小型豬體外循環下心臟手術的麻醉

李慧先，邵燕斌，張艷麗，張東亞

（清華大學第一附屬醫院麻醉科，北京 100016）

小型豬在解剖結構和生理上與人類有諸多的相似［1］，因此近年來被越來越多地作為實驗動物應用于各種臨床研究，其中包括在外科手術中。但其麻醉仍處于較不成熟的階段，尤其是手術要求較高的麻醉。本研究旨在進一步研究高要求的小型豬手術的麻醉，對其麻醉方法作進一步的完善。我院動物實驗室于2008年1月～2010年2月在體外循環（CPB）下完成小型豬自體心包片三尖瓣置換術34例，其麻醉方法及效果如下。

1 材料和方法

1.1 材料

實驗用小型豬34頭（動物合格證號：SYXK（京） 2006-0009中國農科院提供），雌雄不計，月齡（6.5± 0.6）月，體重（31.0±2.9）kg。術前禁食12 h，禁飲8 h。本實驗方案經本單位倫理委員會批準后實施。

1.2 麻醉及手術過程

術前臀部肌注3％戊巴比妥鈉（20～30） mg/kg，氯胺酮3～7 mg/kg，咪唑安定0.2～0.5 mg/kg，阿托品0.5 mg進行基礎麻醉，觀察（5～15）m in，起效后，即豬安靜倒地，拖拽無反應時，將其仰臥位放置于手術臺上，四肢捆綁固定。連接心電監護，開放耳緣靜脈，以胸骨牽開器撐開上下頜，順舌面置入成人大號喉鏡至舌根處，挑起會厭，暴露聲門，插入ID（6.5～7.0）mm單腔氣管導管（Tyco）（28～30）cm，聽診雙肺呼吸音對稱，固定牙墊，連接麻醉機（Drager公司，德國），潮氣量（8～10）m L/kg，呼吸頻率（12～18）次/m in，吸呼比1∶（1.5～2），吸入氧濃度100％，吸入1％～2％異氟醚，同時靜注哌庫溴胺（阿端）（0.1～0.15） mg/kg，芬太尼5μg/kg。以20 GA穿刺針（BD Angiocath）經隱動脈穿刺置管，連接壓力換能器（DeltranⅡ），測量動脈壓；于胸骨上方氣管右側切開皮膚，鈍性分離至右頸內靜脈，直視下做靜脈穿刺，置入5.5F三腔靜脈管（深圳益心達醫療器械有限公司）（6～7）cm，靜脈處縫荷包固定并于皮膚處固定，連接壓力換能器，測量中心靜脈壓。備皮、消毒、鋪單后開始手術。胸骨正中開胸，打開心包并取部分心包備用，升主動脈、上下腔靜脈插管建立體外循環，切開右心房，剪下正常三尖瓣葉，代之以自體心包片，恢復自身血液循環后止血關胸。術中麻醉用藥：分別于切皮、體外循環（CPB）前、CPB后靜注咪唑安定（0.1～0.2） mg/kg、芬太尼5μg/kg、哌庫溴胺0.15 mg/kg，CPB前后持續吸入1％～2％異氟醚，根據手術持續時間及CPB時間間斷靜注咪唑安定、芬太尼及哌庫溴胺。閉胸骨后停止吸入麻醉。術畢換麻醉機為呼吸機（Siemens 900-C-I），待呼吸恢復后拔除氣管導管及動脈管。拔管后24 h允許進食進飲，根據進食情況決定拔除中心靜脈時間，觀察并送回飼養基地繼續飼養。

1.3 觀察項目

①生命體征、血流動力學指標：平均動脈壓（MAP）），心率（HR），中心靜脈壓（CVP）；記錄時間點：動靜脈監測建立后（T0）、切皮后（T1）、CPB前（T2）、CPB 10 m in（T3）、CPB 30 m in（T4）、CPB結束前10 m in（T5）、CPB后10 m in（T6）、關胸后（T7）；②動脈血氣分析：pH值，氧分壓（PO2），二氧化碳分壓（PCO2），血紅蛋白含量（Hb），K+，Ca+，血糖（Glu），乳酸（Lac），堿剩余（BE）；③記錄基礎麻醉用藥量，基礎麻醉起效時間，術中靜脈麻醉藥用量，血管活性藥用量，麻醉時間，CPB時間，呼吸機輔助時間；④統計3 d存活狀況，1周存活狀況。

