小尾寒羊主动脉瓣及二尖瓣置换过程中的麻醉管理

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1064

中国组织工程研究 ›› 2019, Vol. 23 ›› Issue (7): 1052-1056.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.1064

• 组织构建实验造模 experimental modeling in tissue construction • 上一篇下一篇

小尾寒羊主动脉瓣及二尖瓣置换过程中的麻醉管理

彭显江1，刘勃志2，段海峰1，杨谦梓1，胡胜1

(1第四军医大学西京医院麻醉与围术期医学科，陕西省西安市 710032；2第四军医大学学员一旅二营六连，陕西省西安市 710032)

收稿日期:2018-09-07 出版日期:2019-03-08 发布日期:2019-03-08
通讯作者: 胡胜，博士，副主任医师，副教授，硕士生导师，第四军医大学西京医院麻醉与围术期医学科，陕西省西安市 710032
作者简介:彭显江，男，1986年生，云南省镇雄县人，汉族，2012年延边大学毕业，医师，主要从事心血管麻醉临床与科研工作。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(81271342)，项目负责人：胡胜

Anesthesia management for aortic valve plus mitral valve replacement in Small-Tailed Han sheep

Peng Xianjiang1, Liu Bozhi2, Duan Haifeng1, Yang Qianzi1, Hu Sheng1

(1Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University of PLA, Xi’an 710032, Shaanxi Province, China; 2Student Brigade, Fourth Military Medical University of PLA, Xi’an 710032, Shaanxi Province, China)

Received:2018-09-07 Online:2019-03-08 Published:2019-03-08
Contact: Hu Sheng, MD, Associate chief physician, Associate professor, Master’s supervisor, Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University of PLA, Xi’an 710032, Shaanxi Province, China
About author:Peng Xianjiang, Physician, Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University of PLA, Xi’an 710032, Shaanxi Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China (General Project), No. 81271342 (to HS)

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
丙泊酚复合异氟烷加小剂量芬太尼：为麻醉诱导和麻醉维持所用药物，主动脉瓣和二尖瓣置换术需要建立体外循环，因缺乏特殊装置，体外循环期间不能吸入异氟烷维持麻醉，所以用微量泵泵注丙泊酚代之；而建立体外循环前和脱离循环后可以通过异氟烷蒸发罐输送异氟烷维持麻醉。而全程静注小剂量芬太尼进行镇痛。
快通道羊心脏手术的麻醉：是指选择合适的麻醉处理方案(该实验中选择丙泊酚复合异氟烷加小剂量芬太尼的麻醉方案)，在心脏手术术毕即刻或早期(1-6 h)拔出气管导管[该实验中拔管时间为(13.2±3.7) min]，缩短手术羊带管时间，降低相关并发症。

摘要
背景：目前有关小尾寒羊心脏手术实验麻醉方法方面的研究甚少，其有效性和安全性尚需大量的实验进行验证。
目的：探讨小尾寒羊心脏手术麻醉方法的有效性和安全性。
方法：市售雄性小尾寒羊40只，年龄(10.95±0.89)月，体质量(71.3±7.7) kg。小尾寒羊肌注氯胺酮8-12 mg/kg+东莨菪碱10-20 µg/kg(或者静注氯胺酮2.5-3.5 mg/kg+东莨菪碱10-15 µg/kg)进行基础麻醉，再静脉注射丙泊酚和芬太尼全身麻醉下行主动脉瓣及二尖瓣置换。观察气管插管反应、小尾寒羊围术期(切皮前5 min、切皮后 5 min、体外转机前5 min、体外停机后5 min、术毕、术后1 d)生命体征、血流动力学变化、麻醉恢复情况及围术期并发症。
结果与结论：①所有动物气管插管均成功；②围术期镇静镇痛效果满意，生命体征平稳；无体动发生，能很好地耐受瓣膜置换术；③围术期血气分析显示内环境稳定；④未发生反流误吸；无死亡；⑤结果说明，丙泊酚复合异氟烷加小剂量芬太尼全身麻醉用于小尾寒羊心脏手术血流动力学平稳，术后苏醒快，麻醉效果好，安全性高。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0001-8003-657X(彭显江)

