本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種動(dòng)物血液降溫的方法及其應(yīng)用以及心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法及動(dòng)物模型。
背景技術(shù):
目前,常見(jiàn)的將動(dòng)物的體溫降低到預(yù)期水平的方法有物理方法和化學(xué)方法等,例如使用降溫毯、冰帽等包裹動(dòng)物使其降溫,或者注射氯丙嗪、異丙嗪等藥物來(lái)達(dá)到降低動(dòng)物溫度的效果。而這些降溫方法一般降溫速度較慢,不能很好地達(dá)到期望的效果。
另外,雖然目前存在一些快速降溫的方法,但總體而言,大多存在成本高、操作復(fù)雜、有創(chuàng)傷等缺點(diǎn)。
考慮到治療性亞低溫被證實(shí)在心臟驟停、缺血缺氧性腦病、腦卒中、急性心肌梗死等多種疾病中具有器官保護(hù)作用,而早期、快速低溫是進(jìn)一步提升亞低溫器官保護(hù)效應(yīng)的重要手段,因此,需要提供一種降溫速度快、成本低、效果好的動(dòng)物降溫方法。
有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供動(dòng)物血液降溫的方法,本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法,本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型,本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供動(dòng)物血液降溫的方法的應(yīng)用,以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的動(dòng)物降溫速度慢、效果差、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種動(dòng)物血液降溫的方法,其特征在于,該方法是通過(guò)4℃液體與血液進(jìn)行熱交換而實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步的,所述方法包括:向動(dòng)物食道中插入食道降溫導(dǎo)管,并向所述食道降溫導(dǎo)管內(nèi)循環(huán)灌注4℃液體,通過(guò)4℃液體與動(dòng)物內(nèi)毗鄰食道的心臟、大血管內(nèi)的血液進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)物全部血液的降溫。
進(jìn)一步的,所述食道降溫導(dǎo)管包括中心部分,以及貼附所述中心部分螺旋設(shè)置的螺旋部分;所述食道降溫導(dǎo)管由醫(yī)用硅膠軟管制成。
進(jìn)一步的,所述方法包括:利用血液凈化儀將靜脈血液引至動(dòng)物外,在體外進(jìn)行降溫后再回輸至體內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)物全部血液的降溫;所述在體外進(jìn)行降溫是通過(guò)4℃液體與血液凈化儀管路中的血液進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)的。
進(jìn)一步的,所述血液凈化儀的參數(shù)設(shè)置為:cvvh模式,血液流速起始180ml/min、維持120ml/min,置換液速度30ml/kg/h,脫水0ml/kg/h,肝素首劑靜推1000u、微泵維持150u/h。
另外,本發(fā)明還提供了一種心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法,所述制備方法依次包括動(dòng)物準(zhǔn)備過(guò)程、心肺復(fù)蘇模型建立過(guò)程以及降溫過(guò)程;
所述動(dòng)物準(zhǔn)備過(guò)程包括:
(a)實(shí)驗(yàn)前12h,動(dòng)物禁食,不禁水;
(b)實(shí)驗(yàn)時(shí),動(dòng)物稱重,肌肉注射氯胺酮誘導(dǎo)麻醉,所述氯胺酮的注射量為20mg/kg;將動(dòng)物固定,連接spo2、心電及肛表,并于誘導(dǎo)室顫前使用控溫毯維持動(dòng)物正常體溫在(38.0±0.5)℃;
(c)建立耳緣靜脈通道,戊巴比妥鈉靜脈注射誘導(dǎo)全麻,所述戊巴比妥鈉的注射量為30mg/kg;此后按照8mg/(kg·h)的量注射戊巴比妥鈉維持麻醉狀態(tài),以及芬太尼2μg/(kg·h)持續(xù)鎮(zhèn)痛治療;
