新型主動(dòng)脈旁反搏裝置初步實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、第一部分主動(dòng)脈旁反搏裝置的體外實(shí)驗(yàn)及生物相容性初步研究
　　 目的通過體外模擬實(shí)驗(yàn)及循環(huán)輔助急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證新型大動(dòng)脈旁反搏裝置（paraaortic counterpulsation device PACD）的流體力學(xué)特征及生物相容性。材料和方法PACD主要是容量置換反搏裝置，是由聚胺酯熱塑成型的被柔性移動(dòng)隔膜分成雙腔的反搏循環(huán)輔助裝置，呈半球形。其血室為單一出口的無瓣人工血管吻合于降主動(dòng)脈。其氣室的通氣管道連接至IABP控

2、制臺(tái)。通過心電觸發(fā)，同步充、放氣實(shí)現(xiàn)容量置換反搏輔助。體外實(shí)驗(yàn)采用了血囊容積分別為40ml，60ml及80ml裝置進(jìn)行初步體外實(shí)驗(yàn)。每種PACD的氣囊端連接至IABP控制臺(tái)，血囊段連接至直徑為1cm的PVC管道，通過調(diào)整PVC管道的垂直高度，來調(diào)整PACD的壓力負(fù)荷。在不同后負(fù)荷狀態(tài)下測定其每搏量（stroke volume，SV）及排射分?jǐn)?shù)（eiection ration，EF）。在急性動(dòng)物輔助研究過程中，測定輔助前、輔助2小時(shí)、4小

3、時(shí)、6小時(shí)及8小時(shí)血漿游離血紅蛋白（plasma free hemoglobin，PFH）。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物輔助完成后，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物各組織、臟器大體標(biāo)本進(jìn)行觀察，并保留部分標(biāo)本行組織學(xué)檢查，鏡下觀察其形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果在后負(fù)荷為50mmH2O時(shí)，三種裝置的EF分別為：95.5％，95.8％及93.3％；后負(fù)荷為100 mmH2O時(shí)，不同容積PACD的EF分別為：94.0％，92.0％及90.4％。PACD輔助前至輔助結(jié)束血漿PFH含量逐漸增加，

4、由3.92±1.70m/dl，逐漸增加至9.36±2.68mg/dl。輔助前4小時(shí)血漿PFH含量顯著增加（p<0.01）；輔助4～6小時(shí)，明顯增加（p<0.05），增加趨勢有所減緩；最后2小時(shí)血漿PFH有增加趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05）。輔助完畢，各臟器大體觀察未發(fā)現(xiàn)梗塞、缺血等改變，腸系膜動(dòng)脈系統(tǒng)未見栓塞；鏡下病理組織學(xué)觀察未見臟器官梗塞、水腫及血管內(nèi)血栓等病理改變。結(jié)論P(yáng)ACD在IABP控制儀的驅(qū)動(dòng)下工作良好。其SV及EF值

5、受后負(fù)荷影響較小，EF維持在90％以上。生物相容性良好，對(duì)周圍重要臟器無不良影響，對(duì)血液輕度破壞，但不影響其生理功能。
　　 第二部分主動(dòng)脈旁反搏裝置初步實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的通過急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證主動(dòng)脈旁反搏裝置（PACD）的輔助效果。方法隨機(jī)選擇健康成年8只小尾寒羊?yàn)檠芯繉?duì)象，體重44.9a±2.5kg，雌雄不限。自制PACD（發(fā)明專利名稱：“大動(dòng)脈旁反搏心臟輔助裝置及制作方法”，申請專利號(hào)：200910067525.7

6、）是由聚胺酯熱塑成型的被柔性移動(dòng)隔膜分成雙腔的反搏循環(huán)輔助裝置，呈半球形。其血囊由單一出口的無瓣人工血管吻合于降主動(dòng)脈。其氣囊的通氣管道連接至IABP控制臺(tái)。通過心電觸發(fā)，同步充、放氣實(shí)現(xiàn)容量置換反搏輔助。結(jié)扎前降支和（或）回旋支分支建立急性心衰模型。應(yīng)用生理記錄儀、連續(xù)心排量儀等連續(xù)采集反搏前后各血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。比較心衰動(dòng)物反搏前后各血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化，以評(píng)估PACD的循環(huán)輔助效果。結(jié)論在急性心衰動(dòng)物中，PACD顯著增加了MADP、L

7、ADF及冠脈回心血量，提供了顯著的輔助效果，因此有望給難治性心衰患者提供長期、安全、有效的循環(huán)輔助。
　　 第三部分不同低心輸出量狀態(tài)下主動(dòng)脈旁反搏裝置輔助效果研究
　　 目的通過循環(huán)輔助急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證新型大動(dòng)脈旁反搏裝置（PACD）對(duì)不同低心輸出量狀態(tài)循環(huán)輔助的輔助效果。材料和方法成年小尾寒羊8只（體重44.8±3.8kg，雌雄兼用），常規(guī)氣-靜混合麻醉下左側(cè)第4肋間進(jìn)胸。肝素化（0.5mg/kg）后，使ACT維持

