血流量是指单位时间内流过血管某一截面积的流量。血流量作为血流动力学研究的基本问题,是反映心血管功能的重要指标,也是反映组织器官供氧状况的重要指标。血流量的测定方法很多,常用且可精确地测量平均血流量及搏动血流量方法有:电磁感应法、脉冲多谱勒超声法、染料稀释法及同位素法等。这些方法中有些需要通过手术辅助完成测量,对人或动物组织具有一定的创伤性,有些是无创伤的。目前,越来越受到关注的测量方法是接在心导管尖端上的微型电磁流量计法和无创多谱勒超声流量计法。无创多谱勒超声流量计与超声切面扫描仪结合,可在测定血流量的同时观察并拍摄血管舒缩状态的图像,其在临床辅助诊断上有着重要的意义。
本节主要介绍实验研究中经常使的用电磁流量计法测量动物主动脉流量、冠状动脉流量、椎动脉流量和颈内动脉流量的方法。
【基本原理】
电磁流量计测量血流量的原理基于法拉第的电磁诱导定律,即线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量成正比。据此推导出以下公式:
E=(M·D·V)x10-8
其中E:感应电动势;M:磁场强度;D:通过磁场管腔直径;V:管内液体流动速度。
实验表明当血流垂直通过磁场时可诱导产生电动势。血液成分作为运动导体切割磁场中磁力线而引起磁通量的变化。当磁场强度(M)、管腔直径(D)血液成分浓度不变时,磁场感应电动势(E)与血流成正比。
电磁流量计的基本结构由信号换能器即探头(图 )和信号处理器即主机两部分构成。常用的探头有两种。一种为管型,有不同直径的探头,适应于不同口径的血管。使用这种探头,动物血管必须切开,动物需全身肝素化,;另一种为钩型探头,这种探头的优点是手术简便,不需要切开血管,也不需要全身肝素化,除用于急性实验外也可将探头埋于动物体内,记录清醒状态下药物对动物的血流量影响。

A.管型探头 B.钩型探头
图 常用电磁流量计探头
【实验对象】
犬或兔
【实验药品与器材】
3%戊巴比妥钠;生理数据采集与处理系统;MFV-3000电磁流量计;哺乳类动物急性手术器械一套。
【实验方法与步骤】
(一) 犬主动脉与冠状动脉左旋支血流量的测定:
1.仪器准备:
(1)按图----将仪器连接好
图-------- 血流量测量实验装置连接框图
(2)电磁流量计探头的选择:急性实验可选择钩型或管型探头,慢性实验可选用钩型探头。应用钩型探头时,选择直径适当的探头是用本法取得准确结果的重要条件。必须保持探头与血管紧密接触,结果才准确。故实验一般选用比血管外径小5%~10%的探头。
(3)电磁流量计探头的准备:为保证探头有良好的传导性,应用前应将选好的探头浸泡在生理盐水中至少30分钟,新探头必须浸泡2小时。
(4)仪器参数的设定与校准:不同的仪器有不同的操作,但一般都调零、校准这两个个步骤。
2.手术步骤:
(1)取10kg±2健康犬称重,用3%戊巴比妥钠以30mg/kg静脉注射麻醉,仰卧固定于手术台上,剪去颈部、左胸部及腹股沟处的毛。
(2)正中切开颈部皮肤,分离出气管、颈总动脉,穿线,以备插气管插管。气管插管插入后与人工呼吸机相连,以备开胸后做人工呼吸。
(3)切开一侧腹股沟处的皮肤,分离出股动脉、股静脉,穿线,以备插管测量血压和
输入液体。
(4)在左侧胸部第4~5肋间横向切开皮肤,分离肌肉。用开胸器撑开胸腔切口暴露心脏,开动呼吸机行正压人工呼吸。
(5)纵向切开心包膜,做心包床。仔细分离升主动脉根部并放置适宜内径的探头。以备测量主动脉流量。
(6)在左心耳基底部仔细分离冠状动脉左旋支,并放置适宜内径的探头,以备测量冠状动脉左旋支流量。
