大鼠心搏驟停復(fù)蘇后早期存活率相關(guān)因素的多因素分析*

鄒勤華，馬麗梅，袁慧琴，朱建良

(蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院急診科，江蘇蘇州 215000)

窒息是導(dǎo)致心搏驟停(cardiac arrest)常見的原因，大鼠窒息法心肺復(fù)蘇模型常常在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中被用來反映及研究心搏驟停和心肺復(fù)蘇[1]，由于實(shí)驗(yàn)操作相對簡單，復(fù)蘇成功率較高，可以形成明顯的心腦缺血性損害，為國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)廣泛采用[2-3]。有研究表明，在心肺復(fù)蘇期間及恢復(fù)自主循環(huán)(restoration of spontaneous circulation，ROSC)后，常合并生化指標(biāo)的異常，如酸中毒、電解質(zhì)紊亂、血糖異常等，這些改變可能有助于指導(dǎo)患者管理及對預(yù)后的判斷[4-5]。復(fù)蘇時限的管理，ROSC后氧合的調(diào)控，早期的心律分析，以及血管升壓藥的執(zhí)行方案等可能跟心搏驟?；颊叩拇婊盥氏嚓P(guān)，但也存在爭議[6-12]。本研究通過建立窒息法大鼠心搏驟停心肺復(fù)蘇模型，進(jìn)一步探討影響大鼠心搏驟停復(fù)蘇后早期存活的可能相關(guān)因素，如復(fù)蘇時間、初始心律、復(fù)蘇后電解質(zhì)、氧合情況、酸堿平衡等，為心搏驟停后早期預(yù)測、干預(yù)提供依據(jù)，以提高心搏驟停復(fù)蘇預(yù)后。

1 材料與方法

1.1材料 (1)動物：72只雄性清潔級SD大鼠(12～16周)，體質(zhì)量250～420 g；由上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限責(zé)任公司提供(許可證號：SCXK[滬]2012-0002)。(2)儀器設(shè)備：實(shí)驗(yàn)動物用呼吸機(jī)購自瑞沃德RWD407，MD3000/8生物信號采集系統(tǒng)購自安徽淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司，心肺復(fù)蘇機(jī)械裝置-實(shí)驗(yàn)用動物胸外按壓系統(tǒng)購自中山大學(xué)心肺復(fù)蘇研究所，飛利浦監(jiān)護(hù)儀購自荷蘭阿姆斯特丹飛利浦醫(yī)療器械公司。

1.2方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)分組 本實(shí)驗(yàn)采用前瞻設(shè)計觀察性研究的分析方法，72只雄性SD大鼠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，35只大鼠復(fù)蘇成功(即ROSC后維持30 min)，其中2只大鼠在復(fù)蘇后觀察期間(ROSC后2 h內(nèi))死亡，未納入本研究。將33只復(fù)蘇成功的大鼠分為兩組，24 h存活大鼠20只為存活組，24 h內(nèi)死亡大鼠13只為死亡組。

1.2.2模型制備 參照本實(shí)驗(yàn)室既往研究方法[13]。SD大鼠術(shù)前12 h禁食但不禁水，術(shù)前稱體質(zhì)量，給予戊巴比妥鈉45 mg/kg腹腔內(nèi)麻醉，備皮，仰臥位固定。經(jīng)口直視插入14號氣管鞘管，右股動脈置管監(jiān)測動脈壓，左股靜脈置管補(bǔ)充液體。皮下穿刺針電極持續(xù)記錄心電圖。手術(shù)中用加熱燈保持動物體溫(37.50±0.50)℃，持續(xù)監(jiān)測肛溫。操作完成后穩(wěn)定20 min，記錄大鼠血流動力學(xué)參數(shù)，留取動脈血?dú)夥治霾y量血乳酸(Lac)作為基線水平值。在大鼠呼氣末夾閉氣管插管，3～5 min后收縮壓(systolic blood pressure，SBP)可降至25 mm Hg以下。大鼠心搏驟停的定義為SBP低于25 mm Hg，并以此開始計算心搏驟停時間[13]。將動物心肺復(fù)蘇裝置的按壓柄置于大鼠胸骨中下1/3交界處，心搏驟停后無處理5 min后開啟胸外按壓裝置，給予胸外心臟按壓，按壓深度為大鼠胸廓前后徑的1/3，按壓頻率為200次/分。將氣管插管連接呼吸機(jī)予機(jī)械通氣(吸氧濃度100%，呼吸頻率100次/分，潮氣量8 mL/kg)。立即給予腎上腺素0.10 mg/kg及碳酸氫鈉1 mL/kg靜脈注射，若未能恢復(fù)竇性自主心律則繼續(xù)按壓，每3 min再次給予腎上腺素及碳酸氫鈉，ROSC定義為恢復(fù)室上性心律，平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)>60 mm Hg，維持10 min以上[14-15]。胸外心臟按壓時間超過20 min自主循環(huán)未恢復(fù)視為復(fù)蘇失敗。復(fù)蘇成功的動物連續(xù)監(jiān)測血流動力學(xué)，ROSC 30 min后再次記錄血流動力學(xué)參數(shù)并取動脈血查血?dú)夥治觯K醒后拔除氣管插管及動靜脈導(dǎo)管，觀察至ROSC后4 h，體征平穩(wěn)后放回籠中飼養(yǎng)。

