植入式心电事件监测仪在心肌梗死大鼠室性心律失常监测中的应用*

孙华鑫 张玲 贾索尔·肖克热提 芦颜美 马嵋 董震宇 李锴 周贤惠 周祁娜 汤宝鹏

SD大鼠(Sprague Dawley rat)作为经典的实验动物模型已被广泛应用于心律失常方向的科学研究，如心房颤动模型、心肌梗死(简称心梗)后室性心律失常模型、慢性心力衰竭心脏性猝死模型等。动物模型的长程心电监测，尤其是动物清醒状态下的实时心电监测一直是实验过程中难以解决的问题，已有的植入式遥测系统(DSI)的推广因其价格高、寿命短、植入创伤大等缺点被进一步制约。植入式心电事件监测仪(Reveal LINQTM)作为新型心律学监测装置，具有体积小、电池容量充足、微创植入、长程监测传输储存等优点，其特有的自动存贮、手动开启模式有效提高了临床上隐匿性心律失常的检出[1-3]，但在动物实验中尚未应用。基于Reveal LINQTM的诸多优势功能，笔者拟探讨应用废旧的Reveal LINQTM监测心梗大鼠室性心律失常发生的可行性。

1 材料与方法

1.1实验动物和术前准备 实验动物：10只SPF级SD大鼠，雄性，体重230～250 g，购置于新疆医科大学动物中心，饲养于新疆医科大学动物饲养基地，实验进行于新疆医科大学第一附属医院省部共建重点实验室，环境室温20～23℃，空气湿度40%～60%，喂养采用大鼠普通颗粒饲料和普通饮用水，控制明暗光照各12 h / 天。仪器及药品准备：多道电生理仪(LEAD7000，四川锦江电子科技有限公司)、动物呼吸机(HX-300S型，成都泰盟软件有限公司)、手术灯、鼠用固定泡沫砖、曲别针、开胸器、5 ml注射器、止血钳、眼科剪、6-0普理灵缝合线(美国强生)、戊巴比妥钠注射液 (2 g/100 ml，生理盐水)，阿托品(1支：0.5 mg/1 ml)。植入装置准备：插入组件、切开工具、Reveal LINQTM(Medtronic, RLA763014S)及携带监测装置。Reveal LINQTM装置可通过自动储存设置向Medtronic CareLink网络实时传输记录资料。二次使用的Reveal LINQTM系统配件经清洁、干燥处理、环氧乙烷灭菌消毒后以备用[4]，采用美敦力体外起搏程控仪(2090 Medtronic Programmer)以“Shipping mode”模式行参数程控。

1.2心梗模型的建立 全部外科操作均在无菌条件下执行。大鼠麻醉后取右侧卧位，选用曲别针将其固定于泡沫砖，常规消毒铺巾。启动LEAD7000多道电生理仪和动物呼吸机，连接肢体导联记录术中心电活动，手动调整呼吸机潮气量数值为8。于胸骨左缘第四肋间距胸骨柄0.5～1 cm处纵向切开皮肤，逐层钝性分离皮下组织，选用眼科剪打开壁层胸膜，放置开胸器于第三肋间充分暴露心前区视野，采用6-0缝合线于心大静脉间、左心耳下0.1 cm处结扎冠状动脉左前降支。结扎完成后，逐层关胸，使用5 ml注射器抽取胸腔内气体以避免开放式气胸。

1.3心电事件监测仪的植入 全部植入操作均在无菌条件下执行。于左侧胸骨第四、五肋间上表皮部位行1 cm切口，平行于胸骨钝性分离皮下组织，皮下深度1cm，将Reveal LINQTM装置沿左侧第四肋间胸骨旁以45°角送入皮下隧道中(图1)，程控测试，获取最佳R波振幅(≥0.2 mV)。程控检测确保植入式心电监测仪位置固定良好，感知良好，可吸收线缝合切口，局部切口加压包扎。

图1 Reveal LINQTM植入示意图

1.4激活模式的参数设置及程控 Reveal LINQTM自动激活模式的参数相关设置：事件数设置为5次，ECG存储容量设置为40 min，激活参数中缓慢性心率(Brady option)设置小于40次/分，停搏时间长度(Asystole option)设置小于3 s，R波感知灵敏度设置为“4”，增益设置为“8”，结合动物静息心率，将快速性心率档调整至“Off”。Medtronic Programmer的程控在“Shipping mode”模式下执行，确认“Auto ActiVAstion Parameters”选项中参数同激活时一致，保持事件数、存储容量、增益不变。

