新型生物人工肝支持系統(tǒng)安全性及有效性的評(píng)估.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)部分展開(kāi)論述：
　　第一部分：新型生物人工肝支持系統(tǒng)的安全性評(píng)估
　　第一節(jié)，新型生物人工肝支持系統(tǒng)體外循環(huán)實(shí)驗(yàn)
　　目的:大部分急性肝衰竭的患者在等待肝移植的過(guò)程中死亡，因此研制可以替代肝臟功能的機(jī)器，使急性肝功能衰竭患者可以過(guò)渡到肝移植或肝細(xì)胞再生恢復(fù)其正常功能有重要意義。通過(guò)新型生物人工肝支持系統(tǒng)的體外循環(huán)實(shí)驗(yàn)，初步評(píng)估該臨床型樣機(jī)的參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)穩(wěn)定性和污染性，為大動(dòng)物的體內(nèi)循環(huán)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

2、
　　方法:(1)管路的制作:根據(jù)機(jī)器各泵、相應(yīng)夾管閥和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分布情況進(jìn)行新型生物人工肝管路設(shè)計(jì)制作，設(shè)計(jì)出人工肝的不同治療模式管路;
　　(2)蠕動(dòng)泵功能檢測(cè):將管路安裝在各個(gè)蠕動(dòng)泵上，分別設(shè)置50 ml/min、100 ml/min的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，動(dòng)靜脈管兩端置入盛有生理鹽水的量杯中，用生理鹽水預(yù)充管路，同時(shí)將管路中的空氣排空，然后把靜脈端放入1L的量杯中，按壓開(kāi)始按鈕，運(yùn)行3分鐘，用電子秤稱(chēng)量其重量，用來(lái)評(píng)估蠕動(dòng)泵實(shí)際

3、轉(zhuǎn)運(yùn)速率是否符合機(jī)器所設(shè)定的速率和并估算其精度;
　　(3)利用局部法和整體法測(cè)定各種治療模式管路以及血漿分離器、血液灌流器、生物反應(yīng)器等的預(yù)充量;
　　(4)通過(guò)密閉式水循環(huán)實(shí)驗(yàn)，評(píng)估機(jī)器各個(gè)報(bào)警系統(tǒng)是否正常工作，評(píng)估管路有無(wú)破膜、漏血和有無(wú)氣泡產(chǎn)生等;并評(píng)估機(jī)器的耐力性及其污染性（連續(xù)運(yùn)行120h）。
　　(5)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，計(jì)量資料用(x)±s表示，多樣本間均數(shù)比較采用單向方差

4、分析及t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:成功制作了不同治療模式的管路;所有蠕動(dòng)泵功能正常;預(yù)充量測(cè)定結(jié)果顯示:血液灌流模式管路的預(yù)充量約為130ml，生物管路約為240ml，混合模式管路約為250ml，CRRT模式管路約為200ml，血漿分離器約為200ml，生物反應(yīng)罐預(yù)充量約為250ml，血液灌流器約為200ml，氧合器約為50ml;血液灌流模式預(yù)充量約為530ml，生物模式預(yù)充量約為9

5、45ml，混合模式預(yù)充量約為950ml，CRRT模式預(yù)充量約為400ml。在密閉式水循環(huán)試驗(yàn)中，未發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生，未發(fā)現(xiàn)管路爆破，未見(jiàn)漏水等情況;各檢測(cè)器（血容流不足檢測(cè)器，漏血檢測(cè)器和氣泡檢測(cè)器）均正常運(yùn)行;機(jī)器在連續(xù)運(yùn)行120h的過(guò)程中，機(jī)器耐受性良好，機(jī)器未出現(xiàn)故障（意外短路，突然停止等），各個(gè)壓力值穩(wěn)定，內(nèi)毒素測(cè)定結(jié)果均＜5.0 EU/ml;動(dòng)、靜脈端需氧、厭氧菌培養(yǎng)未見(jiàn)細(xì)菌生長(zhǎng)，密閉式循環(huán)安全穩(wěn)定。
　　第二節(jié)，新型生物人

