周立才,张秀兰,石 晶,王利娜,金大庆,李卫民
(首都医科大学平谷教学医院,北京,101200)
2009年4月至今我中心开展了40 多期外科腹腔镜培训班,30 多期消化内镜及心脏介入培训班,协助外院完成医学课题研究40 多项。各种实验动物麻醉近2 000 例,其中实验用猪的麻醉已超过1 000例,我们从中总结了对实验猪麻醉的原则、方法及注意事项,现报道如下。
1.1 实验动物 2009年4月至2013年4月本中心麻醉实验用猪共计1 000 头,3~24 个月,均为雌性,体重平均(40 ±20)kg,临床检查健康,由北京市房山区琉璃河实验用猪场购入。在同一环境下饲养3~7 d 再进行实验。
1.2 实验器械与药品 实验器械包括麻醉机、监护仪、麻醉床、喉镜、听诊器及其他常用物品。实验药品包括阿托品、地塞米松、咪达唑仑、速眠新、琥珀酰胆碱、地西泮注射液、利多卡因等。
1.3 实验方法 实验动物及实验人员麻醉前均做好充分的准备,麻醉过程中注意实验动物的生理反应及生命体征的变化。
1.3.1 麻醉前的准备
1.3.1.1 实验动物的术前准备 根据不同的实验选择合适的动物。一般行腹腔镜手术的猪需15~20 kg,其体内各器官已基本发育完全,体型偏小,利于腹腔镜器械的操作;行心脏介入的猪最好为50 kg 以上,以便术者更好地寻找目标血管及在血管内操作。术前禁饮食至关重要。通常实验前禁食6~8 h、禁水2 h,以保证其胃部空虚,防止充满食物的胃压迫膈肌从而影响猪的呼吸[1];同时防止呕吐及误吸;不仅利于气管插管的操作,同时也提高了操作的安全性。如需行胃肠镜手术,则至少禁食72 h,禁水12 h,以达到充分胃排空的目的,利于术中视野的清晰暴露。同时,术前尽量将实验动物单笼饲养(图1),每天定期清理笼舍;不仅可避免猪产生的大量污染物影响手术室的环境卫生,同时在一定程度上提高了术中的无菌程度。
1.3.1.2 麻醉人员的术前准备 术前必须掌握实验动物的一般情况,根据猪的身体状况调节麻醉药剂量,对于体弱者,适量减少麻醉用药。麻醉前应穿戴合适的手术衣、帽子、口罩、无菌手套,做好自身防护。根据所施行的手术制定合理的麻醉方案,准备麻醉仪器、设备、药品等。
1.3.1.3 麻醉物品的术前准备 (1)实验仪器的准备:麻醉机、监护仪、吸引器各一台,连接正确,检查性能是否良好、有无漏气,氧气是否充足、钠石灰有无变色,变色时应及时更换,以免造成CO2蓄积中毒。(2)插管准备:喉镜、管芯、气管导管、吸痰管、注射器、牙垫、舌钳、听诊器、简易呼吸器等。猪的气管导管较细,一般体重<25 kg 的猪,选择直径<6 mm的气管导管;50 kg 的猪选择内径为9 mm 气管导管;体型较大的猪,导管直径应为14~16 mm[1]。由于猪的口腔与咽喉间的夹角较小,趋于平行(图2),与人的口咽近乎垂直的夹角具有明显区别,因此本中心特制了直镜,更方便挑起猪的会厌。成年猪的口腔至会厌根部的距离明显长于人,本中心对喉镜的叶片长度也进行了适当的加长(图3、图4),更符合猪咽喉部的生理解剖。
1.3.1.4 麻醉诱导药、麻醉维持药及输液用品的准备 术前准备相应的麻醉药品及常用的抢救药物,如阿托品、多巴胺等。待猪保定麻醉后开放外周静脉通路,通常选择双下肢作为穿刺点。
1.3.2 麻醉诱导阶段
1.3.2.1 诱导前的给药 麻醉诱导前常规肌注阿托品0.5 mg、地塞米松10 mg,以减少唾液腺及气管腺体的分泌,防止过敏反应。麻醉诱导药物选用咪达唑仑0. 1~0.2 mg/kg及速眠新0.25~0.3 ml/kg 复合用药,观察猪的反应,一般给药5~10 min 后,猪会变得安静、闭眼、嗜睡,对外界刺激反应差,其后自行卧地,此时称为保定麻醉。将诱导麻醉后的猪放置到特制的操作床(图5)。放置为仰卧位,固定四肢于操作床的四角,防止插管过程中猪过分躁动。
