不同能量双相方波体外除颤的实验研究

吴海东　黄子通　王　彤　符　岳　蒋龙元

【摘要】目的比较低能量和高能量双相方波(BSW)体外除颤的效能和电击引起的心肌损伤程度，以探讨RBW体外除颤的更理想的能量水平。方法建立成年猪闭胸电诱发室颤模型，将18只猪随机分为三组，每组6只，用BSW 50-50-50 J、30-50-75 J和120-150-200 J三种能量方案分别体外除颤治疗持续3 min无干预室颤。结果30 J不能体外除颤成功，50 J和120 J的首次成功比例为5／6，三组总的除颤成功率都为100％，所有动物除颤后立即恢复自主循环，存活超过24 h，低能量较高能量除颤后的心电图损伤性ST-T改变较少，复苏后心，功能下降，但血流动力学参数组间比较差异无统计学意义。结论在本研究中，30 J不能体外除颤成功，BSW的低能量50 J和120 J有相似的体外除颤效能，BSW比较理想的首次体外除颤能量为50 J。

【关键词】室颤；除颤；双相方波；能量

双相方波(BSW)是专门为体外除颤设计的特殊波型。在院内和院外室颤治疗中，120 J Rsw比200 J BSW单相波有更好的疗效，BSW除颤复苏后的心肌功能损伤较轻。目前推荐BSW体外除颤采用递增能量120－150－200 J除颤，但120 J是否为Bsw除颤必须的最低能量呢?BSW能否用更低的能量进行体外除颤，其体外除颤理想的能量是多少呢?目前尚未見有相关的文献报道。为此，本研究在建立猪闭胸电诱发室颤心跳骤停模型的基础上，比较高能量和低能量BSW对持续3 min无治疗的室颤进行体外除颤的效能和电击引起的心肌损伤程度，以探索BSW体外除颤的理想能量，为临床制定更理想的BSW体外除颤能量方案提供实验依据。

1材料与方法

1．1主要实验器材

ZOLL Mseries双相方波除颤监护仪和一次性粘贴除颤电极片(美国ZOLL公司)、SC-Ⅲ电动呼吸机(上海)、多功能生理监测仪(美国Spacelab公司)、TDGC2交流电调压变压器(上海)、漂浮导管和静脉临时起搏电极(美国B．Braun公司)。

1．2制作动物实验模型

本实验心搏骤停复苏动物模型参考Utstein模式和2005年国际心肺复苏指南而设计制作。由中山大学北校区动物实验中心提供的健康成年家猪，雌雄不拘，体重(30.0±3.3)kg，实验前一晚禁食，但可自由饮水。氯胺酮腹腔(20 mg／kg)注射麻醉后，将动物仰卧固定于V型手术台上，经耳静脉注射戊巴比妥钠20 mg／kg进行基础麻醉，此后，每隔1 h静注8 mg／kg戊巴比妥钠以维持麻醉。气管插管机械控制呼吸，设定呼吸频率16～20次／min，潮气量10 ml／kg，吸入氧浓度30％。右股动脉插管进行有创动脉血压监测，记录平均动脉压(MAP)；右颈静脉置入漂浮导管，测量肺动脉楔压(PAWP)，用温度稀释法测定心输出量(cO)，计算心搏出量(SV)。为诱发室颤，经左颈静脉插入临时起搏电极至右心室。交流电变压器输出端与临时起搏电极阴极体外端相连，左下胸壁皮下插入导电钢针并与交流电变压器另一输出端相连，使电流穿透心室与体外形成回路。将一次性使用方形电极片粘贴于胸骨右缘锁骨下方，另一个圆形电极片置于左下胸部，电极的中心在第一乳头水平的腋中线上，用ZOLL Mseries除颤监护仪连续监测心电图。

1．3分组和实验过程

用抽签法将18只家猪随机分为三组：A组为固定低能量除颤组(n=6)，50-50-50 J；B组为递增低能量除颤组(n=6)，30-50-75 J；c组为递增高能量除颤组(n=6)，120-150-200 J。调整交流电变压器使输出电压为25～30 V，打开开关通电约1 s即可诱发室颤。室颤出现后停止机械通气，不进行任何干预，室颤3 min后开始进行连续不超过3次除颤。复苏成功后，连续进行4 h的心电和血流动力学监测。复苏成功24 h后观察存活情况。记录心电图、除颤成功率和复苏前后的血流动力学参数。

