时间,调节高压锅5上的手动可调蒸汽压力阀2使压力和温度达到实验所需值,之后将已麻醉的实验动物置于工作台上,用烫伤模具13对准动物拟烫伤点并适当施力按压固定,将蒸汽喷头1上的通汽孔10对准烫伤模具13上的空心管16,按下时间控制器开关11,开始实验。
[0033] 2. Carestation呼吸机购自美国GE公司,i-SATA血气分析仪购自美国雅培公司,迈瑞T5监护仪购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司,5mm三叉气管切开套管购自中国杭州启辰医疗器械厂,GX-40型恒温干燥箱购自广州市康恒仪器有限公司,BX51型奥林巴斯显微镜购自日本奥林巴斯公司,BSA224S微量电子天平购自德国赛多利斯集团,RM2016型LEICA石蜡切片机购自德国莱卡公司,SK-600I输液购自深圳深科医疗器械技术开发有限公司,戊巴比妥钠购自德国Merck公司,维库溴铵购自成都天台山制药有限公司,肝素钠注射液购自上海第一生化药业有限公司,乳酸钠林格氏液购自湖南科伦制药有限公司。
[0034] 二、实验动物分组及模型建立
[0035] 6月龄健康雄性新西兰大白兔136只,体质量2400~2600g,由中国人民解放军第一八一医院动物实验中心提供。动物于温度21~24℃、湿度50%~60%环境中饲养,昼夜12h节律,自由进食、饮水。致伤及假伤前检查一般状况和血气分析。实验经中国人民解放军第一八一医院伦理委员会审核同意,实验中动物处置方法均符合动物伦理学标准。
[0036] 将动物随机分为假伤组(气管切开、动静脉置管但不致伤)34只与致伤组102只,致伤组按致伤时间分为0.25、0.5、1s组,各致伤组动物均为34只。假伤组及致伤组中的24只动物用于监测伤后动脉血气、肺组织病理、肺含水量变化,其余10只动物用来记录其死亡率。
[0037] 致伤及假伤前所有动物禁食12h、不禁水,40mg/kg戊巴比妥钠缘静脉注射麻醉后,将假伤组及致伤组动物仰卧位并固定于手术台上,解剖并显露右颈内静脉、右股动脉,分别置入5F双腔中心静脉导管与3F动脉导管,然后将中心静脉导管和动脉导管分别通过压力换能器与监护仪连接。致伤组在动物颈正中、环状软骨下行气管切开并插入内径为5mm金属气管导管。手术操作同时预热汽烫仪使高压锅内蒸气压力与温度稳定在0.02MPa/cm2、105℃,动物右颈内静脉注射维库溴铵(0.04mg/kg),此时开始用输液泵按50ml/h输注乳酸钠林格氏液1h,动物呼吸停止后致伤组按照分组分别吸入不同时间的蒸汽致伤动物,假伤组则不吸入蒸汽,致伤或假伤后立即接呼吸机控制呼吸20min(容量控制模式:潮气量
10mL/kg,通气频率50次/min,吸呼比1:1.5,吸氧浓度分数50%),输液1h后按15mL/h继续输注乳酸钠林格氏液。
[0038] 三、观察指标与方法
[0039] 1.动脉血气分析:伤后1、4、12、24h抽动脉血行血气分析,记录氧分压(PaO2)、二氧化分压(PaCO2)。
[0040] 2.肺含水量:伤后1、4、12、24h分别放血处死6只动物后取右肺尖叶用滤纸拭干表面血液,以微量电子天平称重后放入80℃恒温干燥箱72h后称干重,肺含水量=[(湿重-干重)/湿重]×100%。
[0041] 3.肺组织病理观察:伤后1、4、12、24h同时取上述处死动物右肺膈叶并用手术刀沿垂直于进入右肺膈叶的叶支气管方向切6等份肺组织,浸入4%中性甲溶液中48h后石蜡包埋,4um连续切片,常规苏木精-伊红染色,观察肺充血水肿与出血、炎性细胞浸润情况。