(d)經(jīng)口氣管插管,連接etco2/spo2監(jiān)測(cè)儀和呼吸機(jī),進(jìn)行機(jī)械通氣;所述呼吸機(jī)的參數(shù)設(shè)置為潮氣量12ml/kg、峰流速40l/min和fio221%;通過(guò)調(diào)節(jié)所述呼吸機(jī)的呼吸頻率維持etco2在35~40mmhg;
(e)暴露右股靜脈,置入swan-ganz導(dǎo)管至右心房,用于監(jiān)測(cè)核心溫度;
(f)暴露右頸外靜脈,置入誘顫電極至右心室,用于誘導(dǎo)心室顫動(dòng);
(g)經(jīng)口留置食道降溫導(dǎo)管,外接冰毯儀,用于向食道降溫導(dǎo)管內(nèi)循環(huán)灌注4℃液體;
所述心肺復(fù)蘇模型建立過(guò)程包括:
(h)經(jīng)誘顫電極釋放1ma交流電至右心室,誘導(dǎo)心室顫動(dòng);
(i)心室顫動(dòng)成功后,斷開(kāi)呼吸機(jī),停止機(jī)械通氣,無(wú)干預(yù)觀察8min后進(jìn)行cpr,所述cpr包括人工胸外按壓和球囊輔助通氣,比例30:2;所述胸外按壓的按壓深度5-6cm、頻率100-120次/分;
(j)cpr持續(xù)2.5min時(shí),按照20μg/kg的量靜脈注射腎上腺素,此后根據(jù)復(fù)蘇情況每3min重復(fù)注射腎上腺素一次;
(k)cpr持續(xù)5min時(shí),給予能量150j的雙向波電除顫1次,并判斷是否自主循環(huán)恢復(fù);所述自主循環(huán)恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)為室上性自主心律伴平均動(dòng)脈壓>50mmhg,持續(xù)5min以上;若動(dòng)物自主循環(huán)恢復(fù),則視為復(fù)蘇成功;
所述降溫過(guò)程包括:復(fù)蘇成功后5min時(shí),應(yīng)用權(quán)利要求3所述的方法對(duì)復(fù)蘇成功的動(dòng)物進(jìn)行降溫,目標(biāo)溫度33℃,持續(xù)至復(fù)蘇成功后24h。
另外,本發(fā)明還提供了一種心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法,所述制備方法依次包括動(dòng)物準(zhǔn)備過(guò)程、心肺復(fù)蘇模型建立過(guò)程以及降溫過(guò)程;
所述動(dòng)物準(zhǔn)備過(guò)程包括:
(a)實(shí)驗(yàn)前12h,動(dòng)物禁食,不禁水;
(b)實(shí)驗(yàn)時(shí),動(dòng)物稱重,肌肉注射氯胺酮誘導(dǎo)麻醉,所述氯胺酮的注射量為20mg/kg;將動(dòng)物固定,連接spo2、心電及肛表,并于誘導(dǎo)室顫前使用控溫毯維持動(dòng)物正常體溫在(38.0±0.5)℃;
(c)建立耳緣靜脈通道,戊巴比妥鈉靜脈注射誘導(dǎo)全麻,所述戊巴比妥鈉的注射量為30mg/kg;此后按照8mg/(kg·h)的量注射戊巴比妥鈉維持麻醉狀態(tài),以及芬太尼2μg/(kg·h)持續(xù)鎮(zhèn)痛治療;
(d)經(jīng)口氣管插管,連接etco2/spo2監(jiān)測(cè)儀和呼吸機(jī),進(jìn)行機(jī)械通氣;所述呼吸機(jī)的參數(shù)設(shè)置為潮氣量12ml/kg、峰流速40l/min和fio221%;通過(guò)調(diào)節(jié)所述呼吸機(jī)的呼吸頻率維持etco2在35~40mmhg;
(e)暴露右股靜脈,置入swan-ganz導(dǎo)管至右心房,用于監(jiān)測(cè)核心溫度;
(f)暴露右頸外靜脈,置入誘顫電極至右心室,用于誘導(dǎo)心室顫動(dòng);
(g)暴露左股靜脈,置入中心靜脈導(dǎo)管,用于連接血液凈化儀;
所述心肺復(fù)蘇模型建立過(guò)程包括:
(h)經(jīng)誘顫電極釋放1ma交流電至右心室,誘導(dǎo)心室顫動(dòng);
(i)心室顫動(dòng)成功后,斷開(kāi)呼吸機(jī),停止機(jī)械通氣,8min后進(jìn)行cpr,所述cpr包括人工胸外按壓和球囊輔助通氣,比例30:2;所述胸外按壓的按壓深度5-6cm、頻率100-120次/分;
(j)cpr持續(xù)2.5min時(shí),按照20μg/kg的量靜脈注射腎上腺素,此后根據(jù)復(fù)蘇情況每3min重復(fù)注射腎上腺素一次;
(k)cpr持續(xù)5min時(shí),給予能量150j的雙向波電除顫1次,并判斷是否自主循環(huán)恢復(fù);所述自主循環(huán)恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)為室上性自主心律伴平均動(dòng)脈壓>50mmhg,持續(xù)5min以上;若動(dòng)物自主循環(huán)恢復(fù),則視為復(fù)蘇成功;
