植入式心電事件監(jiān)測儀在心肌梗死大鼠室性心律失常監(jiān)測中的應(yīng)用*

孫華鑫 張玲 賈索爾·肖克熱提 蘆顏美 馬嵋 董震宇 李鍇 周賢惠 周祁娜 湯寶鵬

SD大鼠(Sprague Dawley rat)作為經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型已被廣泛應(yīng)用于心律失常方向的科學(xué)研究，如心房顫動(dòng)模型、心肌梗死(簡稱心梗)后室性心律失常模型、慢性心力衰竭心臟性猝死模型等。動(dòng)物模型的長程心電監(jiān)測，尤其是動(dòng)物清醒狀態(tài)下的實(shí)時(shí)心電監(jiān)測一直是實(shí)驗(yàn)過程中難以解決的問題，已有的植入式遙測系統(tǒng)(DSI)的推廣因其價(jià)格高、壽命短、植入創(chuàng)傷大等缺點(diǎn)被進(jìn)一步制約。植入式心電事件監(jiān)測儀(Reveal LINQTM)作為新型心律學(xué)監(jiān)測裝置，具有體積小、電池容量充足、微創(chuàng)植入、長程監(jiān)測傳輸儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，其特有的自動(dòng)存貯、手動(dòng)開啟模式有效提高了臨床上隱匿性心律失常的檢出[1-3]，但在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中尚未應(yīng)用?；赗eveal LINQTM的諸多優(yōu)勢功能，筆者擬探討應(yīng)用廢舊的Reveal LINQTM監(jiān)測心梗大鼠室性心律失常發(fā)生的可行性。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和術(shù)前準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：10只SPF級(jí)SD大鼠，雄性，體重230～250 g，購置于新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心，飼養(yǎng)于新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物飼養(yǎng)基地，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行于新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，環(huán)境室溫20～23℃，空氣濕度40%～60%，喂養(yǎng)采用大鼠普通顆粒飼料和普通飲用水，控制明暗光照各12 h / 天。儀器及藥品準(zhǔn)備：多道電生理儀(LEAD7000，四川錦江電子科技有限公司)、動(dòng)物呼吸機(jī)(HX-300S型，成都泰盟軟件有限公司)、手術(shù)燈、鼠用固定泡沫磚、曲別針、開胸器、5 ml注射器、止血鉗、眼科剪、6-0普理靈縫合線(美國強(qiáng)生)、戊巴比妥鈉注射液 (2 g/100 ml，生理鹽水)，阿托品(1支：0.5 mg/1 ml)。植入裝置準(zhǔn)備：插入組件、切開工具、Reveal LINQTM(Medtronic, RLA763014S)及攜帶監(jiān)測裝置。Reveal LINQTM裝置可通過自動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)置向Medtronic CareLink網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸記錄資料。二次使用的Reveal LINQTM系統(tǒng)配件經(jīng)清潔、干燥處理、環(huán)氧乙烷滅菌消毒后以備用[4]，采用美敦力體外起搏程控儀(2090 Medtronic Programmer)以“Shipping mode”模式行參數(shù)程控。

1.2心梗模型的建立 全部外科操作均在無菌條件下執(zhí)行。大鼠麻醉后取右側(cè)臥位，選用曲別針將其固定于泡沫磚，常規(guī)消毒鋪巾。啟動(dòng)LEAD7000多道電生理儀和動(dòng)物呼吸機(jī)，連接肢體導(dǎo)聯(lián)記錄術(shù)中心電活動(dòng)，手動(dòng)調(diào)整呼吸機(jī)潮氣量數(shù)值為8。于胸骨左緣第四肋間距胸骨柄0.5～1 cm處縱向切開皮膚，逐層鈍性分離皮下組織，選用眼科剪打開壁層胸膜，放置開胸器于第三肋間充分暴露心前區(qū)視野，采用6-0縫合線于心大靜脈間、左心耳下0.1 cm處結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支。結(jié)扎完成后，逐層關(guān)胸，使用5 ml注射器抽取胸腔內(nèi)氣體以避免開放式氣胸。