6、工肝支持系統(tǒng)體內(nèi)循環(huán)實(shí)驗(yàn)
　　目的:通過(guò)新型生物人工肝支持系統(tǒng)的體內(nèi)循環(huán)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步評(píng)估人工肝治療模式的選擇及參數(shù)設(shè)置、評(píng)估大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的安全性和穩(wěn)定性，為機(jī)器有效性的評(píng)估打下基礎(chǔ)，提供技術(shù)支持。
　　方法:(1)模型制備:動(dòng)物購(gòu)買(mǎi)后適應(yīng)性喂養(yǎng)7天，實(shí)驗(yàn)前禁食12 h。采用速眠新Ⅱ肌肉注射誘導(dǎo)麻醉+股靜脈持續(xù)泵入丙泊酚聯(lián)合麻醉，麻醉后，平臥位并用繃帶固定四肢，于腹股溝區(qū)和頸靜脈區(qū)備皮、消毒鋪單。切開(kāi)皮膚和皮下組織，解剖分離股動(dòng)靜

7、脈和頸靜脈，然后行股動(dòng)脈（深靜脈管）和頸內(nèi)靜脈（血液透析雙腔管）置管。
　　(2)模型上機(jī):西藏小型豬上機(jī)前，裝載管路和濾器，并用肝素鹽水循環(huán)半小時(shí)，然后用羥乙基淀粉預(yù)充管路，經(jīng)股靜脈雙腔管給予地塞米松5 mg，非那根25 mg肌肉注射，經(jīng)雙腔管給予首劑肝素(250U/kg)，打開(kāi)肝素泵，按50U/kg·h追加肝素，時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)APTT，根據(jù)APTT值調(diào)整肝素泵的速率。血泵流速設(shè)置為50 ml/min，分漿泵流速設(shè)置為15 ml/mi

8、n，循環(huán)泵流速設(shè)置為15ml/min、反應(yīng)器循環(huán)周期為75s。然后進(jìn)行心電監(jiān)護(hù)，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中動(dòng)物的生命體征（包括ECG、心率、呼吸頻率和血氧飽和度）;每頭模型豬上機(jī)治療8小時(shí)，記錄入漿壺壓、靜脈壓和跨膜壓（2h/次），時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)西藏小型豬的動(dòng)脈血壓、血氧飽和度、心率、呼吸、心電圖。治療過(guò)程中，輸入0.9％生理鹽水100 ml進(jìn)行沖管（2h/次），以防止濾器和管路堵塞，密切觀察西藏小型豬的胸廓起伏和生命體征的變化，同時(shí)從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始第0、4h、8

9、h股靜脈采血行血培養(yǎng)、內(nèi)毒素測(cè)定。實(shí)驗(yàn)豬下機(jī)后，繼續(xù)觀察實(shí)驗(yàn)豬的飲食、飲水和生命體征變化。
　　(3)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，計(jì)量資料用(x)±s表示，多樣本間均數(shù)比較采用單向方差分析及t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:所有西藏小型豬均存活。實(shí)驗(yàn)中未見(jiàn)心電圖、血壓異常、出血、抽搐和發(fā)熱等不良反應(yīng)。治療后未發(fā)現(xiàn)切口感染、出血和發(fā)熱等并發(fā)癥。機(jī)器在試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)行

10、正常，未發(fā)現(xiàn)管漏血、管路破裂和破膜等情況，在實(shí)驗(yàn)第0h、4h、8h取樣進(jìn)行內(nèi)毒素檢測(cè)的結(jié)果均小于0.5 EU/ml，血培養(yǎng)結(jié)果顯示未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌生長(zhǎng)。西藏小型豬在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各時(shí)間點(diǎn)血氧飽和度、呼吸頻率均數(shù)間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），第8h血氧飽和度和呼吸頻率與0h相比有顯著性差異P＜0.05;第4h心率和平均動(dòng)脈與0h相比有顯著性差異P＜0.05，血氧飽和度、呼吸頻率、平均動(dòng)脈壓和心率樣本均數(shù)均能維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。入漿壺壓、靜脈壓及跨

