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方法文章

一种用于肺动脉高压和右心室衰竭的大型动物模型：绵羊左肺动脉结扎与进行性主肺动脉缩窄

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DOI：

10.3791/62694

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2021年7月15日

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1Department of Thoracic Surgery, Vanderbilt University Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Carnegie Mellon University, 3Department of Pediatrics, Columbia University Medical Center, Columbia University Irving Medical Center, 4Department of Medicine, Columbia University Medical Center, Columbia University Irving Medical Center, 5Department of Anesthesiology, Vanderbilt University Medical Center, 6Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University

本文内容

摘要

本文描述了建立严重右心室压力超负荷的手术技术和实验方法，以模拟其适应性和非适应性表型。

摘要

肺动脉高压（PH）导致的失代偿性右心室衰竭（RVF）具有致命性，且目前医学治疗手段有限。开发和测试针对PH的新型治疗方法需要一种具有临床相关性的大型动物模型，以模拟肺血管阻力增加和右心室衰竭。本文介绍了先前已发表的绵羊PH-RVF模型的最新进展，该模型采用左肺动脉（PA）结扎和主肺动脉闭塞技术。该PH-RVF模型不仅可调控疾病严重程度，还可调控右心室的表型反应，是一种多功能的研究平台。

成年绵羊（60–80 kg）接受左肺动脉（LPA）结扎、主肺动脉袖带置入以及右心室压力监测仪插入。肺动脉袖带和右心室压力监测仪连接至皮下端口。实验对象每周进行两次渐进性肺动脉缩窄，持续9周，并依次测量右心室压力、肺动脉袖带压力和混合静脉血气（SvO₂）。2在该模型的起始点和终点，通过超声心动图评估心室功能和心室容积。在一组具有代表性的12只动物中，右心室平均压和收缩压从第1周的28 ± 5 mmHg和57 ± 7 mmHg分别升高至第9周的44 ± 7 mmHg和93 ± 18 mmHg（均值 ± 标准差）。 ± 5 和 57 ± 7 mmHg（第1周），至第9周时分别升高至44 ± 7 和 93 ± 18 mmHg（均值） ± 标准差）至第9周时的44 ± 7和93 ± 18 mmHg。超声心动图显示PH-RVF的典型特征，尤其是右心室扩张、室壁增厚及室间隔偏移。SvO₂与肺动脉套索压力的纵向变化趋势表明，可通过调节肺动脉缩窄速率以诱导不同的右心室表型。较快的肺动脉缩窄策略导致SvO₂急剧下降至<65%，提示右心室失代偿；而较慢、渐进的策略则可使SvO₂维持在70%–80%的生理范围。采用加速策略的一只动物在第9周时出现数升胸腔积液和腹水。该慢性PH-RVF模型为研究肺动脉高压所致右心室适应性与失代偿的分子机制、开发诊断性生物标志物以及推动治疗策略创新提供了重要工具。2 且肺动脉袖套压力表明，肺动脉缩窄的速率可被调整以诱导不同的右心室表型。较快的肺动脉缩窄策略导致混合静脉血氧饱和度（SvO₂）急剧下降至<65%，提示右心室失代偿。2 < 65%，表明右心室失代偿，而较慢且更为渐进的策略则可使生理性的 SvO2 维持在 70%–80%。接受加速策略的一只动物在第9周时已出现数升的胸腔积液和腹水。该慢性肺动脉高压致右心室衰竭（PH-RVF）模型为研究分子机制、开发诊断性生物标志物以及推动针对肺动脉高压引起的右心室适应与失适应的治疗创新提供了有价值的工具。

引言

失代偿性右心室（RV）衰竭是肺动脉高压（PH）患者发病和死亡的主要原因。右心室衰竭导致超过50%的PH患者住院，并且是该人群死亡的常见原因1,2。尽管目前针对PH的药物治疗可提供暂时缓解，但并不能逆转疾病的进展。因此，唯一长期有效的治疗方法是肺移植。为了探索和测试针对PH和RV衰竭的新型药物治疗与干预措施，迫切需要一种能够模拟该疾病复杂病理生理过程的临床相关动物模型。特别是，临床上迫切需要开发以右心室为靶点的治疗手段，以改善PH患者的右心室功能。迄今为止，大多数已发表的关于PH和右心室功能障碍的动物研究依赖于小哺乳动物，如小鼠和大鼠3。然而，仅有少数大型动物模型用于研究由异常后负荷引起的疾病及右心室病理生理变化4,5,6,7。此外，此前发表的大型动物模型均未描述如何通过可控滴定疾病严重程度，从而分别诱导代偿性与失代偿性右心室衰竭表型的实验操作流程。因此，亟需建立一种可调控的PH动物模型，能够诱导不同程度代偿状态下的急性和慢性右心室衰竭，以用于研究疾病机制，并推动新型诊断方法和治疗手段的研发、测试及其向临床应用的转化。这种大型动物模型对于机械循环支持装置的开发尤其具有价值8。

