小型豬體外循環(huán)下心臟手術(shù)的麻醉

李慧先，邵燕斌，張艷麗，張東亞

（清華大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科，北京 100016）

小型豬在解剖結(jié)構(gòu)和生理上與人類有諸多的相似［1］，因此近年來(lái)被越來(lái)越多地作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)用于各種臨床研究，其中包括在外科手術(shù)中。但其麻醉仍處于較不成熟的階段，尤其是手術(shù)要求較高的麻醉。本研究旨在進(jìn)一步研究高要求的小型豬手術(shù)的麻醉，對(duì)其麻醉方法作進(jìn)一步的完善。我院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室于2008年1月～2010年2月在體外循環(huán)（CPB）下完成小型豬自體心包片三尖瓣置換術(shù)34例，其麻醉方法及效果如下。

1 材料和方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用小型豬34頭（動(dòng)物合格證號(hào)：SYXK（京） 2006-0009中國(guó)農(nóng)科院提供），雌雄不計(jì)，月齡（6.5± 0.6）月，體重（31.0±2.9）kg。術(shù)前禁食12 h，禁飲8 h。本實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)本單位倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后實(shí)施。

1.2 麻醉及手術(shù)過(guò)程

術(shù)前臀部肌注3％戊巴比妥鈉（20～30） mg/kg，氯胺酮3～7 mg/kg，咪唑安定0.2～0.5 mg/kg，阿托品0.5 mg進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉，觀察（5～15）m in，起效后，即豬安靜倒地，拖拽無(wú)反應(yīng)時(shí)，將其仰臥位放置于手術(shù)臺(tái)上，四肢捆綁固定。連接心電監(jiān)護(hù)，開放耳緣靜脈，以胸骨牽開器撐開上下頜，順舌面置入成人大號(hào)喉鏡至舌根處，挑起會(huì)厭，暴露聲門，插入ID（6.5～7.0）mm單腔氣管導(dǎo)管（Tyco）（28～30）cm，聽診雙肺呼吸音對(duì)稱，固定牙墊，連接麻醉機(jī)（Drager公司，德國(guó)），潮氣量（8～10）m L/kg，呼吸頻率（12～18）次/m in，吸呼比1∶（1.5～2），吸入氧濃度100％，吸入1％～2％異氟醚，同時(shí)靜注哌庫(kù)溴胺（阿端）（0.1～0.15） mg/kg，芬太尼5μg/kg。以20 GA穿刺針（BD Angiocath）經(jīng)隱動(dòng)脈穿刺置管，連接壓力換能器（DeltranⅡ），測(cè)量動(dòng)脈壓；于胸骨上方氣管右側(cè)切開皮膚，鈍性分離至右頸內(nèi)靜脈，直視下做靜脈穿刺，置入5.5F三腔靜脈管（深圳益心達(dá)醫(yī)療器械有限公司）（6～7）cm，靜脈處縫荷包固定并于皮膚處固定，連接壓力換能器，測(cè)量中心靜脈壓。備皮、消毒、鋪單后開始手術(shù)。胸骨正中開胸，打開心包并取部分心包備用，升主動(dòng)脈、上下腔靜脈插管建立體外循環(huán)，切開右心房，剪下正常三尖瓣葉，代之以自體心包片，恢復(fù)自身血液循環(huán)后止血關(guān)胸。術(shù)中麻醉用藥：分別于切皮、體外循環(huán)（CPB）前、CPB后靜注咪唑安定（0.1～0.2） mg/kg、芬太尼5μg/kg、哌庫(kù)溴胺0.15 mg/kg，CPB前后持續(xù)吸入1％～2％異氟醚，根據(jù)手術(shù)持續(xù)時(shí)間及CPB時(shí)間間斷靜注咪唑安定、芬太尼及哌庫(kù)溴胺。閉胸骨后停止吸入麻醉。術(shù)畢換麻醉機(jī)為呼吸機(jī)（Siemens 900-C-I），待呼吸恢復(fù)后拔除氣管導(dǎo)管及動(dòng)脈管。拔管后24 h允許進(jìn)食進(jìn)飲，根據(jù)進(jìn)食情況決定拔除中心靜脈時(shí)間，觀察并送回飼養(yǎng)基地繼續(xù)飼養(yǎng)。

