标准化猪心室颤动模型与高级心脏生命支持

摘要

心肺复苏和除颤是治疗由心室颤动引起的心脏骤停的唯一有效治疗手段。本模型提供了一种标准化的方案，用于在猪模型中诱导、评估和治疗这种生理状态，从而提供一种临床方法，并具有多种数据采集和分析的机会。

摘要

无论病因如何，心脏骤停后的 cardiopulmonary resuscitation（心肺复苏）都是医院和院前急救环境中经常遇到的医疗紧急情况。在人体中开展前瞻性随机对照试验设计困难，且存在伦理上的不确定性，导致目前缺乏循证医学支持的治疗方法。本报告中介绍的模型在大型动物模型中标准化地模拟了心脏骤停最常见的病因之一——心室颤动。该模型可在临床高度模拟的条件下实现可重复的观察和多种治疗干预，从而有助于产生更高质量的证据，并最终为改进临床治疗提供可能。

引言

心脏骤停和心肺复苏（CPR）是医院病房以及院前急救人员场景中经常遇到的医疗急症^1,2。尽管已有大量研究致力于明确该情况下的最佳治疗方案^3,4,5,6，但由于缺乏前瞻性随机对照试验，国际指南和专家建议（如ERC和ILCOR）通常依赖于低等级证据^3,4,5,7,8,9。这部分原因在于对人类试验中采用随机复苏方案存在明显的伦理顾虑¹⁰。然而，这也可能反映出在面对危及生命且高压力的情境时，严格遵循方案的依从性不足^11,12

方案

本方案中的实验已获得州及机构动物护理委员会（德国莱茵兰-普法尔茨州科布伦茨地区检验局，主席：Silvia Eisch-Wolf 博士；批准号：G16-1-042）的批准。实验实施遵循 ARRIVE 指南。本方案共纳入7只雄性猪（sus scrofa domestica），平均体重为 30 ± 2 kg，年龄为 12–16 周。

1. 麻醉、插管和机械通气^13,14

1. 尽可能将动物维持在其正常环境中，以尽量减少应激。在预定实验开始前6 h禁食，以降低误吸风险，但不禁水。
2. 使用氯胺酮（4 mg/kg）和阿扎哌隆（8 mg/kg）混合溶液，通过肌肉注射针头（20 G）在猪的颈部或臀部肌肉注射进行镇静。注射后将动物置于圈舍内静置，避免干扰，直至镇静起效（15–20 分钟）。
   警告：处理动物时必须佩戴手套。
3. 将已镇静的动物转运至实验室，转运时间不应超过有效镇静时长（此处为30-60分钟）。
4. 监测外周血氧饱和度（SpO₂）₂用夹在尾巴或耳朵上的传感器。
5. 使用酒精消毒剂在耳缘静脉穿刺前对皮肤进行消毒。先喷洒消毒区域，擦拭1次，再次喷洒，然后让消毒剂自然干燥。
6. 通过静脉注射芬太尼（4 µg/kg）给予镇....

结果

在七头猪中诱导心脏骤停。四头猪（57%）在心肺复苏后恢复了自主循环，平均需要 3 ± 1 次双相波除颤。健康且麻醉充分的猪在整个实验过程中应保持仰卧位，无寒战及躁动迹象。在诱发心室颤动前，平均动脉血压不应低于 50 mmHg¹⁸。为获得最佳实验结果，可进行血气分析，并将包括温度在内的所有指标调整至正常范围。

若将起搏导管置于正确位置，其应开始影响心脏节律。这可能导致期前收缩、心动过速以及各种室性和室上性心律失常。当出现以下情况时，可判定为心脏停搏：1）心电图显示心室颤动；2）动脉导管未测到心输出量或压力波动（图1）。若此状态在发生器关闭后仍持续存在，则颤动很可能不再自行终止¹⁷。

讨论

我们课题组此前已描述过猪模型麻醉中存在的一些主要技术问题^13,14。这些问题包括必须严格避免动物遭受应激和不必要的疼痛、气道管理过程中可能出现的解剖学难题，以及特定的人员配置要求¹⁹。