1.4 麻醉效果評估

①基礎麻醉：Ⅰ級：4～5分，起效迅速，呼吸平穩，無缺氧，拖拽無反應，插管順利，有或無嗆咳反射，無體動反抗；Ⅱ級：2～3分：起效迅速，呼吸不平穩，可見鼻頭紫紺等缺氧表現，拖拽無反應，插管順利，有或無嗆咳反射，無體動反抗；Ⅲ級：0～1分，起效緩慢，拖拽有反抗，不能插管，需追加基礎麻醉藥才能達到I級或Ⅱ級狀態。②全麻維持：Ⅰ級：4～5分，血壓、心率平穩（變化率＜30％T0），肌松良好，術中無體動、膈肌抽動及眼征；Ⅱ級：2～3分，血壓、心率變異率＞30％，術中出現膈肌抽動、體動或眼征③Ⅲ級：0～1分，血壓、心率變化率＞50％或不易維持，術后呼吸無力需拮抗藥拮抗才能恢復肌力。

1.5 統計學方法

2 結果

實驗共用小型豬34只，其中停跳組18只，非停跳組16只，全部34只小型豬均順利完成手術、脫離體外循環。小型豬的一般狀況（如年齡、體重），麻醉狀況（基礎麻醉起效時間，麻醉維持時間，體外循環時間，呼吸機輔助時間）等見表1，術中用基礎麻醉、麻醉維持用藥量及血管活性藥用量見表2，各期血流動力學狀況見表3，動脈血氣分析見表4。

表1 一般狀況、麻醉狀況、存活率Tab.1 General condition，anesthesia status and survival rate of the m inipigs

表2 麻醉藥及血管活性藥用量（±s）Tab.2 The dosages of anesthetics andvasoactive drugs（±s）

表2 麻醉藥及血管活性藥用量（±s）Tab.2 The dosages of anesthetics andvasoactive drugs（±s）

注：*表示兩組比較，P＜0.05Note：*Standstill group vs.parallel group，P＜0.05

項目Variable停跳組cardiac arrest group非停跳組Parallel group基礎麻醉用藥Basal anesthetics麻醉維持Anesthesia maintenance血管活性藥Vasoactive drugs氯胺酮（mg/kg） Katemin（mg/kg）5.4±1.0 5.3±0.9咪唑安定（mg/kg） Midazolam（mg/kg）0.35±0.10 0.37±0.10戊巴比妥鈉（mg/kg） Pentobarbital sodium （mg/kg） 26.5±2.1 26.8±2.0咪唑安定（mg/kg） Midazolam（mg/kg）0.72±0.09 0.75±0.09芬太尼（μg/kg） Fentanyl（μg/kg）40.3±3.0 42.4±4.3哌庫溴胺（mg/kg） Pipecurium bromide （mg/kg） 0.52±0.10 0.51±0.15腎上腺素（μg/kg） Epinephrine（μg/kg）5.9±1.5 4.9±1.2*異丙腎上腺素（μg/kg） Isoprenaline（μg/kg）5.5±1.2 4.4±1.1*

表3 血流動力學狀況（±s）Tab.3 The Hemodynamic conditions of theminipigs（±s）

表3 血流動力學狀況（±s）Tab.3 The Hemodynamic conditions of theminipigs（±s）

參數Variable T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7停跳組Cardiac arrest group MAP（mmHg）99±14 91±16 81±13 58±10 65±7 80±11 86±14 92±15 HR（次/min）114±16 102±12 114±13 — — 81±9 98±9 105±13 CVP（mmHg）8.6±1.0 8.2±1.2 7.3±1.0 — — — 6.9±1.2 8.1±0.8非停跳組Parallel group MAP（mmHg）96±15 93±18 81±16 56±9 63±7 80±12 89±13 95±17 HR（次/min）111±14 104±12 111±15 81±14 63±7 83±8 100±10 107±12 CVP（mmHg）8.7±1.0 8.4±0.8 7.4±1.0 — — —7.0±1.1 8.0±0.7