1.3.2.2 诱导后气管插管 尽量伸展其头部、颈部,助手将舌拉出,用两块大纱布分别上下固定上颌骨及鼻腔,防止剧烈的吞咽动作影响插管(图6)。麻醉师左手持喉镜柄,将喉镜片经口腔一角置入,移至口腔中央,再进喉镜前端达舌根,挑起会厌显露声门,右手持气管导管对准声门裂,于猪呼吸过程中声门打开的一瞬间,直接将气管导管通过声带、喉中部的背侧间插入气管内,判断插管进入气管后予以套囊注气10~15 ml。连接麻醉机,调整参数(呼吸频率15 次左右,潮气量12 ml/kg),牙垫与气管导管用医用胶布固定,以防止气管导管滑落脱出。插管时遇阻力可能系声门下狭窄或导管过粗所致,此时应旋转导管或换细导管。猪躁动不安、不易插管可能因保定麻醉浅,可静推琥珀酰胆碱,加大肌肉松弛,减少实验动物躁动,待肌颤停止后快速插管。气管插管过程中应注意避免过分粗暴,以免损伤喉粘膜从而导致喉头水肿或拔除导管后发生呼吸梗塞。判断气管插管成功的方法:(1)气管导管有湿热气流呼出;(2)听两肺呼吸音,左右上下均匀一致;(3)两侧胸廓同时均匀起伏,无上腹部隆起。
1.3.3 麻醉维持阶段 琥珀酰胆碱6 支、地西泮注射液6支、利多卡因7 支加入到500 ml 平衡液中,配制成麻醉混合液缓慢静滴,先快速滴注5~10 ml,待实验动物麻醉完全后,减慢滴速为40~60 滴/min。术中予以心电监护,随时监测动物的血压、脉搏、血氧浓度及生命体征。为预防动物麻醉过深,麻醉机旁应常规准备抢救药物,如尼可刹米、东莨菪碱、肾上腺素等。对于手术时间短、麻醉深度要求不高的动物实验,也可选用丙泊酚50 ml 溶于5% 的葡萄糖溶液250 ml中缓慢滴注,其麻醉诱导较快,维持时间短,恢复快。但丙泊酚可使外周血管阻力下降、心肌抑制、心输出量减少,对呼吸具有明显的抑制作用,如需静脉注射需在1 min 内缓慢静推,以免出现血压下降过快、呼吸暂停现象[2],同时观察心电监护,注意生命体征的变化。
1.3.4 麻醉恢复阶段 如术后实验动物需留观,可于手术结束前30~40 min 开始停药,继续输液、通气,手术结束后予以麻醉拮抗剂陆醒宁,剂量为速眠新的1/2。待自主呼吸恢复,通气量足够;咳嗽、吞咽反射恢复;四肢活动频繁;血压、脉搏平稳后,吸净口、鼻、咽、气管内分泌物,拔除气管插管,送回动物病房。将其放置在温暖的环境中,避免发展为体温过低。密切观察实验猪的生命体征,紧急抢救可能发生的呼吸阻塞。缓解动物术后疼痛,必要时采用麻醉性止痛药;在此类药物中,最常用的为吗啡(0.1~20 mg/kg)、哌替啶(2 mg/kg)[1]。
2.1 麻醉诱导阶段 共死亡6 例,其中2 例死于将麻醉维持液误当平衡液静脉滴入,导致动物肌松后未及时予以吸氧,窒息死亡。4 例因气管插管插入食道,机械通气后胃胀明显不能及时排除。
2.2 麻醉维持阶段 共死亡10 例,其中1 例死于机械通气后氧气消耗完毕,未及时发现与处理,导致低氧血症。9 例死于术者操作不当,损伤大血管造成大出血,未能充分补液。
2.3 麻醉恢复阶段 术后动物死亡比例较高,大部分因术中造成内脏及组织损伤严重,术后不能耐受而直接处死。部分死于气管插管拔除过早,导致动物缺氧而死。部分因手术切口感染严重,术后抗炎不充分。
图1 本中心特制的猪笼
图2 猪的口腔与咽喉部的夹角趋于平行
图3 特制喉镜,叶片长22 cm,适于体重<50 kg 的猪
图4 特制喉镜,叶片长30 cm,适于体重>50 kg 的猪
图5 特制的操作台(前后位、侧位),有四轮驱动,方便移动