本文介绍了一种在成年绵羊中建立慢性大型动物肺动脉高压-右心室衰竭（PH-RVF）模型的方法，该方法采用左肺动脉（PA）结扎联合进行性主肺动脉缩窄9,10。左肺动脉（LPA）结扎可增加肺血管阻力并降低肺动脉顺应性11,12。进行性肺动脉缩窄策略可精确调控疾病严重程度及右心室的适应性反应。该模型平台还可用于对疾病进展至右心室失代偿过程的长期纵向研究。本文所述的操作步骤与流程可为致力于开发肺动脉高压和右心室衰竭新型治疗方法的研究人员提供大型动物实验平台的技术参考。

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方案

范德堡大学医学中心机构动物护理和使用委员会已批准该实验方案。所述操作均依照美国国家研究委员会的《实验动物护理和使用指南》进行。 实验动物护理和使用的指南第8版。实验流程的概述和时间线如下所示 图1. 补充表1  描述绵羊的性别、体重、品种、来源及其他可能有助于重复实验的相关信息。

1. 手术前一天，动物准备

  1. 术前 24-40 小时禁食，以减压动物瘤胃。
  2. 术前 12 小时，在绵羊背部剃毛区域贴敷 50 µg/h 芬太尼贴剂。贴敷前用氯己定清洁该区域，以去除羊毛脂油残留物。贴剂表面用弹性管状敷料覆盖并保护。

2. 手术当天，在准备室进行的术前步骤

  1. 肌肉注射替来他明/唑拉西泮（2.2–5 mg/kg），并通过面罩输送含1%–3%异氟烷与80%–100%氧气的混合气体，以诱导麻醉。
  2. 将绵羊仰卧位固定于手术台上，并固定四肢。
  3. 插入内径为10 mm的气管导管，采用容量控制模式开始机械通气（潮气量 TV = 10 mL/kg，呼吸频率 RR = 15 次/分钟）。
  4. 剃除从绵羊颈部至 upper abdomen 的手术区域毛发，具体如下：
    1. 剃除绵羊前颈部毛发，暴露覆盖颈静脉区域的皮肤，以便进行中心静脉导管置入（见步骤 3.7）。
    2. 双侧剃除前外侧胸壁毛发，为开胸术做准备（见步骤 4.1）。
    3. 为植入皮下端口做准备，剃除左侧躯干从胸部至背部（即在动物仰卧位时手术台允许范围内的最背侧区域）以及从乳房至后腰部的毛发（见步骤 4.12–4.15）。
  5. 在耳动脉插入20 G套管针，用于动脉压监测和血气采样。
  6. 置入内径为3/8″–1/2″的硅胶管，用于瘤胃减压。该经口胃管将在整个手术过程中保留在瘤胃内。
  7. 将动物从术前准备室转移至手术室。

3. 手术当天，手术室内的术前准备步骤

  1. 在手术室中将绵羊重新连接至呼吸机，并以步骤 2.3 相同的参数继续通气（异氟烷 1%-3%，潮气量 = 10 mL/kg，呼吸频率 = 15 次/分钟）
  2. 将脉搏血氧仪（SpO2）、动脉血压、体温、呼气末二氧化碳监测仪和心电图（ECG）传感器连接至麻醉监护仪。
  3. 将生命体征监测传感器连接至动物。
    1. 将脉搏血氧仪探头置于动物舌部。
    2. 将体温探头插入直肠。
    3. 连接三导联心电图电极：红色电极置于左后肢，白色电极置于右前肢，黑色电极置于左前肢。
    4. 将三通旋塞的雄性鲁尔接头连接至耳动脉套管，另一端的雌性鲁尔接头通过适当尺寸的压力传导管连接至压力换能器，用于动脉压监测。
      1. 将换能器调至与手术台水平对齐。
      2. 打开换能器上的三通旋塞。
      3. 旋转生命体征监护仪主旋钮，高亮选择动脉血压通道，然后按下旋钮确认选择。
      4. 选择 ZERO IBP 对换能器进行调零。
    5. 将二氧化碳监测仪管路的雄性鲁尔接头连接至呼吸机管路上的雌性鲁尔接头，以监测呼气末 CO2。
  4. 设置静脉输液泵，用于持续输液以及正性肌力药物或血管加压药物支持。
    1. 使用静脉输液装置穿刺生理盐水袋的隔膜。穿刺前确保输液管路处于夹闭状态，以防液体溢出。
    2. 将静脉输液装置的管路正确安装至输液滚轮泵中，并确认泵上标注的方向与液体流动方向一致。
      注：确保静脉输液装置与输液泵兼容。
    3. 开启输液泵，并选择 PRIME 功能，以排出管路中的全部空气。
  5. 为绵羊摆放手术体位。
    1. 从仰卧位开始，将绵羊旋转至部分右侧卧位。
    2. 将右前肢向下固定，左前肢用绳索或无创带向头侧及外侧牵拉并固定。
    3. 进行经胸超声心动图检查，以评估心室解剖结构和功能的基线状态。超声检查还可用于确定最佳肋间隙，以便术中顺利暴露主肺动脉和左肺动脉。
  6. 使用肥皂或刷子清除手术区域的污垢及其他污染物。用氯己定或聚维酮碘溶液对手术区域（颈部和胸部）进行消毒，并以无菌方式铺巾。
  7. 在超声引导下或依据解剖标志，使用穿刺针或套管针穿刺左侧或右侧颈内静脉。采用Seldinger技术，将一根7-French三腔中心静脉导管置入颈内静脉，用于静脉通路及中心静脉压监测。
    1. 近端端口用于压力监测，远端端口用于输液和给药。
  8. 静脉给予头孢唑林 20 mg/kg 和恩诺沙星 5 mg/kg。术中每2-4小时重复给予头孢唑林一次。
  9. 术前给予500 mL生理盐水快速输注，以增加前负荷。开始以15 mL/kg/h的速度进行维持性静脉补液。

