馬艷輝 吳 迪 田肇隆 賈 賓 徐 娜 陳 健 王天龍*
(1. 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院麻醉手術(shù)科,北京 100053;2. 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院中美神經(jīng)科學(xué)研究所,北京 100053;3. 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)外科,北京 100053)
靈長(zhǎng)類動(dòng)物的許多生物學(xué)特性與人類較為接近,是研究人類疾病機(jī)制及臨床藥理、病理學(xué)的理想動(dòng)物模型[1]。恒河猴大腦中動(dòng)脈M2段自體血栓栓塞,建立缺血性腦卒中模型,研究神經(jīng)保護(hù)措施及神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制,以及開發(fā)神經(jīng)保護(hù)藥物,對(duì)臨床具有重要的指導(dǎo)價(jià)值[2]。該種模型制備方法屬于血管內(nèi)操作,對(duì)動(dòng)物創(chuàng)傷小,但要求實(shí)驗(yàn)動(dòng)物絕對(duì)制動(dòng),對(duì)麻醉要求較高。本研究擬比較兩種麻醉方法用于恒河猴大腦中動(dòng)脈M2段栓塞建立急性腦梗死模型的麻醉效果,探討適合用于恒河猴急性腦梗死模型的麻醉方法。
清潔級(jí)健康成年恒河猴16只,由中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK-軍2007-004。均為雄性,年齡7~9歲,體質(zhì)量8~11 kg,飼養(yǎng)于首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)科研樓動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,大籠飼養(yǎng),每日喂全價(jià)營(yíng)養(yǎng)顆粒飼料3次,輔以清潔水果,自由飲水。根據(jù)術(shù)中麻醉維持方法,采用數(shù)字表法隨機(jī)將16只恒河猴分為2組(n=8):丙泊酚組(P組)、丙泊酚+右美托咪定組(PD組)。
所有恒河猴術(shù)前禁食水超過8 h,采用0.1 mL/kg氯胺酮(批號(hào):11207,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,中國(guó))及速眠新(批號(hào):201403,廣州萊綠寵商貿(mào)有限公司,中國(guó))的混合液肌肉內(nèi)注射進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉,待恒河猴入睡后采用直接喉鏡下行氣管內(nèi)插管(ID 4.5~5.5 #)并妥善固定。行下肢靜脈穿刺建立靜脈通路,留置導(dǎo)尿管,皮膚清潔處理,手術(shù)區(qū)域備皮,電熱毯保溫。隨后將恒河猴轉(zhuǎn)入介入中心。
通過靜脈通路輸注0.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))氯化鈉注射液。連接多導(dǎo)聯(lián)監(jiān)護(hù)儀,連續(xù)監(jiān)測(cè)無創(chuàng)血壓、心電圖、心率、血氧飽和度、直腸溫度。接呼吸機(jī)(Aridyne 3600,Timeter公司,美國(guó))行機(jī)械通氣,吸入氧濃度為50%(體積分?jǐn)?shù)),調(diào)整潮氣量及呼吸頻率,維持正常動(dòng)脈血二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide in artery,PaCO2)。P組麻醉維持采用持續(xù)輸注丙泊酚(批號(hào):320040,阿斯利康制藥有限公司,英國(guó))3~5 mg·kg-1·h-1,PD組麻醉維持采用持續(xù)輸注丙泊酚3~5 mg·kg-1·h-1及右美托咪定(批號(hào):171102BP,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,中國(guó))0.5 μg·kg-1·h-1,根據(jù)無創(chuàng)血壓、心率波動(dòng)情況,調(diào)整丙泊酚輸注速率。兩組手術(shù)過程中如果發(fā)現(xiàn)動(dòng)物眼瞼輕微活動(dòng)、肌肉緊張等麻醉變淺現(xiàn)象,均追加上述氯胺酮與速眠新混合液1 mL/次。采用電熱毯保溫,維持直腸溫度37~38 ℃。
