模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略對(duì)家兔失血性心跳驟停效果的初步觀(guān)察

杜文瓊，張 琳,，宗兆文,3，葉 釗,3，于 蕊，鐘 鑫，賈益君，蔣仁慶，周小林， 楊昊洋

1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)陸軍衛(wèi)勤訓(xùn)練基地，戰(zhàn)救技能訓(xùn)練教研室/創(chuàng)傷、燒傷與復(fù)合傷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400038；2.陸軍軍醫(yī)大學(xué)士官學(xué)校戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)勤系，石家莊 050083；3.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科，重慶 400037

與內(nèi)科性心跳驟停(medical cardiac arrest,MCA)相比，創(chuàng)傷性心跳驟停(traumatic cardiac arrest,TCA)在發(fā)病機(jī)制、病理生理變化和救治策略上有諸多不同。嚴(yán)重顱腦損傷、大量失血和張力性氣胸等是造成TCA的常見(jiàn)原因，其中又以大量失血最為常見(jiàn)，可占到平時(shí)醫(yī)療救治中TCA的半數(shù)左右[1]，而在戰(zhàn)時(shí)這一比例高達(dá)80%～90%[2-3]。研究顯示，對(duì)于失血性心跳驟停(hemorrhage-induce cardiac arrest,HiCA)進(jìn)行心外按壓是無(wú)效甚至是有害的，而使用全血或血液制品進(jìn)行復(fù)蘇可有效促進(jìn)自主循環(huán)恢復(fù)(return of spontaneous circulation,ROSC)[4-6]。由于HiCA常需要急救，而戰(zhàn)時(shí)其救治場(chǎng)所多在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)，但我軍現(xiàn)行《戰(zhàn)傷救治規(guī)則》(2021征求意見(jiàn)稿)和現(xiàn)有保障條件無(wú)法實(shí)現(xiàn)在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)使用全血或血液制品進(jìn)行復(fù)蘇，此時(shí)需要探索適宜的戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略，即在我軍現(xiàn)有急救階梯固定的救治范圍、實(shí)施時(shí)間范圍內(nèi)根據(jù)配發(fā)的藥品器材制定適宜的救治策略[7-8]。本文觀(guān)察了模擬戰(zhàn)時(shí)條件下的復(fù)蘇策略對(duì)家兔HiCA的救治效果。

材料與方法

1 藥物和試劑

羥乙基淀粉(HES)130/0.4氯化鈉注射液(6%HES 130/0.4,每1 000mL內(nèi)含羥乙基淀粉130/0.4 60mg、氯化鈉9g,北京費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司)、乳酸鈉林格注射液(每1 000mL內(nèi)含氯化鈉6.0g、氯化鉀0.3g、氯化鈣0.2g、乳酸鈉3.1g，中國(guó)大冢制藥有限公司)、氯化鈉注射液(500mL:4.5g,四川科倫藥業(yè)股份有限公司)。

2 動(dòng)物分組、模型制備和復(fù)蘇策略

50只家兔(動(dòng)物防疫合格證書(shū)編號(hào)：渝北動(dòng)防合字第00005號(hào)，動(dòng)物使用許可證編號(hào)：渝001307002)，雌雄不拘，重量(2.6± 0.4)kg，兔齡(8.9± 0.4)個(gè)月，隨機(jī)分為A～E 5組，每組10只，通過(guò)控制性失血法制備HiCA模型。制模前，1%戊巴比妥鈉以5 mL/kg的劑量腹腔注射麻醉家兔，然后左側(cè)頸總動(dòng)脈置管用于持續(xù)監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP)、收縮壓、舒張壓和心率及采動(dòng)脈血做血?dú)夥治觯覀?cè)頸內(nèi)靜脈置三通管用于采集血樣檢測(cè)血常規(guī)、常規(guī)凝血相和血生化以及用于輸注復(fù)蘇液體[9]。左側(cè)股動(dòng)脈置管，用于控制性抽取血液降壓。本實(shí)驗(yàn)獲得陸軍軍醫(yī)大學(xué)校醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批(AMUWEC2019471)。

從股動(dòng)脈置管中以2mL/(kg·min)的速度抽取血液，直至收縮壓<10mmHg，且持續(xù)20s以上；此時(shí)，判定HiCA動(dòng)物模型制備成功[3-5]。抽取的血液用檸檬酸鈉儲(chǔ)存，室溫20℃下保存，用于后續(xù)復(fù)蘇。

