急性上呼吸道梗阻動(dòng)物模型制備與評(píng)價(jià)

姚國泉， 那 琦， 刁玉剛， 鞏 順， 郭 晨， 楊建常， 金 海

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院1.神經(jīng)外科；2.麻醉科，遼寧 沈陽 110016；3.解放軍第32683部隊(duì)，遼寧 沈陽 110000

環(huán)甲膜切開術(shù)是其他氣道管理措施均失敗后的最后選擇[1-3]。美軍在伊拉克與阿富汗戰(zhàn)爭中，上呼吸道梗阻為戰(zhàn)場第二大可預(yù)見性死因，約占其2001—2004年所有戰(zhàn)場死因的1.8%[4-5]。戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)傷救護(hù)委員會(huì)推薦環(huán)甲膜切開術(shù)作為一種挽救生命的急救措施。一項(xiàng)多中心前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，在戰(zhàn)場環(huán)境中，雖然環(huán)甲膜切開術(shù)占所有挽救生命急救措施的1.8%，但其失敗率高達(dá)18.0%[6]。本研究旨在建立上呼吸道梗阻動(dòng)物模型，供環(huán)甲膜切開急救技術(shù)的提供實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練和考核使用。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 選取12頭4～6個(gè)月齡健康長白豬為研究對(duì)象，體質(zhì)量80～90 kg，雌雄不限。實(shí)驗(yàn)前運(yùn)至實(shí)驗(yàn)場地適應(yīng)性馴養(yǎng)1周。將實(shí)驗(yàn)豬隨機(jī)分為A組與B兩組，每組各6頭。分別采用口內(nèi)置入充氣球囊(A組)與填塞棉球(B組)方法制備豬急性上呼吸道梗阻模型。12頭實(shí)驗(yàn)豬建模后由12名受訓(xùn)人員使用相同的器械行環(huán)甲膜切開術(shù)操作。分別于建模前(T0)、建模后(T1)、環(huán)甲膜切開后(T2)，記錄并比較兩組實(shí)驗(yàn)豬生命體征和血?dú)庵笜?biāo)。記錄兩組建模耗時(shí)、環(huán)甲膜切開術(shù)耗時(shí)和術(shù)中出血量。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)認(rèn)可。

1.2 研究方法

1.2.1 麻醉方法 術(shù)前禁食、禁水12 h。麻醉前備用搶救用具和藥品。經(jīng)豬耳后肌肉注射阿托品0.5 mg、安定10.0 mg、氯胺酮15.0 mg/kg基礎(chǔ)麻醉后，用24 G留置針在豬的下耳緣處建立靜脈通道并固定。使用0.9%氯化鈉250 ml、安定10.0 mg、氯胺酮500.0 mg復(fù)合持續(xù)靜脈滴注維持麻醉[7-8]。

1.2.2 造模方法 麻醉成功后，用肥皂水洗凈皮膚，豬仰臥位，四肢固定于手術(shù)臺(tái)固定架上并備皮。胸部貼電極片行心電監(jiān)護(hù)心率(heart rate，HR)、呼吸頻率(respiratory rate，RR)；舌尖處無創(chuàng)監(jiān)測(cè)血氧飽和度(oxygen saturation，SpO2)，采用頸動(dòng)脈穿刺置管監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)及抽取動(dòng)脈血行血?dú)夥治觥２捎枚鄥?shù)心電監(jiān)護(hù)儀持續(xù)監(jiān)測(cè)記錄兩組HR、RR、MAP、SpO2等指標(biāo)。A組實(shí)驗(yàn)豬填塞雙鼻孔后，口內(nèi)置入充氣球囊，逐漸向球囊內(nèi)充氣(圖1)。充氣過程中，觀測(cè)呼吸和SpO2變化，直到呼吸不暢，SpO2逐漸下降至90%。B組實(shí)驗(yàn)豬填塞雙鼻孔后，口內(nèi)逐漸填塞棉球(圖2)。填塞過程中，觀測(cè)呼吸與SpO2變化，直到呼吸不暢，出現(xiàn)SpO2逐漸下降至90%。環(huán)甲膜切開術(shù)操作過程參照伍金紅等[9]方法。術(shù)者左手拇指和中指固定環(huán)狀軟骨，食指觸摸環(huán)甲膜，右手握切開器手柄，水平方向在環(huán)狀軟骨上緣垂直刺入。然后刀片朝尾端旋轉(zhuǎn)90°，注意此時(shí)切口會(huì)有血滲出，換左手握住切開器手柄并內(nèi)收，右手將潤滑的彈性導(dǎo)芯置入氣管5～8 cm，置入后退出圓刀。彈性導(dǎo)芯套上5～6號(hào)充分潤滑的氣管導(dǎo)管，旋轉(zhuǎn)置入，氣囊充氣，退出彈性導(dǎo)芯。注意事項(xiàng)：環(huán)甲膜切開選擇環(huán)甲膜下緣(圖3)，避免損傷環(huán)甲動(dòng)脈、環(huán)甲肌、喉上神經(jīng)分支及環(huán)狀軟骨。氣管導(dǎo)管過粗或過軟均不易置入。