4. 手术操作

  1. 在左侧第四肋间隙进行保留肌肉的微创开胸术（长度 < 8 cm），以暴露纵隔。选择微创开胸术以加快术后恢复。
    1. 切开皮肤后，沿肌纤维方向（略呈斜向于肋间隙）纵向劈开下方肌肉（胸大肌）。放置自持式牵开器以撑开肌层，暴露胸壁。
    2. 在选定的肋间隙内切开前锯肌及下方的肋间肌，注意保持紧贴肋骨上方操作。
    3. 进入胸膜腔后，继续向后朝脊柱方向、向前内侧朝胸骨方向充分松解肋间肌，以避免意外发生肋骨骨折或胸骨端脱位。注意避免损伤内侧的乳房血管。
    4. 放置自持式牵开器以打开肋间隙及上方软组织。使用小型或中型Finochietto牵开器撑开肋骨，并在肋间隙内垂直放置Tuffier牵开器（5 cm 刀片），使其位于Finochietto牵开器内部，以牵开肋间隙内的软组织，改善术野暴露。
  2. 在不损伤膈神经的前提下，切开其前方的心包膜，并用2-0丝线缝合形成心包井，以暴露主肺动脉（PA）和右心室（RV）。在术野中辨认左心耳作为肺动脉分叉水平的解剖标志。
    1. 评估术野暴露情况，确认是否已进入合适的肋间隙。理想情况下，近端肺动脉和左心耳应直接位于切口下方且清晰可见，表明所选肋间隙可充分暴露主肺动脉和左肺动脉（LPA）。
    2. 若暴露不足以安全到达主肺动脉和左肺动脉，应毫不犹豫地打开额外的肋间隙以完成所有必要操作步骤；但若切口选择得当，则无需此操作。
  3. 游离主肺动脉周围组织，用脐带带环绕并隔离主肺动脉。确保在主肺动脉尽可能远端完成充分的后方游离，以便后续放置阻断器和肺动脉血流探头。
    1. 将无菌血流探头置于无菌区域的水或生理盐水中进行校准，以校准数据采集软件。将探头另一端的电插头交由非无菌人员连接至测量仪。
      1. 有关连接和校准肺动脉血流探头及测量仪的详细信息，请参阅补充文件。
    2. 在肺动脉血流探头的凹槽内涂抹足量无菌超声耦合剂。
    3. 将硅胶衬垫嵌入肺动脉血流探头的凹槽中，并在衬垫上再涂抹一层超声耦合剂。
    4. 将肺动脉血流探头放置于肺动脉上，并在血流测量仪和数据采集界面上获取肺动脉血流读数。
      1. 放置肺动脉血流探头可能导致肺动脉部分阻塞，从而降低左心室前负荷和平均动脉压。在获取血流数据期间需密切监测血流动力学变化。
      2. 检查血流测量仪屏幕，确保肺动脉血流信号强度为5格。若显示少于5格，需确保血流探头与主肺动脉之间接触良好，必要时补充超声耦合剂。
  4. 完成左肺动脉（LPA）心包内段的游离，并用脐带带环绕。
    1. 使用小海绵棒或细软性牵开器向尾侧牵拉左心耳。
      注：通过向尾侧牵拉左心耳、向头侧牵拉主肺动脉，以及在左肺动脉穿出心包前方的位置向外侧牵拉心包，有助于充分暴露左肺动脉。
  5. 在主肺动脉周围放置重型硅胶血管阻断器（图 2A、B，圆圈）。根据肺动脉直径调整阻断器大小，确保贴合紧密。使用带Keith针的0号丝线以U形缝合法将血管阻断器两端固定。固定于主肺动脉后，将阻断器沿主肺动脉向远端滑动。
  6. 在近端主肺动脉周围环绕一段½" Penrose引流管，以辅助后续分离操作，并预留空间用于再次手术时放置血流探头。修剪Penrose引流管使其松散地环绕肺动脉，并用连续4-0 Prolene缝线将其自身固定（图 2B）。
  7. 建立右心室（RV）压力通路以监测右心室压力（图 2B，白色箭头）。
    1. 选择右心室流出道游离壁作为右心室压力通路的位置。在选定位置周围使用带小垫片的5-0单丝不可吸收聚丙烯缝线做荷包缝合，并安置血管套索。小垫片可由无菌外科手套制成。
    2. 准备右心室压力通路：将无菌36英寸压力管的雄端以30°角斜切，以便穿过心肌。使用2-0丝线在压力管上标记最佳插入深度，以确保其在右心室内的合适位置。
