Name: 一种新的猪腋窝交界性出血混合定量评价模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-06T12:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 27 s
Description: 了解猪腋窝交界性出血混合定量评价模型，该研究采用机械臂与血管阻断带结合控制性出血与自由出血，为院前止血干预及创伤急救医学提供新的实验基础与研究方向。

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作者谨向李阳致以诚挚感谢，感谢其设计本研究的概念；感谢赵东初和郭勇完成手术操作；感谢赵东初进行数据分析和稿件撰写；感谢张连阳对研究项目的监督。本工作得到重庆市卫生健康委员会和科学技术委员会医学科研项目（编号：2024MSXM084）、军队重点临床专科建设及重庆市重症疾病临床医学研究项目的资助。

所有实验程序均获得陆军军医大学动物福利与伦理委员会（AMUWEC20201513）的批准，遵循“3R”伦理准则，即倡导减少、优化和替代动物使用。共选取12头健康的8月龄雄性约克夏猪（体重49-56 kg）作为动物模型，并随机分为三组（每组n=4）。约克夏猪的体重和解剖结构与人类相似，适用于生物医学研究。
1. 手术准备
注意：一个典型的实验持续120分钟，其中前30分钟用于手术准备。随后以10分钟为间隔依次进行一系列操作，具体定义为T0、T10、T20、T30、T40、T50、T60、T70、T80和T90，以确保整个过程的时间精确控制。手术准备完成后，实验方案包括20分钟的（VCH）操作和40分钟的外部加压应用。实验最后安排30分钟的随访监测，以评估干预措施的效果（图1）。
<ol>
	<li>动物准备
	<ol>
		<li>动物到达实验设施后，将每头猪单独饲养于温度为 24 °C、湿度为 60% 的房间内。术前禁食 12 小时（仅饮水不禁水），以防止恶心、呕吐和误吸。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术当日准备
	<ol>
		<li>通过颈侧肌肉注射氯胺酮（20 mg/kg）和阿托品（0.01 mg/kg）对猪进行术前给药。通过下颌张力以及足底和眼睑反射评估麻醉深度。 
		注：根据我们的经验，所给予的麻醉剂量足以使动物镇静，且使用阿托品可预防过度流涎。然而，若动物从饲养区转移至手术室的时间过长，可安全追加氯胺酮（20 mg/kg）剂量。应根据批准的IACUC方案对动物实施镇静。</li>
		<li>将镇静后的动物转移至手术室，并以仰卧位将其四肢固定于手术台上。以无菌方式铺巾，并配备加热毯。</li>
		<li>用静脉留置针穿刺耳缘静脉，连接60英寸延长管，并将另一端接至微量泵。通过持续输注芬太尼（4 µg/kg/h）、咪达唑仑（0.05 mg/kg/h）和丙泊酚（10 mg/kg/h）诱导并维持全身麻醉。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>气管切开术操作
	<ol>
		<li>用聚维酮碘溶液和酒精对颈部区域进行刷洗消毒，至少交替进行三轮。</li>
		<li>切开前通过下颌张力和足底反射评估麻醉深度，确保麻醉充分。使用手术刀从甲状软骨至胸骨柄做一条长约8 cm的纵向皮肤切口。</li>
		<li>使用钝头手术剪沿两侧胸骨舌骨肌内侧表面进行钝性分离，加深解剖层次，并在气管处做1 cm切口。</li>
		<li>根据猪的体型选择合适尺寸的气管切开套管（7 mm–10 mm），插入后将另一端连接呼吸机。 
		注：在此模型中，动物最终将被实施人道安乐死。猪的插管操作相对复杂且耗时。为节省手术时间并减少动物所受痛苦，我们选择在麻醉后快速实施气管切开术，而非在麻醉诱导前进行插管。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>机械通气
	<ol>
		<li>将呼吸机设置为间歇性正压通气模式，潮气量为 8 mL/kg，呼吸频率为 20 次/分钟，吸入氧浓度（FiO2）为 30%。调节呼吸机参数以维持 PCO2 在 35–45 mmHg 之间，并调整设置以维持生命体征稳定，确保呼气末二氧化碳（ETCO2）和血氧饱和度（SPO2）处于适当范围。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>左侧颈总动脉和颈静脉插管
	<ol>
		<li>采用切开法进行左侧颈总动脉插管，该操作至少需要两名操作人员协同完成。</li>
		<li>确保准备插管所需的关键器械，包括显微剪、带针缝线、18G 针头、导管、带导入器的 5 法国导管鞘以及 Seldinger 导丝。</li>
		<li>利用气管切开时的切口，向胸骨舌骨肌外侧解剖，分离左侧颈总动脉，使其脱离周围筋膜组织。</li>
		<li>在穿刺前，使用不可吸收的丝线缝合线环绕已游离的左侧颈总动脉节段。</li>
		<li>一手用丝线提起动脉，另一手持针穿刺。为验证针头位置准确性，经针推注 5 mL 0.9% NaCl 溶液，观察是否出现动脉壁扩张。确认针头位置正确后，沿导管送入导丝，同时撤出针头。</li>
		<li>撤出导管后，沿导丝将导管鞘连同导入器一起置入。插入后，取出导入器和导丝。使用 3-0 丝线缝合固定鞘管的翼状结构至皮肤。</li>
		<li>采用相同技术暴露并插管左侧颈静脉。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>右侧颈总动脉和颈静脉插管
	<ol>
		<li>在对侧胸骨舌骨肌旁进行侧方解剖，以分离右侧颈总动脉和颈静脉。</li>
		<li>将一根双腔 7.0 法国中心静脉导管置入右侧颈静脉，并立即连接压力换能器系统以测量中心静脉压。 
		注：导管尺寸可根据猪的体型调整。</li>
