肖宏濤,李 超,角德靈,趙 恒,魏太云,郭建雄,李鴻輝*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,云南昆明 650201;2.云南省小型豬基因編輯與異種器官移植重點實驗室,云南昆明 650201;3.云南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院,云南昆明 650201)
豬是實驗室研究及臨床研究中重要的試驗動物[1]?;蛐揎椮i可應用于未來異種移植,可為人類疾病創(chuàng)建真實的動物模型[2]。豬胚胎移植技術是生產(chǎn)各種基因修飾豬及SPF豬的重要手段[3]。在豬胚胎移植外科手術過程中,需要使用麻醉劑保定動物和減少疼痛。試驗動物最常用的麻醉方法為吸入麻醉和靜脈注射麻醉[4]。吸入麻醉的麻醉效果好、可控性高、副作用??;靜脈注射麻醉起效迅速、對呼吸道無刺激、操作簡便,在實際操作中通常采用兩種及兩種以上藥物進行復合麻醉。不同種類的動物對不同麻醉劑的耐受性和敏感性各有差別。對犬進行麻醉時選擇靜松靈及其復合麻醉劑,麻醉效果較好[5];對于反芻動物,通常選擇賽拉嗪及其復合麻醉劑[6];但對于豬,無論使用靜松靈還是賽拉嗪均無法產(chǎn)生較好的麻醉效果。丙泊酚可使動物在短時間內(nèi)進入誘導麻醉期,其特點是起效快、作用時間短。氯胺酮作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),鎮(zhèn)痛作用強[7],但氯胺酮屬于國家管制藥物,難以購買。異氟烷具有良好的催眠、肌肉松弛效果以及對麻醉的快速激活和抵消作用[8],但異氟烷價格昂貴,麻醉成本較高。
目前,在豬胚胎移植外科手術中所使用的麻醉劑由于麻醉效果不理想和麻醉成本較高,導致胚胎移植手術效率低下。本研究通過采用丙泊酚、丙泊酚與氯胺酮、丙泊酚與異氟烷等3種麻醉方式對代孕母豬麻醉后進行胚胎移植手術,記錄麻醉時間及麻醉用量,評價3種麻醉藥使用方式的安全性與實用性,旨在篩選對代孕母豬胚胎移植手術麻醉效果好、安全范圍廣、風險小的麻醉藥物。
云南農(nóng)業(yè)大學豬場代孕母豬1 567頭。
主要設備:手術臺、常規(guī)腹部手術器械(國產(chǎn));呼吸麻醉機(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司)。
主要試劑:2 mL∶0.1 g鹽酸氯胺酮注射液(福建古田藥業(yè)有限公司)、100 mL異氟烷(上海雅培制藥有限公司)、20 mL∶0.2 g丙泊酚注射液(西安力邦制藥有限公司)、5 mL∶25 mg硫酸阿托品注射液(成都新亨藥業(yè)有限公司)。
麻醉劑價格:丙泊酚為1.10元/mL、氯胺酮為1.45元/mL、異氟烷為1.78元/mL。
配制所需麻醉用藥劑量,將選定的代孕母豬利用套豬繩保定,經(jīng)耳緣靜脈注射丙泊酚進行誘導麻醉并注射阿托品,待其進入麻醉狀態(tài)后,停止注射并將豬移動至手術臺,分別以3種麻醉方式:靜脈注射丙泊酚、靜脈注射氯胺酮及呼吸麻醉異氟烷維持麻醉狀態(tài),保定完成開始進行胚胎移植手術。
本研究統(tǒng)計進行胚胎移植手術共1 567頭代孕母豬,其中單獨使用丙泊酚麻醉451頭,使用丙泊酚+氯胺酮麻醉338頭,使用丙泊酚+異氟烷麻醉778頭。
代孕母豬躁動消失、呼吸緩慢平穩(wěn)、肌肉松弛、角膜結(jié)膜反射不明顯時,即達到適宜的麻醉狀態(tài)。觀察麻醉期間代孕母豬的呼吸及心率情況,記錄各種麻醉方式所需麻醉藥物所需劑量和手術時間。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對不同手術人員所需手術時間進行方差分析,采取多變量間兩兩直線相關回歸分析。結(jié)果以“平均值±標準差”表示,P<0.05表示差異顯著,P>0.05表示差異不顯著。
表1 不同麻醉方式所需藥品劑量和手術時間Tab.1 Dosage and operation time required of different anesthesia methods
表2 不同麻醉方式平均手術成本Tab.2 Average cost of surgery of different anesthesia methods
由表1、表2可知,使用丙泊酚進行麻醉的情況下,平均所需丙泊酚劑量為51.8 mL,平均手術時間為38.0 min,平均手術成本為57.0元。
使用丙泊酚+氯胺酮進行麻醉的情況下,平均所需丙泊酚劑量為14.4 mL,平均所需氯胺酮劑量為24.0 mL,平均手術時間為33.8 min,平均手術成本為50.7元。