所述降溫過(guò)程包括:復(fù)蘇成功后5min時(shí),應(yīng)用權(quán)利要求5所述的方法對(duì)復(fù)蘇成功的動(dòng)物進(jìn)行降溫,目標(biāo)溫度33℃,持續(xù)至復(fù)蘇成功后24h。
另外,本發(fā)明還提供了按照所述的制備方法制備而成的心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型。
另外,本發(fā)明還提供了所述的動(dòng)物血液降溫的方法在制備心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的動(dòng)物血液降溫的方法,通過(guò)4℃液體與動(dòng)物的血液進(jìn)行熱交換,能夠?qū)崿F(xiàn)快速降溫,操作簡(jiǎn)單、成本低、降溫速度快;此外,按照本發(fā)明提供的心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法制備而成的動(dòng)物模型,能夠科學(xué)地模擬心肺復(fù)蘇以及低溫治療方案,對(duì)于心肺復(fù)蘇中低溫治療的相關(guān)研究,提供了研究的基礎(chǔ);另外,本發(fā)明提供的動(dòng)物血液降溫的方法,操作簡(jiǎn)單、成本低、降溫速度快,能夠應(yīng)用于制備心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型之中。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的食道降溫導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中使用不同型號(hào)食道降溫導(dǎo)管所對(duì)應(yīng)的溫度變化圖;
圖3為本發(fā)明中食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中使用不同型號(hào)食道降溫導(dǎo)管所對(duì)應(yīng)的降溫速率圖;
圖4為本發(fā)明中食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中使用不同型號(hào)食道降溫導(dǎo)管所對(duì)應(yīng)的心率變化圖;
圖5為本發(fā)明中食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中使用不同型號(hào)食道降溫導(dǎo)管所對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)脈壓變化圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2和對(duì)比例1-3各組中動(dòng)物溫度變化圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2和對(duì)比例3中動(dòng)物的降溫速率;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2和對(duì)比例3中動(dòng)物的降溫達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng);
圖9為本發(fā)明實(shí)施例4和對(duì)比例5-7各組中動(dòng)物溫度變化圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例4和對(duì)比例6中動(dòng)物的降溫速率;
圖11為本發(fā)明實(shí)施例4和對(duì)比例6中動(dòng)物的降溫達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng)。
圖標(biāo):1-中心部分;2-螺旋部分。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,如出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,如出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
如未特別說(shuō)明,本發(fā)明涉及的crrt指代連續(xù)腎臟替代療法所用的血液凈化儀;本發(fā)明涉及的cpr(cardiopulmonaryresuscitation)為心肺復(fù)蘇術(shù);本發(fā)明涉及的cvvh(連續(xù)靜脈-靜脈血液濾過(guò))為連續(xù)腎臟替代療法應(yīng)用技術(shù)中的一種。
如未特別說(shuō)明,本發(fā)明涉及的儀器為常規(guī)儀器,涉及的試劑為常規(guī)市售試劑。