		<li>将乳酸林格液（7 mL/kg/h）连接至中心静脉导管的一个腔，通过另一腔输注维持性生理盐水（5 mL/kg/h），以降低导管堵塞风险。</li>
		<li>将一根带有热敏电阻的 4.0 法国动脉导管置入右侧颈总动脉，连接至心脏监护仪，同时将监护仪的静脉测量单元连接至中心静脉换能器。</li>
		<li>将静脉和动脉换能器均以腋中线为参考零点进行校准。</li>
		<li>使用保温毯维持动物体温在 37 °C–39 °C 范围内，并通过动脉导管尖端的热敏电阻进行体温监测。</li>
		<li>将平均动脉压加入舒张压和收缩压读数中。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 容量控制性出血
<ol>
	<li>按照所述方案，T0 标志着容积控制性出血（VCH）的开始，即在初始 30 分钟手术准备期结束后立即进行。使用在 T0 时收集的基线数据，通过从左侧颈静脉以每组特定的平均速率抽血来诱导出血性休克：第 I 组为 0.33 mL/kg/min，第 II 组为 0.67 mL/kg/min，第 III 组为 1 mL/kg/min，持续 20 分钟。</li>
	<li>T20 表示 VCH 阶段的结束。此时应确保第 I、II 和 III 组的失血量分别达到总血容量（TBV）的 10%、20% 和 30%。</li>
	<li>通过手动计算确定猪的总血容量（TBV），单位为 mL，采用 70 mL/kg 的估算血液容量参数1,2,3。在抽血过程中必须维持特定的平均速率。</li>
</ol>
3. 腋动脉损伤
<ol>
	<li>使用聚维酮碘消毒液和酒精对腋窝区域进行擦拭消毒，至少交替进行3轮。</li>
	<li>采用超声成像技术标记腋动脉在体表的投影位置，并利用多普勒超声区分腋窝内动脉、静脉及神经结构。将探头垂直置于胸大肌上方的皮肤层，以精确定位腋动脉的解剖位置。</li>
	<li>根据超声成像所确定的解剖标志，标记一条10 cm弧形切口作为手术入路（图2A）。腋动脉管腔呈无回声，管壁表现为圆形高回声结构，周围被高回声的臂丛神经包绕。</li>
	<li>以约20 N的压力按压探头，观察静脉在超声探头压迫下是否闭合。腋鞘表现为包绕神经血管束的高回声线性结构（图2B）。</li>
	<li>使用手术刀沿标记的10 cm弧形切口切开皮肤，继续切开皮下组织，暴露深层结构。部分切除胸大肌的浅层和深层部分，以暴露腋鞘（图2C）。 
	注：猪的腋动脉起源于被锁骨下肌覆盖的锁骨下动脉。当其到达胸小肌上缘后，穿行于胸大肌浅层与深层之间，并延续为肱动脉。腋动脉、腋静脉及臂丛神经被深部腋鞘所包绕。</li>
	<li>为暴露腋动脉，使用显微剪刀钝性分离腋鞘，并从周围静脉和臂丛神经中游离出一段长约6 cm的动脉（图2D）。</li>
	<li>游离完成后，在该6 cm血管段两端各环绕放置一条血管阻断带：在造成损伤前，将红色阻断带置于近端，绿色阻断带置于远端。</li>
	<li>收紧两条血管阻断带，暂时阻断血流。若松开血管阻断带，血液将从血管中喷出，模拟腋动脉损伤后失控性出血的情况。</li>
	<li>使用显微剪刀做一长约2 mm的横向切口，切口长度约为血管周长的1/3。</li>
	<li>在腋动脉切口处覆盖5片预先称重的纱布（6 cm × 8 cm），每片纱布可吸收约30 mL血液。检查两条血管阻断带是否均已收紧并保持张力，以确保血流被有效阻断。</li>
</ol>
4. 外部加压
<ol>
	<li>预设外部加压装置
	<ol>
		<li>将机械臂固定在手术台侧面。将可充气止血球囊（图3）连接至机械臂末端。 
		注：外部加压装置由三部分组成：机械臂、可充气止血球囊和压力测量系统。</li>
		<li>将柔性薄膜压力传感器固定在可充气止血球囊表面的中心位置，用于测量直接压力。将柔性薄膜压力传感器连接至导线，再将导线连接至数据采集卡。</li>
		<li>将数据采集卡连接至单通道信号调理模块，并接入数据采集软件。 
		注：压力测量系统包括柔性薄膜压力传感器、导线、数据采集卡、单通道信号调理转换模块（图4）以及数据采集软件。</li>
		<li>安装完成后，打开软件。点击已连接设备，选择单通道选项，并在采样率菜单中选择每秒1000个数据点。输入通道选择波形显示，输出通道选择输出显示。</li>
		<li>记录前确保压力测量系统已归零校准。点击圆形红色按钮开始记录。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>为模拟外部加压，在释放两条血管阻断带后立即对腋窝伤口位置的机械臂进行定位。手动充气止血球囊以实现局部加压，直至压力达到210 mmHg。实时记录压力-时间数据，并以.CSV格式输出。 
	注：通过手动充气球囊后经软件处理可获得准确压力值。压力测量范围为0–300 mmHg，采样速率为1000个采样点/秒/通道。</li>
	<li>持续外部加压40分钟，以促进局部血凝块形成。加压过程中观察装置，确保无位移发生。 
	注：本实验中，有效加压定义为加压状态下失血量低于动物体重的10%。</li>
	<li>外部加压结束后，点击红色方形按钮停止数据采集。移除装置并称量纱布，计算加压状态下的失血量（图5）。</li>
</ol>
5. 随访与安乐死
<ol>
	<li>移除设备后，对动物进行30分钟的监测。</li>
	<li>实验结束时，将麻醉剂输注速率提高至较高剂量，例如芬太尼 &#62;10 µg/kg/h、丙泊酚 &#62;20 mg/kg/h 和咪达唑仑 &#62;0.1 mg/kg/h。持续进行心脏监测，直至心电图显示无心脏电活动，且呼气末二氧化碳分压降至0 mmHg。</li>
	<li>通过有创动脉压监测确认无搏动性血流，并确认其他生命体征消失。 
	注：遵循IACUC方案中批准的安乐死操作程序。还应实施安乐死的确认方法，例如双侧开胸术。</li>
</ol>