关键词: 小尾寒羊, 心脏手术, 麻醉管理, 血流动力学, 组织构建

Abstract:

BACKGROUND: At present, there are few studies on the anesthetic methods for cardiac surgeries in Small-Tailed Han sheep, and further experimental verifications on the effectiveness and safety are still required.
OBJECTIVE: To evaluate the safety and effectiveness of anesthetic methods for cardiac surgeries in Small-Tailed Han sheep.
METHODS: Forty Small-Tailed Han sheep, aged (10.95±0.89) months, weighing (71.3±7.7) kg, underwent aortic valve plus mitral valve replacement after basic anesthesia with intramuscular ketamine (8-12 mg/kg)+scopolamine (10-20 μg/kg) or with intravenous ketamine (2.5-3.5 mg/kg)+scopolamine (10-15 μg/kg) and general anesthesia with intravenous propofol and fentanyl. The bucking response in endotracheal intubation, vital signs, hemodynamic changes, recovery condition and complications were observed during the perioperation (5 minutes before incision, 5 minutes after incision, 5 minutes before in vitro transfer, 5 minutes after in vitro shutdown, immediately after surgery, 1 day after surgery).
RESULTS AND CONCLUSION: None of the animals failed in intubation. Perioperative sedation and analgesia were satisfactory, and vital signs were stable; perioperative blood gas analysis shows stable internal environment; no body movement occurred, and all cases well tolerated valve replacement; no regurgitation and aspiration occurred during operation; and there were no deaths during the procedure. Anesthesia with propofol and isoflurane plus low-dose fentanyl has the advantages of rapid recovery, stable hemodynamics and good anesthetic effect, which is a safe and effective anesthesia scheme for cardiac surgery in Small-Tailed Han sheep.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Anesthesia, Sheep, Aortic Valve, Mitral Valve, Tissue Engineering

中图分类号:

R446
R318

彭显江，刘勃志，段海峰，杨谦梓，胡胜 . 小尾寒羊主动脉瓣及二尖瓣置换过程中的麻醉管理[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1052-1056.

Peng Xianjiang1, Liu Bozhi2, Duan Haifeng1, Yang Qianzi1, Hu Sheng1 . Anesthesia management for aortic valve plus mitral valve replacement in Small-Tailed Han sheep[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(7): 1052-1056.

图/表（结果） 1

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引言

随着医学科学技术的不断发展，选择大型动物开展实验研究，探索临床疾病新治疗方法的需求与日俱增^[1-4]。为了确保动物实验的顺利进行，如何对其进行麻醉是一个非常关键的问题，成功的麻醉是其他一切实验的前提基础^[5-7]。动物模型用于机械瓣的临床评估已经有很多年了，但是各种动物都存在一定的优缺点^[8-9]。因为猪气管插管和术后管理有困难不适用于该模型^[6^，^10]；而狗术后容易出现感染等并发症不能作为瓣膜评价的长期动物模型^[11-12]；小牛术后感染性心内膜炎和肺部感染也较为普遍，且手术死亡率很高，而且小牛生长较为迅速，植入的瓣膜在手术后几个月就会出现相对的狭窄，所以对于这种动物模型来说也不适合^[13]。而小尾寒羊与人的许多特性具有相似性，其体质量大小与人接近，而且心脏解剖结构也与人的心脏相似，其实验室指标和血流动力学特征与人类也近似，术后处理也相对简单，因此小尾寒羊常被用作心血管手术转化研究及评价瓣膜功能的动物实验模型^[14-15]。