1．4统计学方法

用SPSS 11．0统计软件包进行统计学分析。连续型变量描述以均数±标准差(χ±s)表示并进行Dunnett-τ检验，率的比较采用Fisher检验，取P＜0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2．1判断标准

室颤诊断标准为通电后心电显示明显的室颤波，动脉压＜30 mmHg、脉压差消失。电击除颤成功标准为电击后室颤波消失，60 s内出现规则心律，至少有2个QRS波，间距小于5 s。

2．2除颤复苏结果

进入实验组的18只猪均可用1～3次除颤后除颤成功，其中A组有5只猪一次除颤成功(5／6)，另有1只连续3次除颤才成功；B组第一次除颤均不成功(0／6)，第二次除颤有4只猪除颤成功(4／6)，另2只第三次除颤成功；C组有5只猪一次除颤成功(5／6)，另1只第二次除颤成功。所有猪除颤后迅速恢复自主循环，无须进行胸外按压。18只实验猪均存活超过24 h，无明显神经系统损伤后遗症。

2．3复苏前、后的血流动力学变化

血流动力学。

2．4除颤前、后ST-T段改变

所有猪除颤前心电图均正常，除颤成功后出现ST-T段改变，约10 min左右即恢复至正常，但高能量组和多次电击除颤者恢复较慢，其中，A组ST段改变有3例，B组和C组ST段改变各有5例；A组无T波倒置，B组3例，c组出现T波倒置6例，A组和C组比较，P＜0.05。

3讨论

本实验采用3 min的无治疗的室颤模型，是按2000年国际心肺复苏指南要求院内室颤应在3 min点内开始除颤而设计的。除颤的能量应被设定为能够有效终止室颤所需的最低能量，过高的能量虽可终止室颤，但过强的电流会增加心肌损伤程度并有可能导致复苏后的死亡；过低的能量不能除颤成功，而反复多次的电击也会增加电击引起的心肌损伤程度。本实验表明，BSW 30 J不能除颤成功，但50 J和120 J有同样的第一次体外除颤成功率，50-50-50 J和120-150-200 J有相似的除颤效能。可见，120 J并非BSW体外除颤所必须的最低能量，动物实验中BSW可用远低于120 J的50 J的能量体外除颤取得良好的效能。国外有报道低能量70 J双相波的除颤成功率为80％±9％，100 J为96％±3％，而本实验50 J即达到5／6，可能与使用了一次性粘贴电极板，降低了经胸阻抗有关。

复苏后的心功能障碍的严重程度和心跳停止时间、除颤电击的能量和电流有关。Tang等对室颤7 min后除颤的试验中观察到复苏后30 minMAP、CO、SV都有下降，而4 h后有明显改善，而高能量组心功能下降比较明显。本实验同样可看到，复苏后CO和SV有不同程度的下降，但组间比较血流动力无显著差异，可能与试验样本量较小有关。在心电图上，A组的损伤性ST-T段改变同样要比C组轻。由此可见，能量越大，电流越强，电击对心脏所造成的损伤越大，50 J只有120 J的0.42倍，自然对心脏所造成的损伤比120 J也要小得多。但也有反对的观点：最近的临床试验报道递增的高能量双相波除颤较固定的低能量除颤有较高的除颤成功率。低能量双相波的除颤成功率和体重有关，而本实验猪的体重较成人平均体重小，因而要把这一结果应用到临床上去仍有待进一步论证。笔者认为，室颤时心肌已受到严重的损伤，为了尽量保存复苏后的心功能和改善复苏后存活率，有必要在除颤时使用尽量小的电击能量，同时这一能量水平必须有一次高的除颤成功率，以尽量减少电击除颤的次数，减少除颤电击所造成的心肌损伤。

综上所述，对于3 min的无治疗的室颤BSW 30J不能除颤成功，50 J和120 J有相似的首次体外除颤效能，低能量比高能量除颤所造成的心肌损伤较轻，因而BSW比较理想的体外除颤选择能量为50 J。