表4 血氣分析（±s）Tab.4 The Resultsof blood gas analysis in the m inipigs（±s）

表4 血氣分析（±s）Tab.4 The Resultsof blood gas analysis in the m inipigs（±s）

參數variable停跳組Cardiac arrest group非停跳組Parallel group T0T2T4T6T0T2T4T6 PH7.49±0.047.44±0.057.39±0.037.38±0.027.48±0.057.43±0.047.40±0.037.39±0.02 PaO2 （mmHg）38.8±3.135.3±3.038.5±3.035.9±3.138.4±3.135.0±3.238.9±2.936.1±2.7 PaO2 （mmHg）224.5±39.5243.8±49.7132.6±31.8189.9±51.9220.9±39.7249.9±50.8137.8±30.6198.0±52.2 Hb（g/dL）11.3±0.710.7±0.77.1±0.68.7±0.511.4±0.810.8±0.67.0±0.58.5±0.4 K+ （mmol/L）4.33±0.453.72±0.344.43±0.513.68±0.224.41±0.533.69±0.344.57±0.513.72±0.25 Ca++ （mmol/L）1.68±0.371.30±0.341.47±0.401.99±0.531.65±0.381.32±0.321.52±0.452.06±0.45 GLU （mg/dL）97±15107±13115±13133±1796±15108±13118±15127±16 Lac （mmol/L）1.4±0.51.4±0.53.0±1.13.4±0.71.4±0.51.3±0.42.9±1.03.3±0.7 BE-0.5±1.2-0.4±1.8-1.3±2.2-2.8±1.6-0.6±1.3-0.4±1.9-1.6±2.2-2.6±1.7

3 討論

實驗中把小型豬分為體外循環下停跳組和非停跳組兩組以觀察停跳與非停跳對小型豬循環系統的影響，從實驗結果看，停跳組體外循環時間、麻醉維持時間、呼吸機支持時間長于非停跳組，P＜0.05，有統計學意義，這與心臟停跳與復蘇需一定時間有關；停跳組體外循環后腎上腺素與異丙腎上腺素的用量也高于非停跳組，P＜0.05（P=0.048），有統計學意義；非停跳組在麻醉維持中靜脈麻醉藥用量略高于停跳組，但P＞0.05，無統計學意義。在血流動力學方面，即小型豬術中平均動脈壓、心率、中心靜脈壓方面，兩組數據結果間差異無顯著性。實驗監測T0、T2、T4、T6四時間點的血氣結果兩組間無顯著差異。麻醉效果方面，停跳組（18例）在基礎麻醉時14例為I級，效果滿意；1例出現藥物過量，呼吸抑制，麻醉效果Ⅱ級；3例出現藥量不足，需追加基礎麻醉藥量，麻醉效果III級。非停跳組（16例），基礎麻醉中14例為Ⅰ級，效果滿意；2例藥量需追加藥量，麻醉效果Ⅲ級。麻醉維持期間，血流動力學平穩（各觀察點血壓、心率變化＜30％T0，CPB期間除外），停跳組16例效果滿意，非停跳組14例效果滿意，兩組各有2例因藥量不足于術中出現膈肌抽動或體動，麻醉效果II級。存活狀況方面，34例實驗用小型豬中僅一例術后3 d內死亡，考慮與手術創傷有關，存活率97.1％。