[0042] 4.动物死亡率:计算各组中用于观察死亡率的10只动物在伤后6、12、24h的死亡率。
[0043] 四、统计学处理
[0044] 以SPSS 19.0统计软件对实验数据进行处理。PaO2、PaCO2、肺含水量以均数±标准差 表示,均进行方差齐性检验,组间比较:方差齐性时采用独立样本T检验进行分析;方差不齐时采用q检验进行分析。组内比较:0.25s组、0.5s组与假伤组采用Tukey检验方法进行分析,1s组采用Scheffe检验方法进行分析,P<0.05表示差异具有统计学意义,P<0.01表示差异具有显著性统计学意义。
[0045] 结果
[0046] 一、动脉血气
[0047] 1.PaO2:假伤组PaO2各观察时间点有所变化但均在正常范围(PaO2均>70mmHg)。致伤组各时间点PaO2与假伤组同时间点比较均降低且差异有显著性统计学意义(P<0.01)。致伤组组间同时间点PaO2比较,伤后12h 0.5s组与0.25s组PaO2比较差异有统计学意义(P<0.05),伤后1h、4h同时间点0.25、0.5、1s组组间比较PaO2均降低且差异有显著性统计学意义(P<0.01)。0.25s组伤后4h PaO2明显下降且与伤后1h比较差异有显著性统计学意义(P<0.01)。伤后1h,0.5s组50mmHg<PaO2<60mmHg,1s组PaO2<50mmHg,二组PaO2伤后4h与1h比较均呈下降趋势,伤后1、4h二组间比较,1s组PaO2均低于0.5s组(P<0.01)。见表1。
[0048] 2.PaCO2:假伤组与致伤各组1h组间PaCO2比较差异无统计学意义(P>0.05);0.25、0.5s组较假伤组在伤后4、12h时PaCO2均明显降低(P<0.01),0.25s组伤后24h PaCO2略高于假伤组但无统计学意义(P>0.05),1s组伤后4h时PaCO2较假伤组明显升高(P<0.01)。致伤组组间比较,伤后4、12h时0.5s与0.25s组比较PaCO2随致伤时吸入蒸汽时间的延长均降低并有显著性统计学意义(P<0.01);伤后4h 1s组与0.25s、0.5s组比较,PaCO2升高且差异有显著性统计学意义(P<0.01)。假伤组内随观察时间延长PaCO2呈下降趋势,其中伤后12、24h与1h比较PaCO2降低且差异有显著性统计学意义(P<0.01),
12、24h与4h三者间以及4h与1h间PaCO2比较差异均无统计学意义(P>0.05)。各致伤组组内比较,伤后4、12h时0.25、0.5s组PaCO2与同组1h比较均呈现下降趋势且差异有显著性统计学意义(P<0.01),0.25s组伤后24h时PaCO2与同组4、12h时比较有所升高,与12h比较差异有统计学意义(P<0.05),0.25s、0.5s组伤后4h与12h各自组内PaCO2比较差异无统计学意义(P>0.05);1s组伤后4h时PaCO2较1h明显升高(P<0.01)。见表2。
[0049] 表1:各组大白兔伤后不同时间点氧分压(PaO2)的比较(mmHg, n=6)[0050]
[0051]
[0052] 注:t1为0.25s组与假伤组比较所得,t2、t3分别为0.5s组与假伤组、0.25s组比较所得,t4、t5、t6分别为1s组与假伤组、0.25s组、0.5s组比较所得。与同时相点假伤a b c组相比,P<0.01;与同时相点0.25s组相比,P<0.05,P<0.01;与同时相点0.5s组相比,d * **
P<0.01;组别各时间点与1h相比,P<0.05,P<0.01.