使用丙泊酚+異氟烷進行麻醉的情況下,平均所需丙泊酚用量為31.3 mL,平均所需異氟烷用量為33.0 mL,平均手術時間為26.0 min,平均手術成本為58.7元。
結(jié)果顯示,使用丙泊酚+異氟烷進行麻醉的平均成本較高,丙泊酚的用量高于丙泊酚+氯胺酮的麻醉方式,但平均手術時長最短,減少了手術過程中對代孕母豬造成的疼痛,降低了代孕母豬在手術麻醉過程中可能存在的風險。
由表3、表4可知,不同手術人員使用丙泊酚單獨注射麻醉進行胚胎移植手術所需要的丙泊酚劑量分別為54.9、55.6、40.6、61.0 mL,手術時間分別為34.5、33.9、32.1、40.7 min。
表3 不同手術人員移植麻醉劑量Tab.3 Anesthesia dose of transplantation in different operative personnel
表4 不同手術人員移植時間Tab.4 Operation time of transplantation in different operative personnel
使用丙泊酚+氯胺酮進行麻醉的情況下,所需丙泊酚劑量分別為15.4、11.4、12.6、14.2 mL,所需氯胺酮劑量分別為28.8、33.4、14.9、30.4 mL,手術時間分別為35.1、35.9、28.7、42.8 min。
使用丙泊酚+異氟烷進行麻醉的情況下,所需丙泊酚劑量分別為29.8、31.8、34.8、31.3 mL,所需的異氟烷劑量為33.0 mL。手術時間分別為27.1、25.4、27.1、25.9 min。
綜上所述,不同手術人員使用丙泊酚注射麻醉+異氟烷呼吸麻醉的麻醉方式在代孕母豬的胚胎移植手術過程中手術時間最短、麻醉效果最好。不同手術人員之間所需手術時間差異不顯著(P<0.05)。
試驗豬對麻醉藥具有較大的耐受力[9],許多麻醉藥物對豬作用較弱,麻醉藥物所需劑量大。因此,在豬的外科手術中選擇合適的麻醉方案是手術順利進行的關鍵[10]。丙泊酚是一種起效迅速、短效的全身麻醉藥,適用于誘導麻醉,動物使用丙泊酚麻醉后蘇醒迅速且功能恢復完善[11]。在對代孕母豬進行胚胎移植手術過程中單獨使用丙泊酚進行麻醉,豬易蘇醒需不斷注射丙泊酚以維持良好的麻醉狀態(tài),保證手術順利進行,導致麻醉藥物用量增加,手術時間延長,手術成本增加。氯胺酮受管制難以購買且麻醉效果比異氟烷差;異氟烷效果較好但存在設備要求,適用于配備呼吸麻醉機的場所。配合使用多種麻醉藥物可減少每種藥物的劑量和副作用,避免單獨因使用一種麻醉藥物導致麻醉過深或大量使用對機體造成不利影響[12]。
此外,在手術麻醉過程中,麻醉監(jiān)測是保障麻醉安全和提高麻醉質(zhì)量的手段[13],對手術順利進行所需的麻醉時間、麻醉劑的用量和成本以及麻醉后代孕母豬機體狀況等指標進行監(jiān)測,是一種評價麻醉效果的依據(jù)。本研究使用兩種復合麻醉方式(丙泊酚+氯胺酮麻醉、丙泊酚+異氟烷麻醉)進行手術,手術過程中使用丙泊酚加氯胺酮進行麻醉,代孕母豬鎮(zhèn)靜效果明顯,表現(xiàn)躁動消失、呼吸平穩(wěn)、輕微肌肉抽搐和肢體運動,麻醉劑用量減少,手術時間縮短。使用丙泊酚+異氟烷進行麻醉,用量和手術成本相對較高,在麻醉后代孕母豬躁動明顯消失、呼吸緩慢平穩(wěn)、肌肉松弛、角膜結(jié)膜反射不明顯且手術所用時間短,麻醉效果優(yōu)于單獨使用丙泊酚麻醉和丙泊酚+氯胺酮麻醉。
有研究人員在小型豬瓣膜成形手術中分別采用異氟烷靜吸復合和小劑量氯胺酮全靜脈麻醉,結(jié)果表明,異氟烷靜吸復合麻醉容易控制、麻醉效果穩(wěn)定、術后蘇醒快、并發(fā)癥少,效果優(yōu)于小劑量氯胺酮全靜脈麻醉[14]。豬-狒狒異種心臟原位移植中分別使用丙泊酚和異氟烷作為麻醉劑,結(jié)果顯示,丙泊酚和異氟烷具有同等的血流動力學穩(wěn)定性,但綜合考量異氟烷的麻醉效果優(yōu)于丙泊酚[15]。本研究通過比較3種麻醉藥物的麻醉效果、麻醉劑的用量和手術時間,結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致,使用異氟烷作為麻醉藥物維持麻醉更適用于豬的外科手術。
手術過程會因麻醉藥物、麻醉方法和手術人員的操作熟練程度受到干擾。本研究對代孕母豬進行胚胎移植手術由多個手術人員共同完成,由于手術人員的手術熟練程度等人為因素以及代孕母豬個體對麻醉耐受的差異,不可避免地導致試驗結(jié)果存在誤差。研究結(jié)果表明,不同手術人員之間的手術時間差異不顯著;同一手術人員使用3種不同麻醉方法進行手術,其中使用丙泊酚加異氟烷麻醉手術時間較短、麻醉風險小、麻醉效果好,更適合代孕母豬胚胎移植手術。
靜脈注射丙泊酚誘導麻醉復合異氟烷吸入維持麻醉在代孕母豬胚胎移植手術中的麻醉效果較好,具有一定推廣意義及發(fā)展前景。