1.3心電事件監(jiān)測儀的植入 全部植入操作均在無菌條件下執(zhí)行。于左側(cè)胸骨第四、五肋間上表皮部位行1 cm切口，平行于胸骨鈍性分離皮下組織，皮下深度1cm，將Reveal LINQTM裝置沿左側(cè)第四肋間胸骨旁以45°角送入皮下隧道中(圖1)，程控測試，獲取最佳R波振幅(≥0.2 mV)。程控檢測確保植入式心電監(jiān)測儀位置固定良好，感知良好，可吸收線縫合切口，局部切口加壓包扎。

圖1 Reveal LINQTM植入示意圖

1.4激活模式的參數(shù)設(shè)置及程控 Reveal LINQTM自動(dòng)激活模式的參數(shù)相關(guān)設(shè)置：事件數(shù)設(shè)置為5次，ECG存儲(chǔ)容量設(shè)置為40 min，激活參數(shù)中緩慢性心率(Brady option)設(shè)置小于40次/分，停搏時(shí)間長度(Asystole option)設(shè)置小于3 s，R波感知靈敏度設(shè)置為“4”，增益設(shè)置為“8”，結(jié)合動(dòng)物靜息心率，將快速性心率檔調(diào)整至“Off”。Medtronic Programmer的程控在“Shipping mode”模式下執(zhí)行，確認(rèn)“Auto ActiVAstion Parameters”選項(xiàng)中參數(shù)同激活時(shí)一致，保持事件數(shù)、存儲(chǔ)容量、增益不變。

1.5數(shù)據(jù)采集 生理狀態(tài)下，選擇自動(dòng)激活模式于術(shù)后第一天開始進(jìn)行動(dòng)態(tài)心電記錄，記錄周期每天為24 h，共記錄4周，4周后通過體外程控儀凍結(jié)、獲取記錄儀儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)(圖2)，離線分析全部時(shí)間點(diǎn)的觸發(fā)事件，手動(dòng)統(tǒng)計(jì)心梗大鼠各類室性心律失?？倲?shù)及發(fā)生率。根據(jù)Lambeth準(zhǔn)則[5]，將記錄的所有室性心律失常劃分為室性早搏(簡稱室早)、成對(duì)室早和室早三連3類。室性心律失常發(fā)生率定義為記錄時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)室性心律失常的大鼠數(shù)目占大鼠總數(shù)的百分比。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 正態(tài)分布的連續(xù)性變量采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，若連續(xù)性變量呈非正態(tài)分布，以中位數(shù)表示,計(jì)數(shù)資料選用百分比描述。應(yīng)用SPSS17.0版本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

圖2 Reveal LINQTM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄4周內(nèi)典型的心電活動(dòng)的電圖

2 結(jié)果

2.1術(shù)后存活情況及植入并發(fā)癥 8只SD大鼠順利完成心梗模型制作及Reveal LINQTM植入，植入部位均在左側(cè)胸骨第4肋間處的皮下隧道中，術(shù)后程控心電圖提示R波振幅≥0.2 mV，設(shè)備感知良好。2只術(shù)中死亡，死亡原因考慮與外科操作過程中血管意外有關(guān)。術(shù)后存活的8只大鼠均無囊袋感染等設(shè)備植入后不良事件的發(fā)生。

2.2室性心律失常的監(jiān)測 自動(dòng)激活模式下，事件觸發(fā)功能自動(dòng)監(jiān)測8只SD大鼠第1周、2周、3周、4周單個(gè)室早總數(shù)分別為17、72、28和14次(圖3)；成對(duì)室早總數(shù)分別為1、14、5和1陣(圖4)；室早三連總數(shù)分別為2、4、2和1陣(圖4)；室性心律失常發(fā)生率在記錄4周內(nèi)分別為37.5%(3/8)、87.5%(7/8)、50%(4/8)和25%(2/8)。