[0053] 表2:各组大白兔伤后不同时间点二氧化碳分压(PaCO2)的比较(mmHg, n=6)
[0054]
[0055] 注:t1为0.25s组与假伤组比较所得,t2、t3分别为0.5s组与假伤组、0.25s组比较所得,t4、t5、t6分别为1s组与假伤组、0.25s组、0.5s组比较所得。与同时相点假伤组a b c相比,P<0.01;与同时相点0.25s组相比,P<0.01;与同时相点0.5s组相比,P<0.01;组别** #
各时间点与1h相比,P<0.01,组别各时间点与12h相比,P<0.05.
[0056] 二、肺含水量
[0057] 假伤组组内各观察点肺含水量有所波动,但差异无统计学意义(P>0.05)。各致伤组与假伤组比较,除0.25s组伤后1、24h二个时间点与假伤组比较差异无统计学意义外(P>0.05),0.25s组伤后4、12h肺含水量及其它各致伤组肺含水量在各时间点均较假伤组同时间点明显增加,差异均有统计学意义或显著性统计学意义(0.25s组VS假伤组12h P<0.05,0.5s组VS假伤组1h P<0.05,余P<0.01)。致伤组组间比较,1s与0.25s各时间点比较,肺含水量均增加(P<0.01),伤后4h、12h,0.5s与0.25s比较,肺含水量均增加(P<0.01)。各致伤组内伤后4h肺含水量达高峰,12h有所减轻,0.25s组伤后24h肺含水量与假伤组相似(P>0.05)。见表3。
[0058] 表3:各组大白兔伤后不同时间点肺含水量的比较( n=6)
[0059]
[0060]
[0061] 注:t1为0.25s组与假伤组比较所得,t2、t3分别为0.5s组与假伤组、0.25s组比较所得,t4、t5、t6分别为1s组与假伤组、0.25s组、0.5s组比较所得。与同时相点假伤组相比,aP<0.05,bP<0.01;与同时相点0.25s组相比,cP<0.01;组别各时间点与1h相比,*P<0.05,**P<0.01;组别各时间点与4h相比,#P<0.05.
[0062] 三、肺组织病理观察
[0063] 1s组在伤后1h可见支气管纤毛脱落,以支气管为中心见较大范围较多红细胞渗出,可见炎性细胞浸润,肺泡腔见红细胞及淡红色水肿液,肺泡间隔增厚;伤后4h肺泡腔红细胞及淡红色水肿液较1h增多,浸润的炎性细胞增多,肺泡间隔明显增厚。0.5s组在伤后1h可见支气管纤毛部分脱落,以支气管为中心红细胞渗出,但出血范围及红细胞数量均较
1s组明显减轻,可见少量炎性细胞浸润,肺泡腔见少量红细胞及少量水肿液,肺泡间隔稍增厚;伤后4h肺泡腔红细胞及淡红色水肿液较1h增多,浸润的炎性细胞增多,肺泡间隔增厚;
伤后12h上述变化明显加重。0.25s组在伤后1h可见支气管纤毛部分脱落,以支气管为中心仅见较少红细胞渗出,出血范围及红细胞数量均较1s组、0.5s组显著减轻,可见极少量炎性细胞,肺泡腔偶见红细胞,无水肿液,肺泡间隔未见增厚;伤后4h以支气管为中心见渗出的红细胞较1h时增多,出血范围较1h时扩大,出血范围及红细胞数量均较1s组、0.5s组轻,肺泡腔红细胞增多,可见少量淡红色水肿液,浸润的炎性细胞增多,肺泡间隔稍增厚;伤后12h、24h上述变化较4h加重。见图1~6,其中图1为0.25s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100),图2为0.5s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100),图3为1s组伤后1h兔肺组织HE切片(×100),图4为0.25s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100),图5为0.5s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100),图6为1s组伤后4h兔肺组织HE切片(×100)。