实验动物是生命科学研究和发展过程中重要的基础和支撑条件，动物模型的建立是基础医学研究中不可或缺的一部分。当基因修饰动物模型及物理和化学方法造模不能达到预期动物模型效果时，外科手术制作动物模型是不可替代的重要手段。但是，由于实验动物的种属、体型以及其他方面的巨大差异，且不同的模型所造成的创伤及手术风险也各不相同，因此对于实验动物麻醉药物的选择及麻醉管理也存在很大差异。由于传统动物麻醉药物如速眠新、戊巴比妥类等药物具有作用时间长、毒副作用较大等特点，且多用于肌肉注射，缺乏临床相似性，使麻醉可控性较差，动物苏醒时间较长，不利于心脏手术实验动物的早期恢复和实验效果的评估^[16]。为了模拟心脏瓣膜置换麻醉的临床相似性，为临床工作提供一些依据，作者选择临床上常用于心脏手术的丙泊酚、芬太尼等麻醉药物用于小尾寒羊心脏瓣膜置换实验的麻醉，取得了较好的实验效果^[17]。现就2016年2月至5月第四军医大学西京医院心脏外科以40只雄性小尾寒羊为实验对象，实施主动脉瓣及二尖瓣置换的麻醉管理经验进行总结，旨在为心脏手术大型动物实验选择麻醉方案提供一定的依据。

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材料方法

1.1 设计主动脉瓣及二尖瓣置换动物实验。

1.2 时间及地点实验于2016年2至5月在第四军医大学西京医院实验外科中心完成。

1.3 材料

1.3.1 实验动物市售健康雄性小尾寒羊40只，年龄(10.95±0.89)月，体质量(71.3±7.7) kg。术前备皮。小尾寒羊属于反刍动物，术前需禁食24 h，禁饮8-12 h^[1-2]。

1.3.2 麻醉设备及药品动物麻醉机(美国MATRX动物麻醉机Veterinary Anesthesia Ventilator MODEL 3 000)、多功能监护仪(PM-6 000)、一次用14 G中心静脉导管包(福尼亚)；1%丙泊酚(阿斯利康)、芬太尼(2 mL∶0.1 mg，宜昌人福)、氯胺酮(2 mL∶0.1 g，福建古田)、异氟醚(河北一品制药)、肾上腺素(1 mL∶10 µg，上海禾丰)、去甲肾上腺素 (1 mL∶10 µg，武汉远大)、异丙肾上腺素(1 mL∶10 µg，上海禾丰)、尼卡地平(安斯泰来)、艾司洛尔(齐鲁制药)、氯化钾(中国大冢)、葡萄糖酸钙(华润双鹤)、利多卡因(上海禾丰)、胺碘酮(杭州赛诺菲)、阿托品(天津金耀)、东莨菪碱(遂成药业)、肝素(常州千红)、鱼精蛋白(北京悦康)。

1.4 实验方法

1.4.1 基础麻醉小尾寒羊由饲养员牵入实验室并将其固定，碘伏消毒已备皮的臀部或颈部皮肤，肌注氯胺酮8-12 mg/kg+东莨菪碱10-20 µg/kg(或者静注氯胺酮2.5-3.5 mg/kg+东莨菪碱10-15 µg/kg)^[4]。如图1A。

1.4.2 建立静脉通道麻醉药物起效后，由助手协助羊跪于地上，并使其头上仰，颈部伸直。消毒颈部皮肤，由一助手按压颈外静脉近心端，使颈外静脉充盈^[2^，^18]，用一次性中心静脉导管包(福尼亚)中的穿刺针行颈外静脉穿刺，顺利，固定导管后连接500 mL乳酸钠林格氏注射液的输液器。如图1B。

1.4.3 连接监护设备静脉通道建立完毕，将羊置于手术床并处于仰卧位。将指脉氧探头固定于羊耳监测脉搏氧饱和度^[19]；将心电图电极片粘贴于已备皮的颈部双侧及腹部左侧监测心电图。