    3. 使用11号刀片在右心室流出道（RVOT）游离壁先前放置的荷包缝合内做一小切口。通过手动压迫或收紧荷包缝合上的套索控制出血。
      注：在此步骤中，可在荷包缝合内取右心室游离壁组织进行基线活检。该活检部位随后可作为右心室压力通路的入口点。
    4. 将压力管的斜切端插入右心室流出道（RVOT）并固定。收紧荷包缝合线，再将荷包缝合线固定于压力管上，以稳固压力通路。
  8. 通过连接额外的压力管延长右心室流出道（RVOT）压力管。
  9. 将额外的压力管交由非无菌人员连接至压力换能器和监测仪，用于测量基线右心室压力。按以下步骤设置压力换能器：
    1. 将静脉输液装置的雄式鲁尔接头连接至换能器的雌式鲁尔接口。
    2. 将压力管的雌式鲁尔接头连接至换能器的雄式鲁尔接口。
    3. 将静脉输液装置插入肝素化生理盐水袋（2 IU/mL）中。
    4. 将盐水袋放入加压袋中，并将加压袋压力泵至压力表指示的250–300 mmHg。
    5. 打开换能器阀门，彻底排空管路中的空气，确保充分排气。
    6. 参见补充方法进行换能器校准。
  10. 仔细游离左肺动脉（LPA）周围组织后，用脐带带环绕。通过收紧脐带带结扎左肺动脉。如研究需要，注意观察动物结扎后的血流动力学反应。增加每分钟通气量以代偿左肺动脉结扎后产生的死腔通气增加。这些呼吸机调整可减轻呼吸性酸中毒。
  11. 在监测右心室流出道（RVOT）压力通路所记录的右心室压力的同时，缓慢向主肺动脉阻断器内注入最多3 mL生理盐水，确认无渗漏。确认右心室反应后，抽出注入的生理盐水。
  12. 将右心室流出道（RVOT）压力管和肺动脉阻断器管路从胸腔引出，位置位于开胸切口下方一个肋间隙。
  13. 在绵羊左侧背部的筋膜层上制作两个皮下囊袋，尽可能向后靠近脊柱，且在无菌区域内完成。这些囊袋用于埋置留置端口（图 2C）。
  14. 使用胸管牵引器将右心室流出道压力管和阻断器管路从胸腔切口引至左侧背部的端口位置。
  15. 将阻断器管路和右心室压力管分别固定于端口的凸形接头。使用额外结扎线将阻断器和压力管围绕端口连接器固定。使用提供的带凸形接头配件保护连接部位（图 1C）。将端口置入预先形成的皮下囊袋中。
  16. 使用3-0聚丙烯缝线在端口边缘三个位置将其固定于下方筋膜，防止端口移位。逐层使用聚乙醇酸910缝线缝合皮下组织、真皮和皮肤。通过经皮穿刺端口重新确认压力读数。用5 mL肝素钠（1000 IU/mL，5000单位）冲洗右心室流出道端口。
  17. 通过另一切口在左侧胸膜腔放置16 French胸管，将其固定于皮肤，并连接至负压为-20 cm·H2O的闭式胸腔引流装置。在胸管周围放置未打结的U形缝线，以便拔除胸管后关闭切口。
  18. 给予肋间神经阻滞（0.5–1 mg/kg布比卡因）以提供术后镇痛。
  19. 使用#2聚乙醇酸910缝线做“8”字缝合关闭开胸切口。使用连续#0聚乙醇酸910缝线关闭胸大肌层。使用连续#2-0聚乙醇酸910缝线逐层缝合皮下组织，并用皮肤钉闭合皮肤。
  20. 将动物重新置于仰卧位，拔除口胃管，随后停用异氟烷。
  21. 继续机械通气和支持治疗，直至动脉血pH > 7.35且pCO2 < 55 mmHg。
  22. 当动物能够自主呼吸、抬头并咬住气管插管时拔管。在完全麻醉恢复前拔除胸管。打结U形缝线以关闭胸管切口。
  23. 将动物转移至笼中，监测其麻醉恢复情况。在绵羊仍无法活动期间，始终确保面罩供氧（3–5 L/min）可用。术后前4小时每小时监测一次生命体征，随后24小时内每8小时一次，之后每日一次。