[0064] 四、动物死亡率
[0065] 伤后6h,1s组动物全部死亡,0.5s组、0.25s组动物无死亡;伤后12h,0.5s组、0.25s组动物死亡率分别为25%、0%;伤后24h,0.5s组、0.25s组动物死亡率分别为75%、
25%。假伤组伤后24h内无动物死亡。
[0066] 讨论
[0067] 新西兰大白兔是介于小型动物(大鼠)与大型动物(猪狗)之间性情温顺的动物,其致伤后的病理生理改变也接近人类,气管可插入能连接呼吸机的5mm金属气管套管,此套管内径能插入临床上常用的8Fr吸痰管以利于伤后气道管理,兔股动脉、颈内静脉可插入动脉导管与中心静脉导管而方便伤后监测,此外兔肺组织及血量能满足标本留取的需求,价格较大型动物便宜,因此本研究选择新西兰大白兔作为实验动物。
[0068] 蒸汽与烟雾是建立吸入性损伤模型常见的两种致伤因素。烟雾多由布、黑火药或添加油的松木屑等发烟材料受热后产生,由于发烟材料的种类、燃烧率、燃烧方式等的差别就会造成烟雾成份及毒性、悬浮颗粒大小等致伤因素复杂而难以精确控制。与烟雾相比,蒸汽为单一致伤因素,其损伤程度仅与吸入蒸汽的压力、温度与致伤时间有关,这三种因素又易于通过设备进行精确控制,故本研究选择蒸汽作为致伤因素,以自行研制并可精确控制蒸汽温度、压力与致伤时间的汽烫仪作为致伤设备制作模型。
[0069] 已有研究证实,肺充血、水肿与出血以及由此引起的进行性缺氧是吸入性损伤最主要、最严重的病理及病理生理变化与临床表现之一(梁延杰等.重度呼吸道蒸气烧伤早期肺水肿的病理形态学研究.第三军医大学学报,1982,4(4):91-100、梁延杰等.实验性呼吸道蒸汽烧伤病理形态学研究.中华外科杂志,1983,21(3):129-133、贾赤宇等.吸入性损伤的病理生理学特点(续三)[J].中华损伤与修复杂志(电子版),2009,4(6):728-732),据此笔者选择PaO2、PaCO2、肺组织病理检查、肺含水量、死亡率作为判断严重、危重与极危重吸入性损伤的观察指标,这些观察指标在我们的预实验以及正式实验中互为映证且呈现较好的相关性,即随致伤时间增加和观察时间延长,肺组织病理损伤趋于严重的同时相应观察时间点的肺含水量增加、PaO2降低,动物死亡时间更早且死亡率越高。
[0070] 1s组伤后1h即出现明显的肺充血水肿和出血、缺氧以及炎症细胞浸润,说明1s以上蒸汽吸入致伤可导致动物极危重吸入性损伤,未经救治的动物伤后6h内全部死亡。0.5s组伤后1h也出现肺充血水肿和出血、缺氧,4h、12h更为严重并出现炎症细胞浸润,但较1s组相同时间点轻,说明0.5s组动物伤情也属于危重吸入性损伤,未经救治的动物伤后12h、24h死亡率可达25%、75%。0.25s组在伤后4h出现肺充血水肿,PaO2接近或低于60mmHg,
12h、24h其PaO2维持此缺氧水平,12h肺充血水肿、出血、炎症细胞浸润加重,说明0.25s损伤仍然可引起动物严重吸入性损伤,未经救治的动物伤后24h仍然有25%死亡。因此在蒸
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汽压力0.02MPa/cm,温度105℃条件下,致伤时间1、0.5、0.25s可分别造成兔极危重、危重和严重吸入性损伤。
[0071] 实验结果显示,应用自行研制的汽烫仪以及在本实验致伤参数条件下建立的兔严重、危重与极危重蒸汽吸入性损伤模型在肺组织病理、动脉血气、肺含水量以及动物死亡率方面存在明显的差异性即伤情随致伤时间与观察时间的增加而加重,和较好的一致性即相同观察时间点的各观察指标结果符合伤情变化并互为映证,制作的不同层级吸入性损伤模型差异性以及同一层级吸入性损伤模型的一致性说明三个层级吸入性损伤模型可靠、稳定。此外,应用本汽烫仪可制作不同层级吸入性损伤模型的方法简单、成本低廉。
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