1.4.4 气管插管全麻诱导根据生命体征缓慢静注(注药时间均在2 min以上)丙泊酚2.0-3.0 mg/kg和芬太尼2.5-3.5 µg/kg，待羊完全无抵抗后，将羊头后仰，左手持镜柄从羊的右侧口角置入4号Macintosh喉镜，并将舌体推挤于口腔左侧，右手握ID8.0硬质气管导管(无需引导丝)由羊的右侧口角置入并达会厌，待羊声带开放瞬间置入气管导管，确保导管在气管内。调整深度并给气囊适当充气，用10 mL注射器针筒当作牙垫将气管导管固定于一侧口角，连接螺纹管，初始呼吸参数：潮气量10- 14 mL/kg，通气频率14-16次/min，吸呼比1∶2，气道峰压4 kPa^[18]，启动麻醉通气机，异氟醚调整为2%-3%。如图1C。

1.4. 5 有创动脉测压建立由助手将羊固定于仰卧位，充分暴露一侧腹股沟区，碘伏消毒腹股沟，铺洞巾，触摸股动脉搏动最强点，使用14 G一次性中心静脉导管(福尼亚)穿刺针进行穿刺，固定导管后连接已肝素化的动脉传感器管道。将传感器固定于与心脏同水平位置并校零，监测有创动脉血压。行动脉血气分析和检测基础激活全血凝固时间(ACT)值。用一根延长管连接压力传感器和中心静脉导管，间断监测中心静脉压(CVP)。如图1D。

1.4.6 术中管理切皮前1-3 min，调整异氟醚为3.5%-4.5%，静脉推注芬太尼1.0-2.0 µg/kg，并借助血管活性药将平均动脉压(MAP)维持在9.31-10.64 kPa，心率控制在60-80次/min；升主动脉插管前收缩压(SBP)控制在11.97 kPa以下，以免发生人工动脉夹层。体外循环插管前20-25 min静脉推注肝素钠注射液2.5 mg/kg，5 min后监测肝素化激活全血凝固时间(ACT)值。待激活全血凝固时间(ACT)值大于480 s后即开始体外循环转机，追加芬太尼3.0-4.0 µg/kg，静脉泵注2%丙泊酚6-8 mg/(kg·h)，关闭异氟醚蒸发罐。阻断升主动脉后，停止机械通气。体外循环开始后3-5 min行动静脉血气分析。转机期间平均动脉压(MAP)维持在5.98-7.32kPa。术中根据心率、血压、睫毛反射、下颌活动及血流动力学状态维持合适的麻醉深度。

开放升主动脉5 min前，泵注肾上腺素0.05- 0.08 µg/(kg·min)^[6]；开放升主动脉后即刻开启机械通气，参数为潮气量14-18 mL/kg，通气频率12-16次/min。异氟醚调整为1%-2%，停止泵注丙泊酚。拔出主动脉插管及下腔静脉插管后，观察血压，缓慢静脉注射鱼精蛋白(肝素∶鱼精蛋白=1∶0.8-1)，必要时静脉注射葡萄糖酸钙1 g。缝皮结束前5 min关闭异氟醚蒸发罐。缝皮结束后给予1%利多卡因伤口周围皮下浸润麻醉。待羊完全清醒、吞咽反射恢复、咀嚼动作强烈时拔出气管导管。拔出气管导管前充分清理气管及口腔分泌物，防止反流、误吸。将羊抬离手术床，由助手协助其跪于地上，头上仰，防止气道梗阻。待羊能自行站立时，将其置入特制的羊笼。用烤灯将羊笼温度控制在22-25 ℃。

1.5 主要观察指标 ①小尾寒羊围术期(切皮前5 min、切皮后5 min、体外转机前5 min、体外停机后5 min、术毕、术后1 d)生命体征和动脉血气分析结果；②麻醉恢复情况及围术期并发症。

