陳 勝, 閔紅葉, 李 宏, 陳艷清, 莊育剛, 彭 滬

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科, 上海 200072)

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·基礎(chǔ)研究·

體質(zhì)量在兔窒息心跳驟停模型中對誘導(dǎo)亞低溫的影響

陳 勝, 閔紅葉, 李 宏, 陳艷清, 莊育剛, 彭 滬

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科, 上海 200072)

目的 觀察體質(zhì)量在兔窒息心跳驟停模型中對兩種誘導(dǎo)亞低溫方法的影響。方法 體質(zhì)量1000～2500g兔24只麻醉后，隨機(jī)分成冰袋組和4℃生理鹽水組，夾閉氣管法制造心跳驟停模型。心跳驟停后3min開始心肺復(fù)蘇，同時(shí)分別采用冰袋放在動(dòng)物的上腹或耳緣靜脈輸注4℃生理鹽水的方法誘導(dǎo)亞低溫；定義直腸溫度降低 2℃ 為誘導(dǎo)亞低溫完成。采用t檢驗(yàn)比較兩組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間，并用Pearson相關(guān)檢驗(yàn)分析兩組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量的關(guān)系。結(jié)果 所有動(dòng)物均達(dá)到自主循環(huán)重建，且自主循環(huán)重建持續(xù)至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。冰袋組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間顯著短于4℃生理鹽水組[(22.8±4.7)minvs(42.5±4.0)min,P<0.001]。冰袋組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量正相關(guān)(r=0.725,P=0.029)，但4℃生理鹽水組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量不相關(guān)(r=0.342,P=0.418)。結(jié)論 兔心跳驟停模型中，誘導(dǎo)亞低溫用冰袋快于靜脈輸注4℃生理鹽水。臨床上早期誘導(dǎo)亞低溫選擇方法時(shí)需要考慮體質(zhì)量的影響。

心跳驟停； 心肺復(fù)蘇； 亞低溫； 體質(zhì)量

心跳驟停發(fā)生后，誘導(dǎo)亞低溫能夠改善患者的神經(jīng)學(xué)結(jié)局已得到廣泛的承認(rèn)，國外心肺復(fù)蘇指南也推薦對心跳驟停的患者進(jìn)行亞低溫治療[1]。心跳驟停發(fā)生后越早開始誘導(dǎo)亞低溫效果可能越好[2]，甚至有可能因需要盡早開始誘導(dǎo)亞低溫而延遲復(fù)蘇也是有價(jià)值的[3]。目前有多種誘導(dǎo)亞低溫的方法，但它們在安全性、有效性和易行性三方面各不相同[4-5]。其中，使用冰袋和靜脈輸注4℃生理鹽水這兩種方法誘導(dǎo)亞低溫是安全、有效和易行的，并且這兩種方法可以在轉(zhuǎn)運(yùn)患者時(shí)在救護(hù)車上就開始使用[1-2，6]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在大動(dòng)物和成人中誘導(dǎo)亞低溫，靜脈輸注4℃生理鹽水要快于冰袋[9]。但院外發(fā)生心跳驟停的患者，可能是體質(zhì)量較大的成人，也可能是體質(zhì)量很小的嬰幼兒，而體質(zhì)量對誘導(dǎo)亞低溫的影響仍不清楚。因此，本研究主要觀察兔窒息心跳驟停模型中體質(zhì)量對冰袋和靜脈輸注4℃生理鹽水的這兩種方法誘導(dǎo)亞低溫影響。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物準(zhǔn)備及分組

大耳白兔，雌雄不拘，體質(zhì)量1000～2500g，平均1736g。所有兔實(shí)驗(yàn)前的晚上開始禁食，但不禁水。經(jīng)耳緣靜脈用30mg/kg的戊巴比妥鈉將兔麻醉后，平臥位固定于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。分離、暴露氣管后，行氣管切開，氣管內(nèi)插管并打結(jié)固定。氣管插管接一臺(tái)容量控制小動(dòng)物呼吸機(jī)(DW3000，淮北正華生物儀器有限公司)，潮氣量設(shè)定為20ml/kg，呼吸頻率設(shè)定為50次/min，氣源為空氣。分離、暴露左側(cè)頸動(dòng)脈，將用肝素生理鹽水沖管的16G動(dòng)脈插管從頸動(dòng)脈插入主動(dòng)脈測量主動(dòng)脈壓力。心電探針插入肢體皮下，用生物信號采集系統(tǒng)(BL- 420F，成都泰盟科技有限公司)采集心電信號和主動(dòng)脈壓力信號。利用直腸肛溫探頭監(jiān)測肛溫，肛溫探頭接監(jiān)護(hù)儀(IntelliVue MP30, Massachusetts公司)，顯示溫度。準(zhǔn)備完畢后，將動(dòng)物隨機(jī)分入冰袋組和4℃生理鹽水組。如果動(dòng)物分入4℃生理鹽水組，則建立另外一只耳緣靜脈通道輸注4℃生理鹽水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

