植入式生物遙測(cè)技術(shù)在勞力型熱射病大鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭械膽?yīng)用

毛漢丁，王 嬌，王宇曦，劉樹(shù)元，邢 令，趙金寶，李 鑫，江利亞，苑曉燕，張玉想，宋 青解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 008；解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心 重癥醫(yī)學(xué)科，北京 008；解放軍總醫(yī)院第八醫(yī)學(xué)中心 重癥醫(yī)學(xué)科，北京 0009；解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心 急診科，北京 0008；北京同仁醫(yī)院 急診科，北京 000；解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心 急診科，北京 0009；解放軍疾病預(yù)防控制中心，北京 000

熱射病是最嚴(yán)重的中暑類(lèi)型[1-2]。根據(jù)致熱因素的不同，熱射病可分為“勞力型”和“經(jīng)典型”(非勞力型)。其中，勞力型熱射病(exertional heat stroke，EHS)的主要致熱因素為運(yùn)動(dòng)或勞作產(chǎn)生的內(nèi)源性熱[1]。隨著全球氣候持續(xù)變暖，EHS的發(fā)病率和病死率逐年攀升，極大威脅著人們的生活、生產(chǎn)和生命[3]。通過(guò)建立EHS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，可以進(jìn)一步挖掘EHS的病理生理學(xué)變化機(jī)制，為未來(lái)治療技術(shù)和預(yù)防策略的研究提供平臺(tái)，并對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨床前探索和評(píng)價(jià)。但遺憾的是，目前尚無(wú)成熟的EHS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型建模方法和標(biāo)準(zhǔn)，這使得不同研究中心的結(jié)論可能存在差異，為EHS的科學(xué)研究帶來(lái)一定困難。本實(shí)驗(yàn)將生物遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用于EHS大鼠模型，有助于在EHS建模過(guò)程中實(shí)時(shí)、連續(xù)地監(jiān)測(cè)大鼠的生命體征，大鼠在熱暴露期間無(wú)需麻醉，保持自主的行為能力和熱反應(yīng)機(jī)制，以最大限度地減少外界干擾。我們期望通過(guò)研究方法的改進(jìn)，進(jìn)一步提升EHS實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆€(wěn)定性和分析能力，闡明高溫和運(yùn)動(dòng)下EHS大鼠的病理生理變化規(guī)律，為今后EHS領(lǐng)域的深入研究打下基礎(chǔ)。

材料與方法

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康成年雄性Wistar大鼠18只，體質(zhì)量250～300 g，購(gòu)于北京科宇動(dòng)物養(yǎng)殖中心(動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK〔京〕2018-0010)，飼養(yǎng)于解放軍疾病預(yù)防控制中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(SPF級(jí))，室溫22℃～24℃，相對(duì)濕度40%～70%，實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)解放軍總醫(yī)院第八醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)倫 理委員會(huì)批準(zhǔn)。

2 主要儀器和設(shè)備 小動(dòng)物跑臺(tái)(型號(hào)XR-PT-10A，上海欣軟)被放置于一個(gè)透明高溫高濕環(huán)境模擬艙(長(zhǎng) × 寬 × 高=1.1 m × 0.8 m × 1.1 m)內(nèi)[4]，該艙可實(shí)現(xiàn)溫濕度的精確控制并維持恒定。植入式生物遙測(cè)系統(tǒng)(美國(guó) Data Sciences International公司)，由4部分組成：1)無(wú)線(xiàn)植入子(型號(hào)HDS10)，重量約4.4 g，體積約3.1 cm3，可同時(shí)監(jiān)測(cè)血壓(blood pressure，BP；± 3 mmHg)、心率(heart rate，HR)、核心溫度(core temperature，Tc；± 0.1℃)，最短測(cè)量間隔為5 s，采集到的信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)出；2)接收器，接收植入子發(fā)出的信號(hào)；3)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，將模擬頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)；4)計(jì)算機(jī)信號(hào)采集分析軟件(Ponemah v5.20-SP8)。小動(dòng)物保溫手術(shù)臺(tái)、動(dòng)物麻醉機(jī)(型號(hào) CDS9000，美國(guó)SurgiVet公司)及無(wú)菌手術(shù)器械。