8、在200～300秒后，放置PACD（血囊容積60ml）。阻斷前降支（或和）回旋支分支建立不同程度急性低心輸出量模型。中心靜脈壓控制在4～10mmHg。對(duì)輕度（CO：3.74±0.28 L/min，MAP：70～80mmHg）、中度（CO：2.95±0.30 L/min，MAP50～69mmHg）及重度（CO：2.13±0.24 L/min.MAP30-49mmHg）急性低心輸出量三種狀態(tài)進(jìn)行反搏輔助。應(yīng)用多導(dǎo)生理記錄儀、連續(xù)心排量儀、超

9、聲流量儀及多導(dǎo)監(jiān)護(hù)儀等連續(xù)采集反搏前后各組血流動(dòng)力學(xué)、血?dú)獾戎笜?biāo)。比較PACD對(duì)三種低心輸出量狀態(tài)反搏輔助前后血流動(dòng)力學(xué)、心腦灌注及心肌代謝指標(biāo)治療。結(jié)果1、輕度低心輸出量狀態(tài)5例實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成功誘導(dǎo)低心輸出量綜合癥。反搏后CO和MAP無明顯改變。左室收縮壓最大上升速率（LV+dp/dtmax）由2113±221mmHg/sec增加至2238±275mmHg/sec，左室舒張壓最大下降速率（LV-dp/dtmax）由-974±120mmHg

10、/sec降至-1068±195mmHg/sec，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。主動(dòng)脈收縮壓（systole aortic pressureSAP）和舒張壓（diastolic-aortic pressure DAP）分別顯著下降了1.94％和6.34％。平均舒張期主動(dòng)脈壓（mean diastolic aortic pressure MADP）由71.20±3.42顯著增加至82.40±5.41 mmHg。CSF及LMF均顯著高于輔助前，分別由135

11、.00±11.58 ml/min，68.40±5.50 ml/min增加至148.40±16.18 ml/min，77.80±7.53 ml/min。LCAF反搏前后無顯著變化。EVR由1.24±0.18顯著增加至1.56±0.19，CS-SO2由55.04±4.24％顯著增加至62.62±2.71％，CO2a-v由4.58±0.43ml/dl顯著減少至3.86±0.30 ml/dl。MCO降低了4.57％，但是沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。2、中度

12、低心排組8例實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成功誘導(dǎo)中度低心輸出量綜合癥。反搏輔助后，CO由2.95±0.30L/min升至3.19±0.33L/min，增加了8.0±2.6％，MAP也顯著增加，由58.63±5.71 mmHg增加至60.63±4.87 mmHg。+dp/dtmax由1313±398 mmHg/sec增加至1332±387mmHg/sec，-dp/dtmax由-730±290mmHg/sec降至-765±243mmHg/sec，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

13、。SAP和DAP分別顯著下降了4.6±1.8％和11.2±0.9％。MADP顯著增加了25.38％。CSF及LMF，分別由114.63±12.69ml/min，61.25±9.08 ml/min顯著增加至130.75±14.11 ml/min，71.75±10.26ml/min。LCAF由173.75±15.77ml/min顯著增加至184.38±16.43ml/min。EVR由0.95±0.08顯著增加至1.36±0.12，CS-SO

14、2由40.54±5.20％顯著增加至51.40±5.86％，CO2a-v由5.82±0.77ml/dl顯著減少至4.75±0.52 ml/dl。MCO由3.83±0.43 ml/min/100g顯著降低至3.64+0.37 ml/min/100g。3、重度低心排組8例實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成功誘導(dǎo)重度低心輸出量綜合癥動(dòng)物模型。輔助后CO由2.13±0.24L/min升至2.39±0.29L/min，增加了12.21％，MAP也顯著由39.00±7.9

15、8 mmHg增加至42.63±7.63 mmHg。+dp/dtmax由749±270 mmng/Sec增加至826±396mmHg/see，-dp/dtmax由-512±105 mmHg/sec降至-550±170mmHg/sec，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SAP和DAP分別顯著下降了9.39％和20.34％，MADP顯著增加了25.38％。CSF及LMF均顯著高于輔助前，分別由86.63±7.73 ml/min，46.25±5.50 ml/mi

16、n增加至113.00±13.64 ml/min，62.13±7.79ml/min，LCAF反搏后由141.63±7.25 ml/min顯著增加至148.63±8.38 ml/min。PACE輔助后，EVR由0.934±0.13顯著增加至1.44±0.24，CS-SO2由22.84±3.20％顯著增加至44.51±7.03％，C02a-v由6.67±1.12ml/dl顯著減少至4.67±0.40 ml/dl。MCC由3.46±0.25 m