1.3 觀察項(xiàng)目

①生命體征、血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：平均動(dòng)脈壓（MAP）），心率（HR），中心靜脈壓（CVP）；記錄時(shí)間點(diǎn)：動(dòng)靜脈監(jiān)測(cè)建立后（T0）、切皮后（T1）、CPB前（T2）、CPB 10 m in（T3）、CPB 30 m in（T4）、CPB結(jié)束前10 m in（T5）、CPB后10 m in（T6）、關(guān)胸后（T7）；②動(dòng)脈血?dú)夥治觯簆H值，氧分壓（PO2），二氧化碳分壓（PCO2），血紅蛋白含量（Hb），K+，Ca+，血糖（Glu），乳酸（Lac），堿剩余（BE）；③記錄基礎(chǔ)麻醉用藥量，基礎(chǔ)麻醉起效時(shí)間，術(shù)中靜脈麻醉藥用量，血管活性藥用量，麻醉時(shí)間，CPB時(shí)間，呼吸機(jī)輔助時(shí)間；④統(tǒng)計(jì)3 d存活狀況，1周存活狀況。

1.4 麻醉效果評(píng)估

①基礎(chǔ)麻醉：Ⅰ級(jí)：4～5分，起效迅速，呼吸平穩(wěn)，無(wú)缺氧，拖拽無(wú)反應(yīng)，插管順利，有或無(wú)嗆咳反射，無(wú)體動(dòng)反抗；Ⅱ級(jí)：2～3分：起效迅速，呼吸不平穩(wěn)，可見鼻頭紫紺等缺氧表現(xiàn)，拖拽無(wú)反應(yīng)，插管順利，有或無(wú)嗆咳反射，無(wú)體動(dòng)反抗；Ⅲ級(jí)：0～1分，起效緩慢，拖拽有反抗，不能插管，需追加基礎(chǔ)麻醉藥才能達(dá)到I級(jí)或Ⅱ級(jí)狀態(tài)。②全麻維持：Ⅰ級(jí)：4～5分，血壓、心率平穩(wěn)（變化率＜30％T0），肌松良好，術(shù)中無(wú)體動(dòng)、膈肌抽動(dòng)及眼征；Ⅱ級(jí)：2～3分，血壓、心率變異率＞30％，術(shù)中出現(xiàn)膈肌抽動(dòng)、體動(dòng)或眼征③Ⅲ級(jí)：0～1分，血壓、心率變化率＞50％或不易維持，術(shù)后呼吸無(wú)力需拮抗藥拮抗才能恢復(fù)肌力。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)共用小型豬34只，其中停跳組18只，非停跳組16只，全部34只小型豬均順利完成手術(shù)、脫離體外循環(huán)。小型豬的一般狀況（如年齡、體重），麻醉狀況（基礎(chǔ)麻醉起效時(shí)間，麻醉維持時(shí)間，體外循環(huán)時(shí)間，呼吸機(jī)輔助時(shí)間）等見表1，術(shù)中用基礎(chǔ)麻醉、麻醉維持用藥量及血管活性藥用量見表2，各期血流動(dòng)力學(xué)狀況見表3，動(dòng)脈血?dú)夥治鲆姳?。

表1 一般狀況、麻醉狀況、存活率Tab.1 General condition，anesthesia status and survival rate of the m inipigs

表2 麻醉藥及血管活性藥用量（±s）Tab.2 The dosages of anesthetics andvasoactive drugs（±s）

表2 麻醉藥及血管活性藥用量（±s）Tab.2 The dosages of anesthetics andvasoactive drugs（±s）

注：*表示兩組比較，P＜0.05Note：*Standstill group vs.parallel group，P＜0.05

項(xiàng)目Variable停跳組cardiac arrest group非停跳組Parallel group基礎(chǔ)麻醉用藥Basal anesthetics麻醉維持Anesthesia maintenance血管活性藥Vasoactive drugs氯胺酮（mg/kg） Katemin（mg/kg）5.4±1.0 5.3±0.9咪唑安定（mg/kg） Midazolam（mg/kg）0.35±0.10 0.37±0.10戊巴比妥鈉（mg/kg） Pentobarbital sodium （mg/kg） 26.5±2.1 26.8±2.0咪唑安定（mg/kg） Midazolam（mg/kg）0.72±0.09 0.75±0.09芬太尼（μg/kg） Fentanyl（μg/kg）40.3±3.0 42.4±4.3哌庫(kù)溴胺（mg/kg） Pipecurium bromide （mg/kg） 0.52±0.10 0.51±0.15腎上腺素（μg/kg） Epinephrine（μg/kg）5.9±1.5 4.9±1.2*異丙腎上腺素（μg/kg） Isoprenaline（μg/kg）5.5±1.2 4.4±1.1*