5. 术后恢复

  1. 每天监测开胸手术和端口植入部位是否有感染迹象。手术后24小时内给予长效抗生素（头孢维林，5 mg/kg，肌肉注射），之后每3-4天一次，持续1周。
  2. 术后继续使用芬太尼贴剂，共72小时。此后，若动物仍表现出疼痛症状（如磨牙、心率升高），应给予额外镇痛药物（例如美洛昔康，1 mg/kg，每日一次，肌肉注射）。
  3. 术后10-14天拆除外部缝线和皮肤钉合钉，或根据兽医人员建议进行拆除。
  4. 使用管状敷料保护端口部位，防止动物摩擦或刮蹭端口部位与周围结构接触（图2D）。

6. 慢性肺动脉缩窄（9 - 10 周）

  1. 将绵羊转移至小型围栏中。剪除植入端口周围多余的羊毛。
  2. 用70%异丙醇清洁剃毛区域。喷洒局部利多卡因喷雾以实现局部麻醉。
  3. 准备两个压力传感器，用于监测右心室（RV）和阻断器套管压力（图3A）。
    1. 对于两个传感器：将压力导管（36英寸或更长）的雌性鲁尔接头连接至传感器的雄性鲁尔端；再将压力导管的雄性鲁尔端连接至三通旋塞的一个雌性鲁尔接口；最后，将22 G Huber针头连接至该三通旋塞的雄性鲁尔端。
    2. 对于右心室压力传感器：悬挂肝素化生理盐水袋（2 IU/mL），用静脉输液装置穿刺盐水袋，并将输液装置的雄性鲁尔接头连接至右心室压力传感器的雌性鲁尔接口；随后对盐水袋加压（例如使用加压袋）。
    3. 对于阻断器传感器：充分预充传感器及压力导管。在压力传感器的雌性鲁尔端安装雄性鲁尔帽，防止套管内的液体回流至传感器造成泄漏。
    4. 使用适当的电缆或适配器将两个传感器连接至数据采集硬件。
  4. 按照补充文件1中的说明校准传感器。
  5. 在软件窗口右上角点击开始，启动数据采集软件，以400 Hz的采样频率记录右心室和肺动脉（PA）套管压力波形。
  6. 在接触端口前，由助手对动物进行轻度固定。将右心室压力传感器的Huber针插入右心室端口。在三通旋塞上连接一个10 mL注射器，尝试从右心室端口回抽血液至注射器内（图3B）。
    1. 若回抽困难，可先向右心室端口注入5–10 mL生理盐水，以解除阻塞来源。
    2. 若堵塞持续存在，可在端口中注入2 mg组织型纤溶酶原激活剂（tPA）作为溶栓剂，并留置过夜。次日检查并抽吸tPA。
  7. 建立右心室压力通路后，连接肺动脉套管传感器的Huber针。
  8. 记录右心室和肺动脉套管压力的初始值（图3C）。注意与前次读数相比是否存在显著变化。
    1. 若肺动脉套管和/或右心室压力较前次读数显著下降，可能提示肺动脉套管存在泄漏。
    2. 通过观察肺动脉套管波形可发现另一明显泄漏迹象：若平均肺动脉套管压力以可察觉的速度下降，则套管泄漏的可能性较高。
      注：重新检查压力传感器、导管和旋塞上所有鲁尔接头是否拧紧。肺动脉套管内高压液体可能通过松动的鲁尔接头回流并泄漏。
      1. 若肺动脉套管发生泄漏，需评估泄漏程度。若泄漏速率较慢，可通过更频繁的缩窄策略弥补泄漏，仍可维持疾病模型的有效性。
  9. 在密切监测右心室和套管压力的同时，缓慢向阻断器端口注入3%高渗盐水。
    1. 根据预期的肺动脉高压（PH）疾病严重程度和右心室表型调整注射量。每周将套管压力提高100–150 mmHg，是建立代偿性右心室表型的合理目标。
    2. 若套管压力上升过快（每周>250 mmHg），则可能产生失代偿性右心室表型。
  10. 当肺动脉套管充盈至目标压力后，从套管端口拔出Huber针。
  11. 从右心室端口采集血样。
    1. 以无菌操作方式从右心室端口抽出10 mL血液并暂存。
    2. 更换新注射器，根据需要抽取血液，但每周采血总量不得超过总血容量的7.5%。
    3. 重新连接装有已抽取血液的原始注射器，并将血液回输至右心室端口。
    4. 拉动压力传感器的阀门手柄，使肝素化生理盐水从盐水袋经导管冲洗进入右心室端口。持续冲洗直至整个管路变得透明无色。
  12. 用10 mL生理盐水冲洗右心室端口，随后再用5 mL浓度为1000 U/mL的肝素钠进一步冲洗。
  13. 在9–10周内，每隔1–4天重复步骤6.1–6.12。