3 大 鼠 腹 腔 植 入 術(shù) 在 熱 射 病 建 模2周 前，18只大鼠進(jìn)行遙測(cè)植入子腹腔植入術(shù)。大鼠手術(shù)前禁食12 h，飲水不限。術(shù)前30 min內(nèi)稱(chēng)重，異氟醚麻醉，監(jiān)測(cè)直腸溫度并維持于36℃～38℃。腹部備皮、消毒、鋪無(wú)菌洞巾，前正中線(xiàn)切口。術(shù)中將腸道用濕紗布覆蓋并推至上腹部，小心打開(kāi)后腹膜并游離腹主動(dòng)脈，在穿刺口近、遠(yuǎn)端分別用絲線(xiàn)穿入動(dòng)脈下間隙，用于臨時(shí)阻斷動(dòng)脈。將10 mL注射器針頭彎折90°，助手提起預(yù)置絲線(xiàn)臨時(shí)阻斷血管，用彎折過(guò)的針頭刺破動(dòng)脈壁，血壓探頭導(dǎo)管迅速置入腹主動(dòng)脈，并立即用生物膠粘合止血固定，松開(kāi)阻斷線(xiàn)，將后腹膜和腸道復(fù)位，植入子縫合于腹膜下固定(圖1)。術(shù)后每日檢視傷口情況并消毒，監(jiān)測(cè)生命體征和體質(zhì)量變化?；謴?fù)1周，恢復(fù)期內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng)，大鼠可自由獲 取食物和水。

圖1 大鼠遙測(cè)植入子腹腔植入術(shù)示意圖(1：近端阻斷線(xiàn)；2：腹主動(dòng)脈；3：遠(yuǎn)端阻斷線(xiàn)；4：髂動(dòng)脈；5：植入子及其壓力導(dǎo)管)Fig.1 Schematic diagram of intraperitoneal radiotelemetry transmitter implantation in rats (1: proximal aorta occlusion;2: abdominal aorta; 3: distal aorta occlusion; 4: iliac artery;5: transmitter and its pressure catheter)

4 適應(yīng)性訓(xùn)練 適應(yīng)性訓(xùn)練在室溫下進(jìn)行，采用階梯式鍛煉法。術(shù)后第2周(熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)前1周)的前3 d以如下程序進(jìn)行鍛煉：大鼠從飼養(yǎng)籠轉(zhuǎn)移進(jìn)艙內(nèi)先進(jìn)行10 min環(huán)境適應(yīng)——10 min后以5 m/min起始速度跑步(坡度為0°)——每2 min增速1 m/min——直至15 m/min后持續(xù)10 min或大鼠出現(xiàn)疲勞狀態(tài)(經(jīng)噪聲、輕推等無(wú)痛刺激仍不

能堅(jiān)持跑步＞5 s)，跑步時(shí)間不超過(guò)30 min。4 ~ 5 d，增速方案同前，跑步時(shí)間上限延長(zhǎng)為1 h(超過(guò)1 h后大鼠爪趾受傷出血發(fā)生率增加)。6 ~ 7 d為休息日，僅進(jìn)行艙內(nèi)環(huán)境適應(yīng)，不進(jìn)行跑步鍛煉。當(dāng)大鼠拒跑時(shí)采用聲音(敲擊艙壁)等無(wú)痛刺激驅(qū)趕，程序中不使用電擊或其他任何疼痛刺激來(lái)保持 大鼠跑步速度。

5 建立勞力型熱射病模型 1)分組：在熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)前1 d，將成功建立遙測(cè)模型的6只大鼠隨機(jī)分為勞力型熱射病組(EH組，n=4)和非勞力型熱射病組(單純受熱對(duì)照組，PH組，n=2)。2)熱應(yīng)激方案：大鼠熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)前禁食12 h，飲水不限，EH建模前30 min內(nèi)稱(chēng)重并禁水(操作前先刺激大鼠排便)。大鼠熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)艙的環(huán)境溫度(ambient temperature，Ta)設(shè) 置 為(39.5 ± 0.3)℃，相對(duì)濕度為55% ± 5%[5-7]。EH組大鼠以5 m/min起始速度跑步(坡度為0°)——每2 min增速1 m/min——速度達(dá)到15 m/min后持續(xù)，當(dāng)大鼠出現(xiàn)疲勞狀態(tài)后停止跑步程序，大鼠繼續(xù)受熱，直至目標(biāo)終點(diǎn)，即出現(xiàn)熱射病重度意識(shí)障礙表現(xiàn)(深昏迷，正位反射消失，疼痛刺激無(wú)任何動(dòng)作反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)中持續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄大鼠Tc、BP、HR、神志表現(xiàn)變化。達(dá)到上述目標(biāo)后立即將大鼠移出實(shí)驗(yàn)艙，停止熱暴露，稱(chēng)重，室溫(22℃～24℃)下自然降溫，繼續(xù)監(jiān)測(cè)大鼠生命體征變化直至建模后24 h或大鼠死亡。大鼠恢復(fù)清醒后可自由接觸食物和水。PH組大鼠入艙后接受與EH組同樣的環(huán)境溫度，但不進(jìn)行跑步程序；熱暴露100 min后將艙溫提升2℃(Ta=41.5℃)，加速熱應(yīng)激 過(guò)程，直至目標(biāo)終點(diǎn)。