图6 麻醉师在助手的协助下进行气管插管
动物麻醉是新兴的、发展迅速的学科。由于动物不能自主反映自身的不适,术后缺乏必要的化验检查及监护手段,因此麻醉的成功是决定动物术后转归的关键因素。临床实践中,动物的麻醉有许多相似之处,又各有不同,在麻醉药物、麻醉方法的选择方面存在差异。
3.1 根据不同的动物实验时间选择麻醉药物 如果实验需动物保持较长时间的麻醉状态、麻醉程度较深,可选择具有较强镇静催眠作用的药物,如戊巴比妥钠、咪达唑仑、地西泮注射液[3];如果所需时间较短、麻醉程度较浅,可使用中枢性抑制但短效的药物,如乙醚,以及对中枢抑制弱、苏醒快的盐酸氯胺酮、速眠新[4]。戊巴比妥钠有降低心率、抑制心肌收缩力的作用,心脏介入手术时尽量避免使用[5]。氯胺酮具有较强的药物滥用潜力,属于管制药品,不适于在动物麻醉中广泛使用。
3.2 根据不同的麻醉途径选择麻醉药物 速眠新、咪达唑仑可通过肌肉注射,戊巴比妥钠、盐酸氯胺酮、地西泮注射液需通过静脉注射,而乙醚作为吸入性麻醉剂,通常经过吸入的方式用药,但考虑乙醚有在空气中扩散污染的风险,应尽量减少使用,以降低麻醉药品对自身的危害。
3.3 复合麻醉药物的选择 复合麻醉可避免单纯使用一种麻醉药物时麻醉时间过长、麻醉强度过深造成的药物大量蓄积,减少由于药物剂量产生的副作用对机体带来的不利因素,有效降低了麻醉风险[6]。
我中心四年来致力于动物实验的研究,积累了许多动物麻醉的实验数据,总结了大量的动物麻醉经验,尤其对猪的麻醉熟练程度、用药规律、操作技巧具有很深的认识。麻醉诱导阶段常规应用速眠新作为麻醉诱导剂,与其他药物如戊巴比妥钠等相比,具有麻醉诱导快、用量节省、用法简单、安全系数高、麻醉效果强、经济效益好的优势[7],建议在动物实验中推广使用。麻醉维持阶段,使用丙泊酚维持麻醉应注意药物的副作用,我们自行研制的麻醉混合液由琥珀酰胆碱、地西泮注射液、利多卡因配制而成,具有麻醉诱导快、安全系数高、节约麻醉成本的优势,建议在动物实验中借鉴使用。麻醉恢复阶段,应注意观察动物术后的各项生理反应,判断恢复情况;避免过早地拔除气管插管,以免造成动物缺氧导致窒息、死亡,以及增加麻醉风险、影响实验效果。
在医学动物实验中,实验动物的麻醉是保证实验顺利进行、得到预期结果的重要环节之一。麻醉者是动物实验顺利进行的保障,应在认真掌握麻醉理论与技术的基础上,不断总结经验、教训,并借鉴临床麻醉技术,结合新进展,探索出对动物实验更安全、更有效、更科学的麻醉方法,高质量地保障动物实验的顺利进行。
[1]王洪斌.现代兽医麻醉学[M].北京:中国农业出版社,2010:336-344.
[2]廖新权,刘领汉,谢光平,等.丙泊酚在小动物麻醉上的应用简介[J].广东畜牧兽医科技,2011,36(2):45-46.
[3]王占元,杨培梁,刘秋菊,等.常用实验动物的麻醉[J].中国比较医学杂志,2004,14(4):245-246.
[4]李尧清,杨小玲,秦建琼,等.氯胺酮在实验动物麻醉中的应用分析[J].上海实验动物科学,2001,21(3):169-170.
[5]周昆,屈彩芹.动物实验常用麻醉剂的比较和选择[J].实验动物科学,2008,25(2):41-43.
[6]Kaiser GM,Heuer MM,Frühauf NR,et al. General handling and anesthesia for experimental surgery in pigs[J]. J Surg Res,2006,130(1):73-79.
[7]文小玲,张平,姜徳诵.速眠新与戊巴比妥钠在动物麻醉中的应用比较[J].南华大学学报(医学版),2004,32(1):131-132.