Swine Axillary Artery Injury Model for Testing Pre-Hospital Hemostatic Products

<ol><li>Morrison, J. J., Rasmussen, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noncompressible+torso+hemorrhage%3A+a+review+with+contemporary+definitions+and+management+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Noncompressible torso hemorrhage: a review with contemporary definitions and management strategies.</a> Surg Clin North Am. 92 (4), 843-858 (2012).</li>
<li>Sauaia, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+trauma+deaths%3A+a+reassessment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of trauma deaths: a reassessment.</a> J Trauma. 38 (2), 185-193 (1995).</li>
<li>van Oostendorp, S. E., Tan, E. C. T. H., Geeraedts, L. M. G. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prehospital+control+of+life-threatening+truncal+and+junctional+haemorrhage+is+the+ultimate+challenge+in+optimizing+trauma+care%3B+a+review+of+treatment+options+and+their+applicability+in+the+civilian+trauma+setting%5BTitle%5D)+AND+%22Scand+J+Trauma+Resusc+Emerg+Med%22%5BJournal%5D)">Prehospital control of life-threatening truncal and junctional haemorrhage is the ultimate challenge in optimizing trauma care; a review of treatment options and their applicability in the civilian trauma setting.</a> Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 24 (1), 110(2016).</li>
<li>Spiegel, S., Baker, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EMS+junctional+hemorrhage+control%5BTitle%5D)+AND+%22StatPearls+Publishing%22%5BJournal%5D)">EMS junctional hemorrhage control.</a> StatPearls Publishing. , Treasure Island, FL. (2023).</li>
<li>Johnson, J. E., Sims, K., Hamilton, D. J., Kragh, J. F. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+and+effectiveness+evidence+of+SAM%28r%29+junctional+tourniquet+to+control+inguinal+hemorrhage+in+a+perfused+cadaver+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Spec+Oper+Med%22%5BJournal%5D)">Safety and effectiveness evidence of SAM(r) junctional tourniquet to control inguinal hemorrhage in a perfused cadaver model.</a> J Spec Oper Med. 14 (2), 21-25 (2014).</li>
<li>Coakley, T. A., Devlin, J. J., Kircher, S. S., Johnson, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+ballistic+model+of+combat+groin+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma+Acute+Care+Surg%22%5BJournal%5D)">Development of a ballistic model of combat groin injury.</a> J Trauma Acute Care Surg. 72 (1), 206-210 (2012).</li>
<li>Zhu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Body+mass+index+and+waist-to-hip+ratio+misclassification+of+overweight+and+obesity+in+Chinese+military+personnel%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol+Anthropol%22%5BJournal%5D)">Body mass index and waist-to-hip ratio misclassification of overweight and obesity in Chinese military personnel.</a> J Physiol Anthropol. 39 (1), 24(2020).</li>
<li>La Monaca, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemorrhagic+complications+in+implant+surgery%3A+a+scoping+review+on+etiology%2C+prevention%2C+and+management%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Implantol%22%5BJournal%5D)">Hemorrhagic complications in implant surgery: a scoping review on etiology, prevention, and management.</a> J Oral Implantol. 49 (4), 414-427 (2023).</li>
<li>Peng, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemostatic+agents+for+prehospital+hemorrhage+control%3A+a+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Mil+Med+Res%22%5BJournal%5D)">Hemostatic agents for prehospital hemorrhage control: a narrative review.</a> Mil Med Res. 7 (1), 13(2020).</li>
<li>Fülöp, A., Turóczi, Z., Garbaisz, D., Harsányi, L., Szijártó, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+models+of+hemorrhagic+shock%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Experimental models of hemorrhagic shock: a review.</a> Eur Surg Res. 50 (2), 57-70 (2013).</li>
<li>Kheirabadi, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+new+hemostatic+granules%2Fpowders+with+currently+deployed+hemostatic+products+in+a+lethal+model+of+extremity+arterial+hemorrhage+in+swine%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Comparison of new hemostatic granules/powders with currently deployed hemostatic products in a lethal model of extremity arterial hemorrhage in swine.</a> J Trauma. 66 (2), 316-326 (2009).</li>