如未特別說(shuō)明,以下實(shí)施例涉及的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為國(guó)產(chǎn)健康雄性白豬,體重(30-35)kg,購(gòu)自上海甲干生物科技有限公司,動(dòng)物合格證號(hào)scxk(滬)2015-0005;所有動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),自由飲水。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了經(jīng)食道誘導(dǎo)的動(dòng)物血液降溫的方法,包括:固定動(dòng)物后,食道降溫導(dǎo)管外接冰毯儀,將食道降溫導(dǎo)管插入動(dòng)物的食道中,經(jīng)食道降溫導(dǎo)管灌注4℃的循環(huán)低溫液體,通過(guò)4℃液體與毗鄰食道的心臟、大血管中的血液進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)快速降溫的目的。
其中,4℃液體例如可以為,但不限于:4℃滅菌注射用水。
本實(shí)施例1所應(yīng)用的食道降溫導(dǎo)管如圖1所示,食道降溫導(dǎo)管包括中心部分1,以及貼附中心部分1螺旋設(shè)置的螺旋部分2,這樣的設(shè)置保證了食道降溫導(dǎo)管與食道的接觸面積最大化,而且設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,適用范圍極廣;外接冰毯儀分別和中心部分1及螺旋部分2連接,形成一個(gè)4℃液體循環(huán)體系,例如4℃液體可以從冰毯儀進(jìn)入螺旋部分2,然后經(jīng)中心部分1流出至冰毯儀,經(jīng)冰毯儀降溫后的4℃液體再進(jìn)入螺旋部分2;其中,食道降溫導(dǎo)管由醫(yī)用硅膠軟管制成。
4℃液體從螺旋部分2進(jìn)入,從中心部分1流出,由于螺旋部分2直接與食道接觸,因此4℃液體從冰毯儀流出后直接與動(dòng)物的血液進(jìn)行交換,減少了不必要的損失。
在本實(shí)施例中,食道降溫導(dǎo)管的橫徑為20mm。此處涉及的橫徑,指整個(gè)食道降溫導(dǎo)管的最大外徑。
另外,還可以根據(jù)實(shí)際需求的不同,與中心部分1并行設(shè)置一根胃管,同樣的,胃管被螺旋部分2包圍。
本實(shí)施例提供的方法,具有如下優(yōu)點(diǎn):1)食道降溫導(dǎo)管的原材料簡(jiǎn)單便宜,制作過(guò)程方便,整體成本低廉;2)通過(guò)外接傳統(tǒng)冰毯儀灌注低溫液體,能夠充分利用現(xiàn)有醫(yī)療資源;3)類(lèi)似于臨床使用的胃管,使用技術(shù)成熟,留置方便,且安全無(wú)創(chuàng);4)創(chuàng)造性地利用了食道表面積大、離心臟與大血管近等特點(diǎn),能夠達(dá)到快速進(jìn)行熱交換而降溫的目的。
食道降溫導(dǎo)管的優(yōu)化
為了獲得最適宜的食道降溫導(dǎo)管,發(fā)明人通過(guò)以下內(nèi)容對(duì)食道降溫導(dǎo)管的選擇進(jìn)行了篩選:
(1)選擇國(guó)產(chǎn)健康雄性白豬5頭,體重30-35kg,在胃鏡引導(dǎo)下,測(cè)量食道的全長(zhǎng)范圍,選其平均值作為食道降溫導(dǎo)管的食道內(nèi)留置長(zhǎng)度。
(2)結(jié)合食道可擴(kuò)張的生理特性,參考測(cè)試的食道長(zhǎng)度,將不同直徑的圓柱形軟體置入上述5頭實(shí)驗(yàn)豬的整個(gè)食道內(nèi),測(cè)試食道所能容納的最大圓柱體橫斷面積,同時(shí)密切觀察動(dòng)物血壓、心率等生理參數(shù)的變化,進(jìn)而明確動(dòng)物所能承受的食道內(nèi)留置軟體的大小。
(3)根據(jù)液體流量、接觸面積及熱傳導(dǎo)材質(zhì)等熱交換影響要素,首先選擇壁薄、質(zhì)軟、塑形性佳、熱傳導(dǎo)良好的透明硅膠軟管;其次以胃管為軸心,圍繞其外壁貼附螺旋式的硅膠軟管,貼附長(zhǎng)度參考測(cè)試的食道全長(zhǎng),以最大化食道內(nèi)熱交換接觸面積;再者,在動(dòng)物食道所能承受的留置軟體大小范圍內(nèi),選擇管徑不同的硅膠軟管,制作出5種不同大小型號(hào)的經(jīng)食道降溫導(dǎo)管。
其中,5中不同型號(hào)的食道降溫導(dǎo)管的橫徑分別為11mm、14mm、17mm、20mm、23mm。
另外,在本次優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中,制備橫徑為11mm的食道降溫導(dǎo)管所使用的硅膠軟管的內(nèi)外徑分別為1.5mm和3mm;制備橫徑為14mm的食道降溫導(dǎo)管所使用的硅膠軟管的內(nèi)外徑分別為2.5mm和4mm;制備橫徑為17mm的食道降溫導(dǎo)管所使用的硅膠軟管的內(nèi)外徑分別為3.5mm和5mm;制備橫徑為20mm的食道降溫導(dǎo)管所使用的硅膠軟管的內(nèi)外徑分別為4.5mm和6mm;制備橫徑為23mm的食道降溫導(dǎo)管所使用的硅膠軟管的內(nèi)外徑分別為5.5mm和7mm。