制模成功后10min內(nèi)，5組動(dòng)物分別接受羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉+1h后全血輸注(模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇組，A組)[7-8]、羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉(B組)、乳酸鈉林格液(C組)、氯化鈉(D組)和全血復(fù)蘇(E組)。其中，復(fù)蘇液體的用量與該只動(dòng)物制模失血量相等，輸注速度為3mL/(kg·min)。A組動(dòng)物在TCA后1 h輸注10mL全血。上述時(shí)間點(diǎn)的選擇模擬我軍《戰(zhàn)傷救治規(guī)則》(2021征求意見(jiàn)稿)中規(guī)定，即戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)急救在傷后10min內(nèi)完成，而損害控制復(fù)蘇在傷后1h內(nèi)完成[7-8]。

收縮壓恢復(fù)至50mmHg、維持1min以上且可觸及頸總動(dòng)脈搏動(dòng)判定為ROSC[3-5]。從復(fù)蘇結(jié)束至恢復(fù)ROSC計(jì)時(shí)(單位：s)，各組之間進(jìn)行比較。ROSC后，持續(xù)監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈壓(MAP)和心率，TCA后1h內(nèi)每隔20min記錄1次MAP和心率，1～4h每隔1h記錄1次MAP和心率，4～8h每隔2h記錄1次MAP和心率，8～24h每隔4h記錄1次MAP和心率。

3 檢測(cè)指標(biāo)

麻醉后制模前及制模后1、4、8h和24h取血檢測(cè)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。使用手持式血?dú)夥治鰞x(新加坡Flextronics公司)測(cè)定動(dòng)脈血?dú)?，記錄乳酸和血氧飽和?oxygen saturation，SaO2)。使用BC-5180 CRP(中國(guó)深圳邁瑞公司)型全自動(dòng)全血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀計(jì)數(shù)血細(xì)胞，記錄紅細(xì)胞(red blood cell count，RBC)和血小板數(shù)量(platelet count，PLT)。各時(shí)相點(diǎn)1.5mL靜脈血低速離心后取血漿使用HB-P01全自動(dòng)干式生化分析儀(光寶醫(yī)療器械常州有限公司)檢測(cè)肌酐(creatinine，Cr)、尿素氮(urea nitrogen，UN)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酸激酶同工酶-MB(creatine kinase isoenzyme-MB，CKMB)的濃度，使用RAC-030自動(dòng)凝血分析儀(中國(guó)深圳雷諾生命科學(xué)有限公司)檢測(cè)常規(guī)凝血相，記錄國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(international ratio,INR)。

制模后24h所有血液標(biāo)本收集后，以過(guò)量氯化鉀溶液靜推致死動(dòng)物。如果在實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)前動(dòng)物發(fā)生死亡，其各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)至其死亡前一時(shí)相點(diǎn)。死亡判斷標(biāo)準(zhǔn)：收縮壓為0，無(wú)自主呼吸，持續(xù)時(shí)間>3min。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1 ROSC、生存率和生理指標(biāo)變化情況

各組動(dòng)物達(dá)到制模成功時(shí)失血量之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，為整體血容量的40%～45%(表1)。A、B和E組家兔自主循環(huán)恢復(fù)率為100%，恢復(fù)ROSC用時(shí)兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 各組動(dòng)物制模和ROSC情況

制模前各組動(dòng)物的MAP波動(dòng)(88.6±6.8)～(91.5±7.9)mmHg，心率波動(dòng)(77±5.2)～(82±5.9)次/min，各組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?；謴?fù)ROSC后，A組動(dòng)物MAP在1h輸注血液后趨于穩(wěn)定，波動(dòng)在(69.8±5.8)～(80.7±8.2)mmHg之間，同E組在各個(gè)時(shí)相點(diǎn)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；B組在恢復(fù)ROSC后，MAP在傷后1h趨于穩(wěn)定，但數(shù)值明顯低于A(yíng)組和E組(圖1)。A、B和E三組家兔心率在ROSC后至TCA后1h內(nèi)明顯高于基礎(chǔ)值，在傷后1h后的各個(gè)時(shí)相點(diǎn)下降并維持相對(duì)穩(wěn)定，但A組和E組心率明顯低于B組(圖1)。心率呈現(xiàn)同MAP相反的變化趨勢(shì)(圖1)。1只A組動(dòng)物在制模后16h左右死亡；B組動(dòng)物在傷后5、6、9、12、14h分別有1只家兔死亡。24h內(nèi)整體存活率為50%。

C和D組自主循環(huán)恢復(fù)率分別為50%和40%，恢復(fù)ROSC的時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)，明顯高于A(yíng)、B和E組。MAP在恢復(fù)心率后短暫地維持穩(wěn)定，在制模1h后明顯下降，兩組MAP均明顯低于A(yíng)組和E組(圖1)。C組和D組家兔心率在各個(gè)檢測(cè)時(shí)相點(diǎn)均明顯高于A(yíng)組、B組和E組。C和D組家兔心率在ROSC后至TCA后1h內(nèi)明顯高于基礎(chǔ)值，后逐步升高。C組家兔病死率，1h內(nèi)為50%，4h內(nèi)為70%，8h內(nèi)為90%，24內(nèi)整體病死率為100%；D組家兔病死率1h內(nèi)為60%，4h內(nèi)為100%， 24h內(nèi)整體病死率為100%。