<li>Kheirabadi, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+efficacy+of+new+hemostatic+dressings+in+a+model+of+extremity+arterial+hemorrhage+in+swine%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Determination of efficacy of new hemostatic dressings in a model of extremity arterial hemorrhage in swine.</a> J Trauma. 67 (3), 450-459 (2009).</li>
<li>Wang, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+chitosan-based+dressings+in+a+swine+model+of+artery-injury-related+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Evaluation of chitosan-based dressings in a swine model of artery-injury-related shock.</a> Sci Rep. 9 (1), 14608(2019).</li>
<li>Angus, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+and+evaluation+of+a+novel+hemostatic+matrix+in+a+swine+junctional+hemorrhage+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Testing and evaluation of a novel hemostatic matrix in a swine junctional hemorrhage model.</a> J Surg Res. 291, 452-458 (2023).</li>
<li>Landers, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+hemostatic+gauzes+in+a+swine+model+of+prolonged+field+care+with+limb+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Mil+Med%22%5BJournal%5D)">Efficacy of hemostatic gauzes in a swine model of prolonged field care with limb movement.</a> Mil Med. 186, Suppl 1 384-390 (2021).</li>
<li>Croushorn, J., McLester, J., Thomas, G., McCord, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abdominal+aortic+tourniquet+controls+junctional+hemorrhage+from+a+gunshot+wound+of+the+axilla%5BTitle%5D)+AND+%22J+Spec+Oper+Med%22%5BJournal%5D)">Abdominal aortic tourniquet controls junctional hemorrhage from a gunshot wound of the axilla.</a> J Spec Oper Med. 13 (3), 1-4 (2013).</li>
<li>Holcomb, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+dry+fibrin+sealant+dressings+versus+gauze+packing+on+blood+loss+in+grade+V+liver+injuries+in+resuscitated+swine%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Effect of dry fibrin sealant dressings versus gauze packing on blood loss in grade V liver injuries in resuscitated swine.</a> J Trauma. 46 (1), 49-57 (1999).</li>
<li>Avital, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure+points+technique+for+traumatic+proximal+axillary+artery+hemorrhage%3A+a+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22Prehosp+Disaster+Med%22%5BJournal%5D)">Pressure points technique for traumatic proximal axillary artery hemorrhage: a case report.</a> Prehosp Disaster Med. , 1-4 (2022).</li>
<li>Bickell, W. H., Bruttig, S. P., Wade, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamic+response+to+abdominal+aortotomy+in+the+anesthetized+swine%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Shock%22%5BJournal%5D)">Hemodynamic response to abdominal aortotomy in the anesthetized swine.</a> Circ Shock. 28 (4), 321-332 (1989).</li>
<li>Matsuoka, T., Hildreth, J., Wisner, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+injury+as+a+model+of+uncontrolled+hemorrhagic+shock%3A+resuscitation+with+different+hypertonic+regimens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma%22%5BJournal%5D)">Liver injury as a model of uncontrolled hemorrhagic shock: resuscitation with different hypertonic regimens.</a> J Trauma. 39 (4), 674-680 (1995).</li>
<li>Krausz, M. M., Horn, Y., Gross, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+combined+effect+of+small+volume+hypertonic+saline+and+normal+saline+solutions+in+uncontrolled+hemorrhagic+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Gynecol+Obstet%22%5BJournal%5D)">The combined effect of small volume hypertonic saline and normal saline solutions in uncontrolled hemorrhagic shock.</a> Surg Gynecol Obstet. 174 (5), 363-368 (1992).</li>
<li>Capone, A., Safar, P., Stezoski, S. W., Peitzman, A., Tisherman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uncontrolled+hemorrhagic+shock+outcome+model+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">Uncontrolled hemorrhagic shock outcome model in rats.</a> Resuscitation. 29 (2), 143-152 (1995).</li>
</ol>