此外，超声引导下导管置入术的优势此前已有阐述，该方法仍是避免操作过程中血管损伤的首选方案。然而，只有经过专业培训的人员才能使用该技术，以确保发挥其优势²⁰。对于本实验模型，必须强调，电频率发生器以及除颤器的操作仅可由经过专门培训的人员进行，或在其直接监督下实施。在开展此类实验时，若缺乏足够的专业技能，可能导致严重伤害，甚至危及生命。

正确放置起搏导管并诱发心室颤动可能较为困难，有时需要重新插入导管或调整刺激频率。在重新定位或拔出导管时，应首先放空球囊，以防止造成内部损伤以及导管本身的损坏。若需调整频率，应将导管置于心肌附近以监测心电图.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
1 M 氯化钾溶液ösung 7,46% 20ml	Fresenius, Kabi Deutschland GmbH		氯化钾
去甲肾上腺素 1mg/ml 25 ml	赛诺菲-安万特德国有限公司		去甲肾上腺素
阿曲库铵 Hikma 50 mg/5 ml	Hikma Pharma GmbH，马丁斯里德		阿曲库铵
BD Discardit II 注射器 2,5,10,20 ml	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga，西班牙		注射器
BD Luer Connecta	Becton Dickinson Infusion Therapy AB，赫尔辛堡，瑞典		三通止流夹
BD Microlance 3 20 G	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga，西班牙		导管
CorPatch Easy 电极	CorPuls，德国考弗林		除颤器电极
Corpuls 3	Corpuls，Kaufering，德国		除颤器
Datex Ohmeda S5	GE Healthcare Finland Oy，赫尔辛基，芬兰		血流动力学监测仪
恩格斯特öm Carestation	GE Healthcare，美国麦迪逊		呼吸机
芬太尼-杨森 0.05 mg/ml	扬森-西拉格有限公司，诺伊斯		芬太尼
Fü搅拌棒，直径 4.3	Rüsch		气管插管导引器
Incetomat-线 150 cm	Fresenius, Kabi Deutschland GmbH		灌注管路
Ketamin-Hameln 50mg/ml	哈梅尔恩制药有限公司		氯胺酮
喉镜	Rüsch		喉镜
logicath 7 Fr 三腔 30 cm 长	Smith- Medical Deutschland GmbH		中心静脉导管
LUCAS-2	Physio-Control/Stryker，雷德蒙德，华盛顿州，美国		胸外按压装置
Masimo Radical 7	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 美国		外周血氧饱和度
Neofox 氧传感器 300 微米光纤	海洋光学，佛罗里达州拉戈，美国		超快pO2测量
Ölsä油酸 醇重 磷酸盐欧洲标准 美国国家处方集 C18H34O2 M0282,47g/mol 密度 0,9	德国达姆施塔特 Applichem GmbH		油酸
原装 Perfusor 注射器 50 ml，鲁尔锁扣	德国 B.Braun Melsungen AG		灌注器注射器
Osypka pace，110 厘米	Osypka Medical GmbH，德国莱茵费尔登-赫滕		起搏/除颤导管
PA-导管 Swan Ganz 7.5 Fr 110 cm	美国加利福尼亚州尔湾市 Edwards Lifesciences LLC		PAC
8.5 和 9 Fr 带止血阀/侧孔的经皮鞘管导入套装，10 cm	Arrow国际公司，宾夕法尼亚州雷丁，美国		导入鞘
Perfusor FM Braun	德国 B.Braun Melsungen AG		注射泵
丙泊酚 2% 20 mg/ml（50 ml 瓶装）	Fresenius, Kabi Deutschland GmbH		丙泊酚
Radifocus 导引器 II，5-8 Fr	日本东京 Terumo Corporation		导入鞘
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6 / 6.5 / 7.0 mm	Teleflex Medical Sdn. Bhd，马来西亚		气管插管
带固定翼的塞丁格针ü凝胶	Smith- Medical Deutschland GmbH		塞丁格导管
Sonosite Micromaxx 超声系统	美国华盛顿州博瑟尔 Sonosite 公司		超声
不锈钢Macintosh喉镜öße 4	Welch Allyn 69604		喉镜片
Stresnil 40mg/ml	礼来德国有限公司，Elanco动物保健部门		azaperone
Vasofix Safety 22G-16G	德国 B.Braun Melsungen AG		静脉导管
Voltcraft 型号 8202	Voltcraft，德国黑尔绍		示波器/函数发生器