(4)利用上述5頭實(shí)驗(yàn)豬,進(jìn)行上述5種不同大小型號(hào)的經(jīng)食道降溫導(dǎo)管樣品的降溫測(cè)試試驗(yàn)(每頭實(shí)驗(yàn)豬,均用5種型號(hào)的食道降溫導(dǎo)管進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。針對(duì)每頭實(shí)驗(yàn)豬而言,一種降溫導(dǎo)管測(cè)試結(jié)束后,待實(shí)驗(yàn)豬的狀態(tài)恢復(fù)正常后,再進(jìn)行下一型號(hào)食道降溫導(dǎo)管的測(cè)試),食道降溫導(dǎo)管外接冰毯儀進(jìn)行降溫,時(shí)長(zhǎng)4h,密切觀察降溫速率及血壓、心率等生理參數(shù)的變化,篩選出一種低溫液體流量大、降溫速率佳、且動(dòng)物能耐受的經(jīng)食道降溫導(dǎo)管,用于豬心肺復(fù)蘇實(shí)驗(yàn)。篩選結(jié)果如下:
(i)溫度變化
5種不同型號(hào)的食道降溫導(dǎo)管運(yùn)行中實(shí)驗(yàn)豬的溫度變化如圖2所示,其中,導(dǎo)管23、導(dǎo)管20、導(dǎo)管17、導(dǎo)管14與導(dǎo)管11,分別代表橫徑為23mm、20mm、17mm、14mm、11mm的食道降溫導(dǎo)管。
對(duì)圖2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,得到5種不同型號(hào)的食道降溫導(dǎo)管的降溫速率圖,如圖3所示。導(dǎo)管23、導(dǎo)管20、導(dǎo)管17、導(dǎo)管14與導(dǎo)管11的降溫速率分別為(2.8±0.4)℃/h、(2.7±0.4)℃/h、(2.3±0.3)℃/h、(2.0±0.3)℃/h、(1.6±0.2)℃/h,由以上數(shù)據(jù)可以看出,隨著導(dǎo)管橫徑的增加,降溫速率加快;但對(duì)于導(dǎo)管23與導(dǎo)管20,兩者的降溫速率基本相當(dāng)。
(ii)心率和血壓變化
又進(jìn)一步分析了5種不同型號(hào)的食道降溫導(dǎo)管運(yùn)行中實(shí)驗(yàn)豬的心率和血壓的變化,結(jié)果分別如圖4和圖5所示。從圖中可以看出,隨著體溫的下降,心率呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),血壓保持穩(wěn)定或下降;但對(duì)于降溫速率較快的導(dǎo)管23組,與基線值相比,持續(xù)觀察到心率快、血壓高,提示動(dòng)物不耐受。
以上實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)食道降溫導(dǎo)管的橫徑為20mm時(shí),既能夠快速、有效的降溫,又不會(huì)引起動(dòng)物的不耐受。因此選擇20mm作為食道降溫導(dǎo)管的最佳橫徑。
另外需要強(qiáng)調(diào)的是,發(fā)明人選取不同的實(shí)驗(yàn)豬(國(guó)產(chǎn)健康雄性白豬,體重30-35kg),進(jìn)行了多次上述食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn),其最終結(jié)果均表現(xiàn)為當(dāng)食道降溫導(dǎo)管的橫徑為20mm時(shí),既能夠快速、有效地降溫,又不會(huì)引起動(dòng)物的不耐受。因此表明,上述食道降溫導(dǎo)管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果具有適用性。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法,包括:
一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物準(zhǔn)備
1)實(shí)驗(yàn)前,動(dòng)物禁食12h,不禁水。
2)實(shí)驗(yàn)時(shí),氯胺酮20mg/kg肌注誘導(dǎo)麻醉,稱重,置于手術(shù)臺(tái)三角板上,固定四肢,連接spo2、心電及肛表,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生命體征,并于誘導(dǎo)室顫前使用控溫毯維持動(dòng)物正常體溫在(38.0±0.5)℃。