平衡5min后，記錄基礎(chǔ)溫度，在呼氣相夾閉氣管的同時(shí)暫停呼吸機(jī)。心跳驟停定義為主動(dòng)脈搏動(dòng)消失，且主動(dòng)脈壓力低于10mmHg[8](1mmHg=0.133kPa)。心跳驟停3min后定義為0時(shí)。達(dá)到0時(shí)，解除氣管夾閉，重新啟動(dòng)呼吸機(jī)，同時(shí)開始胸外按壓。按壓采用單手的掌跟，按壓點(diǎn)為胸骨正中，按壓頻率120次/min，按壓盡量做到按壓與放松等時(shí)，按壓深度大概為兔胸廓完全復(fù)原時(shí)前后徑的30%，按壓由同一名操作者完成。在0時(shí)，記錄溫度并開始誘導(dǎo)亞低溫： 冰袋組采用一個(gè)裝有1kg冰的長30cm寬20cm的塑料袋，將塑料袋放在兔的上腹部和下胸部；4℃生理鹽水組，利用一個(gè)加壓輸液泵從第二個(gè)耳緣靜脈通路以1ml/(kg·min)的速度輸入預(yù)先制冷至4℃的生理鹽水，整個(gè)輸液過程中生理鹽水袋子放在冰箱4℃冷藏層中。

自主循環(huán)重建(restoration of spontaneous circulation, ROSC)定義為自主脈搏出現(xiàn)且主動(dòng)脈收縮壓不低于60mmHg，持續(xù)自主循環(huán)重建定義為ROSC持續(xù)長于5min。按壓2min后，停止按壓5s，判斷是否達(dá)到ROSC。如果達(dá)到，則終止按壓。如果沒有達(dá)到，則繼續(xù)按壓，同時(shí)從麻醉用的耳緣通路給予200μg/kg的腎上腺素和200μg/kg的阿托品，給藥后用5ml的生理鹽水沖管。腎上腺素和阿托品每5min給1次，阿托品最多給3次。每兩分鐘暫時(shí)停止按壓，判斷是否達(dá)到ROSC。

實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)為誘導(dǎo)亞低溫的完成，定義為0時(shí)溫度降低2℃，實(shí)驗(yàn)最主要的觀察指標(biāo)是達(dá)到亞低溫所需要的時(shí)間。整個(gè)實(shí)驗(yàn)在一個(gè)裝有空調(diào)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室溫度設(shè)定為22～24℃。預(yù)實(shí)驗(yàn)顯示，大多數(shù)兔的基礎(chǔ)體溫為37.0～37.5℃。如果兔的基礎(chǔ)體溫低于37.0℃，此兔從實(shí)驗(yàn)中排除；如果兔的基礎(chǔ)體溫高于37.6℃，則用裝有冷水的手套將兔的溫度降至37.6℃，然后開始平衡。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一般情況

實(shí)驗(yàn)共用兔28只，其中3只在準(zhǔn)備過程中死亡，另有1只因基礎(chǔ)體溫36.8℃被排除，剩余24只等量隨機(jī)分入冰袋組和4℃生理鹽水組。兩組一般情況差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。所有動(dòng)物均達(dá)到ROSC，且持續(xù)至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，兩組動(dòng)物達(dá)到ROSC的時(shí)間沒有顯著性差異(P>0.05)。

表1 兩組實(shí)驗(yàn)用兔的一般情況

2.2 降溫速度

兩組動(dòng)物體溫均快速下降，冰袋組的降溫速度要快于4℃生理鹽水組(圖1)。冰袋組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間顯著短于4℃生理鹽水組[(22.8±4.7) minvs(42.5±4.0)min,P<0.001]。

圖1 兩組降溫的時(shí)間和速率Fig.1 Induction times and temperature between two groups

2.3 誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量的關(guān)系

冰袋組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量正相關(guān)(r=0.725,P=0.029)，但4℃生理鹽水組誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量不相關(guān)(r=0.342，P=0.418)，見圖2。

圖2 兩組體質(zhì)量與誘導(dǎo)亞低溫時(shí)間的關(guān)系Fig.2 The correlation of induction time and body weight between two groups

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，在兔心跳驟停模型中，誘導(dǎo)亞低溫用冰袋快于靜脈輸注4℃生理鹽水；使用冰袋時(shí)，誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量正相關(guān)，但靜脈輸注 4℃ 生理鹽水時(shí)，誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量不相關(guān)。

使用冰毯或冰袋誘導(dǎo)亞低溫時(shí)，降溫的速度似乎隨著動(dòng)物的體質(zhì)量增加而逐漸變慢： 小鼠為3.0～4.7℃/min[9]，大鼠為0.2～0.3℃/min[10]，豬為4.2℃/h[10]，成年人為0.9℃/h[1]。本實(shí)驗(yàn)中，冰袋組兔平均22.8min溫度降低2℃看起來是合理的。降溫的速度與誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間成反比，所以誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間應(yīng)該隨著體質(zhì)量的增加而增加。

