高原醫(yī)學現場實驗研究的注意事項分析

徐 剛，黃 河，韋漢南，高鈺琪

我國高原幅員遼闊，海拔3000m以上的高原約占國土面積的1/6，主要分布在西藏、青海和新疆等地區(qū)，地處邊陲，邊境線長達4000多公里，戰(zhàn)略地位十分重要。我國是世界上高原常駐人口最多的國家，達3000多萬；同時，隨著我國高原地區(qū)社會經濟建設和旅游事業(yè)的蓬勃發(fā)展，每年有近1000萬人從平原進入高原從事旅游、商貿、建設和守防[1]。

然而，高原自然環(huán)境十分惡劣，其中低氧和寒冷嚴重威脅著高原地區(qū)人民群眾的身體健康。因此，高原世居物種的低氧適應機制和平原移居人群的急、慢性高原的發(fā)病機制及防治措施研究，一直都是國內外生理學、高原醫(yī)學及重癥醫(yī)學的研究熱點。我國高原具有面積廣闊，急慢性低氧暴露人群基數大，疾病種類多等特點，為研究者們提供了一個巨大的天然實驗室及大樣本的人群隊列。因此，更好地開展高原現場醫(yī)學試驗，對了解缺血缺氧疾病的機制有巨大幫助，對高原醫(yī)學發(fā)展有著至關重要的意義。

如何做好現場實驗研究受到高原惡劣環(huán)境條件的強烈制約，特別是在實驗方案設計、儀器設備及耗材的準備和標本的采集、保存、運輸及檢測等方面，與在平原的現場實驗有著很大的不同。筆者作為長期從事高原醫(yī)學現場實驗研究者，擁有豐富的現場實驗經驗，從醫(yī)學實驗角度總結了一些注意事項，希望對從事高原相關研究的研究者們有所幫助。

1 實驗方案的設計

制定完善的實驗方案是更好的驗證選題，完善的設計方案需考慮：（1）人力、物力和時間；（2）實驗設計的“三要素”和“四原則”；（3）實驗因素和觀測指標；（4）重要的非實驗因素；（5）研究過程中可能出現的各種情況；（6）操作方法、實驗數據的收集、整理、分析[2]。高原現場實驗方案的設計在具備以上6個方面的同時，需特別注意以下幾個方面：（1）工作能力下降：高原低氧會導致人的腦、體勞動能力下降[3]，因此，在人力、物力和時間的安排上需要更加充足；（2）受試者安全：高原低氧會導致人體系統生理的改變以促進低氧習服，然而某些生理狀況的改變可能對實驗的研究產生影響，如高原低氧會導致血液高凝，因此，進行血液標本采集就應該注意該問題，以確保志愿者的安全；（3）實驗指標的便捷性：高原低氧導致實驗者的穩(wěn)態(tài)受損，容易出心理問題[4]，因此，現場實驗研究觀測指標的設計宜精簡而不宜貪多，以確保實驗者的心理穩(wěn)態(tài)及實驗結果的可信性；（4）制定預案：高原環(huán)境氣候惡劣、政治及地理環(huán)境特殊，可能在研究中出現的各種情況，應有相應的對策和預案。

2 實驗人員的保障

實驗人員在高原現場實驗研究中是主導者，所以，在高原現場對實驗人員的身心素質要求相對較高，在人員選擇和個人防護方面需要特別注意：（1）適宜實驗人員篩選標準：首先實驗人員的選擇最好是有過高原現場實驗研究經驗的優(yōu)先；其次初次進入高原的需要體檢，排除嚴重的心腦血管、呼吸、血液、腎臟等系統疾病；第三特別需要注意的是，患有嚴重“上感”者，建議暫緩上高原。（2）個人身體防護：首先就是要保持良好的心態(tài)，良好的心態(tài)是應對高原環(huán)境最好的良方；其次要做好物資（衣物、墨鏡、防曬護膚用品和食品等）和藥品（感冒藥、止吐止瀉藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、鎮(zhèn)靜催眠藥、高原病防治藥等）的充分準備。（3）高原危險期注意要點：初到高原前3 d是急性高原病高發(fā)的危險期，故建議盡量少活動多休息，降低身體的氧耗量，如特殊情況，要進行大強度體力活動及腦力活動，建議低流量持續(xù)吸氧（2 L/min）[5]，以緩解機體不適，降低急性高原病的發(fā)病風險。再者如果出現劇烈頭痛、呼吸困難、共濟失調及咳粉紅色泡沫痰等急性重癥高原病相關癥狀，應及時送往醫(yī)院急救[6]。

3 實驗儀器設備

高原環(huán)境具有空氣密度低、環(huán)境溫差大、空氣絕對濕度較小等特點，對電氣設備具有很大的影響，其中的關鍵因素“低氣壓”、“低密度”會引起電氣設備外絕緣強度降低、空氣間隙擊穿電壓降低、電弧產生電壓降低、開關電器滅弧性能下降、通斷能力下降和電路壽命縮短、設備溫升增加等性能的變化[7]。所以，如果從平原攜帶實驗儀器設備到高原現場，首先要考慮的是儀器的環(huán)境適應性問題，其次考慮實驗儀器設備的便攜性。由平原攜帶至高原的儀器設備必須重新定標，如果是實驗設計必須而所在實驗室又沒有適于在高原現場使用的設備，建議在高原現場醫(yī)院、科研院所、機構租賃或委托檢測。若上述條件不能滿足，建議將標本凍存，帶回平原檢測。

