犬室顫心臟驟停模型的研究與改進

楊繼斌，劉 勇，黃 亮

(南昌大學第一附屬醫(yī)院急診科, 南昌 330006）

隨著心肺復蘇技術的不斷提高和推廣，心臟驟停猝死患者自主循環(huán)恢復率不斷提高，但隨著自主循環(huán)建立，機體往往又出現(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機制尚不明確。 因此建立一種簡單、有效、穩(wěn)定的心臟驟停模型，對于研究心臟驟停及心肺腦復蘇過程中機體的病理生理變化和開創(chuàng)新的復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內外常用的一種動物模型制做方法，各模型中對于不同物種的誘顫能量、誘顫時間及心臟驟停時間長短尚沒有統(tǒng)一標準，為此，本研究以犬為實驗動物，建立了一種穩(wěn)定的室顫心臟驟停模型。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

成年、健康犬30 只，體質量（15±2）kg，雌雄不限，由南昌大學動物科學部提供，實驗前48 h 飼養(yǎng)于動物房中，溫度18～25 ℃，濕度40%～60%。 術前禁食12 h，自由飲水。

1.2 儀器設備

M8001A 飛利浦有創(chuàng)心電監(jiān)護儀，德國飛利浦公司；電流控制器，南昌大學醫(yī)學院物理教研室研制；雙相波除顫儀，美國Philips 公司；PB760 呼吸機，美國Puritan-Bennett 公司。

1.3 麻醉、誘顫及分組

犬稱重后以氯胺酮20 mg·kg-1及安定5 mg 混合液肌注進行基礎麻醉，5～10 min 后將麻醉犬仰臥位固定于操作臺上，四肢皮下置探針連接心電監(jiān)護儀，行氣管插管，無菌手術行左側股靜脈置管，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，經股動脈置入6F 動脈測壓導管，管內預留肝素連接壓力傳感器檢測動脈血壓。 經右頸外靜脈插入普通起搏導線，當導管進入到右心室內壁，心電圖顯示特異性心室波時固定好電極導線，心電導聯(lián)設為Ⅱ導聯(lián)，電極導線連接電流控制器，5 mA 交流電持續(xù)1～2 s，觀察心電圖和動脈壓，出現(xiàn)室顫波及動脈壓失去波動，可判斷室顫成功，成功標準：1）心電圖顯示室顫波；2）動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CA 時間不同分為3 組、每組10 只，分為CA 3 min 組、CA 5 min 組和CA 8 min組。

1.4 復蘇及復蘇后治療

各組犬分別于誘顫后3、5、8 min 開始，嚴格按照2010 年心肺復蘇新指南開始心肺復蘇（CPR），給予150 J 能量除顫，并立即胸外按壓，連接呼吸機控制呼吸，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%。 復蘇至自主循環(huán)恢復（ROSC）。 ROSC 判斷標準：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)時間大于3 min；3）可觸及大動脈波動。復蘇30 min 無效者放棄復蘇。 對于ROSC 后犬繼續(xù)心電監(jiān)護6 h，期間根據具體情況給予相應的呼吸循環(huán)支持，并連續(xù)觀察72 h 內所有實驗犬的存活情況。

1.5 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 各組犬基本生理參數及誘顫情況

每組10 只犬，各組動物的生理學參數見表1，組間比較差異無統(tǒng)計學意義。 誘顫前犬的心電圖監(jiān)測及動脈壓監(jiān)測見圖1，經右心室起搏導管5 mA 電流誘顫1～2 s 后30 只犬均出現(xiàn)典型的室顫波，動脈壓下降至1.3～2.6 kPa 以下，曲線失去波動。 各組犬生理學參數比較P＞0.05，差異無統(tǒng)計學意義。 見圖2。

表1 各組犬的基本生理參數表

2.2 復蘇情況

圖1 犬生理指標檢測

圖2 誘發(fā)室顫時的心電圖及動脈波形

各組自主循環(huán)恢復 （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 組比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；CA 8 min 組與其他2組之間比較差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05)。 如表2。各組ROSC 犬存活時間比較，CA 3 min 組有7 只存活72 h， 而CA 5 min 和8 min 組分別于12 h 內全部死亡。CA 3 min 組、CA 5 min 組及CA 8 min 組存活時間分別為：（64.22±23.33）、（6.26±4.10）、（3.0±1.41）h、CA 3 min 組與其他2組存活時間比較差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），CA 5 min 和CA 8 min 組之間比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表2 各組犬ROSC 率比較表

3 討論

SCD 的主要原因為心律失常，其中以室顫（VF）為多見，因此為了更好地研究VF 及CPR 后機體的病理生理改變，建立一個穩(wěn)定且可靠的室顫動物模型有著重要的意義。

