第二章 研究方法與材料
第三節 動物實驗 第一段 動物模型
作者使用雄性大鼠(Wistar rat, 400-500 克)進行實驗。所有 大鼠依實驗室標準程序飼養以及處理。利用腹膜內注射
Pentobarbital (45 mg/ Kg)麻醉大鼠。於手術處理時,利用電毯 控制大鼠肛門溫度於37℃。利用 PE 200 導管(Angiocath, Becton Dickinson)進行大鼠氣管插管。呼吸器的潮氣量設定在 2 ml,呼 吸速率每分鐘100 下,以及吸入氧氣濃度(FiO2)21%。於左股 動脈置入PE-50 導管監測動脈壓;於右頸靜脈置入另一 PE-50 導 管以利給予藥物或是輸液。利用電腦自動監測系統(Biobench,
National Instruments, Inc)記錄血壓以及心電圖資訊。手術處理 後,動物將在呼吸器控制狀態下被觀察50 分鐘。
藉關閉呼吸器且鉗緊氣管內管,作者利用窒息方式誘導大鼠 心跳停止。窒息後不久,心搏過慢以及低血壓會接著發生,並很 快進行至心搏停止以及血壓消失。這過程通常僅需三至四分鐘。
總共窒息的時間會被維持八分鐘左右。在窒息約八分鐘後,重啟 呼吸器,接上100%氧氣,並開始注射腎上腺素(epinephrine, 0.005 mg/100g)。腎上腺素經由右頸靜脈導管給予,心肺復甦經由 徒手進行胸部按壓(速率200 beats/ min,深度小於 17 mm,壓胸 位置介於大鼠劍突頭側2.8 至 4.2 公分間)。利用監視器監控大鼠
主動脈舒張壓並微調壓胸位置,使主動脈輸張壓得以維持在20
mm Hg 以上。通常在心肺復甦開始進行一分鐘以內,大鼠可以恢 復自主循環。但如果大鼠在六分鐘內無法恢復自主循環,則此大
鼠將被剔除實驗之外。大鼠恢復自主循環後約10 分鐘,將吸入氧
氣分壓自100%調降至 50%,直到四小時的復甦後觀測期結束。
大鼠經過四小時的侵襲性監測後,實驗者移除氣管內管和血管內
導管,並且縫合手術傷口。恢復自主循環的大鼠將被觀測24 小
時,接受存活率以及神經學預後的評估。
第二段 實驗方式
作者利用OxyFLO 2000E(Oxford Optronic Ltd, England)測 量心肺復甦前中後的局部腦組織灌流。OxyFlo 的定位方式係利用 大鼠腦立體定位儀予以定位,定位參數如下:以前囟門為參考 點,於前後軸-3.5 mm,側邊 2.0 mm 處,自硬腦膜往腹側 2 mm 插入之點即為觀測處,亦為Hippocampus CA1 區域(Nishijima et al. 2012)。一般使用 OxyFLO 2000E 測量腦部血流是在大鼠趴著的
時候測量。但是因為進行心肺復甦術時,大鼠需要仰躺。因此,
作者設計一特製實驗用鐵板,於大鼠頭部位置開洞,使大鼠仰躺 時,OxyFLO 2000E 可以自開洞處進入老鼠伸入大鼠腦部測量。
並且在實驗用鐵板開洞處兩側設置顱部固定器,使大鼠頭部在心 肺復甦前/中/後能維持不動,以確保 OxyFLO 2000E 所監測的位置 也是固定的(Figure 1; Figure 2)。
作者分別於大鼠恢復自主循環後15 分鐘以及兩小時的時間
點,自左股動脈各抽取0.15 ml 的動脈血利用血氧氣體分析儀
(epoc® BGEM Test Card epoc® Reader,Alere Inc.)進行血氧氣 體以及乳酸值的分析。作者利用Norepinephrine 對恢復自主循環 後的大鼠進行平均動脈壓的調控。Norepinephrine 泡製方法為,16 支Norepinephrine (4 mg norepinephrine/4 mL/amp),加入 5%
Dextrose 溶液至總體積為 250 ml,以流速 0.1ml/hr 開始滴注(以 老鼠體重400 克計算,則起始輸注速度約為 1.07µg/kg/min)。自 恢復自主循環後十分鐘開始使用Norepinephrine;Norepinephrine 調整方式為,每5 分鐘,調整一次流速(增減 0.05ml/hr),使恢復 自主循環後OxyFlo 測得的局部腦組織灌流值與心跳停止前的基礎 值大約相同。
本實驗將大鼠分為實驗組以及控制組。實驗組接受侵襲性手 術後,進行窒息性心跳停止以及心肺復甦。並且利用
Norepinephrine 滴注調控血壓,注射藥物期間為一小時、兩小時以 及四小時。控制組接受同實驗組的手術程序,進行窒息性心跳停 止以及心肺復甦,但是不進行同實驗組的血壓調控。
第三段 結果評估
本實驗以臨床預後為結果指標。主要結果指標為恢復自主循
環後24 小時的神經學功能預後。神經學功能的評估方式為大鼠版 本的神經學功能評分表(Huang et al. 2007)。
第四段 統計分析
使用R-2.15.3 software (R Foundation for Statistical
Computing, Vienna, Austria)進行統計分析。首先進行敘述統計。
類別變項以次數以及百分比表示;連續變項以平均值和標準差呈 現。在單變數分析,類別變項以Fisher’s exact test 檢定;連續變 項以Wilcoxon rank-sum test 檢定。利用廣義線性模型比較實驗組 以及控制組在平均動脈壓以及局部腦組織灌流的型態以及改變。
雙尾
p value 小於 0.05 表示統計上達顯著水準。
第三章 結果