作者声明不存在任何竞争性利益冲突。

腋动脉损伤是上肢交界部位大出血的主要原因1。在战场或院前环境中，控制活动性出血的常用方法包括手动压迫、纱布填塞和止血剂8。尽管单纯压迫可暂时控制交界部位出血，但由于肩胛骨具有活动性，可能无法完全闭塞腋动脉。此外，大多数局部止血剂为纱布或膜片形式，需通过手动压迫将其固定在出血部位9。目前尚无相关临床研究证实纱布填塞或止血剂联合使用时可靠的压迫压力。本研究建立了一种新的猪上肢交界部位出血混合定量评估模型，有助于院前止血产品的进一步研发。
在构建失血性休克模型时，主要挑战在于如何准确地模拟临床情况，同时确保模型具有高度的可重复性和标准化10。因此，我们开发了一种混合定量评估模型，相较于传统的失血性休克模型，具有多项优势：
本研究首次提出了一种猪腋动脉损伤模型。在近期发表的研究中，大多数工作采用股动脉损伤模型来评估新型止血剂的有效性11,12,13,14,15。然而，关于腋动脉损伤模型可行性的描述却鲜有报道。这主要是由于在猪身上建立腋动脉损伤存在技术挑战，源于猪腋窝区域复杂的解剖结构。为尽量减少意外损伤或出血，建议在解剖前采用超声引导下的腋窝入路来定位腋动脉。这一选择的原因在于，血管位于胸浅肌与胸深肌之间的较深位置，并被腋鞘所包绕。同时，另一项挑战是通过肉眼估计在所有动物中实现一致的2 mm横向切口。
血管阻断带可提供牵引力，暂时阻断损伤腋动脉（开放性动脉）中的血流。在当前的研究背景下，开发用于接合部出血的新止血材料时，常面临关键性挑战。这些挑战源于接合部区域深而狭窄的伤口，导致血液快速且在压力下流动。这种血流动力学显著阻碍了止血材料吸收和管理界面液体的能力。在大出血情况下，这一问题尤为严重，因为高压、快速流动的血液可能冲走止血剂，并破坏任何尚未充分形成的血凝块。本研究引入了两种血管阻断带，用于暂时控制加压血流。该策略能够在外科干预控制出血前，消除活动性出血的干扰因素，从而有效评估止血材料的效能。
实验中的加压压力可根据实验需求设定为特定数值，并在整个实验过程中保持相对稳定。使用外部加压装置对填塞纱布施加可调节压力，是关节区域出血研究领域的一项重要进展。上肢关节区域出血所需的具体加压压力目前尚未明确。根据一份枪伤病例报告，腹部主动脉和关节止血带可用于腋窝区域，但未明确指出所需加压压力的具体数值16。Johnson 等人5验证了 Sam 关节止血带在腹股沟和腋窝区域的有效性和安全性，结果表明阻断腋动脉平均需要 739 mmHg 的压力。2022 年，Avital 等人17记录了一例病例：在多次使用止血敷料失败后，采用手动按压止血点技术成功控制了持续 21 分钟飞行转运过程中的腋部出血。该病例报告证实，止血点按压技术可有效终止腋部关节区域的出血，并可在较长时间内维持止血效果。然而，按压操作由空中医疗后送医护人员完成，长时间施力导致操作者疲劳，从而难以在整个过程中维持稳定的压力。在本模型中，纱布填塞与局部加压同时使用。我们并未试图完全阻断腋动脉血流，而是采用纱布填塞联合外部加压的方法实现局部止血。结果表明，当与纱布填塞联合使用时，仅需 210 mmHg 的外部压力即可有效止血。此外，机械臂的使用可确保在按压点施加持续且恒定的压力，从而增强该止血策略的有效性。为进一步研究，该装置的加压压力可根据填塞材料进行调整和定制。若需测试各种新型需加压止血敷料的效能，可调节压力以适应不同的实验条件。例如，当压力设定为特定值时，可通过比较不同敷料在加压条件下的止血时间和失血量，评估其止血效果的优劣。
通过结合股动脉放血与未控制性失血，诱导出I-III级休克，精确模拟了腋动脉穿透伤的临床情况，同时将总失血量调整至所需范围。失血性休克模型可分为三类：容量控制型、压力控制型和未控制型。容量控制型失血性休克模型通过在设定时间内释放基于有效循环血容量一定比例的血液来模拟失血性休克过程。该模型在评估血流动力学（如代偿机制）方面具有优势，但难以控制血压变化程度（如低血压）。研究发现，快速出血后继以缓慢失血所引发的生理反应（心率、血清乳酸水平及所需复苏液体量）比恒定速度失血（传统方法）更为强烈，并能更真实地模拟失血性休克的过程。建立未控制性失血性休克模型的方法多种多样。常用的未控制性失血性休克模型包括肝脏或脾脏撕裂出血模型、主动脉及股动脉损伤出血模型等18,19,20,21,22。该失血性休克模型非常接近创伤或严重出血患者的实际临床状况，应用广泛，尤其适用于失血性休克液体复苏的研究。本研究中，通过从股动脉抽取10%、20%和30%的全血容量（TBV），并结合机械臂施加固定压力压迫，诱导出I-III级失血性休克。在整个过程中每10分钟监测一次血流动力学参数，以确保模型的稳定性。
该模型存在若干重要局限性，包括无法控制的出血问题。其中一个主要限制是需要在腋动脉上制作精确的2 mm横向切口。尽管我们的数据显示在加压条件下失血量的标准误差较小，但当不同操作者实施该操作时，切口尺寸的差异可能导致无法控制的出血量增加。另一个局限性在于实验所用猪的麻醉与镇痛管理。鉴于该模型手术准备阶段涉及广泛的外科操作，有效管理镇痛和麻醉深度至关重要。在进行气管切开术、插管以及腋动脉损伤操作期间，必须密切监测疼痛迹象，并给予适当的治疗。
结论 
本研究提出了一种针对猪上肢连接部位出血的新型混合定量评估模型，标志着院前止血产品开发领域的重要进展。通过采用猪腋动脉损伤模型，结合血管阻断带和外部加压装置的应用，解决了控制连接部位出血中的关键挑战，例如实现稳定且可控的压力以增强止血效果。我们的研究结果表明，采用纱布填塞结合精确控制的210 mmHg外部压力，并由机械臂提供持续稳定的加压，可有效止血。该方法不仅为腋动脉损伤的处理提供了切实可行的解决方案，也为未来针对不同类型止血敷料的可调节压力机制研究奠定了基础，从而提升了研究结果的临床相关性和应用价值。这些成果有望显著改善人类创伤救治，特别是在院前急救环境中的应用。