6 記錄與分析 大鼠Tc、BP、HR由生物遙測(cè)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，每5 s記錄1次(為了排除瞬間極值對(duì)以上指標(biāo)的影響，制圖和分析時(shí)取每連續(xù)30 s讀數(shù)的平均值)。平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析得出，呼吸頻率(respiratory rate，RR)由人工記錄(出艙后開(kāi)始記錄)，每2 min記錄1次。計(jì)算大鼠結(jié)束熱暴露后15 min內(nèi)的體溫變化速率(℃/min)，受熱前后體質(zhì)量變化(%)。實(shí)驗(yàn)全程嚴(yán)密觀(guān)察大鼠的神志和行 為變化，記錄生存時(shí)間。

7 病理學(xué)檢查 即刻解剖死亡EH大鼠，觀(guān)察大體病理學(xué)變化，取大鼠腸、肝、肺、腎組織10%甲醛固定，石蠟包埋、切片后HE染色觀(guān)察光鏡下?lián)p傷改變。腎另作過(guò)碘酸雪夫氏染色(periodic a cid-Schiff's stain，PAS染色)，光鏡下觀(guān)察。

結(jié) 果

1 大鼠遙測(cè)模型的制備情況 在18只進(jìn)行植入子手術(shù)的大鼠中，11只大鼠在術(shù)中(6只)或術(shù)后1周內(nèi)(5只)死亡，死亡原因主要有失血過(guò)多(4只，22.2%)、麻醉意外(4只，22.2%)、術(shù)后不明原因低體溫(1只，5.6%)、輸尿管損傷(1只，5.6%)、其他不明原因(1只，5.6%)；其他術(shù)后并發(fā)癥包括因腹主動(dòng)脈阻斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致術(shù)后雙下肢癱瘓(3只，16.7%)，其中1只術(shù)后1周內(nèi)完全康復(fù)，另2只因術(shù)中失血過(guò)多在術(shù)后2 d內(nèi)死亡；術(shù)后傷口不愈合(1只，5.6%)，清創(chuàng)后再次手術(shù)縫合，1周內(nèi)康復(fù)。7只大鼠術(shù)后恢復(fù)良好，1周內(nèi)恢復(fù)術(shù)前體質(zhì)量，手術(shù)總體成功率38.9%(圖2)。由于1只成功手術(shù)大鼠使用練習(xí)用假植入子，無(wú)遙 測(cè)功能，因此共成功制備6只遙測(cè)模型大鼠。

圖2 植入子手術(shù)大鼠死亡原因及手術(shù)成功率Fig.2 Causes of death in rats received intraperitoneal transmitter implantation and the success rate of surgery

