主动脉夹层、主动脉瘤等大血管疾病是危害人们健康的主要心血管病,尤其当病变累及主动脉弓部时,因手术常需在低温、停循环下进行,手术操作复杂、手术死亡率高、术后脏器损伤的并发症发生率较高,特别是脑及脊髓等神经损伤的并发症,导致患者术后致残,严重影响主动脉手术的疗效。因此,建立稳定的低温、停循环实验模型,研究低温、停循环对机体代谢的影响以及对机体组织、器官的损伤,并进一步研究相关病理改变的机制,是主动脉疾病应用基础研究领域迫切需要解决的难题。目的:本文应用具有自主知识产权的专利实验技术,建立闭式少预充量大鼠深低温及中低温停循环模型,观察不同温度、不同停循环时间对术后大鼠存活、机体内环境改变及大鼠神经行为学评分的差异,为评价低温、停循环对脏器功能损害及保护,并进一步研究相关机制提供可靠的研究平台。方法:共20只SD大鼠,体重380-450g,随机分为4组,A组(n=5):建立体外循环后降温到24℃,然后复温;B组(n=5):降温到24℃后停循环30分钟;C组(n=5):18℃停循环30分钟;D组(n=5):18℃停循环60分钟。大鼠麻醉后手术分离左股浅动脉、尾动脉、右颈静脉,左耳后颈部开口以检测皮下深层组织体温。穿刺完成后将大鼠放置于体外循环台,开始体外循环,体外循环使用自主知识产权的专利管道,A组待体温降至24℃后马上复温。B组体温降至24℃后放血停跳,30分钟后复温,其余组以此类推。待体温恢复生命体征监测稳定后拔除动静脉插管,变温毯上呼吸机维持待麻醉复苏,复苏后回笼。24小时后观察大鼠活动状态,神经行为学评分,过量麻醉法处死大鼠,腹主动脉抽动脉血气及取材,对心、肺、肾、脑、肠等重要脏器行后续病理切片及分子实验研究。并将实验结果与既往本团队发表的开放式常规预充组大鼠实验数据对比。结果:术后24小时,B组大鼠死亡1只,其余组大鼠全部存活且能自由活动。术中各组大鼠循环稳定,复温期间平均血压均能维持在60mm Hg以上,红细胞压积在30%左右,血PH在正常范围,期间乳酸最高依次为D组10.07±1.91mmol/L,B组9.1±1.82mmol/L,C组5.48±0.65mmol/L,A组2.64±0.83mmol/L。血糖最高峰依次为D组23.93±1.89mmol/L,B组20.76±1.68 mmol/L,C组16.70±2.03 mmol/L,A组13.06±2.40 mmol/L。术后24h各组乳酸及血糖降至基础值,无酸碱平衡紊乱,血氧分压及二氧化碳分压在正常值。术后24h神经行为学评分A、C组无明显运动障碍,神经行为学评分0分,B组Berderson评分0.25±0.5;Longa评分1.2±2.17;D组Berderson评分0.8±1.30;Longa评分0.6±0.89,提示B、D组部分大鼠有轻度神经功能损伤表现。结论:本套自主研发的闭式少预充量体外循环及停循环系统操作简单、管理方便、术中循环平稳、术后存活率高、可重复性好。与我们团队既往开放式常规预充组相比,术中血液稀释程度减轻,内环境更稳定,术后24h死亡率及运动障碍发生率更低。可耐受深低温停循环60min及中低温停循环30min,是体外循环及低温停循环科学研究的良好实验平台。