麻醉及監(jiān)測(cè)完成后,消毒、鋪巾、股動(dòng)脈穿刺置管,行全腦血管造影,觀察腦血管分布及走行等情況,確定導(dǎo)管位于需要栓塞的血管部位,采用自體血栓制備大腦中動(dòng)脈M2段永久性栓塞致急性腦梗死模型,經(jīng)腦血管造影證實(shí)栓塞是否成功。閉塞M2段3 h后,停止輸注麻醉維持藥物,待恒河猴恢復(fù)自主呼吸后,行頭部磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)檢查。檢查結(jié)束后,將恒河猴送往動(dòng)物中心,由動(dòng)物中心根據(jù)情況給予補(bǔ)液、甘露醇脫水、抗生素的后續(xù)對(duì)癥支持處理。
分別于麻醉誘導(dǎo)后和手術(shù)期間采集動(dòng)脈血行血?dú)夥治?,記錄術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)及直腸溫度變化、停止輸注麻醉維持藥物后自主呼吸恢復(fù)時(shí)間、術(shù)中丙泊酚用量、術(shù)中追加氯胺酮與速眠新混合液容量、麻醉合并癥發(fā)生情況。
兩組恒河猴一般情況、建模時(shí)間、麻醉時(shí)間、總?cè)胍毫?、出血量、尿量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。
實(shí)驗(yàn)過程中,16只恒河猴未發(fā)生躁動(dòng)、呼吸抑制、心律失常等嚴(yán)重合并癥。血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、體溫、動(dòng)脈血?dú)夥治鼍谡7秶鷥?nèi)。兩組恒河猴不同時(shí)刻心率、無創(chuàng)血壓、血氧飽和度、體溫的比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表2),兩組不同時(shí)刻動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果的比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3)。
本研究中,全部恒河猴均在實(shí)驗(yàn)結(jié)束停藥后30 min內(nèi)恢復(fù)自主呼吸,兩組恒河猴停止輸注麻醉維持藥物后自主呼吸恢復(fù)時(shí)間的比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。PD組術(shù)中丙泊酚用量、術(shù)中追加氯胺酮與速眠新混合液容量低于P組(P<0.05,表4)。
全部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物恢復(fù)自主呼吸,完成MRI檢查后,安全返回首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)科研樓動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,無一例發(fā)生麻醉意外。16只恒河猴全部存活超過24 h。
速眠新起效較快,一般3 min內(nèi)可起到麻醉作用,鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、肌肉松弛度較好。但對(duì)心血管系統(tǒng)有一定抑制作用。氯胺酮鎮(zhèn)痛作用強(qiáng)且誘導(dǎo)迅速,對(duì)呼吸影響輕微,對(duì)血管具有興奮作用,但對(duì)肌肉松弛作用差。二者合用可以減輕各自的不良反應(yīng),增強(qiáng)麻醉效果,有研究[3-4]將二者聯(lián)合用于靈長(zhǎng)類動(dòng)物的基礎(chǔ)麻醉,效果良好。丙泊酚是目前臨床麻醉中最常用的靜脈麻醉維持藥物之一,具有起效快、作用時(shí)間短、無蓄積作用等優(yōu)勢(shì),但對(duì)呼吸、血流動(dòng)力學(xué)均影響明顯,而且不具有鎮(zhèn)痛作用。研究[5-6]顯示丙泊酚與氯胺酮可復(fù)合用于家兔、犬、豬及靈長(zhǎng)類動(dòng)物的麻醉。右美托咪定為新型高選擇α2性腎上腺素能受體激動(dòng)劑,具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛及抗交感等作用,呼吸抑制作用輕,對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響小,能明顯減少圍術(shù)期麻醉藥用量,有效緩解應(yīng)激反應(yīng)及降低術(shù)后疼痛反應(yīng),而且具有器官保護(hù)作用[7-9]。因此本研究麻醉方案設(shè)為氯胺酮及速眠新混合液進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉,P組麻醉維持方案為持續(xù)輸注丙泊酚,PD組麻醉維持方案為持續(xù)輸注丙泊酚及右美托咪定。
表1 兩組恒河猴一般情況、建模情況的比較Tab.1 Comparison of general condition and establishment ofmodel between two groups