3)建立耳緣靜脈通道,戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈全麻,此后戊巴比妥鈉8mg/(kg·h)維持麻醉狀態(tài),以及芬太尼2μg/(kg·h)持續(xù)鎮(zhèn)痛治療。
4)經(jīng)口氣管插管,連接etco2/spo2監(jiān)測(cè)儀和呼吸機(jī),進(jìn)行機(jī)械通氣。呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為潮氣量12ml/kg、峰流速40l/min和fio221%。通過(guò)調(diào)節(jié)呼吸機(jī)呼吸頻率維持etco2在35~40mmhg。
5)暴露右股動(dòng)脈,置入swan-ganz導(dǎo)管至胸主動(dòng)脈,用于監(jiān)測(cè)胸主動(dòng)脈血壓和采集動(dòng)脈血標(biāo)本。
6)暴露右股靜脈,置入swan-ganz導(dǎo)管至右心房,用于監(jiān)測(cè)核心溫度。
7)暴露右頸外靜脈,置入誘顫電極至右心室,用于誘導(dǎo)室顫。
8)經(jīng)口留置食道降溫導(dǎo)管,外接冰毯儀,用于向食道降溫導(dǎo)管內(nèi)循環(huán)灌注4℃液體。
二、心肺復(fù)蘇模型制作
1)室顫前10min,采集動(dòng)物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)、動(dòng)脈血?dú)饧办o脈血標(biāo)本等。
2)經(jīng)誘顫電極釋放1ma交流電至右心室,誘導(dǎo)心室顫動(dòng)。誘顫成功標(biāo)準(zhǔn)為心電圖呈室顫波形,動(dòng)脈血壓顯著下降、搏動(dòng)波形消失。
3)室顫成功后,斷開(kāi)呼吸機(jī),停止機(jī)械通氣,無(wú)干預(yù)觀察8min,然后開(kāi)始cpr,其包括人工胸外按壓和球囊輔助通氣,比例30:2(胸外按壓30次、輔助通氣2次,如此循環(huán))。
4)除顫監(jiān)護(hù)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胸外按壓質(zhì)量,保證按壓深度5-6cm、頻率100-120次/分。
5)cpr2.5min時(shí),靜脈注射腎上腺素20μg/kg,此后根據(jù)復(fù)蘇情況每3min重復(fù)使用一次。
6)cpr5min時(shí),給予能量150j的雙向波電除顫1次,并判斷是否自主循環(huán)恢復(fù)。自主循環(huán)恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)為室上性自主心律伴平均動(dòng)脈壓>50mmhg,持續(xù)5min以上。
7)若自主循環(huán)未恢復(fù),立即進(jìn)行2mincpr,然后電除顫1次。如此重復(fù)此流程5次后,動(dòng)物仍未達(dá)到自主循環(huán)恢復(fù),視為復(fù)蘇失敗。
8)復(fù)蘇成功的動(dòng)物,重新機(jī)械通氣觀察30h,靜脈注射戊巴比妥鈉150mg/kg予以安樂(lè)死,進(jìn)行動(dòng)物尸體解剖,記錄重要臟器的解剖結(jié)果。
三、降溫過(guò)程
在復(fù)蘇成功后5min時(shí),按照實(shí)施例1中的方法,應(yīng)用食道降溫導(dǎo)管外接冰毯儀,經(jīng)食道進(jìn)行降溫,目標(biāo)溫度33℃,持續(xù)至復(fù)蘇后24h。再以1℃/h復(fù)溫5h。
對(duì)比例1
假手術(shù)組:只進(jìn)行手術(shù)操作,不經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,全程應(yīng)用冰毯儀維持正常溫度38.0±0.5℃。
對(duì)比例2
正常溫度組:經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,全程應(yīng)用冰毯儀維持正常溫度38.0±0.5℃。
對(duì)比例3
體表低溫組:經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,并在復(fù)蘇成功后5min時(shí),應(yīng)用體表冰毯外接冰毯儀,經(jīng)體表進(jìn)行降溫,目標(biāo)溫度33℃,持續(xù)至復(fù)蘇后24h。再以1℃/h復(fù)溫5h。
結(jié)合對(duì)比例1至3,發(fā)明人對(duì)實(shí)施例2提供的方法的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果如下。
