金成文, 陆洪英, 王建英, 王忠伟, 郭顺生, 成 敏(潍坊医学院机能学实验室, 潍坊 261053)
随着各国对实验动物管理及使用的各种律法的建立和完善,实验动物福利理念正在逐步以理性的方式深入人心。关于动物福利,国内外有不同的解释,虽然文字表达不同,但其实质是相同或是相近的, 即“善待活着的动物,减少动物死亡的痛苦”。在动物实验教学中,如何贯彻动物福利理念,对于提高学生对动物福利的认识具有重要意义。下面简介我们采取的主要措施。
1959年,英国动物学家Russell和微生物学家Burch在他们的《人道试验技术的原则》一书中提出动物使用“3R原则”,即替代(replacement)、减少(reduction)、优化(refinement)三原则[1]。“3R”原则逐渐成为在生物医学研究中进行动物实验的基本职业道德标准,成为实施实验动物福利伦理的核心,并在实际工作中加以应用。
实验教学过程中,采用的动物实验教学方案是否符合动物福利要求是至关重要的。科学设计先做什么后做什么,使实验方案达到最优化,既可以达到实验目的,又能节约动物资源,是实现动物福利的基础。
我们机能学实验室自1998年成立以来,以实验室整合为契机,不断改进实验项目,优化实验步骤,在动物实验开设过程中严格遵循实验动物“3R”原则,做到实验质量不断提高,实验水平不断提升,实验动物福利逐步实现的目的。①优化实验内容和实验项目: 例如,我们将实验“影响血液凝固的因素”、“心血管活动的神经体液调节及其影响因素”、“拟抗肾上腺素药对家兔血压的影响”三个实验项目进行科学设计,融合为一个实验完成。通过优化实验设计,使学生理论知识得到了融会贯通,提高了实验教学水平,更使实验动物利用率大幅度提高,实验动物使用数量明显减少, 充分体现了“减少”和“优化”的原则。②建设虚拟实验室: 2008年我们建立了4个虚拟实验室并于2011年进行了软件升级,以更好服务实验教学。虚拟实验模块的建立,让我们利用现代虚拟操作技术替代利用活体动物实际操作,在保证实验效果前提下,用非生命材料代替有生命材料,节省了大量的实验动物[2]。例如我们将“减压神经放电和膈神经放电”、“家兔胆汁分泌与排出的调节”、“消化道平滑肌的生理特性”、“胃肠运动的观察”等实验内容相对单一的动物实验由虚拟操作代替,减少了大量实验动物的使用,很好实现了动物福利。
17年来,随着实验项目结构的阶段性调整,在实验项目总量恒定,每组实验人数不变的情况下,平均每个实验使用动物数量逐年减少。具体结果见表1。
表1 1999~2015年机能学实验每个实验动物使用数量
动物实验之前,要求学生预习实验基本内容以及涉及动物福利节点,熟悉实验内容、实验步骤、操作要点,避免因实验流程不熟悉导致实验时间延长,从而增加实验动物经受痛苦的时间,甚至导致动物死亡和实验失败的可能性。在实验课教学中我们采取带教老师示范-学生观摩配合-学生分组团队协作的模式,带教老师边操作边讲解,要求学生掌握规范操作,了解实验中需要注意的事项,同时学会应急情况的处理,动物的急救方法等,既提高实验成功率,也达到维护实验动物福利的目的。
在动物实验中,麻醉成功与否首先关系到手术能否顺利进行,成功的麻醉可使动物平稳地度过整个手术期,麻醉过深则会影响部分实验指标的准确性,也会加大实验动物死亡的概率;而麻醉过浅可能会导致动物在术中遭受剧烈疼痛而不符合动物福利要求,最终无法获取理想实验结果。这就要求我们对麻醉药品的配制要精准,可减少实验动物的痛苦、保障手术顺利进行。麻醉过程中应密切观察动物呼吸、心率、角膜反射、痛觉反射等指标,并详细记录,出现麻醉过量时应积极进行抢救。仔细检查实验设备的安全性,特别是电刺激的实验,要对输出数值进行必要校对,术中用到的器械进行术前试用,看是否锋利,以减少对动物不必要的损伤。
如同在临床医疗工作中, 患者需要的不仅是医师的准确判断和治疗, 同样需要医护工作者“以人为本”的服务态度[3], 体现在动物实验过程中,就是通过动物实验让医学生在实验中做到换位思考,用心体会动物的内心感受,体验到动物的伤痛。在动物实验中要将动物视为我们服务的对象,当作我们的患者,敬畏它们的生命,而不是将其视为我们实验的一种材料,服务我们的对象[4],只有这样才能在具体行动中最大限度地避免给动物造成不必要的伤害和痛苦。实验过程中,动作要精细,操作不可过猛、避免不必要的脏器及血管损伤。
传统实验考试中只有对于基本知识与技术的考核,没有关于动物福利知识的考核点。我们将爱护尊重动物及爱伤观念、职业道德素养等均纳入实验教学考核内容,包含学生整体实验态度、爱伤观念体现、麻醉操作及效果、操作技能、团结协作能力、术后动物状态和实验后动物处理等内容[5],其中与动物伦理直接相关的考核分值达到三分之一以上, 动物福利体现成为实验效果评价的主要指标之一。近17年动物实验考核项目分值占比见表2。
表2 1999~2015机能学实验考试考核项目分值占比 %
对于急性动物实验, 实验结束后, 动物存活的可能性较小, 为减轻动物痛苦和恐惧,实验结束后我们对不能存活的动物施行安死术,让动物的痛苦降到最低[6]。对家兔等哺乳类实验动物,我们让动物在保持原有姿势的情况下,采用静脉注射过量麻醉法,使其安静地死去。对大鼠施行安死术选择肌肉内或腹腔内注射过量麻醉剂法,对小鼠使用安死箱的方法。对于慢性动物实验,实验动物能够存活的,我们组织了“关爱实验动物小组”,对交送动物中心的实验动物进行随访并根据动物情况采取相应的护理和治疗措施,时间以15 d为周期,提高实验后动物存活率,将实现动物福利贯穿于整个实验动物生命过程,让动物福利得到最终落实。近17年实验动物后期处置状况见表3、表4。
表3 1999~2015 急性动物实验动物实施安死术比例 %
表4 1999-2015 慢性动物实验动物存活比例 %
总之,在动物实验教学过程中,始终贯穿动物福利理念,采取有力措施实现动物福利,体现对生命的尊重,是培养医学生人文素质和高尚医德的重要手段之一。