山羊腰椎融合動物模型的圍手術期管理*

馬建青吳占勇*孔建軍王會旺崔福齋仇志燁 趙朝暉吳春富馮慧霞宋占鋒

動物實驗是醫(yī)學研究的基本手段之一，對實驗動物圍手術期的正確管理及術后感染和并發(fā)癥的及時觀測、防治等直接關系到實驗動物的生活質量和動物實驗能否順利完成。骨科基礎研究中常見利用犬、嚙齒類和兔等小動物進行建模[1-4]。山羊作為體型較大動物，其椎體形狀、大小及數(shù)目與人類的椎體比較相近[5,6]，所以更適合應用于脊柱外科研究中，但多見于頸椎病方面的建模，腰椎疾病方面應用較少[7-12]。研究中，我們發(fā)現(xiàn)實驗山羊圍手術期的管理原則與骨科臨床患者圍手術期管理原則基本相似，但山羊作為偶蹄目實驗動物有其生活、生理的特殊性，不適合于完全照搬臨床患者圍手術期的管理方法。本課題組在2016年8月至2018年2月期間，利用山羊為動物模型共計實施17例腰椎手術，在山羊的圍手術期管理方面不斷進行總結、吸取教訓，現(xiàn)歸納分析如下。

1 術前實驗動物基本情況評估

準備實驗時，提前10天左右將山羊購進實驗室（由河北省實驗動物中心提供），進行實驗前的環(huán)境適應性喂養(yǎng)。為了保證實驗動物和動物實驗的質量，在實驗山羊的選取、購進和日常飼養(yǎng)管理中應以國際、國內相關管理標準為準繩[13-15]。并對所購進的每一只山羊建立實驗檔案。

1.1 基本信息評估及B超檢測

基本信息包括品系來源（出生地）、年齡、性別、體重、毛色、羊角形狀以及孕育情況等進行記錄。山羊性情溫順，體型中等，易于飼養(yǎng)。本研究所用實驗羊年齡為1.5歲，這個時間段正直山羊性成熟時期，所以應留意觀察山羊是否懷孕，避免選取妊娠期的山羊，以選取“未孕未育”山羊為好。鑒于此，本課題在購進山羊后即對其下腹部行 B超檢測，以排除山羊懷孕的可能。

1.2 健康狀況評估

山羊健康狀況主要以性情活潑、好動、叫聲洪亮、精神飽滿、皮毛發(fā)亮且順滑、羊角粗壯等外觀特征來大體判斷。進一步通過山羊的進食狀態(tài)和糞便來判斷其健康狀況，健康山羊主動取食、反芻狀況良好，糞便濕潤的球形。本研究所選取山羊體重在23.5 kg～37.5 kg之間，平均28.5 kg。對于脊柱外科手術的山羊動物模型應避免過胖或過瘦的體型，體重過重則容易導致手術切口易發(fā)生脂肪液化，進一步導致感染，影響切口正常愈合；體重過輕則抵抗力相對較弱，術中麻醉的耐受性相對偏低，影響術后恢復[16]。

2 術前準備

2.1 備血

羊血約占其活體重的7.6%～8.4%，成年時每千克體重血量為70.0 mL[17,18]。術前一周根據(jù)山羊體重對其抽血、備血。本研究中通過頸靜脈抽血，平均重量為99.08 g。將血液存儲于加有抗凝劑的血袋中即刻于冰箱冷藏，以備術中使用（見圖1）。我們統(tǒng)計了自體血回輸組和未輸血組山羊的輸血量、蘇醒時間和取食飲水時間，數(shù)據(jù)顯示自體血回輸組山羊術后第二天山羊在飼養(yǎng)處內即可自由跑跳、喜取食和飲水，相對于術中未進行自體血回輸?shù)纳窖?，其生理功能和反應靈敏度均恢復較快（見表1）。這是本課題組實驗方法創(chuàng)新點之一。山羊于術前24小時開始禁食、術前12小時禁飲水。同時，本課題組試驗發(fā)現(xiàn)，為了讓實驗羊保持一個相對平衡體液環(huán)境，術前6小時可讓其飲用淡鹽水250 mL～500 mL。

2.2 術區(qū)備皮

術前1天對山羊腰背及骶髂部進行備皮，同時剃除耳廓外部被覆羊毛以顯露耳緣靜脈置留置針，建立輸液通路以便術中補液；剃除額頭處和雙后肢、雙臀部分羊毛以顯露肌肉，便于術中肌電檢測時電極的安放。術中利用動物用心電監(jiān)護儀進行監(jiān)測。備皮區(qū)域不宜偏大，否則可能會引起皮膚繼發(fā)性創(chuàng)傷，影響術后恢復。因為山羊皮毛較為豐富，且在寒冷的秋冬季節(jié)，山羊在表皮層會生長出絨毛，增加了備皮的難度。經(jīng)反復嘗試和摸索，我們先用電動剃毛器褪去表層的皮毛，再選用“一次性使用備皮膏”（吉林天淇峻業(yè)）輕涂于皮膚表面，靜置反應10分鐘，利用無紡布擦去備皮膏，術區(qū)皮膚即刻光滑無絨毛附屬物，即可進行下一步操作。

3 術中護理

3.1 麻醉方法

術前稱重，術前半小時靜脈注射阿托品0.5 mg，鹽酸賽拉嗪 (陸眠寧)(吉林省華牧動物保健品有限公司出產(chǎn))，按使用說明書0.1mL/kg，用0.9%氯化鈉注射液稀釋成10%濃度后緩慢靜注，觀察羊反應，靜注約16 mL后，羊眼睛半閉、四肢無力、呼吸淺快、流涎、角膜反射消失，停止給藥，安放體位，準備手術。術中切皮前輔以局麻，將鹽酸利多卡因注射液0.2g和甲磺酸羅哌卡因注射液178.8 mg稀釋于20 mL濃度0.9%氯化鈉注射液中，進行局部浸潤麻醉，以減少陸眠寧用量，增加手術安全性。