如圖6所示,復(fù)蘇后,假手術(shù)組與正常溫度組動(dòng)物的體溫保持在相對(duì)穩(wěn)定的正常范圍內(nèi),而體表低溫組與食道低溫組動(dòng)物的體溫呈現(xiàn)出降溫、維持、復(fù)溫等三個(gè)階段的變化趨勢(shì)。降溫階段,體表低溫組與食道低溫組動(dòng)物的體溫迅速下降,且食道低溫組較體表低溫組的動(dòng)物體溫下降更為迅速,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均p<0.05);低溫維持與復(fù)溫階段,食道低溫組與體表低溫組動(dòng)物的體溫保持一致的變化趨勢(shì),組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均p>0.05)。其中,圖6中,bl表示基線值;vf表示室顫;pc表示胸外按壓;df表示除顫;與假手術(shù)組相比,ap<0.05;與正常溫度組相比,bp<0.05;與體表低溫組相比,cp<0.05。
如圖7和圖8所示,在降溫階段,進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析顯示,食道低溫組平均降溫速率為2.8℃/h、平均達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng)為102min,而體表低溫組平均降溫速率為1.5℃/h、平均達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng)為185min,提示食道低溫組動(dòng)物的降溫效率明顯高于體表低溫組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均p<0.05)。其中,圖7和圖8中,與體表低溫組相比,*p<0.05。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了經(jīng)crrt誘導(dǎo)的動(dòng)物血液降溫的方法,包括:利用crrt將靜脈血液引至體外,然后將crrt靜脈回心端管路置于4℃液體中,實(shí)現(xiàn)血液與4℃液體通過(guò)crrt管路進(jìn)行快速熱交換,然后低溫血液回輸至體內(nèi),達(dá)到快速降溫的目的。
其中,crrt參數(shù)設(shè)置:
cvvh模式,血液流速起始180ml/min、維持120ml/min,置換液速度30ml/kg/h,脫水0ml/kg/h,肝素首劑靜推1000u、微泵維持150u/h。
crrt液體配置:
預(yù)沖液:肝素1支,0.9%nacl液1500ml。
置換液:1)a液:0.9%nacl液2000ml,5%glu液100ml,10%kcl液10ml,10%葡萄糖酸鈣液13ml,25%mgso4液3ml,滅菌注射用水500ml;2)b液:nahco3液125ml。a液與b液不混合,b液?jiǎn)为?dú)輸入。
本實(shí)施例提供的降溫方法,在低溫誘導(dǎo)階段,血液回輸端管路置于4℃液體中,利于快速誘導(dǎo)低溫;在后期維持階段,管路加熱裝置設(shè)置適宜溫度,包裹血液回輸端管路,維持目標(biāo)溫度。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了心肺復(fù)蘇低溫動(dòng)物模型的制備方法,包括:
一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物準(zhǔn)備
1)實(shí)驗(yàn)前,動(dòng)物禁食12h,不禁水。
2)實(shí)驗(yàn)時(shí),氯胺酮20mg/kg肌注誘導(dǎo)麻醉,稱重,置于手術(shù)臺(tái)三角板上,固定四肢,連接spo2、心電及肛表,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生命體征,并于誘導(dǎo)室顫前使用控溫毯維持動(dòng)物正常體溫在(38.0±0.5)℃。
3)建立耳緣靜脈通道,戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈全麻,此后戊巴比妥鈉8mg/(kg·h)維持麻醉狀態(tài),以及芬太尼2μg/(kg·h)持續(xù)鎮(zhèn)痛治療。
4)經(jīng)口氣管插管,連接etco2/spo2監(jiān)測(cè)儀和呼吸機(jī),進(jìn)行機(jī)械通氣。呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為潮氣量12ml/kg、峰流速40l/min和fio221%。通過(guò)調(diào)節(jié)呼吸機(jī)呼吸頻率維持etco2在35~40mmhg。
5)暴露右股靜脈,置入swan-ganz導(dǎo)管至右心房,用于監(jiān)測(cè)右心房壓、核心溫度和采集靜脈血標(biāo)本。
6)暴露右頸外靜脈,置入誘顫電極至右心室,用于誘導(dǎo)室顫。