與犬等大型實驗動物相比，小型豬易獲取、易飼養、成本低，解剖結構及生理與人類相似［1］，適用于諸如心臟手術［2-4］、器官異體移植術［5］等外科復雜手術的研究。然而與保留自主呼吸的簡單手術研究相比，心臟手術及術中體外循環的應用要求更深的麻醉深度、機械通氣及精確的循環監測。在解剖上，小型豬有其自身特點，其門齒與咽喉部距離較長，舌長，插管時需將其上下頜以牽開器撐開固定，舌拖至左側口角外以清空視野，同時需要用成人大號（5號）喉鏡片才能將其會厭挑起，顯露聲門。在我院實驗所采取的仰臥、頭極度后仰位下可見小型豬門齒與聲門間位置平直斜向上，聲門位置高，需將氣管導管理直以便于置入。小型豬后肢隱動脈發達，位置相對較表淺、易觸及，可行動脈穿刺測壓［7，8］；小型豬頸部脂肪厚，頸內靜脈位置深，穿刺困難，我院在實驗中采取頸部氣管旁切開，鈍性分離皮下組織后，直視下行頸內靜脈穿刺置管。在麻醉用藥方面，傳統的戊巴比妥復合麻醉用藥劑量與麻醉深度之間的關系不易掌控，較長時間的復雜手術中大量應用常因藥物對心血管系統的抑制而導致實驗動物的循環不穩定［6］，不能滿足手術要求，我院在以小型豬作為實驗動物的三尖瓣自體心包片置換術中除在基礎麻醉中應用一定量的戊巴比妥外，主要以目前臨床常用藥物如異氟醚［9］、咪唑安定、芬太尼［10］、哌庫溴胺等為主行靜吸復合全麻，在麻醉深度、肌松、循環穩定性及呼吸的控制方面均能達到手術要求，效果好，麻醉并發癥少，手術后存活率高。麻醉過程中我們發現，小型豬在單位體重靜脈藥用量上明顯高于人類［1］，這與小型豬脂肪組織占體重比例較高，藥物分布容積大，藥物代謝快有關。另外實驗中無論停跳組還是非停跳組，小型豬在體外循環后均出現心率慢、心肌收縮無力、血壓低等情況，應用山莨菪堿、鈣劑、多巴胺等常規血管活性藥物效果不佳，循環不易維持，需持續泵入一定量的異丙腎上腺素和腎上腺素才能維持循環穩定［11］，其中停跳組腎上腺素及異丙腎上腺素用量在（0.12～0.05）μg/kg·min之間，非停跳組用量在（0.10～0.03）μg/kg·m in之間，停跳組用藥總量高于非停跳組（表2），統計學上差異有顯著性，分析原因，主要與停跳對心肌舒縮功能影響較大，其恢復所需時間長，需血管活性藥支持多于非停跳組有關。綜上所述，小型豬體外循環心臟手術中要取得滿意的麻醉效果除需精確地調控麻醉藥用量外，還需合理地選用血管活性藥。

［1］鄧小明，朱科明.常用實驗動物麻醉（M（.上海第二軍醫大學出版社，2001：191-195.

［2］Hubert MB，Salazkin I，Desjardins J，et al.Cardiopulmonary bypass surgery in swine：a research model［J］.JExp Anim Sci，2003，43：135-149.

［3］Li D，Ren BH，Shen Y，et al.A Swine model for long-term evaluation of prosthetic heart valves［J］.ANZ J Surg.2007，77：654-658.

［4］Duke EC，Vincent KH，Wen C，et al.Studies in the physiology of cardiopulmonary bypass using a swine model.In：Swindle MM，Moddy DC，Phillips LC.（eds.）.Swine as Models in Biomedical Research［M］，Iowa State University Press，1992：185-197.

［5］黃河，楊天德，楊勇等.小型豬胰腺十二指腸移植術中的麻醉管理［J］.四川動物，2003，22（3）：180-182.

［6］Strom J，Haggmark S，Reiz S，et al.Cardiovascular effects of pentobarbital in pigs，and the lack of response to naloxone in pentobarbital induced circulatory failure［J］.Acta Anaesthesiol Scand.1987，31：413-416.

［7］朱星紅，蘇炳銀，應大君.版納微型豬近親系解剖組織學［M］.北京：高等教育出版社，2004：3：80.

［8］馮如泉，肖福順，李牧，陳光.中國農大小型豬經隱動脈股動脈穿刺方法［J］.實驗動物學，2009，26（2）：54-56.

［9］汪洋，王承利，張賀.異氟醚吸入麻醉在巴馬小型豬中的應用［J］.中國比較醫學雜志，2010，20：38-40.

［10］楊國平，唐成春，張建橋，等.芬太尼、司可林與戊巴比妥鈉復合麻醉在急性心梗豬模型的應用［J］.中國比較醫學雜志，2007，17：154-157.

［11］柳德斌，邵燕斌，欒秀姝，等.小型豬體外循環手術中的麻醉管理［J］.山東醫藥，2009，49：30-32.