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讨论

随着医学事业的不断发展，选择大型动物进行科学研究已越来越普遍。选择合适的动物麻醉方法至关重要。麻醉效果的好坏直接影响实验的进程及科学性^[20]。实验选择临床上常用的静脉麻醉药和吸入麻醉药对40只同时行主动脉瓣及二尖瓣置换实验的小尾寒羊实施了气管插管全身麻醉，取得了满意的麻醉效果，术中无一例因麻醉原因导致死亡，满足了心脏手术动物实验研究的要求。

用于动物实验的麻醉药物种类较多。巴比妥类有硫喷妥钠、戊巴比妥钠等；类固醇静脉麻醉药，如阿法沙龙、阿法多龙合剂；分离麻醉药，如氯胺酮；其他麻醉药，如水合氯醛、γ-羟基丁酸钠等^[4^，^21]。这些麻醉药物用于大动物心脏手术实验的临床相似性较差，难以客观评价实验效果^[22]，因此实验所选取的麻醉药物为临床上普遍使用的麻醉药物，模拟临床心脏手术静吸复合的麻醉方式，提高临床相似性，便于准确评价动物实验的效果。氯胺酮作为基础麻醉用药，既有镇静作用，又有镇痛效果，用于动、静脉置管等对羊刺激较小的操作，效果满意^[23]。

由于其增加腺体的分泌，必须同时合用抗胆碱能药如东莨菪碱。丙泊酚具有起效快、苏醒迅速等特点，用于麻醉诱导及麻醉维持，血流动力学较平稳^[24]。异氟烷由于其全麻效果确切，起效快、消除迅速，价格便宜，被广泛用于动物实验的麻醉维持^[25]。芬太尼为中效阿片类镇痛药，镇痛效果强，对循环呼吸抑制轻微，是心血管手术比较理想的镇痛药^[26]。实验选用短效的丙泊酚和中短效的芬太尼用于麻醉诱导，在保留自主呼吸的条件下可以安全且迅速建立人工气道，减少气管插管引起的应激反应；同时又保证动物呼吸道通畅。阻断升主动脉前和开放升主动脉后，选用异氟醚和间断静注芬太尼维持麻醉，而阻断升主动脉后和开放升主动脉前，选用泵注丙泊酚和间断静注芬太尼维持麻醉，麻醉效果确切，避免了实验过程中因麻醉镇痛效果不确切而导致的体动反应影响手术的顺利进行，从而也保证了羊的安全。

在实验中未使用任何肌肉松弛药，主要因为对羊的气道术前尚无有效的方法进行评估。插管时保留自主呼吸，避免了因困难气道插管失败导致缺氧甚至动物死亡的发生。此次实验麻醉方案也存在一些不足之处，如尚无羊专用的通气面罩，全麻诱导时无法实现“给氧去氮”提高羊的氧储备；是否常规使用肌肉松弛剂尚待进一步研究^[27]。

麻醉状态下反刍动物比其他动物容易发生胃内容物反流、误吸。小尾寒羊为反刍动物，胃有4个腔。因食物在胃内停留时间长，因此术前禁食时间为24 h，禁饮8-12 h。一是防止围术期发生反流、误吸；二为防止胃胀气。所有实验动物无一例发生反流、误吸。

持续体温监测对及时发现术中低体温或体温过高非常重要^[28-29]。动物麻醉后往往体热丢失迅速，因此采用复温毯和温液仪防止动物体热丢失。体外转机前和转机结束后将羊的体温维持在38-39 ℃^[30],在体外循环转机期间将羊的体温维持在32-34 ℃^[31]。

综上所述，实验使用的麻醉药物均是中短效药物，术后自主呼吸和意识恢复迅速。麻醉方案符合临床快通道心脏手术的麻醉特点，术中血流动力学稳定，麻醉效果较好，苏醒快，拔管早，安全性较高，有利于动物实验的效果评估，适合在心脏手术大型动物实验中推广应用。

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