4 實驗試劑耗材

（1）采購注意事項：高原地區(qū)的實驗試劑耗材種類較少，且?guī)齑媪坎蛔悖矢咴F場臨時采購無法滿足實驗需求。建議根據實驗方案在平原采購好后，由廠家直接將其郵寄至高原現場指定地點，以節(jié)約時間及運輸成本。（2）特殊耗材定制：由于高原的低氣壓特點，涉及氣壓變化的試劑耗材要特別定制，例如真空負壓采血管，一般市售高原型采血管，只適用于海拔1500～3000m的海拔地區(qū)，而在海拔3000m以上地區(qū)，人體血液更加粘稠，易出現采血管無法使用的情況[8]。故應提前了解試驗現場的海拔高度，定制特需器材。

5 樣本的采集

一般樣本的采集可以按照標準的樣本采集流程進行，但某些易受高原環(huán)境影響的樣本，在采集過程中需特別注意。以靜脈血采集為例：（1）采集前處理：首先，根據實驗設計，準備好定制采血管。其次，因平原人移居高原后，紅細胞數量和血紅蛋白增加，血液粘稠度增加，為了保障采血量、采血速度及紅細胞的完整性[8]，一次性采血針頭的型號建議選用＞0.7mm規(guī)格以上的，另可準備一次性無菌注射器，在真空采血管無法采集到全血的情況下，使用注射器抽血。第三，根據志愿者的信息，統一編號，使用油性記號筆正楷書寫，或使用編碼機編碼。第四，由于高原環(huán)境溫度低、溫差大，采血地點建議選擇比較保暖的室內。（2）血液采集：采血順序通常為先采集促凝血、后采集抗凝血。促凝血采集后，因高原環(huán)境氣溫低，血液不易凝固、收縮，需放置30～60min以促進凝血[7]；抗凝血采集完成后，因高原志愿者的靜脈血血液粘稠度大，應輕輕顛倒采血管8次，確保血液抗凝。（3）采集后處理：待樣本采集完后，考慮到高原低氧導致紅細胞滲透脆性增加[9]，故應避免采血管過度震蕩導致的溶血；而且建議在2 h內分離血液樣本[10]，然后根據實驗設計，進行樣本后續(xù)處理保存。

6 生物標本的保存和運輸

生物樣本的保存和運輸是整個實驗研究中的一個重要步驟，對生物樣本的種類、儲存容器、包裝要求、運輸保存溫度、生物防護要求及運輸人的專業(yè)知識等都有嚴格的要求，任何一個環(huán)節(jié)出現問題，都有可能對實驗的檢測結果產生影響[11]，所以，對高原現場采集的生物樣本的保存和運輸必須給予重視。（1）審批手續(xù)：生物樣本的保存和運輸，在《中華人民共和國傳染病防治法》、《病原微生物實驗室生物安全管理條例》和《可感染人類的高致病性病原微生物菌（毒）種或樣本運輸管理規(guī)定》等國家相關法律法規(guī)中，對病原微生物的分類管理、運輸及運輸包裝材料以及對運輸管理審批過程進行了細化，明確了菌（毒）種或樣本運輸的審批流程[12]。對高致病性生物樣本的轉運，需在運輸前向省級衛(wèi)生行政部門提出申請，取得準運證后不少于兩人用專車運送；對于無菌、無毒的普通生物樣品，可經由地市級或省級疾控中心檢驗后，出具無菌、無毒證明，按普貨承運；如需通過民用航空運輸的，應當符合《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》和國際民航組織文件《危險物品航空安全運輸技術細則》中的有關包裝要求。（2）樣本保存及運輸：由于高原環(huán)境的限制，對于有些需要低溫冷凍的無菌、無毒的普通生物樣本的保存和運輸面臨很大的問題。在平原一般可以選擇用干冰（-78℃）保存生物樣本，然后由專門的陸運公司進行運輸，3～4 d可以到達，可以保障樣本的低溫狀態(tài)。但是，在高原地區(qū)絕大多數城市無干冰銷售，且從高原到內地，陸運時間至少需要1 w以上的時間，故難以保證樣品的低溫狀態(tài)。本實驗室在高原現場對生物樣本的保存和運輸方法是：將裝有樣本的凍存管置于冰箱（-20～-80℃）冷凍，然后裝入標本盒中，再將標本盒置于一個底部鋪滿碎冰的泡沫盒中，放入冰箱冷凍，過夜，翌日向盒內注入適量清水，將樣本完全浸沒后，急凍成冰塊，然后將整個冰塊放入保溫的標本運輸箱里并密封，在飛機起飛前4 h到機場貨運部，出示“無毒、無害證明”，將標本運輸箱打包，貼上專用標識，辦理隨機貨運，建議辦理加急，確保隨機貨運。這樣可以保證約12 h內到達實驗室，樣本仍處于冷凍狀態(tài)，然后可以將標本直接處理進行檢測或者轉移至超低溫冰箱或液氮罐低溫保存。

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