[发明专利]大动物离体工作心双通道灌流实验方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于基础医学实验技术领域，具体涉及一种猪或大型犬等大型实验动物离体工作心双通道灌流实验方法及设备。

背景技术

离体工作心实验是心血管实验常用技术，能够排除神经、呼吸、内分泌等系统的影响，观察心脏本身对于各种环境因素或药物因素的反应，是循环学实验中器官水平的最佳实验方法。

经典的工作心实验方法中，心脏将含氧生理溶液泵出后，由于后负荷压力，使得部分生理溶液灌注入冠脉循环，这部分的生理溶液保持工作心脏的供血和供氧。这样的实验方法在小动物工作心实验中，由于心脏体积小，心肌薄，耗氧量少，一般使用无机盐和葡萄糖配置的生理溶液，用氧气以吹气的方式直接充氧，即可使小动物心脏维持活性。

经典的离体工作心实验方法在既往的研究中，为医学科学的进步积累了大量的资料，极大的推进了循环系统生理学、病理学和药理学的发展。但是随着科学的进步，小型实验动物的种属局限性就日渐凸显了出来。常用于离体工作心实验的小型实验动物主要有小鼠、大鼠、豚鼠和家兔，前三者属于啮齿类动物，家兔属于兔形目动物，均属于比较低等的哺乳动物，在心脏的解剖、生理、病理和药理方面与人类的差异较大。现普遍认为，犬和猪等大中型实验动物在心血管各方面与人类更为接近，尤其在移植医学等医学新兴领域，使用猪作为实验动物能更好的反应各种处理条件和疾病等因素在人体的变化。

但由于大型动物的心脏体积大,心肌层厚,耗氧量大,需要使用抗凝血灌流。而使用抗凝血灌流就要求使用人工肺系统保持的氧交换，在大动物langendorff心脏灌流实验中,一般需要富氧抗凝血300～600ml/min。而按照理论计算，当使用离体工作心实验方法时，需要的富氧抗凝血量约为5L/min以上，使用的人工肺系统的交换面积更是大到实验室条件无法实现。这使得大动物离体工作心实验难以实现。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种节约富氧抗凝血使用量，能更全面测试心脏工作性能，所需设备简单的大动物离体工作心双通道灌流实验方法，以及该灌流实验方法所使用的设备。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明的大动物离体工作心双通道灌流实验方法，其特征在于：取动物心脏，并使其停搏，对双冠脉、肺动脉、肺静脉和主动脉分别进行插管，通过双冠脉的插管对冠脉系统以富氧抗凝血进行灌流；并回收由右心室的肺动脉搏出的血液，进行实验设备测定后充氧，充氧后的富氧抗凝血再对冠脉进行灌注，形成抗凝血闭合环路；用恒温的生理溶液通过肺静脉的插管进行灌流，并通过主动脉的插管进行生理溶液的回收，形成生理溶液闭合环路；然后，通过电刺激使心脏复搏。

作为本发明大动物离体工作心双通道灌流实验方法的一种优选方案：在主动脉内部开口处对双冠脉进行插管。

本发明大动物离体工作心双通道灌流实验设备，包括抗凝血闭合环路设备和生理溶液闭合环路设备，以及同抗凝血闭合环路设备和生理溶液闭合环路设备相连的恒温系统，其特征在于：所述抗凝血闭合环路设备包括肺动脉管，肺动脉管依次同第一测试仪器、具有供氧装置的人工肺机、血泵、冠脉灌注柱和冠脉管相连；所述生理溶液闭合环路设备包括主动脉管，主动脉管依次同后负荷柱、第二测试仪器、生理溶液泵、前负荷柱和肺静脉管相连；所述恒温系统分别同冠脉灌注柱、后负荷柱和前负荷柱相连；所述恒温系统还包括恒温槽。

作为本发明大动物离体工作心双通道灌流实验设备的一种优选方案，所述冠脉灌注柱上部设置有同血泵入口连通的第一限高回流管路；所述前负荷柱的上部设置有同生理溶液泵入口连通的第二限高回流管路。

作为本发明大动物离体工作心双通道灌流实验设备的另一种优选方案，所述后负荷柱上，竖直排布有至少两个与第二测试仪器连通的后负荷限高支路，每个后负荷限高支路上均设置有开闭阀。

作为本发明大动物离体工作心双通道灌流实验设备的第三种优选方案，所述冠脉管设置于主动脉管内，所述主动脉管包括通过螺纹连接的上管和下管。

进一步的，所述冠脉管包括设置于主动脉管内的硬质直管，硬质直管的下端设置有两软管，两软管端部均设置有插管头，所述软管内设置有硬质闭环状或螺旋状龙骨。

一、本发明大动物离体工作心双通道灌流实验方法的有益效果：1、采用独立的冠脉灌流环路，极大的节省了富氧抗凝血液的使用量，仅需使用300～600ml/min的富氧抗凝血液即可，使得大动物工作心实验变为可能。

2、独立的冠脉灌流环路：①可测试工作状态下心脏营养性灌流液代谢产物和氧气能量代谢水平。

②可测试在不同冠脉灌注条件下，对于工作中的心脏的影响。