1.2.3監(jiān)測指標(biāo) 記錄手術(shù)操作后20 min大鼠的MAP、心率(heart rate,HR)及動脈血?dú)庵笜?biāo)；心搏驟停后初始心律(心電靜止、心室顫動、無脈性電活動)，復(fù)蘇持續(xù)時間(指心肺復(fù)蘇開始計時至ROSC的時間)，以及誘導(dǎo)窒息后呼吸停止時間(從夾閉氣管導(dǎo)管開始計時)、心搏停止時間(以大鼠SBP低于25 mm Hg開始計時)，ROSC后30 min MAP、HR及動脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果：電解質(zhì)包括血鈉(Na+)、血鉀(K+)、血鈣(Ga2+)；氧合指標(biāo)包括氧分壓(PO2)、二氧化碳分壓(PCO2)、動脈血氧分壓/肺泡氣血氧分壓比值(PaO2/PAO2)、PaO2、氧飽和度(SaO2)；酸堿度指標(biāo)包括pH、血乳酸(Lac)、總二氧化碳(TCO2)；其他指標(biāo)包括血糖(GLU)、紅細(xì)胞比容(Hct)、血紅蛋白(Hb)。

2 結(jié) 果

2.1兩組大鼠心搏驟停前基線資料比較 33只大鼠納入研究，存活組20只，其中48 h內(nèi)死亡3只，其余大鼠均觀察至復(fù)蘇后7 d予處死。死亡組13只，其中2～6 h死亡2只，>6～12 h死亡4只，>12～18 h死亡3只，>18～24 h內(nèi)死亡4只。兩組大鼠復(fù)蘇前體質(zhì)量、MAP、HR，pH、PO2、PCO2、Lac及TCO2等基線資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組大鼠基線資料比較

2.2兩組大鼠復(fù)蘇后基礎(chǔ)指標(biāo)比較 兩組大鼠復(fù)蘇持續(xù)時間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-4.16，P=0.00)；而呼吸停止時間、心搏停止時間及ROSC 30 min后記錄的MAP、HR比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩組大鼠復(fù)蘇情況比較

2.3兩組大鼠心搏驟停后初始心律比較 本實(shí)驗(yàn)中大鼠心搏驟停后初始心律以無脈性電活動及心室停頓為主。初始心律表現(xiàn)為無脈性電活動或心電靜止在兩組中比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

2.4兩組大鼠復(fù)蘇后動脈血電解質(zhì)、氧合情況及酸堿度等比較 兩組大鼠ROSC后30 min存活組pH值明顯高于死亡組，兩組間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.57，P=0.00)；存活組Lac比死亡組明顯下降，且組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-2.87，P=0.01)。存活組TCO2高于死亡組，組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.52，P=0.02),見表4。

表3 兩組大鼠心搏驟停后初始心律比較[n(%)]

表4 兩組大鼠ROSC后30 min相關(guān)指標(biāo)的比較

3 討 論

心搏驟停是臨床最危重的急癥，隨著臨床指南的更新、急診醫(yī)療服務(wù)的完善及復(fù)蘇技術(shù)的不斷改進(jìn)，心搏驟停患者的存活率有所改善，但仍舊偏低。近年來影響心搏驟停患者存活率相關(guān)的研究仍舊是熱點(diǎn)，同時也存在不少爭議。

