脊髓微循环在脊髓损伤中起着关键作用。大多数方法无法实现实时评估脊髓微循环，而实时评估对于开发靶向微循环的治疗策略至关重要。本文提出了一种利用激光多普勒血流针式探针在缺血/再灌注大型动物模型中进行检测的实验方案。
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摘要
摘要
脊髓损伤是主动脉修复手术的一种毁灭性并发症。尽管在脊髓损伤的预防和治疗方面已有进展，但其发生率仍然较高，因而显著影响患者的预后。微循环在组织灌注和氧气供应中起关键作用，且常与宏观血流动力学相分离。因此，对脊髓微循环进行直接评估，对于开发以微循环为靶点的治疗策略以及评价现有方法在脊髓微循环方面的效果至关重要。然而，大多数现有方法无法实现对脊髓微循环的实时评估。本研究旨在描述一种使用直接插入脊髓的激光多普勒针式探针进行脊髓微循环实时评估的标准化操作流程。我们采用猪的缺血/再灌注模型以诱导脊髓微循环功能恶化，并结合荧光微球注射技术进行检测。实验开始时，先对动物实施麻醉并进行机械通气。随后插入激光多普勒针式探针，并放置脑脊液引流装置。通过正中胸骨切开术暴露降主动脉，以便实施主动脉阻断。通过腹腔动脉上方的主动脉夹闭共48分钟诱导缺血/再灌注损伤，随后进行再灌注及血流动力学稳定。在监测宏观血流动力学的同时，同步进行激光多普勒血流监测。此外，采用自动脑脊液引流以维持稳定的脑脊液压力。在完成实验流程后，处死动物并取出脊髓组织，用于组织病理学分析和微球定量分析。该方案证实了使用激光多普勒探针测量脊髓微灌注的可行性，结果显示在缺血期间血流显著下降，再灌注后出现恢复。结果与荧光微球评估方法表现出相似的变化趋势。综上所述，该新型实验方案可能为未来在缺血/再灌注条件下开展脊髓微循环实时评估的研究提供一种有价值的大型动物模型。
引言
由缺血/再灌注引起的脊髓损伤（SCI）是主动脉修复术最严重的并发症之一，与不良预后相关1,2,3,4。目前预防和治疗SCI的策略包括优化宏观血流动力学参数，以及通过调节脑脊液压力（CSP）以提高脊髓灌注压2,5,6,7,8,9。尽管已实施上述措施，SCI的发生率仍介于2%至31%之间，具体取决于主动脉修复术的复杂程度10,11,12。
近年来，微循环受到越来越多的关注13,
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方案
本研究经德国汉堡市动物护理与使用政府委员会批准（编号：60/17）。动物护理遵循《实验动物护理与使用指南》（NIH 出版物编号 86-23，2011 年修订版）以及 FELASA 推荐意见，实验操作按照 ARRIVE 指南进行24,25。本研究为急性实验，所有动物在实验方案结束后被实施安乐死。
注意：本研究使用六只三个月大的雄性和雌性猪（德国长白猪），体重约为 40 kg。动物在实验开始前至少 7 天被转移至动物饲养设施，并按照动物福利建议进行饲养。动物可自由获取食物和饮水，其健康状况由负责的兽医定期评估。实验前保持 12 小时禁食。整个实验过程及动物操作均由负责的兽医监督。
1. 麻醉诱导与麻醉维持
- 麻醉诱导和维持期间，先通过肌肉注射对动物进行预处理并深度镇静，必要时辅以静脉注射，以便实施气管插管。随后，采用挥发性麻醉剂联合持续输注阿片类药物的方式进行麻醉诱导与维持，并根据需要追加阿片类药物推注剂量。
- 预处理和镇静时，肌肉注射氯胺酮 20 mg·kg-1、阿扎哌隆 4 mg·kg-1 和咪达唑仑 0.1 mg·kg-1。
- 在耳缘静脉放置静脉导管，妥善固定，并通过快速推注 10....
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结果
所有六只动物均存活至实验方案结束。动物体重为48.2 ± 2.9 kg；其中五只为雄性，一只为雌性。所有动物均成功插入脊髓针式探针，并完成脊髓血流（Flux）测量。
在主动脉阻断诱导缺血以及去夹和再灌注期间，脊髓微循环实时记录与脑微循环及大血管血流动力学记录相结合的实际示例如图3A、图3B所示。降主动脉血流中断后，脊髓血流量（Flux）显著下降，而升主动脉压力升高（图3A）。再灌注则导致相反效应（图3B）。
大循环和微循环参数的统计分析结果见表1。混合模型估算的边.......