3.2 氣管插管與山羊手術體位擺放

氣管插管、全身麻醉。喉鏡配備6種型號齊全的鏡片、7.0號普通氣管導管、37號雙腔氣管導管、口咽通氣道、開口器、膠布、繃帶、牙墊、簡易呼吸機。將羊仰臥位、頭懸空、盡量后仰，選用3號直喉鏡片，左手持喉鏡提起會厭暴露聲門，能清晰的看到聲門隨呼吸開合。右手持7.0號普通氣管導管順勢插入氣管，判斷其插入氣管內，深度26 cm～28 cm，套囊內注入2 mL氣體，膠布固定。術中脈氧飽和度監(jiān)測。將山羊俯臥于特制大型動物實驗手術床上，身體兩側輔以體位墊固定，可以準備開始手術（見圖2）。

圖2，動物手術體位擺放。

表1 自體血回輸組和未輸血組術后恢復情況比較

3.3 神經(jīng)電生理檢測

M.O’Brien等指出利用大鼠、小鼠和家兔等小動物模型揭示骨性關節(jié)炎疼痛的機制時，體內神經(jīng)電生理檢測是判斷和評估神經(jīng)元活動信號通路的有效方法[19]。本研究中創(chuàng)新性地將神經(jīng)電生理技術應用至山羊腰椎手術模型中。具體方法為采用Nicolet Endevcr 16通道術中神經(jīng)電生理監(jiān)測儀行術中神經(jīng)電生理監(jiān)測，均采用MEP+EMG聯(lián)合監(jiān)測模式（見圖3）。此檢測用于觀察手術操作對神經(jīng)根和脊髓（運動傳導）的影響，判斷術后神經(jīng)功能和羊的肢體活動功能。MEP檢測方法:應用針電極經(jīng)顱電刺激運動皮層區(qū),相對于人腦腦電圖國際10-20系統(tǒng)的C1和C2，互為正負電極，記錄點可選前腿、左后腿、右后腿上下各兩塊肌肉。刺激電量為100mA～340mA。前腿肌肉MEP作為參照，觀察麻醉深度對MEP的影響。選擇合適電量，單個刺激皮層運動區(qū)，左右刺激至少兩次，保存。術中觀察MEP波幅，如果MEP波幅與前一次MEP波幅比降低≥50%，甚至消失即為異常。自由EMG監(jiān)測神經(jīng)根功能。即監(jiān)測支配后腿肌肉的神經(jīng)根功能狀態(tài)。術中如刺激到脊髓前角或神經(jīng)根，根據(jù)刺激強度、直接或間接刺激及神經(jīng)根損傷，會出現(xiàn)單個或連續(xù)的高頻爆發(fā)式動作電位。

圖3，術中神經(jīng)電生理監(jiān)測。

本研究中，所有實驗山羊術后四肢活動均正常。因此，利用山羊動物模型開展腰椎融合手術時神經(jīng)電生理檢測對于術者對動物手術精細操作的把控具有重要意義。

典型病例：山羊，雌性，1.5歲，行腰椎后路減壓椎間植骨融合單側內固定術，其中L3-4和L5-6分別不同植骨材料。

4 術后護理

4.1 術后影像學檢查

術后即刻對實驗山羊行X線腰椎正側位、薄層CT檢測，著重觀察椎間隙和內植物情況。需要注意的是，由于山羊在進行影像學檢查時仍處于麻醉狀態(tài)，在做 X線正位檢查時，需要人為控制山羊體位，故實驗人員應穿戴防護衣進行操作，以防輻射。

4.2 麻醉恢復

調節(jié)動物房溫度為25℃～27℃，使山羊側臥位躺于干凈棉墊上，棉墊下以穩(wěn)定的木制床板支撐，床板距離地面約5cm～10 cm，應避免山羊身體直接與地面接觸，給實驗動物提供一個干燥、潔凈的術后恢復環(huán)境是必要的。同時每隔1小時應觀察山羊蘇醒情況，在山羊四肢能自主活動和完全蘇醒后將氣管插管拔出。術后蘇醒后至次日的夜間期間應禁食水，避免山羊嘔吐現(xiàn)象發(fā)生。

4.3 抗感染護理

為保證能量供給，通過術中建立的靜脈通道于術后前兩天給予補液（0.9%氯化鈉注射液、5%葡萄糖注射液、復方氨基酸注射液17AA-I各250mL），同時術后連續(xù)3天應用抗生素治療（注射用頭孢曲松鈉）1 g/天。每天早晚觀察手術切口情況，第三天撥出引流條，給予換藥。本研究中，所有山羊均未出現(xiàn)術后切口感染現(xiàn)象。

除上述術后護理措施外，術后第四天應加強飲食管理，每天同時投放牛羊飼喂用苜蓿玉米淀粉顆粒飼料和玉米秸稈混合花生秧干草粗飼料，給其補給全面營養(yǎng)。每天同時保證實驗山羊一定的活動量，促進其胃腸蠕動、食物吸收。

綜上所述，腰椎融合手術山羊模型的圍手術期管理涉及到術前準備、術中手術實施和術后生理功能恢復的各個細節(jié)?；诖?，在設計動物實驗的手術方案時就要求術者和所有實驗參與人員對實驗步驟熟練掌握，并對可預見的實驗問題做出應急預案，確保生物安全和環(huán)境安全，同時在處理實驗問題的過程中及時總結經(jīng)驗教訓，不斷提高對實驗動物圍手術期的護理水平、保證其生活質量和動物福利，提升動物實驗的質量和效率。