在军事和民用创伤救治中，创伤性出血的管理，尤其是在传统止血带无法应用的交界区域，是一项重大挑战。在腋窝和腹股沟等具有复杂血管解剖结构的区域，有效控制出血对生存至关重要。腋动脉损伤是上肢交界部位大出血的主要原因1。填塞敷料和外部加压是院前急救止血的关键步骤。新型止血敷料的发展显著提高了止血效率。然而，早期有效的止血仍必须依赖外部加压2,3。本研究介绍了一种新型混合定量评估模型，采用猪模型模拟上肢交界部位出血，旨在推动院前止血干预技术的进步。
交界性损伤通常需要持续、直接的手动按压，而在院前环境中，由于人员有限且情况不可预测，实现这一点具有挑战性4。开发该技术的原理在于现有控制交界性出血方法的局限性。所提出的混合定量评估模型相较于其他技术具有明显优势。通过使用与人类生理特征高度相似的猪模型，该研究相较于灌注尸体模型能够提供更可靠且可转化的结果5。
由于猪在生理学和解剖学上与人类具有高度相似性，因此在血管创伤研究中被广泛用作动物模型，是评估止血剂和止血技术的理想选择6,7。本研究的实验方案通过将容量控制性出血（VCH）与外部机械压迫相结合，精确模拟腋动脉损伤的临床情况，从而应对在接合部出血场景中对可靠止血方法的迫切需求。
超声成像技术的整合提高了止血控制技术的精确性，并有助于图像解读，凸显了现代创伤救治的多学科交叉特性。一种机械性外部加压装置的研发标志着重要进展，为手动加压和传统止血方法提供了有前景的替代方案。本研究旨在确定在交界区域实现有效止血所需的最优压力，有望填补创伤救治文献中的一项重要空白。

<table><tbody><tr><td>数据采集软件 MCC DAQami</td><td>Measurement Computing Corporation</td><td>4.2.1f0</td><td>由位于美国马萨诸塞州诺顿的 Measurement Computing Corporation 开发的高级数据采集与监控软件，旨在提供直观高效的操作体验。</td></tr><tr><td>DF9-40 柔性薄膜压力传感器</td><td>Chengke Electronics</td><td>500g</td><td>一种专为需要力测量的应用设计的柔性薄膜压力传感器。</td></tr><tr><td>杜邦线，数据采集卡</td><td>J.X.</td><td>CT USB-1208LS</td><td>配备杜邦连接器，用于接口和信号处理任务的数据采集卡。</td></tr><tr><td>单通道信号调理转换模块</td><td>Risym</td><td>IMS-C04A</td><td>用于单通道系统中信号调理与转换的模块。</td></tr></tbody></table>

一种用于猪腋部连接性出血新型混合定量评估模型

A New Hybrid Quantitative Evaluation Model for Axillary Junctional Hemorrhage in Swine

本研究建立并验证了一种用于模拟猪上肢交界性出血的混合定量模型，旨在推动院前止血产品的研发。通过使用12只健康的8月龄雄性约克夏猪，我们证明了猪腋动脉损伤模型在评估止血效果方面的可行性。将动物分为三组，进行容积控制性出血（VCH），通过以不同速率放血来模拟I-III级失血性休克。随后使用一种新型装置施加外部压迫，该装置由机械臂和可充气止血气囊组成，可实现可控压力以促进血凝块形成。持续监测心率和血压等血流动力学参数，揭示了容积控制性出血和外部压迫对生理反应的影响。研究结果表明，容积控制性出血结合靶向外压能够有效模拟腋动脉损伤的临床场景，为以可控、标准化方式测试止血干预措施提供了有价值的模型。本研究强调了该模型在促进新型止血剂和止血器械研发与评估方面的潜力，可用于交界性出血的管理。