2 熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中大鼠核心溫度、血壓、心率變化 1)核心溫度變化：熱應(yīng)激初始時(shí)，大鼠的Tc幾乎呈直線(xiàn)快速上升，EH組大鼠Tc上升速率明顯快于PH組大鼠；當(dāng)Tc超過(guò)Ta，EH組Tc上升速率仍基本不變，而PH組大鼠的Tc逐漸進(jìn)入“平臺(tái)期”；EH組大鼠停止跑步后，Tc上升速率變緩。當(dāng)Ta=39.5℃時(shí)，PH組大鼠Tc較長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能保持正常；Ta升高為41.5℃后，大鼠Tc逐漸上升，神經(jīng)功能表現(xiàn)逐漸惡化并達(dá)到目標(biāo)終點(diǎn)。出艙后，PH組大鼠均在死亡前恢復(fù)正常Tc(38.5℃以下)；而 EH 組大鼠降溫速率緩慢，75%(3只，n=4)大鼠死亡前Tc仍高于40℃。2)血壓變化：開(kāi)始熱暴露后，大鼠MAP 呈“S”形升高，然后進(jìn)入第1個(gè)平臺(tái)期(興奮期)，期間出現(xiàn)血壓峰值；PH組大鼠MAP在進(jìn)入平臺(tái)期后長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，直至升高Ta后MAP逐漸升高至峰值。隨著大鼠Tc的繼續(xù)升高并接近一定閾值(不同大鼠差異明顯)，MAP逐漸加速回落。大鼠出現(xiàn)重度意識(shí)障礙的同時(shí)，MAP急劇下降且收縮壓 ≤90 mmHg。出艙后MAP以較低水平進(jìn)入第2個(gè)平臺(tái)期(休克期)，直至大鼠死亡前再次急劇下降。3)心率變化：入艙后，大鼠HR呈波動(dòng)上升，與MAP同步到達(dá)峰值；此后HR先于MAP出現(xiàn)明顯下降，并在出艙后進(jìn)入谷底。隨著MAP下降至“第2平臺(tái)期”，HR回升并出現(xiàn)“第2波峰”，之后迅速下降，直至死亡。PH大鼠入艙后HR波動(dòng)幅度增大，但基線(xiàn)平穩(wěn)；Ta升高為41.5℃后，HR逐漸達(dá)到峰值，之后變化與EH大鼠相似。見(jiàn)圖3、表1。

3 其他生理參數(shù)變化 大鼠出實(shí)驗(yàn)艙后RR快速回落，休克期內(nèi)RR相對(duì)平穩(wěn)，直至大鼠死亡前RR再次迅速下降呈“深大呼吸”。EH組和PH組大鼠EHS建模后丟失體質(zhì)量占比均大于5%，提示中度脫水。全部6只EHS大鼠均在出艙后較短時(shí)間內(nèi)(6.0～55.9 min)死亡，EH組大鼠平均生存時(shí)間為(19.98 ± 9.81) min，PH組大鼠平均生存時(shí)間為(47.13 ± 12.44) min。(圖3，表1，由于本實(shí)驗(yàn)樣本量較少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以定性分析為主，未進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)學(xué)組間比較)。

表1 熱射病大鼠遙測(cè)模型生理參數(shù)匯總表Tab. 1 Physiological parameters of the EHS rats in biotelemetry model

圖3 熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中大鼠生命體征變化曲線(xiàn)A：EH大鼠；B：PH大鼠。HR：心率；MAP：平均動(dòng)脈壓；Ta：環(huán)境溫度；Tc：核心溫度；RR：呼吸頻率；該型號(hào)植入子不支持呼吸監(jiān)測(cè)，因此呼吸頻率僅在出艙后進(jìn)行人工記錄Fig.3 Vital sign curves of rats during heat stress A: EH rats; B: PH rats. HR: heart rate; MAP: mean arterial pressure; Ta: ambient temperature; Tc: core temperature;RR: respiratory rate; Respiration cannot be measured by this model of implant, so respiratory rate was measured manually after heating

