楊繼斌,劉 勇,黃 亮
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診科, 南昌 330006)
隨著心肺復(fù)蘇技術(shù)的不斷提高和推廣,心臟驟停猝死患者自主循環(huán)恢復(fù)率不斷提高,但隨著自主循環(huán)建立,機(jī)體往往又出現(xiàn)心臟停搏后綜合征[1],表現(xiàn)為全身性的缺血再灌注損傷,致使心臟驟?;颊叩纳媛室恢辈桓撸渚唧w機(jī)制尚不明確。 因此建立一種簡(jiǎn)單、有效、穩(wěn)定的心臟驟停模型,對(duì)于研究心臟驟停及心肺腦復(fù)蘇過(guò)程中機(jī)體的病理生理變化和開創(chuàng)新的復(fù)蘇治療手段具有重要的意義。 電刺激誘發(fā)室顫致心臟驟停是國(guó)內(nèi)外常用的一種動(dòng)物模型制做方法,各模型中對(duì)于不同物種的誘顫能量、誘顫時(shí)間及心臟驟停時(shí)間長(zhǎng)短尚沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),為此,本研究以犬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,建立了一種穩(wěn)定的室顫心臟驟停模型。
成年、健康犬30 只,體質(zhì)量(15±2)kg,雌雄不限,由南昌大學(xué)動(dòng)物科學(xué)部提供,實(shí)驗(yàn)前48 h 飼養(yǎng)于動(dòng)物房中,溫度18~25 ℃,濕度40%~60%。 術(shù)前禁食12 h,自由飲水。
M8001A 飛利浦有創(chuàng)心電監(jiān)護(hù)儀,德國(guó)飛利浦公司;電流控制器,南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院物理教研室研制;雙相波除顫儀,美國(guó)Philips 公司;PB760 呼吸機(jī),美國(guó)Puritan-Bennett 公司。
犬稱重后以氯胺酮20 mg·kg-1及安定5 mg 混合液肌注進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉,5~10 min 后將麻醉犬仰臥位固定于操作臺(tái)上,四肢皮下置探針連接心電監(jiān)護(hù)儀,行氣管插管,無(wú)菌手術(shù)行左側(cè)股靜脈置管,林格氏液100 mL·h-1靜脈滴注,以3%戊巴比妥鈉2 mL·h-1靜脈間斷給藥維持麻醉,經(jīng)股動(dòng)脈置入6F 動(dòng)脈測(cè)壓導(dǎo)管,管內(nèi)預(yù)留肝素連接壓力傳感器檢測(cè)動(dòng)脈血壓。 經(jīng)右頸外靜脈插入普通起搏導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)管進(jìn)入到右心室內(nèi)壁,心電圖顯示特異性心室波時(shí)固定好電極導(dǎo)線,心電導(dǎo)聯(lián)設(shè)為Ⅱ?qū)?lián),電極導(dǎo)線連接電流控制器,5 mA 交流電持續(xù)1~2 s,觀察心電圖和動(dòng)脈壓,出現(xiàn)室顫波及動(dòng)脈壓失去波動(dòng),可判斷室顫成功,成功標(biāo)準(zhǔn):1)心電圖顯示室顫波;2)動(dòng)脈壓曲線近似一條直線,壓力降至10~20 mmHg(1.3~2.6 kPa)以下。 30 只犬根據(jù)CA 時(shí)間不同分為3 組、每組10 只,分為CA 3 min 組、CA 5 min 組和CA 8 min組。
各組犬分別于誘顫后3、5、8 min 開始,嚴(yán)格按照2010 年心肺復(fù)蘇新指南開始心肺復(fù)蘇(CPR),給予150 J 能量除顫,并立即胸外按壓,連接呼吸機(jī)控制呼吸,通氣頻率為10~12 次·min-1,潮氣量為12~15 mL·kg-1,吸呼比為1∶3,吸入氧濃度30%。 復(fù)蘇至自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)。 ROSC 判斷標(biāo)準(zhǔn):1)心電圖顯示有效心律(包括竇性心律、交界性心律及室性自主心律);2)收縮壓>60 mmHg(8 kPa),且持續(xù)時(shí)間大于3 min;3)可觸及大動(dòng)脈波動(dòng)。復(fù)蘇30 min 無(wú)效者放棄復(fù)蘇。 對(duì)于ROSC 后犬繼續(xù)心電監(jiān)護(hù)6 h,期間根據(jù)具體情況給予相應(yīng)的呼吸循環(huán)支持,并連續(xù)觀察72 h 內(nèi)所有實(shí)驗(yàn)犬的存活情況。
每組10 只犬,各組動(dòng)物的生理學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1,組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 誘顫前犬的心電圖監(jiān)測(cè)及動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)見(jiàn)圖1,經(jīng)右心室起搏導(dǎo)管5 mA 電流誘顫1~2 s 后30 只犬均出現(xiàn)典型的室顫波,動(dòng)脈壓下降至1.3~2.6 kPa 以下,曲線失去波動(dòng)。 各組犬生理學(xué)參數(shù)比較P>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 見(jiàn)圖2。
表1 各組犬的基本生理參數(shù)表
圖1 犬生理指標(biāo)檢測(cè)
圖2 誘發(fā)室顫時(shí)的心電圖及動(dòng)脈波形