所有12只动物均存活至实验结束。所有统计分析均通过统计分析软件进行处理。该混合定量模型可产生定量的、容积可控的失血量，并在加压条件下实现稳定的失血。在图6A中，经VCH处理后，I组、II组和III组的平均失血量分别为354.2 mL、714.4 mL和1064.0 mL，分别占总血容量（TBV）的10%、20%和30%。这些结果表明，该模型可用于多种实验设置，通过VCH实现定量失血。图6B显示，在加压条件下，三组之间的失血量差异无统计学意义（p > 0.05）。这种稳定的失血量可通过使用显微剪刀在腋动脉上做一条约2 mm的切口实现，切口长度约为腋动脉周长的1/3。在图6C中，实验结束时，I组、II组和III组的平均总失血量分别为462.9 mL、893.0 mL和1213.0 mL，分别达到I级、II级和III级失血性休克标准。
图 7 所示数据阐明了控制性失血对血流动力学参数的影响，表明各组在诱导休克后心率均显著升高。心率升高在施加外部压迫期间最为明显，而在解除压迫后有所下降。心率升高的程度与抽血量呈正比，其中 III 组升高最显著，其次是 II 组，然后是 I 组。这一趋势通过心率最大变化值（ΔHR = HR_峰值 - HR_基线）得到定量体现，III 组的变化显著更高（I 组：11.28 ± 1.2 bpm，II 组：30.08 ± 2.7 bpm，III 组：106.80 ± 7.2 bpm，p &lt; 0.0001）。
<img alt="静态平衡实验；包含通风机、压缩和压力监测装置的示意图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图1"> 
图1：实验装置及实验时间线。（A）使用猪的实验设置。（B）手术准备步骤及实验时间线。整个实验过程持续120分钟，首先进行30分钟的手术准备阶段，随后在每10分钟设定一个时间点（T0至T90），在这些时间点执行特定操作，包括容量控制性放血、血管阻断带的牵拉与松解、外部加压以及后续监测。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="腋窝手术步骤；切口示意图、超声、手术过程、解剖暴露。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 2"> 
图 2：猪腋窝解剖结构的超声引导下分离。（A）用于超声识别腋窝结构的探头放置位置，标记出10 cm弧形切口以进行手术入路。（B）显示深度为6 cm处腋窝区域的超声图像；（i）超声解剖图示，（ii）修订后的超声解剖标注。线性探头置于旁矢状面。图中显示腋动脉（A）和腋静脉（V），以及臂丛神经（箭头）、胸深肌（DP）和胸浅肌（SP）。（C）沿腋动脉投影路径做初始切口。（D）切开后暴露腋动脉及神经血管束，胸浅肌和胸深肌部分被切除。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="静力平衡；机械压力系统；示意图；血压计球囊和阀门。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图3"> 
图3：外部加压装置的组成部分。可充气止血球囊。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="压力传感器装置；数据采集；信号调节；电气线路图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 4"> 
图4：压力测量系统。 压力测量系统的硬件组件，包括通过电线连接至单通道信号调理转换模块的柔性薄膜压力传感器。该模块随后连接至数据采集卡，再与计算机进行通信。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="外科伤口愈合实验，猪皮移植，术后缝合评估，操作图像。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 5"> 
图 5：通过纱布浸润程度评估加压条件下的失血量。（A）从手术伤口中取出的经外部加压后的纱布。（B）用于称重前的血浸纱布，以量化加压条件下的失血量。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="失血量比较图表；分析了体积控制、压缩效应和总失血量三个组别。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig06.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 6"> 
图6：失血量与体重的评估。（A）柱状图显示三个不同组别在体积控制条件下的失血量，以总血容量（TBV）的百分比表示。（B）柱状图显示在加压条件下各组间的失血量，组间无显著差异。（C）柱状图表示实验结束时的总失血量，对应三类出血性休克。左侧Y轴表示失血量，右侧Y轴表示TBV的百分比。每组样本量为N=6。所有连续性数据均以均值±标准差表示，显著性水平设定为95%置信区间（C.I.s）。采用重复测量单因素方差分析（ANOVA）评估出血量对血流动力学参数的影响。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="显示心率、压力随时间变化的心血管反应图；外部加压研究。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66974/66974fig07.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图7"> 
图7：实验期间的血流动力学反应。（A-C）对应于接受不同失血量的三个实验组。各图显示了心率（红线）、收缩压（蓝线）和舒张压（黑线）随时间的变化，以及总血容量（TBV）丢失的百分比（阴影区域）。数据展示了从出血开始（T0）至出血后90分钟（T90）期间心率和血压的时间进程变化。* 表示每组中各时间点的血流动力学参数与T0相比具有统计学显著差异（p&lt;0.05）。所有连续性数据均以均值±标准差表示，显著性水平设定为95%置信区间（C.I.s）。采用重复测量单因素方差分析（ANOVA）评估出血量对血流动力学参数的影响。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66974/66974fig07large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>