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结果

采用一组具有代表性的12只绵羊，以展示该模型在诱导不同程度肺动脉高压性右心衰竭（PH-RVF）方面的有效性。在这些绵羊中，肺动脉套扎压力从第1周的32 ± 20 mmHg上升至第9周的1002 ± 429 mmHg。这导致右心室平均压和收缩压分别从第1周的28 ± 5 mmHg和57 ± 7 mmHg，升高至第9周的44 ± 7 mmHg和93 ± 18 mmHg。此外，将肺动脉套扎压力变化曲线叠加于混合静脉血氧饱和度（SvO2）之上，以展示该模型在精细调控疾病表型方面的有效性（图4）。具体而言，肺动脉快速缩窄导致SvO2更迅速地下降；相比之下，采用渐进式肺动脉缩窄策略的个体，其SvO2维持在70%至80%的生理范围内。在进行为期9周的渐进性肺动脉缩窄后，获取的一份代表性经胸超声心动图显示，由于压力超负荷，右心室出现扩张及室间隔向左心室偏移（补充视频1）。在先前发表的一例病例报告中10，该模型还可用于诱导终末期右心衰竭，进而导致胸腔...

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讨论

本研究所提出的肺动脉高压-右心衰竭（PH-RVF）模型能够可靠地诱导出不同严重程度的疾病状态，以满足不同研究目标的需求。该疾病模型的建立采用了两种方法的结合。首先，左肺动脉（LPA）结扎可增加肺血管阻力并降低肺动脉顺应性11,12，从而使慢性模型的起始点处于右心室后负荷已升高的状态。随后，通过植入肺动脉套管并逐步扩张，可发展出目标表型的PH-RVF。通过调控肺动脉套管压力及其变化速率，可分别诱导出代偿性或失代偿性的右心室反应，这可通过混合静脉血氧饱和度（SvO2 ）的维持或下降来体现（图4）。若每周增加套管压力250–300 mmHg，绵羊通常在第5至6周开始出现早期失代偿迹象；而若每周仅增加100–150 mmHg，则在整个9周实验期间可维持更为适应性的右心功能表型。

