大鼠同步心电图记录与有创血压测量

摘要

本文介绍了一种在实验大鼠中同步记录心电图和动脉内血压（BP）的实验装置，该方法可使用动物实验设施中的常规设备完成，适用于生理学或药理学研究，以探讨心血管医学中的致病机制或治疗机制。

摘要

在心血管生理学或病理生理学相关研究中，血压（BP）和心电图是基本的观测指标。针对心血管疾病模型、潜在心血管治疗靶点或药物制剂的研究，需要评估体动脉压和心率的变化。在无法获得或负担不起遥测系统的情况下，股动脉插管技术是一种获取动脉内压力波形记录和系统性血压测量的替代方法。该技术经济实惠，可在动物实验设施中使用常规设备完成。然而，有创动脉压记录需要对小动脉进行插管，这是一项具有挑战性的外科操作技能。本文提供了股动脉插管操作的分步实验方案。关键步骤包括数据采集系统的校准、组织解剖与股动脉插管，以及动脉插管系统的压力记录设置。同时包含了体表心电图记录的操作流程。我们还展示了来自正常血压和高血压大鼠的血压记录示例。本方案可实现系统性血压的可靠直接记录，并同步进行心电图监测。

引言

血压（BP）和心电图（ECG）是心血管生理学和医学的基本参数。实验动物模型已广泛应用于各种心血管疾病（如高血压性心力衰竭¹）的生物医学研究中，且可在实验大鼠中进行心电图记录和血压测量的操作。

在大鼠中测量血压（BP）有三种方法：动脉内插管法（有创）²、尾套体积描记法（无创）³和无线电遥测法（有创）。尾套体积描记法测量血压的可靠性可能受到记录过程中动物操作的影响。例如，在束缚和测量阶段同时发生的中心血压变化，尾套法往往会低估⁴。无线电遥测法被认为是监测清醒、自由活动动物血压和心率的最佳"金标准"技术⁵。然而，由于无线电遥测的硬件和软件成本较高，动脉内插管法也常被用作一种经济的替代方法。

动脉内插管需要较高的显微外科技术，但可获得真实的动脉压力波形。血压可通过插入桡动脉、股动脉或肱动脉的生理盐水填充导管进行记录。这种直接侵入性血压测量方法需要术前动物准备、麻醉、实验动物固定、组织分离和动脉插管的外科操作技能，并在采集测量数据前进行适当的校准。

啮齿类动物体表心电图与人类心电图相似。大鼠心电图包含P波、QRS复合波、T波....

方案

所有所述动物实验均经高雄医学大学机构动物照护与使用委员会批准。

1. 动物护理

1. 为避免因动脉尺寸较小导致插管困难，应使用体重超过200 g的大鼠。
2. 移除笼中饲料，使大鼠禁食过夜。
3. 可自由饮水，除非实验设计有特殊要求。

2. 实验准备

1. 准备以下材料：带齿镊子（图1A）、手术剪（图1B）、尖端精细的镊子（图1C、1D）、尖端成角的镊子（图1E）、血管夹（ bulldog 血管夹，图1F）、长约 20 cm 的丝线（图1G）、显微剪刀（图1H）、动脉内插管，一根无菌聚乙烯（PE）管，内径为 0.5 mm，外径为 0.9 mm，长度为 25–30 cm，连接至 26 G × 1/2’’ 针头（图1I），两个三通旋塞阀（

结果

我们从国家实验动物中心（中国台湾台北）购买了自发性高血压大鼠（SHR）和正常血压的Wistar-Kyoto（WKY）大鼠。所有动物均饲养在温度受控（20−22 °C）的设施中，自由饮水并饲喂标准饲料，光照/黑暗周期为12小时。

我们使用了六只47周龄的大鼠，在测量血压（BP）和心电图（ECG）之前对它们进行了称重。SHR和WKY大鼠心电图与血压同步记录的代表性图谱见图6。表1列出了血压和心率的各项参数。统计学（t）检验显示，SHR大鼠的收缩压（124.5 mmHg ± 15.1 mmHg）和平均血压（84.3 mmHg ± 5.0 mmHg）显著高于WKY大鼠（90.0 mmHg ± 7.5 mmHg 和 67.5 mmHg ± 5.0 mmHg）（P < 0.05）（表1）。

.......

讨论

有创动脉插管可实现对血压的高精度测量。该操作可使用聚乙烯管进行，无需使用昂贵的导管。有创血压测量还可同时与体表心电图记录同步进行。

该方法的主要学习难点在于插管小血管所需的实验操作技能。在经验丰富的操作者手中，股动脉插管的成功率可接近100%。建议在开展正式实验前进行充分练习 实验过程中一些值得注意的要点：（1）手术开始前务必确保动物已完全麻醉；（2）在切开动脉壁之前，应在暴露的动脉高位处使用动脉夹夹闭，以防止大量出血；（3）仅在动脉腹侧壁进行切口，避免损伤背侧壁；（4）稳定放置插管系统和心电图导联，有助于避免记录过程中出现运动伪影。

该操作可能的并发症包括手术分离过程中引起的出血。在成功且顺利的动脉插管过程中，出血量通常极微。在组织分离期间，若意外损伤股动脉、股静脉或其主要分支，则可能导致大出血。局部使用干净的棉球进行压迫即可止血。另一种导致大出血的原因是股动脉插管脱位。此种情况下，失血量通常较大，足以引起全身血压显著下降。此时，血压记录可提前终止。

遥测仪植.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
聚乙烯管	BECTON DICKINSON	427401	内径 0.5 mm，外径 0.9 mm
26 G x 1/2"" 针头	TERUMO	160426D
阿德森镊	TOP Line	12-540	12 cm（4.75"）长，直型，1×2 齿
布洛克道血管钳	Teleflex	357581	8 mm
计算机	AUSUS	X453M
外部模拟信号记录装置	iWorx	T5141538	可通过记录模块上的单个 iWire 输入，记录最多三个通道的 ECG、EMG 或 EEG 以及 GSR（皮肤电导）信号。
格拉费镊	AESCULAP 外科器械	BD312R	微型组织镊，弯型，带齿，105 mm，4 1/8
汞柱式血压计	Spirit	CK-101
压力传感器	iWorx	IworxBP100
塞姆肯镊	MEDE TECHNIK	10-104	100 mm
软件	LabScribe3
手术剪	HEBU	1714	14.5 cm 长
注射器（1 mL）	TERUMO	160426D
三通旋塞阀	Cole-Parmer	EW-30600-23
尖头镊	World Precision Instruments	504506	11 cm 长，尖端尺寸 0.1 × 0.06 mm
范纳斯剪	World Precision Instruments	500086	8.5 cm 长，直型，尖端尺寸 0.025 × 0.015 mm，7 mm 超细刀刃