閉合性血氣胸動物模型制備與評價

孟 浩， 郭 晨， 姚國泉， 那 琦， 鞏 順， 楊建常， 金 海

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院1.胸外科；2.神經(jīng)外科；3.麻醉科，遼寧 沈陽 110016；4.解放軍第32683部隊，遼寧 沈陽 110000

美軍在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭中，胸部戰(zhàn)傷的發(fā)生率為8.6%～10.5%[1-4]。胸部創(chuàng)傷也是車禍與自然災(zāi)害等常見損傷類型之一[5-6]。血氣胸為胸部戰(zhàn)創(chuàng)傷的常見損傷表現(xiàn)，臨床上早期對其進行干預(yù)和處置，對改善預(yù)后起重要作用[7]。但是，目前國內(nèi)缺乏一種用于救治訓(xùn)練的血氣胸大動物模型。本研究旨在建立閉合性血氣胸動物模型，為閉合性血氣胸救治實戰(zhàn)化訓(xùn)練及考核提供可靠的動物模型。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 選取14頭4～6個月齡健康長白豬為研究對象，體質(zhì)量60～80 kg，雌雄不限。實驗前，運至實驗場地適應(yīng)性馴養(yǎng)1周。將14頭實驗豬隨機分為對照組與實驗組，每組各7頭。兩組實驗豬采用相同麻醉、造模等方法。對照組造模后不給予救治措施干預(yù)。實驗組造模后由7名受訓(xùn)人員進行胸腔閉式引流術(shù)操作。動物實驗得到北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院實驗動物倫理委員會批準(zhǔn)認(rèn)可。

1.2 麻醉方法 術(shù)前禁食、禁水12 h。經(jīng)豬耳后肌肉注射阿托品0.5 mg、安定10.0 mg、氯胺酮10.0～15.0 mg/kg基礎(chǔ)麻醉。經(jīng)下耳緣處建立靜脈通道，采用安定、氯胺酮復(fù)合持續(xù)靜脈滴注維持麻醉[8-9]。

1.3 造模方法 麻醉成功后，采用胸部貼電極片行心電監(jiān)護，模型豬舌中部夾氧飽和度探頭監(jiān)測末梢血氧飽和度，肛門置溫度探頭監(jiān)測直腸溫度。耳緣靜脈穿刺建立靜脈通路用于靜脈采血，頸動脈穿刺置入動脈血壓監(jiān)測探頭用于監(jiān)測血壓。采用多參數(shù)心電監(jiān)護儀，持續(xù)監(jiān)測記錄動物模型的心率、呼吸速率、體溫、有創(chuàng)血壓、血氧飽和度等指標(biāo)。選定腋窩下胸壁，觸摸定位肋間隙，記號筆標(biāo)記，用粗穿刺針穿刺肋間隙，進入胸腔，用50 ml注射器緩慢向胸腔內(nèi)注入300 ml空氣與150 ml生理鹽水(圖1)。迅速拔出穿刺針，穿刺點用膠布密閉，避免氣體順穿刺道溢出。行胸部CT檢查證實血氣胸(圖2)。實驗組行胸腔閉式引流術(shù)，具體操作如下：操作部位消毒鋪單，用手術(shù)刀于右側(cè)第2～4肋間切開皮膚約8～10 mm，采用中彎鉗鈍性分離胸部肌肉及胸壁入胸腔。將24F引流管送入胸腔，固定引流管，連接一次性胸引瓶作血氣胸外引流。對照組繼續(xù)在麻醉狀態(tài)下觀察。所有實驗操作結(jié)束后，對模型采用丙泊酚注射法進行安樂死。設(shè)計一種新的戰(zhàn)傷動物模型評價方法用以評價血氣胸模型。指標(biāo)采用百分制評分，包括傷情真實感、模型標(biāo)準(zhǔn)化、造模難度、造模時間、造模工具、模型參數(shù)、動物麻醉與倫理、模型推廣性、考核要素和訓(xùn)練效果共10個項目。每個項目滿分10分：好8～10分；及格5～7分；差1～4分。受訓(xùn)人員在戰(zhàn)傷救治訓(xùn)練和造模訓(xùn)練后進行打分。

圖1 注入空氣與生理鹽水 圖2 胸部CT

1.4 觀察指標(biāo) 觀察建立血氣胸模型前后以及閉式引流后的生命體征，記錄呼吸速率、脈搏頻率、動脈血氧分壓。記錄所有實驗豬胸腔閉式引流操作所用的時間(從切皮至引流管固定結(jié)束)。統(tǒng)計分析受試人員對動物模型的評價分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果