圖1 球囊阻塞 圖2 棉球阻塞 圖3 環(huán)甲膜切開后

1.2.3 模型評(píng)估 (1)生命體征：HR、RR、MAP、SpO2。(2)血?dú)夥治觯航?jīng)頸動(dòng)脈采血后，經(jīng)血?dú)夥治鰞x檢測(cè)pH值、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)、動(dòng)脈血氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)。(3)出血量計(jì)算：按照10 cm×10 cm的4層無紡紗布血液浸透的血量為10 ml的方法評(píng)估[10]。采用一種新的戰(zhàn)傷動(dòng)物模型評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)受試者對(duì)模型的應(yīng)用效果。指標(biāo)采用百分制評(píng)分，包括傷情真實(shí)感、模型標(biāo)準(zhǔn)化、造模難度、造模時(shí)間、造模工具、模型參數(shù)、動(dòng)物麻醉與倫理、模型推廣性、考核要素和訓(xùn)練效果共10個(gè)項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目滿分10分：好8～10分；及格5～7分；差1～4分。受訓(xùn)人員在救治訓(xùn)練后進(jìn)行打分。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同時(shí)間點(diǎn)生命體征比較 T0、T1、T2時(shí)，兩組HR、RR、MAP、SpO2比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與T0時(shí)比較，兩組T1時(shí)的HR、RR、MAP均升高，SpO2均降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與T1時(shí)比較，兩組T2時(shí)的HR、RR、MAP均降低，SpO2均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2 兩組不同時(shí)間點(diǎn)血?dú)庵笜?biāo)比較 T0、T1、T2時(shí)，兩組pH值、PaCO2、PaO2比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與T0時(shí)比較，兩組T1時(shí)的PaCO2均升高，PaO2均降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與T1時(shí)比較，兩組T2時(shí)的PaCO2降低，PaO2均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 兩組建模耗時(shí)、環(huán)甲膜切開術(shù)耗時(shí)及術(shù)中出血量比較 B組建模耗時(shí)多于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組環(huán)甲膜切開耗時(shí)與術(shù)中出血量比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組建模耗時(shí)、環(huán)甲膜切開術(shù)耗時(shí)及術(shù)中出血量比較

2.4 兩組動(dòng)物模型評(píng)價(jià)指標(biāo)得分比較 兩組動(dòng)物模型各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)得分比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表4。

3 討論

對(duì)基層醫(yī)師和衛(wèi)生員進(jìn)行戰(zhàn)傷急性上呼吸道梗阻救治培訓(xùn)十分必要。建立緊急氣道的常用方法包括環(huán)甲膜穿刺術(shù)、環(huán)甲膜切開術(shù)、環(huán)甲膜穿刺反向引導(dǎo)氣管切開術(shù)和氣管切開術(shù)等。Cook等[11]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)甲膜穿刺失敗率高達(dá)63%。陳猶白等[12]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)甲膜切開術(shù)建立緊急氣道的時(shí)間最短為(86±12)s。有效的培訓(xùn)可提高環(huán)甲膜切開成功率及縮短切開時(shí)間。美軍在環(huán)甲膜切開術(shù)培訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)如下問題：(1)有限的解剖學(xué)知識(shí)；(2)缺乏動(dòng)手訓(xùn)練(尤其是嚴(yán)峻環(huán)境中的訓(xùn)練)；(3)不標(biāo)準(zhǔn)的操作流程；(4)較差的訓(xùn)練模型；(5)有限的復(fù)習(xí)訓(xùn)練[13-16]。有研究顯示，豬喉與人類的解剖結(jié)構(gòu)相似，環(huán)甲膜、會(huì)厭、甲狀軟骨、環(huán)狀軟骨和氣管與人類喉部組織結(jié)構(gòu)大小接近，而且環(huán)甲膜穿刺突破感與人體相似[1-3]。因此，采用切除豬喉多余組織，保留會(huì)厭、聲門、甲狀軟骨、環(huán)甲膜、環(huán)狀軟骨和氣管等組織建立練習(xí)環(huán)甲膜穿刺和切開的動(dòng)物模型。

本研究結(jié)果顯示：與T0時(shí)比較，兩組T1時(shí)的HR、RR、MAP均升高，SpO2均降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與T1時(shí)比較，兩組T2時(shí)的HR、RR、MAP均降低，SpO2均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這提示，兩組造模方法均有效。本研究結(jié)果顯示，B組建模耗時(shí)多于A組，兩組環(huán)甲膜切開耗時(shí)與術(shù)中出血量無明顯差異。這提示，兩組造模均為無創(chuàng)造模方法。本研究結(jié)果還顯示：兩組動(dòng)物模型各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)得分比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；模型標(biāo)準(zhǔn)化與考核要素評(píng)分均<9分。這提示，受訓(xùn)人員對(duì)模型的標(biāo)準(zhǔn)化和考核要素方面應(yīng)用效果較差。本研究存在一定不足之處：受樣本量限制，僅選取有培訓(xùn)經(jīng)歷的軍醫(yī)參訓(xùn)，如接受其他人員參與，可能會(huì)出現(xiàn)不同的研究結(jié)果[17-18]；本研究環(huán)境缺乏嚴(yán)峻的戰(zhàn)斗壓力和環(huán)境干擾，如噪音、時(shí)間壓力、帶有彩色戰(zhàn)術(shù)照明的燈光等，逼真的戰(zhàn)場環(huán)境可能會(huì)影響研究結(jié)果[19-20]。

綜上所述，本研究成功建立豬急性上呼吸道梗阻動(dòng)物模型，該模型能夠基本滿足環(huán)甲膜切開術(shù)訓(xùn)練和考核需求。