新生儿缺氧缺血脑损伤(hypoxic ischemic brain damage，HIBD)是围产期新生儿因缺氧导致的腑部病变，主要是由宫内窘迫、新生儿窒息缺氧引起，是围产期足月儿脑损伤最常见的原因。HIBD对多个器官和系统都有重大影响，早就引起了业内人士的关注，国内外也报道很多相关的研究，只是对于动物模型的选择各持己见，从已有的文献报道来看，大体是急性HIBD复制主要用猪，其次是羊、鼠、狗和非人灵长类动物，慢性HIBD复制主要用鼠。用新生鼠制备模型，方法简单、耗费低廉、易于长期随访、适宜于病理、生化、功能性研究，新生猪模型适宜于脑代谢、脑电生理与脑血流等多项生理指标的监测。

无论是新生儿还是新生的实验动物，脑损伤的类型主要取决于其成熟度，不同种的动物出生时脑的发育并不处于同一阶段，初生猪脑相当于36～38周人胎脑的成熟度，7日龄猪脑成熟度与足月儿的中枢神经系统发育程度相似。新生猪体重和大小接近于新生儿，可用于研究缺氧缺血对各个器官、系统功能的影响，其中对脑的损伤格外引人关注，另外，猪的脑组织结构与人的近似。国内外关于复制缺氧缺血模型的报道方法一般为单侧或双侧结扎颈动脉短暂性缺血，低氧密闭容器中诱导缺氧，方法简单，但是难以得到一致的脑损伤程度。因为不同个体对缺氧缺血(hypoxic ischemic，HI)的耐受力是不同的，所以在复制这个模型时，研究人员也在不断的改进和完善，以期达到相对一致的脑损伤，例如在HI过程中监测EEG、MAP、心率、乳酸和血气等的变化，对整个复制过程进行调整，以提高复制模型与临床症状类似度。同时在复制模型前，对个体的基础状态进行排查，例如，如果动物个体已经存在轻微酸中毒，会对HJ更敏感。个体的血糖偏高或者波动，都会影响新生猪的脑血流量。

1．研究模型实例一：缺氧缺血脑损伤模型  7日龄上海白猪，1.67kg±0.32kg。术前胃肠减压，氯胺酮50mg／kg肌肉注射麻醉，2.5～3.0mm气管插管，呼吸机间歇指令通气模式进行机械通气，右侧股动脉置管用于监测血压和采集血样，耳缘静脉插管留置用于补液和给药，氯胺酮10mg／(kg·h)静脉微泵注射维持麻醉。颈正中纵切口，分离双侧颈动脉，带线。环境温度稳定在25℃左右，远红外保暖体温维持在38.5～39℃。

术后稳定1小时，阻断双侧颈总动脉，同时给予FiO₂6％的空气和氮气混合气体，持续30分钟。恢复为FiO₂为0.4，恢复双侧总动脉供血，调整呼吸机参数，PaCO₂40～50mmHg，自主呼吸、血气正常后停用机械通气。若缺氧缺血后平均动脉压(MAP)持续低于40mmHg，给予多巴胺20g／(kg·min)，低分子右旋糖酐10ml／kg扩容，按5ml／(kg·h)输注，维持血糖水平5～9mmol／L。

监护仪连续监测心率、呼吸、有创动脉血压、皮肤和直肠温度，血气分析仪间断测定血气、血糖、电解质、乳酸，在缺血缺氧前5分钟开始连续监测脑电变化。同时，观察缺血缺氧前、缺血缺氧后24小时、缺血缺氧后72小时的神经行为，对比前后变化。新生猪神经行为评分内容包括意识状态、脑神经、反射、运动和协调。

还可进一步进行病理检查加以确认模型建立成功与否，HJ后72小时，氯胺酮麻醉，进行原位灌流固定，颈动脉插管，颈静脉剪开，50ml生理盐水预冲洗，10％磷酸缓冲中性甲醛灌流，直至流出清澈液体，断头取脑，主要观察大脑、海马、基底节。新生猪脑损伤病理计分表见表4-8。

表4-8  新生猪脑损伤病理计分表

在复制模型的过程中注意观察，在HI 2～5分钟的时候猪的皮肤灰白，大部分开始变得烦躁，约15分钟左右开始处于昏迷、昏睡。HI停止2小时后，对刺激出现反应，自主呼吸逐渐规律，因个体差异，会在不同的时间点出现抽搐。神经行为变化表现为头部颤抖、不能翻身、平衡障碍、抽搐与肢体运动障碍。也可能因为持续惊厥、中枢性呼吸衰竭或心力衰竭而死亡。

在这个模型复制时，HI前后生理参数变化明显。HI 15分钟时心率、MAP、乳酸水平就明显升高，PaO₂、BE显著降低。HI 30分钟时，血糖和乳酸明显升高，心率、MAP、PaO₂和BE明显降低。HI后4小时，乳酸仍偏高，其他参数无显著变化。EEC明显低于HI前。脑组织也会出现明显的病变，可根据新生猪脑损伤病理计分表进行打分。

2．研究模型实例二：缺氧-缺血模型的建立及脑部神经保护作用研究

(1)动物准备：3～5日龄新生猪，将芬太尼、异丙酚与咪达唑仑溶解于5％的葡萄糖溶液分别按0.004mg／(kg·h)、3mg／(kg·h)与0.5mg／(kg·h)进行输注麻醉，维库溴铵3mg／(kg·h)耳静脉输注后，猪处于麻痹状态。放置于正压通风设备中，自动监测肺潮气量、动态顺应性、氧合指数，连续三导联心电图，超声波流量计探头测量右颈总血流量，代表脑部血流量，股动脉插入导管，记录动脉血氧饱和度、平均血压以及采血，右侧颈内静脉插管，记录心输出量。直肠温度维持在37.5～38.5℃之间。

(2)低氧-缺血模型：血管咬合器夹住两侧的颈总动脉，同时降低FiO₂至8％～10％，持续20分钟。稳定4小时后，开始给保护剂。缺血缺氧6小时后，静脉注射KCl，然后用含有肝素的冷生理盐水经颈动脉灌注大脑，取下脑组织多聚甲醛固定。实验过程中的生理指标要求在以下范围，PaO₂在90～110mmHg，PaCO₂在35～45mmHg，pH在7.35～7.45，可以通过机械通风设备来控制，有必要时可用碳酸氢钠或Tris来调节。MBP在50mmHg，血糖在40mg／dL以上，偏低时输注含0.6mg／ml多巴胺的50％葡萄糖溶液或25％的葡萄糖溶液来补充。

(3)治疗效果评价：用近红外光谱仪(NIRS)持续监测组织氧指数(TOI)和总血红蛋白指数，NIRS的传感器放置在颅骨正中线额骨上并固定。双通道脑电监测仪记录大脑的活动和阻抗。大脑组织切片进行尼氏染色观察早期的神经元坏死，着重观察顶叶和海马，研究显示是缺氧缺血容易引起损伤的地方。Fluoro-Jade B染色观察神经元的退化。