2.1 兩組實驗豬造模后各項生命體征比較 兩組術(shù)前呼吸速率、脈搏頻率、動脈血氧分壓比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。對照組術(shù)后呼吸速率、脈搏頻率高于實驗組，動脈血氧分壓低于實驗組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2 實驗組受訓(xùn)人員行胸腔閉式引流術(shù)完成情況 實驗組中，所有受訓(xùn)人員均按照常規(guī)胸腔閉式引流術(shù)基本要求完成。7名受訓(xùn)人員的胸腔閉式引流時間最短為12 min，最長為35 min，平均(23.9±7.1)min；引流效果評估最低5分，最高10分，平均(7.9±1.8)分。見表2。

表2 實驗組受訓(xùn)人員行胸腔閉式引流術(shù)完成情況

2.3 模型評價 實驗組中，受訓(xùn)人員對動物模型的傷情真實感、模型標(biāo)準(zhǔn)化、造模時間、模型參數(shù)、麻醉與倫理、模型推廣性、訓(xùn)練效果7個方面給予動物模型評價較好(平均分>7分)；對造模時間、造模工具、考核要素3個方面評價一般(平均分5～7分)；動物模型總評分(71.1±3.2)分。見表3。

表3 受訓(xùn)人員對動物模型的評分/分

3 討論

既往戰(zhàn)爭中，血氣胸占所有可預(yù)防戰(zhàn)傷傷亡的3%～5%[9-12]。在美軍伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭中，血氣胸為可預(yù)防戰(zhàn)傷傷亡的第三位原因，早期有效處理使90%以上傷員存活[13]。據(jù)文獻報道，46.7%胸部創(chuàng)傷，97.6%胸部穿透傷會發(fā)生血氣胸[14-16]。主要原因如下：(1)胸部血氣胸創(chuàng)傷因為疼痛多表現(xiàn)為呼吸淺快，肺活量降低，及時早期行胸腔引流置管可減輕血氣胸對肺組織的壓迫，最大程度的避免后期并發(fā)癥；(2)胸部創(chuàng)傷往往為多發(fā)傷，救治一線沒有足夠的條件進行影像學(xué)檢查來評估胸腔創(chuàng)傷情況，因此早期胸腔置管可動態(tài)觀察胸腔出血量，利于準(zhǔn)確判斷傷情；(3)血胸如不及時引流，除加重呼吸困難，進一步可發(fā)展為凝固性血胸、纖維胸、膿胸，需要進行創(chuàng)傷較大的急診外科手術(shù)治療[17]。胸腔閉式引流術(shù)為臨床上治療血氣胸的常用術(shù)式，能夠為后續(xù)的精準(zhǔn)手術(shù)治療及并發(fā)癥的防治起到重要作用[18-20]。本研究利用多參數(shù)心電監(jiān)護儀、螺旋CT，可以動態(tài)監(jiān)測記錄動物模型的心率、呼吸速率、體溫、有創(chuàng)血壓、血氧飽和度、血氣胸情況等，能夠為培訓(xùn)的開展提供有效的參數(shù)依據(jù)，為血氣胸動物模型提供客觀科學(xué)數(shù)據(jù)。

本研究結(jié)果顯示，對照組術(shù)后呼吸速率、脈搏頻率高于實驗組，動脈血氧分壓低于實驗組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這提示，對照組造模成功。本研究結(jié)果顯示：7名受訓(xùn)人員的胸腔閉式引流時間最短為12 min，最長為35 min，平均(23.9±7.1)min；引流效果評估最低5分，最高10分，平均(7.9±1.8)分。這提示，本研究創(chuàng)建的血氣胸動物模型能夠滿足胸腔閉式引流的操作訓(xùn)練需要。本研究實驗組中，受訓(xùn)人員對動物模型的傷情真實感、模型標(biāo)準(zhǔn)化、造模時間、模型參數(shù)、麻醉與倫理、模型推廣性、訓(xùn)練效果7個方面給予動物模型評價較好(平均分>7分)；對造模時間、造模工具、考核要素3個方面評價一般(平均分5～7分)。這說明，受試人員對動物模型認(rèn)可程度較高。本研究的主要不足為，目前胸外傷多數(shù)為復(fù)合性多發(fā)傷，血氣胸只是多發(fā)傷的傷情之一，本研究的建模主要是用于醫(yī)務(wù)人員和一線救治人員的訓(xùn)練或考核評估[21]。在戰(zhàn)場上及巨大災(zāi)難中胸外傷傷情會更復(fù)雜，如何進一步讓實驗動物模型在簡單、安全、易建的基礎(chǔ)上更加貼近實戰(zhàn)化，需要進一步研究及增加實戰(zhàn)化救治體驗。

綜上所述，本研究成功建立閉合性血氣胸動物模型，該模型能夠基本滿足閉合性血氣胸救治實戰(zhàn)化訓(xùn)練和考核需求。