表3 血流動(dòng)力學(xué)狀況（±s）Tab.3 The Hemodynamic conditions of theminipigs（±s）

表3 血流動(dòng)力學(xué)狀況（±s）Tab.3 The Hemodynamic conditions of theminipigs（±s）

參數(shù)Variable T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7停跳組Cardiac arrest group MAP（mmHg）99±14 91±16 81±13 58±10 65±7 80±11 86±14 92±15 HR（次/min）114±16 102±12 114±13 — — 81±9 98±9 105±13 CVP（mmHg）8.6±1.0 8.2±1.2 7.3±1.0 — — — 6.9±1.2 8.1±0.8非停跳組Parallel group MAP（mmHg）96±15 93±18 81±16 56±9 63±7 80±12 89±13 95±17 HR（次/min）111±14 104±12 111±15 81±14 63±7 83±8 100±10 107±12 CVP（mmHg）8.7±1.0 8.4±0.8 7.4±1.0 — — —7.0±1.1 8.0±0.7

表4 血?dú)夥治觯ā纒）Tab.4 The Resultsof blood gas analysis in the m inipigs（±s）

表4 血?dú)夥治觯ā纒）Tab.4 The Resultsof blood gas analysis in the m inipigs（±s）

參數(shù)variable停跳組Cardiac arrest group非停跳組Parallel group T0T2T4T6T0T2T4T6 PH7.49±0.047.44±0.057.39±0.037.38±0.027.48±0.057.43±0.047.40±0.037.39±0.02 PaO2 （mmHg）38.8±3.135.3±3.038.5±3.035.9±3.138.4±3.135.0±3.238.9±2.936.1±2.7 PaO2 （mmHg）224.5±39.5243.8±49.7132.6±31.8189.9±51.9220.9±39.7249.9±50.8137.8±30.6198.0±52.2 Hb（g/dL）11.3±0.710.7±0.77.1±0.68.7±0.511.4±0.810.8±0.67.0±0.58.5±0.4 K+ （mmol/L）4.33±0.453.72±0.344.43±0.513.68±0.224.41±0.533.69±0.344.57±0.513.72±0.25 Ca++ （mmol/L）1.68±0.371.30±0.341.47±0.401.99±0.531.65±0.381.32±0.321.52±0.452.06±0.45 GLU （mg/dL）97±15107±13115±13133±1796±15108±13118±15127±16 Lac （mmol/L）1.4±0.51.4±0.53.0±1.13.4±0.71.4±0.51.3±0.42.9±1.03.3±0.7 BE-0.5±1.2-0.4±1.8-1.3±2.2-2.8±1.6-0.6±1.3-0.4±1.9-1.6±2.2-2.6±1.7

3 討論

實(shí)驗(yàn)中把小型豬分為體外循環(huán)下停跳組和非停跳組兩組以觀察停跳與非停跳對(duì)小型豬循環(huán)系統(tǒng)的影響，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，停跳組體外循環(huán)時(shí)間、麻醉維持時(shí)間、呼吸機(jī)支持時(shí)間長(zhǎng)于非停跳組，P＜0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與心臟停跳與復(fù)蘇需一定時(shí)間有關(guān)；停跳組體外循環(huán)后腎上腺素與異丙腎上腺素的用量也高于非停跳組，P＜0.05（P=0.048），有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；非停跳組在麻醉維持中靜脈麻醉藥用量略高于停跳組，但P＞0.05，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在血流動(dòng)力學(xué)方面，即小型豬術(shù)中平均動(dòng)脈壓、心率、中心靜脈壓方面，兩組數(shù)據(jù)結(jié)果間差異無(wú)顯著性。實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)T0、T2、T4、T6四時(shí)間點(diǎn)的血?dú)饨Y(jié)果兩組間無(wú)顯著差異。麻醉效果方面，停跳組（18例）在基礎(chǔ)麻醉時(shí)14例為I級(jí)，效果滿意；1例出現(xiàn)藥物過(guò)量，呼吸抑制，麻醉效果Ⅱ級(jí)；3例出現(xiàn)藥量不足，需追加基礎(chǔ)麻醉藥量，麻醉效果III級(jí)。非停跳組（16例），基礎(chǔ)麻醉中14例為Ⅰ級(jí)，效果滿意；2例藥量需追加藥量，麻醉效果Ⅲ級(jí)。麻醉維持期間，血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn)（各觀察點(diǎn)血壓、心率變化＜30％T0，CPB期間除外），停跳組16例效果滿意，非停跳組14例效果滿意，兩組各有2例因藥量不足于術(shù)中出現(xiàn)膈肌抽動(dòng)或體動(dòng)，麻醉效果II級(jí)。存活狀況方面，34例實(shí)驗(yàn)用小型豬中僅一例術(shù)后3 d內(nèi)死亡，考慮與手術(shù)創(chuàng)傷有關(guān)，存活率97.1％。