目前文献中报道的慢性肺动脉高压（PH）和右心衰竭（RVF）的大动物模型较少。绵羊肺动脉栓塞模型已有较多报道和讨论

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究由美国国立卫生研究院（R01HL140231）资助。感谢动物护理部门提供的动物饲养与兽医护理。感谢SR Light实验室及其工作人员Jamie Adcock、Susan Fultz、Codi VanRooyen和José Diaz在大型动物手术中提供的专业技术支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
 0.9% 氯化钠灌洗倾倒瓶（Baxter Healthcare，1000 mL）医学索引 BHL2F7124外科一次性用品
0.25% 布比卡因Hospira Inc0409-1160-18药物，术中
0.9% 氯化钠溶液，1000 mLBaxter Healthcare Corp0338-0049-04药物，术中
0.9% 氯化钠溶液，500 mL百特医疗公司 0338-0049-03药物治疗，慢性肺动脉高压
16 mm 重型阻断器，带驱动导管接入技术 OC-16HD外科一次性用品
3-mL 皮肤准备涂抹器医学文摘数据库 MDF260400外科一次性用品
70%异丙醇消毒垫MedlineMDS090670一次性，慢性肺动脉高压
医用胶带Patterson Veterinary07-835-7776一次性，慢性肺动脉高压
阿氏镊V. MuellerNL1400外科手术器械
艾利斯组织镊V. MuellerCH1560外科手术器械
主动脉钳，直型（Bainbridge止血钳）V. MuellerSU6001外科手术器械
巴赫豪斯巾钳V. MuellerSU2900外科手术器械
输液袋：非无菌Novaplus输液袋，500 mLMedlineTCV4005H一次性，慢性肺动脉高压
Berry 胸骨穿刺针持针器V. MuellerCH2540外科手术器械
刀片，电极：电极刀片，6.5"，配0.24 cm轴Medline VALE15516外科一次性用品
刀片：不锈钢无菌手术刀片，型号 #10医学文摘数据库 B-D371210外科一次性用品
刀片：不锈钢无菌手术刀片，型号 #11Medline B-D371211外科一次性用品
刀片：不锈钢无菌外科手术刀片，规格 #15Medline B-D371215外科一次性用品
BNC公头至BNC公头电缆Digi-Key415-0198-036设备
卡斯特罗维霍持针器V. MuellerCH8589外科手术器械
头孢唑林Apotex Corp60505-6142-0药物，术中
头孢噻呋结晶型游离酸Zoetis Inc54771-5223-1术后用药
胸腔引流管，带干式吸引，成人-儿童用Medline DEKA6000LFH外科一次性用品
胸腔引流管置入器V. MuellerCH04189外科手术器械
用于科研的COnfidence Flowprobes（PAU系列）Transonic24PAU设备，血管周围血流探头
库利切向阻断钳V. MuellerCH6572手术器械
数据采集硬件ADInstruments PowerLab 16/30设备
DeBakey 主动脉钳V. MuellerCH7247外科手术器械
德贝基多功能钳V. MuellerCH7276外科手术器械
Debakey 组织镊，12’’V. MuellerCH5906外科手术器械
德巴克血管组织镊 7 3/4’’V. MuellerCH5902外科手术器械
德拜克血管组织镊，9’’V. MuellerCH5904外科手术器械
电外科发生器Covidien Force FX-C设备
气管插管，10 mmPatterson Veterinary07-882-9008外科一次性用品
恩诺沙星诺博克实验室有限公司55529-152-05药物，术中
芬太尼透皮贴剂Apotex Corp60505-7007-2术前用药
费里斯·史密斯组织镊V. MuellerSU2510外科手术器械
Finochietto 肋骨牵开器，大型V. MuellerCH1220-1外科手术器械
Finochietto 肋骨牵开器，中号V. MuellerCH1215-1外科手术器械
Flexsteel 牵开器，1” x 13”V. MuellerSU3340外科手术器械
Flexsteel 牵开器，2 个” × 13”V. MuellerSU3346外科手术器械
福斯特海绵钳，弯型V. MuellerGL660外科手术器械
纱布垫：无菌 X 射线兼容纱布垫，16 层，4" × 4"医学文摘数据库 PRM21430LFH外科一次性用品
Gerald-DeBakey 镊子V. MuellerCH04242外科手术器械
Glassman AllisV. MuellerSU6152外科手术器械
哈斯特德蚊式止血钳V. MuellerSU2702外科手术器械
哈肯钳V. MuellerCH6462外科手术器械
热疗泵Gaymar/Stryker TP-400设备
肝素Fresenius Kabi 63323-540-31药物治疗，慢性肺动脉高压
Hospira 一次性静脉输液器，80"Patterson Veterinary07-835-0123外科一次性用品
3% 高渗盐水Baxter Healthcare Corp. 0338-0054-03药物治疗，慢性肺动脉高压
带斜面和普通管壁的皮下注射针头，20 G x 1"医学文摘数据库B-D305175Z一次性，慢性肺动脉高压
Interface Cable，Edwards LifeScience 压力传感器转 ADInstruments  桥式放大器Fogg 系统0395-2434设备
静脉输液泵Heska Vet/IV 2.2 输液泵设备
异氟烷Patterson Veterinary14043-704-06术前用药
Kantrowitz 胸部钳，9-1/2”V. MuellerCH1722外科手术器械
凯利止血钳V. Mueller88-0314外科手术器械
盐酸利多卡因，2.46%PRN制药公司 49427-434-04药物治疗，慢性肺动脉高压
强生爱惜康 Ligaclip 多重结扎夹施夹器Medline ETHMCS20外科一次性用品
环形，血管，迷你，红色，每包2个，无菌Medline DYNJVL12外科一次性用品
Lorna 无穿刺巾钳V. MuellerSU2937外科手术器械
弯头梅奥解剖剪V. MuellerSU1826外科手术器械
直型梅奥组织剪V. MuellerSU1821手术器械
3M Medipore Dress-It 预切敷料覆盖膜Medline MMM2955Z外科一次性用品
美洛昔康Patterson Veterinary14043-909-10术后用药
Mixter 胸科止血钳，9”V. MuellerCH1730-003外科手术器械
蚊式止血钳V. Mueller88-0301外科手术器械