圖3 Reveal LINQTM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄下單個(gè)室早的電圖

3 討論

動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測作為臨床心電監(jiān)測的常規(guī)手段已被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物疾病模型中的心律失常監(jiān)測[6]。如何確保動(dòng)態(tài)記錄時(shí)的穩(wěn)定性及持久性是長程心電監(jiān)測過程中的關(guān)鍵問題[7-8]。針對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的動(dòng)態(tài)心電記錄，當(dāng)前存在的方法主要包括：多導(dǎo)電生理儀、BL420數(shù)字分析系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)心電圖、植入式遙測技術(shù)等，但以上無創(chuàng)監(jiān)測手段多要求動(dòng)物麻醉狀態(tài)下執(zhí)行，且以上的有創(chuàng)監(jiān)測手段植入過程中多伴隨較大創(chuàng)傷及嚴(yán)重的術(shù)后并發(fā)癥，這些缺點(diǎn)限制其進(jìn)一步推廣。

基于廢棄的Reveal LINQTM特有的長程存儲(chǔ)，微創(chuàng)植入等優(yōu)勢功能，我們推測廢棄的Reveal LINQTM裝置可進(jìn)一步應(yīng)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心律失常的監(jiān)測。本研究結(jié)果證實(shí)：①裝置植入安全性良好。心梗手術(shù)后接受Reveal LINQTM植入的8只SD大鼠術(shù)后感染等并發(fā)癥發(fā)生率為0。②裝置監(jiān)測穩(wěn)定性良好。設(shè)備植入后數(shù)據(jù)采集和分析完整地覆蓋監(jiān)測全程，且數(shù)據(jù)的記錄不受動(dòng)物活動(dòng)狀態(tài)的影響，植入4周后調(diào)取的所有數(shù)據(jù)完整可靠。③設(shè)備感知靈敏度良好。依據(jù)啟動(dòng)前的程序設(shè)定，應(yīng)用于大鼠心電監(jiān)測的Reveal LINQTM裝置在260次/分范圍內(nèi)能有效感知室性心律失常信號(hào)。本研究中展示的心梗4周后室性心律失常負(fù)荷的變化趨勢與既往研究較為一致[9-10]，進(jìn)一步提示Reveal LINQTM可準(zhǔn)確識(shí)別心梗后室性心律失常的發(fā)生。④設(shè)備重復(fù)使用性良好。Reveal LINQTM電池壽命為3年，相比于常規(guī)價(jià)格高昂的動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測系統(tǒng)，本實(shí)驗(yàn)中采用的Reveal LINQTM均為臨床病人中使用期限較短、剩余電量充足的廢舊設(shè)備，無需成本，且可反復(fù)多次植入不同動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行心電監(jiān)測，具有較高的經(jīng)濟(jì)-效益比。⑤縮短研究者的工作時(shí)間。相比于Powerlab數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)心電圖等監(jiān)測系統(tǒng)，Reveal LINQTM智能的事件觸發(fā)算法和無線傳輸功能確保了研究者無需在監(jiān)測模型心電活動(dòng)時(shí)局限于某一特定空間，大大縮短了研究者的工作流程和工作時(shí)間。

圖4 Reveal LINQTM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄下成對(duì)室早/室早三連的電圖

綜上所述，本研究證實(shí)了廢舊的Reveal LINQTM應(yīng)用于動(dòng)物模型長程心律失常監(jiān)測中的潛力，其特有的經(jīng)濟(jì)適用，微創(chuàng)，便捷操作，提取方便，反復(fù)使用，長程記錄等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了清醒狀態(tài)下動(dòng)物的實(shí)時(shí)心電監(jiān)測，值得進(jìn)一步推廣。