與犬等大型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相比，小型豬易獲取、易飼養(yǎng)、成本低，解剖結(jié)構(gòu)及生理與人類相似［1］，適用于諸如心臟手術(shù)［2-4］、器官異體移植術(shù)［5］等外科復(fù)雜手術(shù)的研究。然而與保留自主呼吸的簡(jiǎn)單手術(shù)研究相比，心臟手術(shù)及術(shù)中體外循環(huán)的應(yīng)用要求更深的麻醉深度、機(jī)械通氣及精確的循環(huán)監(jiān)測(cè)。在解剖上，小型豬有其自身特點(diǎn)，其門齒與咽喉部距離較長(zhǎng)，舌長(zhǎng)，插管時(shí)需將其上下頜以牽開器撐開固定，舌拖至左側(cè)口角外以清空視野，同時(shí)需要用成人大號(hào)（5號(hào)）喉鏡片才能將其會(huì)厭挑起，顯露聲門。在我院實(shí)驗(yàn)所采取的仰臥、頭極度后仰位下可見小型豬門齒與聲門間位置平直斜向上，聲門位置高，需將氣管導(dǎo)管理直以便于置入。小型豬后肢隱動(dòng)脈發(fā)達(dá)，位置相對(duì)較表淺、易觸及，可行動(dòng)脈穿刺測(cè)壓［7，8］；小型豬頸部脂肪厚，頸內(nèi)靜脈位置深，穿刺困難，我院在實(shí)驗(yàn)中采取頸部氣管旁切開，鈍性分離皮下組織后，直視下行頸內(nèi)靜脈穿刺置管。在麻醉用藥方面，傳統(tǒng)的戊巴比妥復(fù)合麻醉用藥劑量與麻醉深度之間的關(guān)系不易掌控，較長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)雜手術(shù)中大量應(yīng)用常因藥物對(duì)心血管系統(tǒng)的抑制而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的循環(huán)不穩(wěn)定［6］，不能滿足手術(shù)要求，我院在以小型豬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的三尖瓣自體心包片置換術(shù)中除在基礎(chǔ)麻醉中應(yīng)用一定量的戊巴比妥外，主要以目前臨床常用藥物如異氟醚［9］、咪唑安定、芬太尼［10］、哌庫(kù)溴胺等為主行靜吸復(fù)合全麻，在麻醉深度、肌松、循環(huán)穩(wěn)定性及呼吸的控制方面均能達(dá)到手術(shù)要求，效果好，麻醉并發(fā)癥少，手術(shù)后存活率高。麻醉過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，小型豬在單位體重靜脈藥用量上明顯高于人類［1］，這與小型豬脂肪組織占體重比例較高，藥物分布容積大，藥物代謝快有關(guān)。另外實(shí)驗(yàn)中無(wú)論停跳組還是非停跳組，小型豬在體外循環(huán)后均出現(xiàn)心率慢、心肌收縮無(wú)力、血壓低等情況，應(yīng)用山莨菪堿、鈣劑、多巴胺等常規(guī)血管活性藥物效果不佳，循環(huán)不易維持，需持續(xù)泵入一定量的異丙腎上腺素和腎上腺素才能維持循環(huán)穩(wěn)定［11］，其中停跳組腎上腺素及異丙腎上腺素用量在（0.12～0.05）μg/kg·min之間，非停跳組用量在（0.10～0.03）μg/kg·m in之間，停跳組用藥總量高于非停跳組（表2），統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異有顯著性，分析原因，主要與停跳對(duì)心肌舒縮功能影響較大，其恢復(fù)所需時(shí)間長(zhǎng)，需血管活性藥支持多于非停跳組有關(guān)。綜上所述，小型豬體外循環(huán)心臟手術(shù)中要取得滿意的麻醉效果除需精確地調(diào)控麻醉藥用量外，還需合理地選用血管活性藥。

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