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讨论
由脊髓缺血引起的脊髓损伤（SCI）是主动脉修复术的主要并发症，对患者预后具有重大影响1,2,3,4,10,11,12。以微循环为靶向的治疗策略在预防和治疗SCI方面最具前景。本方案提供了一种可重复的实时评估脊髓微循环的方法，并能够在缺血/再灌注条件下评估新型治疗手段对脊髓微循环的影响。
在此实验模型中，存在一些关键的方法学步骤。为防止动物丢失，研究人员必须具备麻醉技术方面的经验（包括脑脊液引流置入、超声引导下血管通路建立、主动脉暴露期间的血流动力学治疗、主动脉交叉阻断及再灌注），以及外科手术技术经验（胸骨切开术、血管暴露、.......
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披露
Constantin J. C. Trepte 收到了来自 Maquet 的讲座荣誉奖项。其他所有作者均声明不存在利益冲突。本研究得到了欧洲麻醉学会2018年青年研究者启动基金的资助。
致谢
作者谨此感谢德国汉诺威医学院动物研究所的兽医 Lena Brix 以及德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心实验动物护理中心的 Jutta Dammann 女士，感谢她们在动物围手术期和术前护理方面提供的帮助以及在动物操作方面的技术支持。作者还感谢卢森堡基希贝格医院血管外科的 Daniel Manzoni 博士提供的技术协助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| CardioMed 流量计 | Medistim AS, Oslo, Norway | CM4000 | 股动脉流量探头用流量计 |
| CardioMed 流量探头，5mm | Medistim AS, Oslo, Norway | PS100051 | 股动脉流量探头 |
| COnfidence 探头 | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | MA16PAU | 主动脉流量探头 |
| 16 mm 衬管 | |||
| DIVA 七氟烷蒸发器 | Dräger Medical, Lübeck, Germany | 蒸发器 | |
| Hotline Level 1 液体加温器 | Smiths Medical Germany GmbH, Grasbrunn, Germany | HL-90-DE-230 | 液体加温设备 |
| Infinity Delta | Dräger Medical, Lübeck, Germany | 基本监护硬件 | |
| Infinity Hemo | Dräger Medical, Lübeck, Germany | 基本压力监测与肺热稀释硬件 | |
| LabChart Pro | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | v8.1.16 | 同步激光多普勒、血压、心电图和血流采集软件 |
| LiquoGuard 7 | Möller Medical GmbH, Fulda, Germany | 脑脊液引流系统 | |
| Millar 微尖端压力导管（5F，单弯，120cm，PU/WD） | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | SPR-350 | 主动脉压力尖端导管 |
| moor VMS LDF | moor Instruments, Devon, UK | 专用激光多普勒硬件 | |
| moor VMS 研究软件 | moor Instruments, Devon, UK | 专用激光多普勒软件 | |
| 血管周围流量模块 | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | TS 420 | 主动脉流量探头用流量模块 |
| PiCCO 2，科研版本 | Getinge AB, Göteborg, Sweden | v. 6.0 | 血压与经心肺热稀释监测软硬件 |
| PiCCO 5 Fr. 20cm | Getinge AB, Göteborg, Sweden | 带热敏电阻尖端的动脉导管 | |
| PowerLab | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | PL 3516 | 同步激光多普勒、血压、心电图和血流采集硬件 |
| QuadBridgeAmp | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | FE 224 | 四通道桥式放大器，用于激光多普勒和有创血压采集 |
| Silverline | Spiegelberg, Hamburg, Germany | ELD33.010.02 | 脑脊液引流 |
| SPSS 统计软件包 | IBM SPSS Statistics Inc., Armonk, New York, USA | v. 27 | 统计软件 |
| Twinwarm 加温系统 | Moeck & Moeck GmbH, Hamburg, Germany | 12TW921DE | 加温系统 |
| Universal II 加温毯 | Moeck & Moeck GmbH, Hamburg, Germany | 906 | 加温毯 |
| VP 3 探头，8mm 长度（定制生产） | moor Instruments, Devon, UK | 激光多普勒探头 | |
| Zeus | Dräger Medical, Lübeck, Germany | 麻醉机 |
参考文献
- Etz, C. D., et al. Contemporary spinal cord protection during thoracic and thoracoabdominal aortic surgery and endovascular aortic repair: a position paper of the vascular domain of the European Association for Cardio-Thoracic Surgerydagger. The European Journal of Cardio-Thoracic Surgery.
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