本研究提出了一种用于猪腋部连接性出血的混合定量模型，可提高院前止血干预评估的准确性。

在本研究中，我们开发并验证了一种用于模拟猪上肢交界性出血的混合定量模型，旨在推进……

我们的研究重点是创新性地将机械臂与血管阻断带应用于出血模型。我们正在研究通过结合控制性出血与自由出血以及可控压力，如何提高院前急救干预在失血性休克病例中的有效性。在交界区域止血领域，股动脉出血模型应用最为广泛，而腋动脉出血模型尚未得到探索。我们的模型为腋部交界区域的止血研究奠定了基础。未来，本实验室将致力于研发用于交界区域大出血的新型止血装置，并开展快速止血策略的相关研究。首先，将麻醉后的动物转移至手术室，并将其肢体固定于手术台上，保持仰卧位。然后用静脉留置针穿刺耳缘静脉。使用手术刀，从甲状软骨至胸骨柄做一条8厘米长的纵向皮肤切口。用钝头手术剪沿胸骨舌骨肌内侧表面进行分离，加深解剖层次，并在气管处做一厘米切口。然后插入一根7毫米的气管切开管，深度为6厘米，并将其连接至呼吸机。接下来，采用切开技术对左侧颈总动脉进行插管，该操作至少需要两名操作者。利用气管切开的切口，分离胸骨舌骨肌外侧的组织，以游离左侧颈总动脉与其周围筋膜。用一只手用丝线缝合线提起动脉，同时用另一只手持针穿刺。然后注入5 mL 0.9%氯化钠溶液以确认针头位置。在回撤针头的同时，将导丝经导管送入。然后通过导丝引导的导入器，抽出导管并插入鞘管。插入后，移除导入器和导丝。为分离对侧胸骨舌骨肌旁的右侧颈总动脉和颈外静脉，需在对侧进行侧向解剖分离。现在，将一根带有双通道的7.0 French中心静脉导管置入右侧颈静脉，并立即连接换能系统以测量中心静脉压。将乳酸林格液连接至中心静脉导管的一个通道，通过另一通道持续输注生理盐水以维持导管通畅，防止导管堵塞。接下来，将一根带有热敏电阻的4.0 French动脉导管置入右侧颈总动脉，将其连接至心脏监护仪，同时将监护仪的静脉测量单元连接至中心静脉压换能器。将静脉和动脉传感器调零，参考腋中线水平。然后使用心脏监护仪持续监测并记录心率、收缩压和舒张压。为建立失血性休克模型，根据T零时刻采集的基础数据，于20分钟内以特定平均速率从左侧颈静脉抽血。分别以每分钟每千克0.33毫升、每分钟每千克0.67毫升和每分钟每千克1毫升的速度对第一、第二和第三组进行输注。使用多普勒超声对腋动脉进行定位，并区分腋窝区域的动脉、静脉和神经结构。将探头垂直于胸大肌上方的皮肤层放置，以实现腋动脉的精确解剖定位。然后根据超声成像确定的解剖标志，标记一个10厘米长的弧形切口作为手术入路。部分切除胸浅肌和胸深肌以暴露腋鞘。为暴露腋动脉，使用显微剪刀钝性分离腋鞘，并从周围静脉和臂丛神经中游离出一段6厘米长的动脉。然后将红色结扎带置于腋动脉节段的近端，绿色结扎带置于远端，以固定血管并防止损伤。扎紧两条血管阻断带，暂时阻断血流。使用显微剪刀，在血管周长约三分之一处做一个2毫米长的横向切口。将外部加压装置的机械臂连接至手术台的一侧。将可充气止血球囊连接至机械臂末端。然后将柔性薄膜压力传感器固定在可充气止血球囊表面的中心位置，以测量直接压力。安装完成后，打开软件。点击已连接的设备，选择单通道选项，并从采样率菜单中选择每秒 1000 个数据点。对于输入通道，选择“波形显示”；对于输出通道，选择“输出显示”。记录前，确保压力测量系统已校准至零点。点击圆形红色按钮开始记录。为模拟外部压迫，在手动松开两条血管阻断带后，立即将机械臂对准腋窝伤口，并手动充气止血球囊以实现局部压迫，直至压力达到210毫米汞柱。在压缩过程中观察装置，确保无移位。外部加压结束后，点击红色方形按钮停止数据采集。移除装置后，称量纱布重量，以计算加压下的失血量。第一、二、三组在容量控制性出血后的平均失血量分别为 354.2、714.4 和 1064.0 毫升，分别占总血容量的 10%、20% 和 30%。在加压条件下，三组之间的失血量差异无统计学意义。第一、二、三组的平均总失血量分别为 462.9、893.0 和 1213.0 毫升，对应于Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级失血性休克。在诱导休克后，所有组别的心率均出现显著上升。心率升高在外部按压期间最为明显，按压解除后则有所下降。心率升高的程度与抽血量呈正比，其中第三组升高最显著，其次为第二组和第一组。

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