2 各組實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)變化情況

在傷后1h和以后的各個(gè)時(shí)相點(diǎn)，C組和D組家兔數(shù)量不足，未納入統(tǒng)計(jì)；24h時(shí)相點(diǎn)時(shí)B組動(dòng)物數(shù)量為5只，數(shù)量不足，也未納入統(tǒng)計(jì)。

各組家兔傷后乳酸濃度均升高，明顯高于基礎(chǔ)值。制模后1h各組乳酸濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，4h及以后各個(gè)時(shí)相點(diǎn)E組乳酸濃度明顯低于A(yíng)和B組，而B(niǎo)組乳酸濃度高于A(yíng)組(表2)。

制模后1h，各組紅細(xì)胞和血小板數(shù)量明顯低于基礎(chǔ)值，其中，A組和B組及基礎(chǔ)值相差非常顯著，E組與基礎(chǔ)值相差顯著。這一結(jié)果顯示，雖然是將抽取血液全部回輸，其紅細(xì)胞和血小板數(shù)量仍低于基礎(chǔ)值，其與紅細(xì)胞、血小板在抽取和輸注過(guò)程中的損傷有關(guān)，也可能與創(chuàng)傷后凝血病導(dǎo)致的失血有關(guān)。在1、4、8和24h各個(gè)時(shí)相點(diǎn)，E組的血小板和紅細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯高于A(yíng)組，而A組又高于B組(表2)。

各組家兔在各個(gè)時(shí)相點(diǎn)INR均明顯升高，明顯高于基礎(chǔ)值。其中，E組和A組INR值明顯低于B組(表2)。

自HiCA后1h各時(shí)相點(diǎn)，各組家兔的Cr、UN、ALT、AST、CK-MB濃度高于基礎(chǔ)值，E組的數(shù)值明顯低于A(yíng)組和B組，而A組低于B組(表2)。這些數(shù)據(jù)顯示，全血復(fù)蘇和模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略家兔的肝、腎、心臟等主要臟器功能結(jié)局最好。

圖1 各組平均動(dòng)脈壓(MAP)和心率變化情況。a.各組平均動(dòng)脈壓變化情況；b.各組心率變化情況

討 論

我軍《戰(zhàn)傷救治規(guī)則》規(guī)定，戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)急救在傷后10min內(nèi)完成，而損害控制復(fù)蘇在傷后1h內(nèi)完成[8]。本研究模擬戰(zhàn)時(shí)救治條件和要求，觀(guān)察了制模后10min內(nèi)使用羥乙基淀粉、1h補(bǔ)充輸注全血，模擬了從戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)到救護(hù)所的救治過(guò)程。由于我軍戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)尚不具備使用全血和血液制品的條件，且研究表明戰(zhàn)術(shù)區(qū)液體選擇的降序優(yōu)先級(jí)別依次為羥乙基淀粉、乳酸鈉林格液和生理鹽水[10]，因而本研究將模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略設(shè)置為10min輸注羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉+1h后全血輸注，而將全血輸注作為陽(yáng)性對(duì)照。結(jié)果表明，模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略可有效促進(jìn)失血性心跳驟停的自主循環(huán)恢復(fù)，提高其生存率和重要臟器功能。這提示，為提高救治成功率，戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)救治階段可使用羥乙基淀粉，其可有效地促進(jìn)ROSC，但應(yīng)在早期救治機(jī)構(gòu)內(nèi)盡快補(bǔ)充全血或血液制品，以更好地維護(hù)血液循環(huán)的穩(wěn)定和臟器生理功能。既往尚沒(méi)有模擬我軍戰(zhàn)時(shí)救治條件和戰(zhàn)時(shí)救治階梯進(jìn)行HiCA復(fù)蘇的研究，本文創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇條件可提高HiCA的救治成功率，對(duì)指導(dǎo)戰(zhàn)時(shí)傷員救治有較高的指導(dǎo)意義。