1.5数据采集 生理状态下，选择自动激活模式于术后第一天开始进行动态心电记录，记录周期每天为24 h，共记录4周，4周后通过体外程控仪冻结、获取记录仪储存的数据(图2)，离线分析全部时间点的触发事件，手动统计心梗大鼠各类室性心律失常总数及发生率。根据Lambeth准则[5]，将记录的所有室性心律失常划分为室性早搏(简称室早)、成对室早和室早三连3类。室性心律失常发生率定义为记录时间内出现室性心律失常的大鼠数目占大鼠总数的百分比。

1.6统计学分析 正态分布的连续性变量采用均数±标准差描述，若连续性变量呈非正态分布，以中位数表示,计数资料选用百分比描述。应用SPSS17.0版本进行统计学分析。

图2 Reveal LINQTM存储数据记录4周内典型的心电活动的电图

2 结果

2.1术后存活情况及植入并发症 8只SD大鼠顺利完成心梗模型制作及Reveal LINQTM植入，植入部位均在左侧胸骨第4肋间处的皮下隧道中，术后程控心电图提示R波振幅≥0.2 mV，设备感知良好。2只术中死亡，死亡原因考虑与外科操作过程中血管意外有关。术后存活的8只大鼠均无囊袋感染等设备植入后不良事件的发生。

2.2室性心律失常的监测 自动激活模式下，事件触发功能自动监测8只SD大鼠第1周、2周、3周、4周单个室早总数分别为17、72、28和14次(图3)；成对室早总数分别为1、14、5和1阵(图4)；室早三连总数分别为2、4、2和1阵(图4)；室性心律失常发生率在记录4周内分别为37.5%(3/8)、87.5%(7/8)、50%(4/8)和25%(2/8)。

图3 Reveal LINQTM存储数据记录下单个室早的电图

3 讨论

动态心电监测作为临床心电监测的常规手段已被广泛应用于动物疾病模型中的心律失常监测[6]。如何确保动态记录时的稳定性及持久性是长程心电监测过程中的关键问题[7-8]。针对实验动物的动态心电记录，当前存在的方法主要包括：多导电生理仪、BL420数字分析系统、动态心电图、植入式遥测技术等，但以上无创监测手段多要求动物麻醉状态下执行，且以上的有创监测手段植入过程中多伴随较大创伤及严重的术后并发症，这些缺点限制其进一步推广。

基于废弃的Reveal LINQTM特有的长程存储，微创植入等优势功能，我们推测废弃的Reveal LINQTM装置可进一步应用于动物实验研究中心律失常的监测。本研究结果证实：①装置植入安全性良好。心梗手术后接受Reveal LINQTM植入的8只SD大鼠术后感染等并发症发生率为0。②装置监测稳定性良好。设备植入后数据采集和分析完整地覆盖监测全程，且数据的记录不受动物活动状态的影响，植入4周后调取的所有数据完整可靠。③设备感知灵敏度良好。依据启动前的程序设定，应用于大鼠心电监测的Reveal LINQTM装置在260次/分范围内能有效感知室性心律失常信号。本研究中展示的心梗4周后室性心律失常负荷的变化趋势与既往研究较为一致[9-10]，进一步提示Reveal LINQTM可准确识别心梗后室性心律失常的发生。④设备重复使用性良好。Reveal LINQTM电池寿命为3年，相比于常规价格高昂的动态心电监测系统，本实验中采用的Reveal LINQTM均为临床病人中使用期限较短、剩余电量充足的废旧设备，无需成本，且可反复多次植入不同动物体内进行心电监测，具有较高的经济-效益比。⑤缩短研究者的工作时间。相比于Powerlab数据分析系统、动态心电图等监测系统，Reveal LINQTM智能的事件触发算法和无线传输功能确保了研究者无需在监测模型心电活动时局限于某一特定空间，大大缩短了研究者的工作流程和工作时间。

图4 Reveal LINQTM存储数据记录下成对室早/室早三连的电图

综上所述，本研究证实了废旧的Reveal LINQTM应用于动物模型长程心律失常监测中的潜力，其特有的经济适用，微创，便捷操作，提取方便，反复使用，长程记录等优势，实现了清醒状态下动物的实时心电监测，值得进一步推广。