不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法，属于动物模型的 构建技术领域。
【背景技术】
[0002] 严重吸入性损伤、感染以及MODS(多器官功能障碍综合征）是导致烧伤患者死亡 最主要的三因素，其中严重吸入性损伤不仅易诱发ALI/ARDS (急性肺损伤/急性呼吸窘迫 综合征），也极易引起肺部进而全身感染，如病情进入中后期则难以避免的出现肺纤维化， 当病情仍然得不到控制最终将发展成为MODS，不难看出，在严重吸入性损伤一ALI/ARDS- 肺部及全身感染一（肺纤维化）一MODS这一病情发展模式中，严重吸入性损伤成为最重要 的启动因素或罪魁祸首，诚如研宄资料指出，单纯吸入性损伤这一独立因素就使烧伤患者 的病死率增加20 %左右，重度吸入性损伤患者死亡率则可高达60?80%，因此重度吸入性 损伤已成为严重影响烧伤救治成功最重要的因素。
[0003] 目前国内外将左右主支气管至肺泡这一广泛区域的损伤归入重度吸入性损伤。然 而当不同级别（部位）支气管（如：大气道的叶、段支气管，小气道的小、细、终末支气管与 呼吸区的呼吸性支气管）与肺泡损伤后，会造成以损伤支气管为中心的不同区域范围内相 邻的肺泡与支气管的损伤（刘群，邓诗琳，王玉莲，等.纤维支气管镜诊断和治疗吸入性 损伤[J].中华整形外科杂志，1999, 15(3):218)，所引起的病理以及病理生理变化、肺部及 全身并发症（如ALI/ARDS、肺部及全身感染、肺纤维化和MODS等）发生时间与发生率、治疗 措施（如呼吸机、ECMO的使用时机及使用时间等）以及死亡率等方面存在明显差别，也使各 单位基于现有重度吸入性损伤诊断标准所开展的诊断与救治方面的基础与临床研宄结果 缺乏可比性和指导意义（Woodson LC. Diagnosis and grading of inhalation in jury [J]· J Burn Care Res，2009, 30(1): 143-145)。为了更加科学和准确的开展重度吸入性损伤发 病机制、治疗方案以及伤后预测等方面的研宄，申请人提出了将原有重度吸入性损伤进一 步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤的假设，并提出了构建不同层级严重吸入性损伤 动物模型的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是在原有重度吸入性损伤基础上提供了一种更加科学 的细化的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法。该方法通过控制动物对同样压力 和温度蒸汽的吸入时间，将重度吸入性损伤进一步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤， 方法简单易操作，建立的三个层级的严重吸入性损伤动物模型稳定可靠。
[0005] 本发明所述的不同层级严重吸入性损伤动物模型的建立方法，其特征在于包括以 下步骤：
[0006] 1)麻醉动物，将动物固定于手术台上，解剖并显露右颈内静脉或左颈内静脉以及 右股动脉或左股动脉，分别置入中心静脉导管和动脉导管，然后将中心静脉导管和动脉导 管分别与监护仪连接；
[0007] 2)在动物颈正中、环状软骨下行气管切开，插入气管导管；
[0008] 3)在动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵，并按48?52ml/h输注乳酸钠 林格氏液，待动物呼吸停止后，采用烫伤仪向动物气管内通入压力与温度分别为〇. 〇2MPa/ cm2、105°C的蒸气，并按照0. 25s、0. 5s、Is的烫伤时间分别致伤动物，致伤后立即接呼吸机 控制呼吸20min ;在按48?52ml/h的量输注乳酸钠林格氏液Ih后改按13?17ml/h的量 继续输注乳酸钠林格氏液，即建立得到严重、危重与极危重三个不同层级严重吸入性损伤 动物模型。
[0009] 本申请中所述的动物是兔，优选采用新西兰大白兔。所有的动物在麻醉前需要进 行建立烫伤模型前的常规准备工作，如先将动物各手术部位进行脱毛等处理。通常采用8% 的硫化钠对动物进行脱毛，脱毛24h后进行麻醉操作。对动物进行麻醉所采用的方法与现 有技术相同，本申请中的实验兔是采用1 %戊巴比妥钠按60mg/kg体重进行腹腔注射。
[0010] 上述方法的步骤1)中，在右颈内静脉或左颈内静脉中置入中心静脉导管（具体为 双腔中心静脉导管），在右股动脉或左股动脉中置入和动脉导管，所述的中心静脉导管和动 脉导管分别通过监护仪上的相应连接线与监护仪连接，或者是分别通过压力换能器再与监 护仪连接。以新西兰大白兔为例，优选是采用5F双腔中心静脉导管以及3F动脉导管。
[0011] 上述方法的步骤2)中，所述的气管导管优选采用金属气管导管。气管导管内口 径大小与动物的气管及呼吸机能够相互配合，以新西兰大白兔为例，优选是采用内径为5_ 的气管导管。