4 熱射病大鼠多器官損傷病理表現(xiàn) 熱射病建模大鼠出現(xiàn)多器官損傷。1)腸損傷：可見(jiàn)腸腔明顯擴(kuò)張，腸壁水腫，腸系膜血管擴(kuò)張淤血，部分腸壁出現(xiàn)節(jié)段性缺血梗死。鏡下見(jiàn)回腸絨毛結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，腸腺減少，黏膜層厚度變薄，上皮層細(xì)胞變性壞死，部分脫落、呈自溶性改變；絨毛間質(zhì)腫脹，大量炎癥細(xì)胞(淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)浸潤(rùn)，毛細(xì)血管及黏膜下層小血管擴(kuò)張、充血；嚴(yán)重者出現(xiàn)節(jié)段性腸壁壞死，局部黏膜結(jié)構(gòu)消失。2)肺損傷：大體病理見(jiàn)肺葉彌漫性腫脹，多發(fā)片狀出血。鏡下見(jiàn)肺泡間隔增厚、水腫，大量巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，肺泡壁血管擴(kuò)張充血；嚴(yán)重者可見(jiàn)透明膜形成。3)肝損傷：大體下可見(jiàn)肝表面斑片狀淤血。鏡下肝細(xì)胞體積增大，肝血竇變窄，內(nèi)可見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、淤血，部分肝細(xì)胞脂肪變，即胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)大小不等的張力性空泡。4)腎損傷：大體可見(jiàn)雙腎形態(tài)飽滿(mǎn)，略微腫脹。鏡下呈急性腎小管損傷表現(xiàn)，可見(jiàn)腎小管擴(kuò)張，部分近曲小管上皮細(xì)胞壞死脫落，PAS染色顯示刷狀緣消失，頂端突起、胞質(zhì)出泡；嚴(yán)重者可見(jiàn)腎小球和腎小管間質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管充血，微血栓形成，部分腎小管上皮完全脫落至管腔，形成細(xì)胞和顆粒管型，基底膜裸露。EH大鼠建模30 min后腸、肺、肝、腎損傷病理表現(xiàn)見(jiàn)圖4。

圖4 EH大鼠多器官(腸、肺、肝、腎)損傷病理表現(xiàn)(綠箭頭：肝中央靜脈；黃箭頭：腎小球；黑箭頭：上皮細(xì)胞損傷、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)；藍(lán)箭頭：毛細(xì)血管擴(kuò)張充血、血栓、或出血)A～C：腸、肺、肝大體病理圖；D：腎PAS染色光鏡下(200 ×)；E～H：HE染色光鏡下(100 ×)Fig.4 Pathological manifestations of multiple organ injuries (intestine, lung, liver, kidney) in EH rats (green arrow: hepatic central vein;yellow arrows: glomeruli; black arrows: epithelial cells injury and inflammatory cells infiltration; blue arrows: capillary dilation,congestion, thrombi, or hemorrhage)A-C: Gross pathological images of intestine, lung, and liver; D: PAS staining of kidney, 200 × under a light microscope; E-H: H&E staining, 100 × under a light microscope

討 論

目前，建立EHS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的瓶頸主要存在于3個(gè)方面：1)如何模擬高熱環(huán)境；2)如何選擇熱應(yīng)激目標(biāo)終點(diǎn)(即EHS診斷標(biāo)準(zhǔn))；3)如何判斷動(dòng)物何時(shí)達(dá)到了目標(biāo)終點(diǎn)。其中后兩者密切相關(guān)。大多數(shù)研究者常以Tc、BP等重要生命體征達(dá)到某一預(yù)設(shè)閾值的時(shí)刻作為動(dòng)物發(fā)生熱射病的起始[5,7-11]。而如何監(jiān)測(cè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的清醒動(dòng)物生命體征則成為一個(gè)重要的技術(shù)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法往往不能在動(dòng)物清醒狀態(tài)下使用(如股動(dòng)脈置管監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血壓)，或必須限制/中斷動(dòng)物的自由活動(dòng)(如測(cè)量直腸溫度)，這些不足限制了EHS模型的使用，因?yàn)樵撃Ｐ捅仨毐ＷC動(dòng)物能夠在清醒狀態(tài)下不受干擾地活動(dòng)。

生物遙測(cè)技術(shù)是一種重要的生物信號(hào)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)方法，可通過(guò)電磁波、光或超聲波等各種能量形式將獲取的數(shù)據(jù)(生物環(huán)境、生理、生化和行為活動(dòng)等參數(shù))無(wú)線(xiàn)傳送至遠(yuǎn)離受測(cè)對(duì)象的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[12]。根據(jù)是否需要通過(guò)有創(chuàng)方式植入傳感器，生物遙測(cè)技術(shù)可分為植入式和非植入式。在近年來(lái)的生物醫(yī)學(xué)研究中，植入式生物遙測(cè)技術(shù)的應(yīng)用顯著增加，特別是在藥理學(xué)和毒理學(xué)研究領(lǐng)域[13]。相較于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，已有充分的證據(jù)驗(yàn)證了植入式生物遙測(cè)技術(shù)測(cè)量生物信號(hào)的可靠性和優(yōu)勢(shì)：1)可建立清醒實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，且無(wú)需限制動(dòng)物自由活動(dòng)，避免麻醉或束縛帶來(lái)的干擾；2)連續(xù)、實(shí)時(shí)獲取并記錄各項(xiàng)指標(biāo)，在測(cè)量時(shí)無(wú)需對(duì)動(dòng)物進(jìn)行任何特殊的操作或照料，免除一些侵入式測(cè)量方法帶來(lái)的痛苦；3)所得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，增強(qiáng)了研究的穩(wěn)定性，有助于減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用量，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利[13-14]；4)植入子手術(shù)對(duì)動(dòng)物身體生長(zhǎng)、晝夜節(jié)律和運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的影響可在14 d內(nèi)恢復(fù)[15]。