7)暴露左股靜脈,置入透析用中心靜脈導(dǎo)管,用于crrt低溫治療。
二、心肺復(fù)蘇模型制作
1)室顫前10min,采集動(dòng)物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)、動(dòng)脈血?dú)饧办o脈血標(biāo)本等。
2)經(jīng)誘顫電極釋放1ma交流電至右心室,誘導(dǎo)心室顫動(dòng)。
3)室顫成功后,斷開(kāi)呼吸機(jī),停止機(jī)械通氣,無(wú)干預(yù)觀察8min,然后開(kāi)始cpr,其包括人工胸外按壓和球囊輔助通氣,比例30:2(胸外按壓30次、輔助通氣2次,如此循環(huán))。
4)除顫監(jiān)護(hù)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胸外按壓質(zhì)量,保證按壓深度5-6cm、頻率100-120次/分。
5)cpr2.5min時(shí),靜脈注射腎上腺素20μg/kg,此后根據(jù)復(fù)蘇情況每3min重復(fù)使用一次。
6)cpr5min時(shí),給予能量150j的雙向波電除顫1次,并判斷是否自主循環(huán)恢復(fù)。自主循環(huán)恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)為室上性自主心律伴平均動(dòng)脈壓>50mmhg,持續(xù)5min以上。
7)若自主循環(huán)未恢復(fù),立即進(jìn)行2mincpr,然后電除顫1次。如此重復(fù)此流程5次后,動(dòng)物仍未達(dá)到自主循環(huán)恢復(fù),視為復(fù)蘇失敗。
8)復(fù)蘇成功的動(dòng)物,重新機(jī)械通氣觀察30h,靜脈注射戊巴比妥鈉150mg/kg予以安樂(lè)死,進(jìn)行動(dòng)物尸體解剖,記錄重要臟器的解剖結(jié)果。
三、降溫過(guò)程
復(fù)蘇成功后5min,按照實(shí)施例3中的方法,經(jīng)crrt管路進(jìn)行體外降溫,目標(biāo)溫度33℃,維持至復(fù)蘇后8h,再以體表冰毯維持至復(fù)蘇后24h。再以1℃/h復(fù)溫5h。
對(duì)比例4
假手術(shù)組:只進(jìn)行手術(shù)操作,不經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,全程應(yīng)用冰毯儀維持正常溫度38.0±0.5℃。
對(duì)比例5
正常溫度組:經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,全程應(yīng)用冰毯儀維持正常溫度38.0±0.5℃。
對(duì)比例6
體表低溫組:經(jīng)歷心臟驟停復(fù)蘇過(guò)程,并在復(fù)蘇成功后5min,應(yīng)用體表冰毯外接冰毯儀,經(jīng)體表進(jìn)行降溫,目標(biāo)溫度33℃,持續(xù)至復(fù)蘇后24h。再以1℃/h復(fù)溫5h。
結(jié)合對(duì)比例4至6,發(fā)明人對(duì)實(shí)施例4提供的方法的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果如下。
如圖9、圖10和圖11所示,復(fù)蘇后,在實(shí)施低溫干預(yù)的體表低溫組與crrt低溫組,可見(jiàn)兩組動(dòng)物的體溫迅速下降,且crrt低溫組明顯快于體表低溫組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。進(jìn)一步分析顯示,crrt低溫組平均降溫速率為9.8℃/h、平均達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng)為28min,而體表低溫組平均降溫速率為1.5℃/h、平均達(dá)標(biāo)時(shí)長(zhǎng)為185min,結(jié)果提示crrt低溫組動(dòng)物的降溫效率明顯高于體表低溫組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。其中,圖9中,bl表示基線值;vf表示室顫;pc表示胸外按壓;df表示除顫;與假手術(shù)組相比,ap<0.05;與正常溫度組相比,bp<0.05;與體表低溫組相比,cp<0.05。圖10和圖11中,與體表低溫組相比,*p<0.05。
如圖9所示,在低溫維持階段,crrt低溫組與體表低溫組動(dòng)物體溫均保持在目標(biāo)溫度33℃左右;復(fù)溫階段,兩組動(dòng)物均以1℃/h左右的速度復(fù)溫,最終恢復(fù)到基線水平。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。