各組自主循環(huán)恢復(fù) (ROSC) 情況為CA 3 min組:90%(9/10)、CA 5 min:80%(8/10)、CA 8 min:20%(2/10),ROSC 率3 min 組和CA 5 min 組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CA 8 min 組與其他2組之間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 如表2。各組ROSC 犬存活時(shí)間比較,CA 3 min 組有7 只存活72 h, 而CA 5 min 和8 min 組分別于12 h 內(nèi)全部死亡。CA 3 min 組、CA 5 min 組及CA 8 min 組存活時(shí)間分別為:(64.22±23.33)、(6.26±4.10)、(3.0±1.41)h、CA 3 min 組與其他2組存活時(shí)間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),CA 5 min 和CA 8 min 組之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表2 各組犬ROSC 率比較表
SCD 的主要原因?yàn)樾穆墒С?,其中以室顫(VF)為多見(jiàn),因此為了更好地研究VF 及CPR 后機(jī)體的病理生理改變,建立一個(gè)穩(wěn)定且可靠的室顫動(dòng)物模型有著重要的意義。
在心臟驟停動(dòng)物模型的制備中,常常要根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇不同的方法,筆者根據(jù)以往研究經(jīng)驗(yàn),選用犬作為研究對(duì)象,并采用電刺激誘發(fā)室顫,結(jié)果顯示模型相對(duì)穩(wěn)定可靠。 電刺激誘發(fā)室顫常用的方法有:1)經(jīng)胸體外電休克;2)開胸直視下心外膜電擊;3)經(jīng)右心室起搏導(dǎo)管誘發(fā)室顫。
經(jīng)胸體外電休克制作心臟驟停模型主要用于大動(dòng)物的研究,如兔、豬、犬等,國(guó)外Vaagenes 等[3]、Miclescu 等[4]及國(guó)內(nèi)金修才等[5]、劉煥兵等[6]均以犬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,采用體外經(jīng)胸壁20~60 V 交流電擊制作的心臟驟停模型均取得了較好的結(jié)果,然而這種方法誘發(fā)心臟驟停的交流電流選擇及電擊持續(xù)時(shí)間卻沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而且不但容易引起胸壁局部電燒傷,還容易自動(dòng)復(fù)律,往往需要多次電擊誘導(dǎo)。
開胸直視下心外膜電擊建立心臟驟停模型也常應(yīng)用于豬等大型動(dòng)物,國(guó)外Krep 等[7]對(duì)豬采取直視下心外膜電擊制作心臟驟停模型,在開胸等準(zhǔn)備過(guò)程中死亡了2 只,其他所有動(dòng)物都誘發(fā)了心臟驟停,且復(fù)蘇成功。 這種模型具有誘導(dǎo)能量低、誘導(dǎo)成功率及復(fù)蘇成功率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用,不足之處在于開胸后對(duì)心臟及大動(dòng)脈的損傷較大,有可能使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在準(zhǔn)備過(guò)程中意外死亡,且其產(chǎn)生的心臟驟停與臨床上有一定差異。
右心室起搏導(dǎo)管誘顫是常用的經(jīng)典模型制作方法,周正宇等[8]及黃子通等[9]用豬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,通過(guò)頸靜脈或股動(dòng)脈置管至右心室誘發(fā)室顫成功制作了心臟驟停模型,然而實(shí)驗(yàn)用豬價(jià)格昂貴,實(shí)驗(yàn)成本較高。 相比實(shí)驗(yàn)用大鼠、家兔及豬等動(dòng)物,犬既有的心血管功能與人的很相似的優(yōu)勢(shì),又能降低實(shí)驗(yàn)成本,因此本研究選用健康成年雜交犬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象, 結(jié)果顯示,30 只犬均成功誘發(fā)室顫, 模型穩(wěn)定,重復(fù)性高,臨床上大多數(shù)心臟驟停是由室顫引起的,因此右心室起搏導(dǎo)管誘顫制作心臟驟停模型的病理生理機(jī)制更接近臨床。
本研究中參照以往制作的室顫模型[10]并加以改進(jìn),誘顫能量固定為5 mA,筆者發(fā)現(xiàn)5 mA 電流能夠誘導(dǎo)出室顫,是較理想的誘顫能量,誘顫時(shí)間設(shè)定為1~2 s,結(jié)果顯示所有犬都出現(xiàn)了明顯的室顫,且無(wú)自動(dòng)復(fù)律,可見(jiàn)5 mA 電流誘顫1~2 s 能夠滿足模型制作的需要,相比體外交流電電擊需要高電流、自動(dòng)復(fù)律多見(jiàn)等缺點(diǎn),本模型具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 目前在建立CA 動(dòng)物模型時(shí),CA 時(shí)間的長(zhǎng)短還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 短時(shí)間的CA 可能無(wú)法復(fù)制與臨床接近的病理生理改變,長(zhǎng)時(shí)間的CA 又可能無(wú)法順利復(fù)蘇,導(dǎo)致無(wú)法滿足基礎(chǔ)研究的需要,本研究結(jié)果提示CA 3 min 組及CA 5 min 組經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的CPR 后具有較高ROSC 率,CA 3 min 組存活時(shí)間較CA 5 min及CA 8 min 長(zhǎng),綜合比較提示CA 3 min 后進(jìn)行復(fù)蘇建立的心臟驟停復(fù)蘇模型相對(duì)其他2組更具穩(wěn)定性及可靠性,但CA 3 min 是否是研究犬心臟驟停的最佳時(shí)間復(fù)蘇時(shí)間,還有待進(jìn)一步研究。
通過(guò)本研究,筆者認(rèn)為犬經(jīng)右心室導(dǎo)管誘發(fā)室顫制作的心臟驟停模型穩(wěn)定且可靠,操作簡(jiǎn)單易行,成本較低,能滿足心肺腦復(fù)蘇基礎(chǔ)研究的需要。
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