多通道科研控制台TransonicT402/T403设备，血管周围流量计
多腔中心静脉导管置管包Medline ARW45703XP1AH外科一次性用品
多参数生命体征监护仪Smiths Medical SurgiVet Advisor 3设备
针头：带标准斜面的无菌皮下注射针头，18 G × 1.5"医学文摘数据库 B-D305185Z外科一次性用品
No. 3 手术刀柄V. MuellerSU1403-001外科手术器械
7号手术刀柄V. MuellerSU1407外科手术器械
非通气雄性鲁尔帽Qosina13614一次性，慢性肺动脉高压
八通道桥式放大器ADInstruments FE228设备
眼用软膏Akorn动物健康59399-162-35术前用药
彭罗斯引流管，6 mm × 46 cm，扁平宽度 11 mmMedline SWD514604H外科一次性用品
Perma-Hand 黑色编织丝线：  2-0 SH 锥形针，控制释放，30"医学文摘数据库  ETHD8552外科一次性用品
Perma-Hand 缝合线，黑色编织，0 号，6 x 30”医学文摘数据库  ETHA306H外科一次性用品
Perma-Hand 缝线，黑色编织，4-0 号，12 x 30"Medline ETHA303H外科一次性用品
去甲肾上腺素West-Ward0641-6142-25药物，术中
Polyhesive 无线患者回路电极，成人款Medline SWDE7509外科一次性用品
Port-A-Cath Huber针，直型，22 G × 1-1/2"医学文摘数据库AAKM21200724一次性，慢性肺动脉高压
PROLENE 单丝缝合线，蓝色，4-0 规格，36 英寸"双臂，RB-1 针Medline ETHD7143外科一次性用品
PROLENE 聚丙烯单丝缝线，蓝色，双针，RB-1 针，5-0 号，24 根"Medline ETH8555H外科一次性用品
区域阻滞针，22 号规格医学文摘数据库 B-D408348Z外科一次性用品
施耐德扁桃体动脉钳V. MuellerM01700外科手术器械
皮肤缝钉取出器医学文摘数据库CND3031一次性，慢性肺动脉高压
皮肤缝合器 35 宽，带计数器医学文摘数据库 STAPLER35W外科一次性用品
血压计Patterson Veterinary07-815-0464设备
海绵碗V. MuellerGE-75外科手术器械
海绵，手术用：X射线可检测无菌手术海绵，18" × 18"，5/包Medline MDS241518HH外科一次性用品
海绵，花生形：X射线可检测无菌花生形海绵，小型，3/8"Medline MDS72038外科一次性用品
无菌一次性高级手术室毛巾，蓝色，17英寸 × 27英寸，每包2条Medline MDT2168202外科一次性用品
无菌鲁尔锁注射器，3 mL医学文摘数据库SYR103010Z一次性，慢性肺动脉高压
无菌鲁尔锁注射器，5 mLMedlineSYR105010Z一次性，慢性肺动脉高压
无菌外科器械探头保护套Medline DYNJE5930外科一次性用品
三通止流阀：带手柄的三通止流阀，处于关闭位置，旋转接头雄性卡套连接，耐压45 PSIMedline DYNJSC301外科一次性用品
三通旋塞阀：带手柄的三通旋塞阀，处于关闭位置，带旋转接头公扣接口，耐压45 PSI医学文摘数据库DYNJSC301一次性，慢性肺动脉高压
带5 French连接器和蓝色护套的皮下导管座访问技术CP2AC-5NC外科一次性用品
超级剪刀梅岑鲍姆解剖剪V. MuellerCH2032-S手术器械
超级剪刀 NELSON-METZENBAUM 解剖剪V. MuellerCH2025-S外科手术器械
注射器：无菌鲁尔锁式注射器，10 mLMedline SYR110010Z外科一次性用品
胸腔导管，直型，28 Fr × 20"MedlineSWD570549H外科一次性用品
四分之三手术巾医学文摘数据库 DYNJP2414H外科一次性用品
替来他明 + 唑拉西泮Zoetis Inc54771-9050-1术前用药
TourniKwik 止血带套装，含四条 7.5" 青铜色导管和1个圈套器，12 法国号医学文摘数据库 CVR79013外科一次性用品
换能器夹Edwards LifeScienceTCLIP05设备
触发式压力表（血压计）Patterson Veterinary07-815-0464设备
Edwards Lifesciences TruWave 一次性压力传感器套件Medline VSYPX260外科手术一次性用品与慢性肺动脉高压
TS420 血管周围流动模块TransonicTS420设备，血管周围流量计
导管，吸引：无菌通用吸引导管，带直纹连接器，1/4" x 12'Medline OR612外科一次性用品
导管：带固定式公鲁尔锁和母接头的低压压力监测导管，72" L医学文摘数据库DYNJPMTBG72MF外科一次性用品
管路：带固定式公鲁尔锁和母接头的低压压力监测管路，72" LMedlineDYNJPMTBG72MF一次性，慢性肺动脉高压
管状弹性敷料固定装置医学文摘数据库DERGL711一次性，慢性肺动脉高压
图菲耶肋骨牵开器V. MuellerCD1101外科手术器械
Tygon E-3603 柔性导管Fisher Scientific14-171-227外科一次性用品
U.S.A 拉钩V. MuellerSU3660外科手术器械
脐带线，棉质，三股，1/8 x 36"Medline ETHU12TH外科一次性用品
Valleylab 按钮开关电刀笔医学文摘数据库 VALE2516H外科一次性用品
范德比尔特深部血管钳V. MuellerCH1687外科手术器械
兽医麻醉机Midmark Matrx VMC设备
兽医麻醉呼吸机Hallowell EMC Model 2000设备
Vicryl：未染色涂层Vicryl 0 CT-1 36" 缝合线医学文摘数据库 ETHVCP946H外科一次性用品
Vicryl：未染色涂层Vicryl 2 TP-1圆锥形针 54" 缝合线医学文摘数据库 ETHVCP880T外科一次性用品
Vicryl：未染色涂层Vicryl 2-0 CT-1 18" 缝合线医学文摘数据库 ETHVCP739D外科一次性用品
Vital crile-wood 持针器，10-3/8”V. MuellerCH2427手术器械
Vital Mayo-Hegar 持针器，7-1/4”V. MuellerCH2417手术器械
重要梅岑鲍姆解剖剪，14’’V. MuellerCH2009外科手术器械
梅岑鲍姆组织剪，9号”V. MuellerCH2006外科手术器械
Vital ryder 持针器，9”V. MuellerCH2510外科手术器械
Yankauer，球头型：无菌刚性Yankauer吸痰管，球头型，无通气孔Medline DYND50130外科一次性用品

参考文献

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