Leon等[15]最早將植入式生物遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)典型熱射病小鼠模型中的Tc監(jiān)測(cè)(未實(shí)現(xiàn)BP、HR的監(jiān)測(cè))。由于無(wú)需麻醉，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的活動(dòng)和體溫調(diào)節(jié)機(jī)制可不受干擾或限制；相比測(cè)量直腸溫度，植入式生物遙測(cè)技術(shù)的測(cè)量結(jié)果更加可靠(直腸溫度常受探頭插入深度和腸內(nèi)容物導(dǎo)熱性的影響)且可減少動(dòng)物的不適。受益于此，EHS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型得到進(jìn)一步發(fā)展[6-7,16]。

在此基礎(chǔ)上，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中將同時(shí)具備溫度和血壓監(jiān)測(cè)功能的植入式生物遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用于大鼠的EHS模型中，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物在清醒運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下對(duì)Tc、BP及HR的同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用現(xiàn)有的熱射病實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)，成功建立EHS大鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并觀(guān)察大鼠生命體征在熱應(yīng)激下的變化規(guī)律。

對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)用植入式生物遙測(cè)技術(shù)的最大難點(diǎn)在于植入子手術(shù)的實(shí)施，尤其是包含血流、心電監(jiān)測(cè)功能的植入子手術(shù)。手術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥包括大量失血導(dǎo)致的休克、低體溫、腹腔或傷口感染、下肢癱瘓、泌尿系損傷和麻醉意外，其中導(dǎo)致手術(shù)失敗的最主要原因是失血過(guò)多和麻醉意外。但隨著對(duì)該技術(shù)的熟練掌握和團(tuán)隊(duì)配合的日漸默契，這些并發(fā)癥可以避免。我們實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的失敗案例均發(fā)生于該系列實(shí)驗(yàn)的早期，其他研究中同類(lèi)手術(shù)的成功率可達(dá)90%以上[13]。相對(duì)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行單一溫度傳感器植入手術(shù)難度小，成功率更高，術(shù)后并發(fā)癥少，目前國(guó)內(nèi)已有單位開(kāi)展[10]。雖然植入子可以重復(fù)利用，但相對(duì)有限的植入子數(shù)量限制了同批進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的樣本量；另外，至少1周的術(shù)后恢復(fù)期將延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的整體周期。以上因素一定程度上增加了實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本，限制了該技術(shù)在EHS模型中的廣泛應(yīng)用。相信隨著遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)測(cè)設(shè)備將進(jìn)一步微型化、種類(lèi)多樣化，成本也有望進(jìn)一步降低。

也有學(xué)者認(rèn)為，Tc或其他生命體征參數(shù)并不是EHS臨床診斷或動(dòng)物建模標(biāo)準(zhǔn)最理想的指標(biāo)[17-18]。相較而言，中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能損傷表現(xiàn)以及多器官損傷證據(jù)被認(rèn)為可真實(shí)、可靠地反映熱射病的病情程度[18-20]。因此，基于中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害程度的EHS大鼠建模標(biāo)準(zhǔn)可能是未來(lái)EHS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究的新方向[16,21]。

綜上，本實(shí)驗(yàn)將植入式生物遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用于EHS 大鼠模型的制備過(guò)程中，完整記錄了熱應(yīng)激下清醒運(yùn)動(dòng)大鼠的關(guān)鍵生理參數(shù)變化過(guò)程。該模型的建立，有助于進(jìn)一步挖掘EHS的病理生理學(xué)變化特點(diǎn)和機(jī)制，為后續(xù)EHS關(guān)鍵干預(yù)技術(shù)的研究提供必要工具。