在大動(dòng)物或人，以1ml/(kg·min)的速度靜脈輸注4℃液體能夠大致在30min內(nèi)完成亞低溫的誘導(dǎo)，并且在穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)建立之前或之后都是安全有效的。本實(shí)驗(yàn)中，4℃生理鹽水組，以1ml/(kg·min)的速度靜脈輸注4℃生理鹽水可使兔的溫度平均在42.4min降低2℃。從兔到成人，靜脈輸注4℃液體誘導(dǎo)亞低溫時(shí)，誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間似乎與體質(zhì)量無關(guān)。

本研究達(dá)到實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)是兔的平均溫度是34.7℃，要高于一些臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的亞低溫的上限，但是它在研究[10]采用的溫度范圍之內(nèi)。因?yàn)閯?dòng)物的基礎(chǔ)體溫比較高，降低2℃已可以滿足臨床亞低溫的需要。

有研究者擔(dān)心肛溫探頭距離冰袋太近，可能會(huì)受到冰袋的直接影響，不能很好地反映動(dòng)物的中心溫度。Jia等[11]在大鼠心跳驟停模型中利用冰毯誘導(dǎo)亞低溫，他們監(jiān)測的是腹膜腔的溫度。Abella等[9]同樣用裝有冰水的手套在小鼠心跳驟停模型中誘導(dǎo)亞低溫，他們監(jiān)測的都是肛溫。同時(shí)，該研究證實(shí)小鼠的肛溫和腦溫也具有良好的一致性。本研究將冰袋放置在兔的上腹部，溫度探頭和冰袋的距離要大于以上實(shí)驗(yàn)中兩者的距離。

在成人，用冰袋進(jìn)行體表降溫通常需要2h左右才能夠達(dá)到亞低溫，而靜脈輸注4℃液體則可以在30min內(nèi)達(dá)到亞低溫[12]。本研究發(fā)現(xiàn)在兔心跳驟停模型中，誘導(dǎo)亞低溫用冰袋快于靜脈輸注4℃生理鹽水；使用冰袋時(shí)，誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量正相關(guān)，但靜脈輸注4℃生理鹽水時(shí)，誘導(dǎo)亞低溫所需時(shí)間與體質(zhì)量不相關(guān)。本研究推測存在一個(gè)“關(guān)鍵體質(zhì)量”，在這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)采用冰袋和靜脈輸注4℃液體這兩種方法可以同時(shí)完成誘導(dǎo)亞低溫。當(dāng)體質(zhì)量大于“關(guān)鍵體質(zhì)量”，誘導(dǎo)亞低溫采用靜脈輸注4℃液體要快于用冰袋；當(dāng)體質(zhì)量小于“關(guān)鍵體質(zhì)量”，誘導(dǎo)亞低溫采用冰袋要快于用靜脈輸注4℃液體。因?yàn)橥玫捏w質(zhì)量范圍比較窄，本研究沒有找到這個(gè)“關(guān)鍵體質(zhì)量”。早期和快速達(dá)到亞低溫不僅取決于采用的方法，而且取決于研究對象。所以，本研究結(jié)果提示臨床上早期誘導(dǎo)亞低溫選擇方法時(shí)需要考慮體質(zhì)量的影響。

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Effect of body weight on the induction of mild hypothermia by two different methods in a rabbit model of asphyxia cardiac arrest

CHENSheng,MINHong-ye,LIHong,CHENYan-qing,ZHUANGYu-gang,PENGHu

(Dept. of Emergency, Tenth People’s Hospital, Tongji University, Shanghai 200072, China)

Objective To investigate the effect of body weight on the induction of mild hypothermia by two different methods in a rabbit model of asphyxia cardiac arrest. Methods Twenty four anaesthetized rabbits weighted 1000-2500g were randomized into two groups： one treated with an ice bag and the other treated with intravenous 4℃ saline for induction of mild hypothermia. Cardiac arrest was induced by clamping endotracheal tube. After 3min of cardiac arrest, cardiopulmonary resuscitation was begun. Simultaneously, mild hypothermia was induced by putting an ice bag over the abdomen or infusion of 4℃ saline via ear vein. 2℃ decrease of rectal body temperature was considered as the completion of hypothermia induction. Induction times were compared byttest, and analyzed with respect to body weight by Pearson correlation. Results All rabbits had restoration of spontaneous circulation and it lasted through the experiments. Induction time in the ice bag group was significantly shorter than that in the intravenous 4℃ saline group(22.8±4.7minvs42.5±4.0min,P<0.001). There was a significant correlation between induction time and body weight in the ice bag group(Pearson Correlation：r=0.725,P=0.029), but no significant correlation was observed between induction time and body weight in the intravenous 4℃ saline group(Pearson Correlation：r=0.342,P=0.418). Conclusion In a rabbit model, induction of mild hypothermia with an ice bag is faster than that with intravenous 4℃ saline. The effect of body weight should be considered when choosing an appropriate method to achieve early induction of mild hypothermia.

cardiac arrest; cardiopulmonary resuscitation; mild hypothermia; body weight

10.16118/j.1008-0392.2015.01.010

2014-08-08

陳 勝(1984—)，男，主治醫(yī)師，碩士.E-mail： chensheng0302@163.com

彭 滬.E-mail： denkepeng@189.cn

R 541

A

1008-0392(2015)01-0042-04