早期認(rèn)為對(duì)TCA進(jìn)行心外按壓等救治是徒勞的，而后隨著人們對(duì)其病理生理的深入了解以及損害控制復(fù)蘇技術(shù)的進(jìn)步，TCA的救治成功率已與MCA相當(dāng)，甚至在戰(zhàn)時(shí)某些統(tǒng)計(jì)中，其成功率明顯高于平時(shí)救治成功率。這主要得益于集束化的救治策略，即快速糾正造成TCA的可逆性因素(如張力性氣胸、氣胸、低血容量等)，然后進(jìn)行高質(zhì)量的心肺復(fù)蘇和液體復(fù)蘇[11-14]。HiCA是TCA的一種特殊類(lèi)型，在沒(méi)有進(jìn)行有效的液體復(fù)蘇前，進(jìn)行心外按壓對(duì)救治效果是有害的[4,6]。因而本研究只觀(guān)察了液體復(fù)蘇的效果，而沒(méi)有觀(guān)察心外按壓的效果。結(jié)果表明，在充分的液體復(fù)蘇下，不需心外按壓即可實(shí)現(xiàn)ROSC。這一結(jié)果與我軍傳統(tǒng)教科書(shū)中要求在心跳驟停后要立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇的做法是不同的，本文研究結(jié)果對(duì)提高這類(lèi)傷員的救治成功率具有重要意義。

表2 各組動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)變化情況

分組時(shí)相點(diǎn)紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(×1012/L)氧飽和度(%)尿素氮(mmol/L)谷丙轉(zhuǎn)氨酶(U/L)肌酸激酶同工酶-MB(U/L)A組0h(n=10)5.45±0.43100.00±04.21±0.358.11±0.453.42±0.221h(n=10)3.92±0.41△△▲92.62±2.454.82±0.55△▲16.31±0.45△△▲6.71±0.45△△▲4h(n=10)3.69±0.37△△▲84.53±5.32△▲5.64±0.41△▲24.43±2.46△△▲7.32±0.77△△▲8h(n=10)3.45±0.19△△▲82.32±6.73△▲7.92±0.89△△▲42.62±5.66△△▲8.91±0.81△△▲24h(n=9)3.22±0.13△△▲79.41±6.51△▲9.71±0.68△△▲78.51±6.81△△▲▲11.40±0.96△△▲B(niǎo)組0h(n=10)5.36±0.49100.00±03.91±0.387.81±0.553.11±0.301h(n=10)2.43±0.23△△▲▲??77.42±7.34△▲?5.72±0.67△▲?19.82±0.55△△▲11.22±0.45△△▲▲??4h(n=10)2.15±0.11△△▲▲??65.72±7.53△△▲▲?7.91±0.42△▲?29.81±3.56△△▲?17.91±1.55△△▲▲??8h(n=8)1.92±0.13△△▲▲??63.83±5.77△△▲▲?11.62±0.87△▲?56.82±7.76△△▲?22.52±3.23△△▲▲??E組0h(n=10)5.53±0.43100.00±04.11±0.44△▲?7.42±0.413.42±0.371h(n=10)4.96±0.5295.62±3.414.64±0.3911.61±1.47△5.11±0.47△4h(n=10)4.67±0.43△94.31±2.435.12±0.4919.72±2.02△△5.72±0.78△8h(n=10)4.36±0.48△91.42±5.556.23±0.54△30.41±5.67△△6.53±0.74△△24h(n=10)4.17±0.36△92.42±5.327.31±0.56△45.72±5.58△△8.24±0.78△△

除了對(duì)ROSC和生存率的影響外，本研究發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)時(shí)模擬復(fù)蘇策略可明顯改善凝血功能、微循環(huán)(乳酸降低)和臟器功能，這些影響是相互交織的。例如，使用羥乙基淀粉+全血復(fù)蘇，其紅細(xì)胞、血小板、凝血因子濃度均有效升高，其既可改善微循環(huán)，也可降低創(chuàng)傷后凝血病的嚴(yán)重程度，進(jìn)而減少失血[15-17]。而這些因素的總體效果又有利于臟器功能的維護(hù)，并最終有利于提高生存率。

局限性：(1)本研究?jī)H觀(guān)察模擬戰(zhàn)時(shí)復(fù)蘇策略在失血導(dǎo)致心跳驟停這一動(dòng)物模型中的效果，而在戰(zhàn)時(shí)，失血通常伴有嚴(yán)重的組織損傷，其病理生理變化可能同單純失血有所不同[4,6]。筆者將在未來(lái)的研究中觀(guān)察這一復(fù)蘇策略在復(fù)雜戰(zhàn)傷合并出血模型中的效果。(2)本研究的一個(gè)固有弱點(diǎn)是動(dòng)物研究的結(jié)果向人體進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)需要進(jìn)行更多深入的研究，需要建立家兔、豬和狗等不同動(dòng)物與人之間的換算關(guān)系[4-7]。

作者貢獻(xiàn)聲明：杜文瓊：動(dòng)物模型制備、撰寫(xiě)論文；宗兆文：研究設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)論文框架、審定論文；張琳、葉昭、于蕊、鐘鑫、賈益君、蔣仁慶、周小林、楊昊洋：參與實(shí)驗(yàn)研究