3.测 量:
手术结束以后整理器械,并将创口用盐水纱布覆盖,稳定30分钟后,根据实验要求开
始记录数据。图----- 为主动脉与冠状动脉左旋支每搏流量。
图----- 主动脉与冠状动脉左旋支每搏流量
(一) 犬椎动脉血流量的测定
1.仪器准备:
同上述犬主动脉与冠状动脉左旋支流量的测定仪器准备
2.手术步骤:
(1)取10kg±2健康犬称重,用3%戊巴比妥钠以30mg/kg静脉注射麻醉,仰卧固定于手术台上,剪去颈部的毛。
(2)沿颈正中线切开颈部皮肤,切口长6-8cm,其下端至第一肋骨上缘。在气管的正下方可触及到一突起的椎骨,相当于第六颈椎,在其下外侧第七颈椎水平可摸到一凹陷,此处可出及一搏动的血管,即椎动脉。
(3)分离椎动脉,套上内径合适的电磁流量计探头,以备测量椎动脉血流。
3.测 量:
手术结束以后整理器械,并将创口用盐水纱布覆盖,稳定30分钟后,根据实验要求开
始记录数据。
(二) 犬颈内动脉血流量的测定
1.仪器准备:
同上述犬主动脉与冠状动脉左旋支流量的测定仪器准备
2.手术步骤:
(1)取10kg±2健康犬称重,用3%戊巴比妥钠以30mg/kg静脉注射麻醉,仰卧固定于手术台上,剪去颈部的毛。
(2)沿颈正中线切开颈部皮肤,分离右侧颈总动脉及分枝,颈总动脉头端大约与环椎平行处分为三枝,枕动脉、颈外动脉和颈内动脉。保留进入颅腔供应脑部血流的颈内动脉,将其两分枝结扎。
(3)在颈总动脉上套上内径合适的电磁流量计探头,以备测量颈内动脉血流。
3.测 量:
手术结束以后整理器械,并将创口用盐水纱布覆盖,稳定30分钟后,根据实验要求开
始记录数据。图---- 椎动脉与颈内动脉每搏流量
图---- 椎动脉与颈内动脉每搏流量
【实用价值】
用电磁流量计法测量主动脉流量、冠状动脉流量、椎动脉流量和颈内动脉流量具有准确、重复性好、可连续记录等优点,在血流动力学实验和器官血流量测量中可快速反映血流的变化,特别在心血管药的研究中具有重要的意义。不足之处是有创伤,手术相对复杂。
椎动脉流量和颈内动脉是提供大脑血液供应的主要血管,测量这两支血管的血流量可近似代表脑血流量,优点是不开颅,与其它方法相比方便,但由于脑部血液循环解剖关系复杂,因此,这一方法定量测量误差较大,准确性差。
【注意事项】
1.手术要仔细,尽量不要损伤小血管,若出血要迅速止血。分离血管,特别是冠状动脉左旋支时,更要细心柔和。狗的皮肤易出血,可用电烧灼器止血。
2.探头应选择选择钩型探头。应用钩型探头时,选择直径适当的探头是用本法取得准确结果的重要条件。必须保持探头与血管紧密接触,结果才准确。故实验一般选用比血管外径小5%~10%的探头。
3.探头与血管要保持相互垂直,绝对不能因为安装使血管扭曲,特别是冠状动脉左旋支的的测量,血管扭曲不仅可导致测量数据不准,还可因血管扭曲造成心肌缺血,心率失常而使动物死亡。
4. 在保证不出血或少出血的情况下,尽可能的把待测血管分离干净。
【思考题】
影响血流量的因素有那些?
【参考文献】
1.魏文汉主编·病理生理学(下册)·第一版·上海:上海科学技术出版社,1984,106~108
2.徐叔云,卞如濂,陈修主编·药理学实验方法·第一版·北京:人民卫生出版社,1982,644~645
3.李仪奎主编·中药药理学实验方法·第一版·上海·上海科学技术出版社,1991,117~138
【英文专业单词】
血流量 blood flow
电磁流量计法 electromagnetic flowmeter mathod
西安交通大学医学院 杜克莘