表2 兩組恒河猴不同時(shí)刻心率、平均動(dòng)脈壓、血氧飽和度、體溫的比較Tab.2 Comparison of HR, MAP, SpO2, and T at different intervals between two groups
表3 兩組恒河猴不同時(shí)刻動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果的比較Tab.3 Comparison of arterial blood gas analysis at intervalspoints between the two groups
表4 兩組恒河猴自主呼吸恢復(fù)時(shí)間、術(shù)中丙泊酚用量、術(shù)中追加氯胺酮與速眠新混合液容量的比較Tab.4 Comparison of spontaneous breathing recovery time, dosage of propofol andadditional volume of sumianxin-ketamine mixture between the two groups
本課題組在前期研究[2]的基礎(chǔ)上,應(yīng)用自體血栓行大腦中動(dòng)脈M2段栓塞建立恒河猴急性腦梗死模型,在國(guó)內(nèi)外尚不多見。本栓塞模型制備過程需要較長(zhǎng)時(shí)間,模型制備過程中,要求動(dòng)物絕對(duì)制動(dòng),以免影響造影、栓塞、溶栓及MRI成像質(zhì)量。此外,溶栓結(jié)束后,要求動(dòng)物及時(shí)恢復(fù)自主呼吸,并達(dá)到呼吸頻率和潮氣量平穩(wěn),避免MRI掃描過程中由于呼吸功能恢復(fù)不足導(dǎo)致動(dòng)物缺氧或死亡。因此,該模型制備過程對(duì)麻醉要求較高[3]。本研究采用氯胺酮及速眠新混合液基礎(chǔ)麻醉后,進(jìn)行氣管插管,持續(xù)輸注靜脈麻醉藥物維持合適麻醉深度。術(shù)中采用多導(dǎo)聯(lián)監(jiān)測(cè)儀,持續(xù)監(jiān)測(cè)心電圖、心率、無創(chuàng)血壓、直腸溫度、尿量,并間斷進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)夥治觥?/p>
由于靈長(zhǎng)類動(dòng)物對(duì)麻醉藥物比較敏感,易出現(xiàn)嘔吐,因此本研究采用氣管插管,確保呼吸道通暢,既方便進(jìn)行控制呼吸,亦可防止誤吸的風(fēng)險(xiǎn)[10]。動(dòng)物在麻醉過程中由于代謝下降、產(chǎn)熱量減少,動(dòng)物的體溫會(huì)下降,體溫下降,不僅影響動(dòng)物術(shù)后恢復(fù),而且對(duì)器官功能也可能產(chǎn)生不利影響。因此,動(dòng)物在麻醉手術(shù)過程中的保溫非常重要[10]。本栓塞模型制備過程中采用電熱毯進(jìn)行恒河猴保溫,維持直腸溫度37~38 ℃。
本研究結(jié)果顯示,16只恒河猴實(shí)驗(yàn)過程中均未發(fā)生躁動(dòng)、呼吸抑制、心律失常等嚴(yán)重合并癥。血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、體溫、動(dòng)脈血?dú)夥治鼍谡7秶鷥?nèi)。兩組恒河猴不同時(shí)刻心率、無創(chuàng)血壓、血氧飽和度、體溫、動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。全部恒河猴均在實(shí)驗(yàn)結(jié)束停藥后30 min內(nèi)恢復(fù)自主呼吸,完成MRI檢查后,安全返回動(dòng)物中心,無一例發(fā)生麻醉意外。本研究結(jié)果表明采用氯胺酮及速眠新混合液進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉,麻醉維持方案無論為持續(xù)輸注丙泊酚或者持續(xù)輸注丙泊酚及右美托咪定均可用于恒河猴大腦中動(dòng)脈M2段栓塞建模,麻醉效果良好,麻醉深度可控、安全性高。本研究結(jié)果還顯示,兩組恒河猴停止輸注麻醉維持藥物后自主呼吸恢復(fù)時(shí)間的比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明右美托咪定未延長(zhǎng)動(dòng)物麻醉蘇醒時(shí)間。PD組術(shù)中丙泊酚用量、術(shù)中追加氯胺酮與速眠新混合液容量低于P組,表明右美托咪定可減少圍術(shù)期麻醉藥用量,與臨床研究結(jié)果[11]一致。研究[12-15]表明右美托咪定與丙泊酚可產(chǎn)生相加的鎮(zhèn)靜效應(yīng)。
綜上所述,兩種麻醉方法用于恒河猴大腦中動(dòng)脈M2段栓塞建立急性腦梗死模型麻醉效果良好,麻醉深度可控、安全性高。右美托咪定可減少建模術(shù)中丙泊酚、氯胺酮與速眠新混合液用量。