有臨床研究認(rèn)為復(fù)蘇持續(xù)時間超過10 min復(fù)蘇成功率迅速下降，一旦30 min以上下降更為迅速[16]。針對院內(nèi)心搏驟停患者的研究發(fā)現(xiàn)復(fù)蘇時間的延長似乎有助于提高存活率[17]。MATOS等[18]研究認(rèn)為復(fù)蘇持續(xù)時間是出院存活率及神經(jīng)功能預(yù)后的獨(dú)立影響因素，隨著復(fù)蘇持續(xù)時間的延長，存活率逐漸下降。GOTO等[19]在院外心搏驟?；颊叩难芯恐邪l(fā)現(xiàn)心肺復(fù)蘇持續(xù)時間與30 d后良好的神經(jīng)功能預(yù)后獨(dú)立相關(guān)，且復(fù)蘇時間越短，預(yù)示著更好的預(yù)后。心肺復(fù)蘇的臨床研究由于病因復(fù)雜，以及患者的差異較大，常存在較多混雜因素。本研究通過動物模型，可以獲得較好的均質(zhì)性，發(fā)現(xiàn)死亡組復(fù)蘇持續(xù)時間明顯較存活組延長，認(rèn)為復(fù)蘇持續(xù)時間為影響心搏驟停后大鼠早期存活的重要因素。神經(jīng)功能也是心搏驟?；颊哳A(yù)后的重要參考指標(biāo)，也是本課題后續(xù)研究的方向之一。

WANG等[20]研究認(rèn)為，心肺復(fù)蘇期間血清乳酸值與復(fù)蘇預(yù)后相關(guān)，到達(dá)急診時患者血Lac水平可以預(yù)測30 d死亡率，且獨(dú)立于其他疾病嚴(yán)重程度的評估[21]。JOUFFORY等[22]對于因急性冠狀動脈綜合征進(jìn)入重癥監(jiān)護(hù)的院外心搏驟?；颊哐芯亢蟀l(fā)現(xiàn)，復(fù)蘇后3 h后測定的Lac可以用于預(yù)測多器官衰竭的發(fā)生及21 h內(nèi)死亡率。心搏驟停與復(fù)蘇期間，心輸出量的嚴(yán)重下降及隨后的組織灌注減少，導(dǎo)致了不能有效維持氧輸送，使得酸性物資產(chǎn)生增加。組織缺氧及低灌注狀態(tài)下的無氧代謝，使得Lac、CO2及H+過度生成[23]。本研究中同時比較了復(fù)蘇后氧合情況及酸堿度的各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)pH、Lac、TCO2在兩組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

KREP等[24]通過動物實(shí)驗(yàn)研究了復(fù)蘇后腦血流恢復(fù)過程，通過磁共振(MR)彌散和灌注成像及MR波譜學(xué)分析發(fā)現(xiàn)在心搏驟停后20 min，缺血后的血流模式首先表現(xiàn)為30 min的高灌注，隨后是4 h的低灌注。邢學(xué)忠等[25]研究發(fā)現(xiàn)，MAP>62 mm Hg組的患者出院時腦功能評分無明顯改善,但是病死率明顯下降；認(rèn)為對于院內(nèi)心搏驟停的患者,復(fù)蘇時維持一定水平的MAP,可以改善患者24 h存活率和30 d病死率。本研究中存活組大鼠ROSC后30 min MAP高于死亡組，但組間比較未獲得明顯差異。改善復(fù)蘇后腦低灌流狀態(tài)，可能在一定程度上促進(jìn)預(yù)后，而復(fù)蘇后的酸中毒狀態(tài)也會削弱對于兒茶酚胺的利用，對血壓造成影響。

初始心律類型是決定復(fù)蘇成功與否的關(guān)鍵因素之一，據(jù)DORIAN等[26]報道，在院外心搏驟?；颊咧?，初始心律為心室顫動者比無脈性電活動或心電靜止者更容易復(fù)蘇成功，且與入院存活率相關(guān)。HERLITZ等[27]報道的年輕成人院外心搏驟停中心室顫動占17%，其1個月存活率為14.8%，并認(rèn)為救援人員到達(dá)時心律為心室顫動是增加生存機(jī)會的獨(dú)立預(yù)測因素。本研究中大鼠心肺復(fù)蘇初始心律以無脈性電活動及心電靜止為主。

綜上所述，本研究認(rèn)為，復(fù)蘇持續(xù)時間、高Lac血癥及代謝性酸中毒是早期死亡的重要影響因素，盡可能縮短復(fù)蘇持續(xù)時間，改善低灌注，糾正酸中毒應(yīng)有利于心搏驟停復(fù)蘇后的早期生存。