11、膜壓均滿(mǎn)足方差齊性，經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)靜脈壓6h、8h與0h比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);跨膜壓和入漿壺壓各時(shí)間點(diǎn)與0h比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　第二部分：新型生物人工肝支持系統(tǒng)有效性的評(píng)估
　　目的:通過(guò)救治西藏小型豬和食蟹猴急性腎衰模型進(jìn)一步對(duì)其安全性和有效性進(jìn)行評(píng)估，為新型生物人工肝支持系統(tǒng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)打下基礎(chǔ)，提供經(jīng)驗(yàn)。
　　方法:(1)西藏小型豬腎衰模型構(gòu)建:動(dòng)物購(gòu)買(mǎi)后適應(yīng)性喂養(yǎng)7天，實(shí)驗(yàn)前禁食12h。

12、采用速眠新Ⅱ肌肉注射誘導(dǎo)麻醉+股靜脈持續(xù)泵入丙泊酚聯(lián)合麻醉，麻醉后，平臥位并用繃帶固定四肢，于腹股溝區(qū)備皮、消毒鋪單。切開(kāi)皮膚和皮下組織，解剖分離股動(dòng)靜脈，然后行股靜脈（血液透析雙腔管）置管。進(jìn)行膀胱造瘺以便于計(jì)算尿量，抽血進(jìn)行腎功能（肌酐，尿素）檢測(cè)，雙側(cè)腎區(qū)備皮消毒，用利多卡因行局部浸潤(rùn)麻醉，逐層打開(kāi)腹腔，暴露雙側(cè)腎臟，解剖分離腎動(dòng)脈，結(jié)扎雙側(cè)腎動(dòng)脈;消毒關(guān)腹，將模型豬放入飼養(yǎng)室，給予補(bǔ)液，靜待其蘇醒，術(shù)后于12h和24h取血檢測(cè)腎

13、功能。
　　(2)食蟹猴腎衰模型的構(gòu)建:動(dòng)物購(gòu)買(mǎi)后適應(yīng)性喂養(yǎng)7天，實(shí)驗(yàn)前禁食12h。采用氯胺酮肌肉注射誘導(dǎo)麻醉+氣管插管異氟烷吸入聯(lián)合麻醉，麻醉后，平臥位并用繃帶固定四肢，于腹股溝區(qū)備皮、消毒鋪單。切開(kāi)皮膚和皮下組織，解剖分離股動(dòng)靜脈，然后行股靜脈（血液透析雙腔管）置管。進(jìn)行膀胱造瘺以便于計(jì)算尿量，抽血進(jìn)行腎功能（肌酐，尿素）檢測(cè)，雙側(cè)腎區(qū)備皮消毒，用利多卡因行局部浸潤(rùn)麻醉，逐層打開(kāi)腹腔，暴露雙側(cè)腎臟，解剖分離腎動(dòng)脈，結(jié)扎雙側(cè)腎動(dòng)

14、脈;消毒關(guān)腹，將模型食蟹猴放入飼養(yǎng)室，給予補(bǔ)液，靜待其蘇醒，術(shù)后于12h和24h取血檢測(cè)腎功能。
　　(3)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，計(jì)量資料用(x)±s表示，多樣本間均數(shù)比較采用單向方差分析及t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組西藏小型豬和食蟹猴經(jīng)過(guò)新型生物人工肝支持系統(tǒng)的治療后，各項(xiàng)生化指標(biāo)緩慢下降，上機(jī)過(guò)程中未見(jiàn)血壓異常、抽搐、透析綜合癥、發(fā)熱

15、和出血（凝血異常）等不良反應(yīng)。治療后未見(jiàn)發(fā)熱、切口感染和出血等并發(fā)癥。對(duì)照組西藏小型豬和食蟹猴的一般情況持續(xù)惡化，生化指標(biāo)逐漸升高。西藏小型豬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中于0h、4h、8h和食蟹猴于0h、3h、6h抽血所測(cè)得的內(nèi)毒素結(jié)果均小于0.5 EU/ml，血培養(yǎng)結(jié)果顯示培養(yǎng)未見(jiàn)細(xì)菌生長(zhǎng)。機(jī)器各項(xiàng)壓力監(jiān)測(cè)穩(wěn)定，動(dòng)物生命體征平穩(wěn)。
　　結(jié)論:我們成功制作出了新型生物人工肝支持系統(tǒng)不同治療模式的管路，并通過(guò)相應(yīng)管路測(cè)定出了不同治療模式下的管路的預(yù)充