[0012] 上述方法的步骤3)中，所述维库溴铵的注射用量可根据不同的动物进行调整，以 新西兰大白兔为例，优选的注射用量为0. 〇4mg/kg。该步骤中，所述呼吸机的模式可根据不 同的动物致伤情况进行调整，以新西兰大白兔为例，优选呼吸模式为容量控制模式，设置呼 吸机参数为：潮气量10mL/kg，通气频率50次/min，吸呼比I :1. 5,吸氧浓度分数50%。在 动物右颈内静脉或左颈内静脉注射维库溴铵后，优选是按50ml/h输注乳酸钠林格氏液，在 按50ml/h的量输注乳酸钠林格氏液Ih后改按15ml/h的量继续输注乳酸钠林格氏液。
[0013] 本发明所述的方法中，当向动物气管内通入压力与温度分别为0. 02MPa/cm2、 l〇5°C的蒸气的时间为0. 25s时，建立得到严重吸入性损伤动物模型；当向动物气管内通入 压力与温度分别为〇. 〇2MPa/cm2、105°C的蒸气的时间为0. 5s时，建立得到危重吸入性损伤 动物模型；当向动物气管内通入压力与温度分别为0. 02MPa/cm2、105°C的蒸气的时间为Is 时，建立得到极危重吸入性损伤动物模型。
[0014] 本发明所述方法的步骤3)中，所述的烫伤仪可以是以蒸汽为热源，并能够稳定蒸 汽的压力及温度，同时可以精准控制烫伤时间的烫伤仪。优选是本申请人自行研制的自动 控时调压烫伤仪，该自动控时调压烫伤仪的结构具体请见公布号为CN101574281A的发明 专利。
[0015] 与现有技术相比，本发明所述方法通过通过控制动物对同样压力和温度蒸汽的吸 入时间，将重度吸入性损伤进一步分层为严重、危重与极危重吸入性损伤，方法简单易操 作，建立的三个层级的严重吸入性损伤动物模型稳定可靠。
【附图说明】
[0016] 图1为0. 25s组伤后Ih兔肺组织HE切片（X 100);
[0017] 图2为0· 5s组伤后Ih兔肺组织HE切片（X 100);
[0018] 图3为Is组伤后Ih兔肺组织HE切片（X 100);
[0019] 图4为0· 25s组伤后4h兔肺组织HE切片（X 100);
[0020] 图5为0· 5s组伤后4h兔肺组织HE切片（X 100);
[0021] 图6为Is组伤后4h兔肺组织HE切片（X 100);
[0022] 图7为用于制作吸入性损伤动物模型的自动控时调压烫伤仪；
[0023] 图8为图1所示实施方式中蒸汽喷头的正面视图；
[0024] 图9为图2所示蒸汽喷头的A-A向视图。
[0025] 图中标号为：1蒸汽喷头；2压力调节阀；3数显温度计；4压力表；5高压锅；6蒸汽 输送管；7电磁阀；8汽、水排放阀；9时间控制器；10通汽孔；11时间控制器开关；12电磁 炉；13烫伤模具；14档板；15手柄；16空心管；17环形凹槽；18安全阀；19排汽侧孔；L指 通汽孔的内侧壁与环形凹槽内侧壁的间距。
【具体实施方式】
[0026] 下面以新西兰大白兔为实验动物对本发明作进一步的详述，以更好地理解本发 明的内容，但本发明并不限于以下实施例。
[0027] 材料与方法
[0028] 一、主要仪器、设备及药品
[0029] 1.本申请人自制的自动控时调压烫伤仪（以下简称汽烫仪），具体结构如图7所 示，它包括电磁炉12、高压锅5、蒸汽喷头1、蒸汽输送管6、电磁阀7及汽、水排放阀8、烫伤 模具13。高压锅5上安装有手动可调蒸汽压力阀2、数显温度计3和压力表4及原有的安 全阀18。所述蒸汽喷头以泡沫制作，泡沫的中心开有一个贯穿该泡沫的通汽孔10,其口径 小于蒸汽输送管6的内口径；在通汽孔10的外围开有一道环形凹槽17,其深度小于通汽孔 10的深度，其口径大于通汽孔的口径，通汽孔的内侧壁与该环形凹槽的内侧壁的间距L为 0. 3?0. 5cm，在蒸汽喷头1的蒸汽输出端还设有2个与通汽孔10相通的排汽侧孔19,如图 8、图9所示。烫伤模具13包括档板14、手柄15和空心管16,空心管16的内口径稍大于蒸 汽喷头1上通汽孔10的口径；空心管16固定于手柄15的一端，且与手柄15垂直，档板14 套装于空心管16的外表面上。
[0030] 如图7所示，高压锅5置于电磁炉12上，蒸汽输送管6从高压锅5上伸出并插入 蒸汽喷头1的环形凹槽17内，以连通高压锅5与蒸汽喷头1 ;在蒸汽输送管6的路径上设 有电磁阀7及汽、水排放阀8,汽、水排放阀8位于电磁阀7与蒸汽喷伤头1之间，电磁阀7 与时间控制器9电路连接，时间控制器9与时间控制器开关11电路连接，并由时间控制器 开关11启动与停止。
[0031] 本实施例所示自动控时调压烫伤仪的组件之一的高压锅上安装有手动可调蒸汽 压力阀2、数显温度计3和压力表4,压力表与数显温度计可对蒸汽压力与对应的温度进行 实时监测，手动可调蒸汽压力阀能方便调定实验所需的蒸汽压力与温度；此外，实时的压力 监测并配合手动可调蒸汽压力阀再加上原有的安全阀18,共同为自动控时调压烫伤仪构筑 了一条万无一失的安全防线。
[0032] 当制作标准动物烫伤创面模型时，预先拟定好烫伤的时间、压力与温度，然后开启 电磁炉12 (功率调至最大）对高压锅5进行加热，当产生的蒸汽达到一定压力时，开启时间 控制器开关11预热蒸汽输送管6,此时将时间控制器9设定为拟定的烫伤时间，调节高压 锅5上的手动可调蒸汽压力阀2使压力和温度达到实验所需值，之后将已麻醉的实验动物