在心臟驟停動物模型的制備中，常常要根據不同實驗動物選擇不同的方法，筆者根據以往研究經驗，選用犬作為研究對象，并采用電刺激誘發(fā)室顫，結果顯示模型相對穩(wěn)定可靠。 電刺激誘發(fā)室顫常用的方法有：1）經胸體外電休克；2）開胸直視下心外膜電擊；3）經右心室起搏導管誘發(fā)室顫。

經胸體外電休克制作心臟驟停模型主要用于大動物的研究，如兔、豬、犬等，國外Vaagenes 等［3］、Miclescu 等［4］及國內金修才等［5］、劉煥兵等［6］均以犬為實驗動物，采用體外經胸壁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)時間卻沒有統(tǒng)一標準，而且不但容易引起胸壁局部電燒傷，還容易自動復律，往往需要多次電擊誘導。

開胸直視下心外膜電擊建立心臟驟停模型也常應用于豬等大型動物，國外Krep 等［7］對豬采取直視下心外膜電擊制作心臟驟停模型，在開胸等準備過程中死亡了2 只，其他所有動物都誘發(fā)了心臟驟停，且復蘇成功。 這種模型具有誘導能量低、誘導成功率及復蘇成功率高等優(yōu)點被廣泛應用，不足之處在于開胸后對心臟及大動脈的損傷較大，有可能使實驗動物在準備過程中意外死亡，且其產生的心臟驟停與臨床上有一定差異。

右心室起搏導管誘顫是常用的經典模型制作方法，周正宇等［8］及黃子通等［9］用豬為實驗動物，通過頸靜脈或股動脈置管至右心室誘發(fā)室顫成功制作了心臟驟停模型，然而實驗用豬價格昂貴，實驗成本較高。 相比實驗用大鼠、家兔及豬等動物，犬既有的心血管功能與人的很相似的優(yōu)勢，又能降低實驗成本，因此本研究選用健康成年雜交犬為實驗對象， 結果顯示，30 只犬均成功誘發(fā)室顫， 模型穩(wěn)定，重復性高，臨床上大多數心臟驟停是由室顫引起的，因此右心室起搏導管誘顫制作心臟驟停模型的病理生理機制更接近臨床。

本研究中參照以往制作的室顫模型［10］并加以改進，誘顫能量固定為5 mA，筆者發(fā)現(xiàn)5 mA 電流能夠誘導出室顫，是較理想的誘顫能量，誘顫時間設定為1～2 s，結果顯示所有犬都出現(xiàn)了明顯的室顫，且無自動復律，可見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、自動復律多見等缺點，本模型具有明顯的優(yōu)勢。 目前在建立CA 動物模型時，CA 時間的長短還沒有統(tǒng)一的標準， 短時間的CA 可能無法復制與臨床接近的病理生理改變，長時間的CA 又可能無法順利復蘇，導致無法滿足基礎研究的需要，本研究結果提示CA 3 min 組及CA 5 min 組經標準的CPR 后具有較高ROSC 率，CA 3 min 組存活時間較CA 5 min及CA 8 min 長，綜合比較提示CA 3 min 后進行復蘇建立的心臟驟停復蘇模型相對其他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間復蘇時間，還有待進一步研究。

4 結論

通過本研究，筆者認為犬經右心室導管誘發(fā)室顫制作的心臟驟停模型穩(wěn)定且可靠，操作簡單易行，成本較低，能滿足心肺腦復蘇基礎研究的需要。

［1］Nolan J P,Neumar R W,Adrie C,et al.Post-cardiac arrest syndrome： epidemiology, pathophysiology, treatment, and prognostication.A Scientific Statement from the International Liaison Committee on Resuscitation; the American Heart Association Emergency Cardiovascular Care Committee; the Council on Cardiovascular Surgery and Anesthesia; the Council on Cardiopulmonary, Perioperative,and Critical Care; the Council on Clinical Cardiology; the Council on Stroke［J］.Resuscitation,2008,79（3）：350-379.

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［4］Miclescu A，Basu S，Wiklund L.Cardio-cerebral and metabolic effects of methylene blue in hypertonic sodium lactate during experimental cardiopulmonary resuscitation［J］.Resuscitation，2007,75（1）：88-97.

［5］金修才,楊興易,趙良,等.心臟停跳復蘇犬大腦組織內皮素-1 含量和Na-K ATP 酶活性的變化［J］.中國急救醫(yī)學,2000,20（8）：451-452.

［6］劉煥兵，吳印生，尹林,等.血管加壓素對心室顫動犬模型冠狀動脈灌注壓的影響［J］.臨床心血管病雜志，2007，23（1）：65-66.

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［9］黃子通,王彤,吳海東,等.電刺激誘發(fā)豬心室顫動模型的研究和改進［J］.嶺南急診醫(yī)學雜志，2006,11（2）：83-85.

［10］吳天明,蔣光輝,黃亮.經胸體外單、雙相波除顫對犬心肌損傷的程度比較［J］.山東醫(yī)藥，2010,50（41）：36-37.