单独肌内注射阿法沙龙或联用右美托咪定对猫麻醉效果及超声心动图的影响

2023-11-30郭以哲李振东赵兴凯周振雷

畜牧兽医学报 2023年11期

郭以哲,李振东,赵兴凯,李帅,郜航,周振雷

(南京农业大学动物医学院,南京 210095)

超声心动图 (echocardiography) 检查对猫潜在心脏疾病的诊断至关重要,特别是肥厚性心肌病[1]。该检查方法可以非侵入性地完成心脏形态和功能的评估,是目前临床常见心脏疾病诊断的金标准方法[2]。在临床中,超声心动图检查优先在动物有意识的情况下进行,但使用安全可靠的麻醉方案不仅可以减少猫的应激反应,使检查顺利进行并获得高质量的检查结果,同时也可降低猫伤害临床医生的风险[3]。麻醉方案应最小程度地影响血液动力学平稳,以减小麻醉对检查结果的影响[4]。目前猫临床常用的麻醉方案为联用右美托咪定和舒泰,但该麻醉方案会显著抑制心血管系统,影响超声心动图检查结果[5]。阿法沙龙是一种孕激素类似物,通过激活GABAA受体发挥快速、短效的麻醉作用,对心血管系统抑制轻微[6]。最初使用氢化蓖麻油为载体的阿法沙龙制剂在临床中可引起动物发生超敏反应[7]。近年来,以β-环糊精为载体的阿法沙龙制剂暂无过敏反应的报道,因此其在临床的应用逐渐兴起。右美托咪啶是一种α-2受体激动剂,可产生剂量依赖性的镇静、镇痛和肌肉松弛作用,与其他麻醉药物,如阿法沙龙联用可以产生确实的全身麻醉效果[8],但对猫超声心动图参数的影响暂无深入的研究报道。

本研究的目的在于比较单独肌肉注射阿法沙龙、右美托咪定或二者联用对猫麻醉效果、生理参数和超声心动图的影响,为临床实践中选择合适的麻醉方案提供试验依据。本研究选择测量的超声心动图变量包括左心室、左心房大小和肺动脉、主动脉根、主动脉瓣、二尖瓣处的血流参数,能从不同角度反映麻醉对于心脏功能的影响[9-10]。

1 材料与方法

1.1 试验动物、药品和仪器

8只中华田园猫,体重 (3.5±0.5) kg,年龄1～2岁,由南京某猫场提供。临床检查健康,ASA麻醉评级为Ⅰ级。在同一环境中饲养2周后开始试验。本试验方案经南京农业大学实验动物福利与伦理委员会批准(批准号:NJAU.No20220703014)。

盐酸右美托咪定 (Dexdomitor) 购自Orion Pharma (芬兰)。盐酸阿替美唑 (Antisedan) 购自Orion Pharma (芬兰)。阿法沙龙 (Alfaxan) 购自Jurox Animal Health (澳大利亚)。

超声工作站 (MyLab) X5、探头 (SC3123) 购自Esaote (意大利)。心电图仪 (BeneHeart R3A)、多功能监护仪 (BeneVison N12) 购自迈瑞 (深圳)。

1.2 麻醉处理

1.2.1 麻醉前准备受试猫在试验前禁食8 h,禁水2 h。将试验猫称重后放置于操作间适应30 min。麻醉前记录试验猫生理参数与超声心动图数据 (基值)。

1.2.2 麻醉方案受试猫依次接受3种麻醉方案,分别为右美托咪定组 (DEX) :肌内注射右美托咪定 (5 μg·kg-1) 和生理盐水 (0.5 mL·kg-1);阿法沙龙组 (ALF) :肌内注射阿法沙龙 (5 mg·kg-1) 和生理盐水 (0.01 mL·kg-1);右美托咪定和阿法沙龙组 (DEX+ALF) :肌内注射右美托咪定 (5 μg·kg-1)和阿法沙龙 (5 mg·kg-1)。试验药物剂量参考有关资料[11]。试验猫麻醉即刻记录为T0。一旦实现镇静,试验猫于前肢头静脉放置22 G静脉留置针。镇静后,猫通过面罩吸氧 (2 L·min-1)。使用加热垫维持体温。麻醉30 min后,DEX 和DEX+ALF 组肌内注射盐酸阿替美唑 (25 μg·kg-1)用以颉颃右美托咪定的麻醉作用。ALF组注射等体积的生理盐水 (0.005 mL·kg-1)。注射生理盐水的目的是确保3种方案肌内注射的液体总量保持一致。肌内注射部位均为股四头肌,每种麻醉方案处理之间间隔2周。

1.3 麻醉监测

1.3.1 麻醉与恢复评分监测不同麻醉方案给药后的整体麻醉诱导质量评分 (表 1) 以及苏醒恢复状况评分 (表 2)。评分标准参考Gregg M Griffenhagen等的评分标准[12]。

表1 麻醉诱导评分标准Table 1 Numerical scoring system for evaluation of sedation

表2 麻醉恢复评分标准Table 2 Scoring recovery from anesthesia

1.3.2 生理指标监测使用迈瑞BeneVison N12多功能监护仪监测试验猫生理指标。使用红外探头于舌下动脉监测血氧饱和度 (pulse oxygen saturation,SpO2) 和心率 (heart rate,HR);使用体温探头于直肠监测直肠温度 (temperature,T);将无创血压袖套固定在猫左侧肘关节处,并将袖套与心脏保持于同一高度,通过前臂动脉测量动脉收缩压 (systolic arterial pressure,SAP) 和动脉舒张压 (diastolic arterial pressure,DAP)。观察猫胸壁运动监测呼吸频率 (respiratory rate,RR)。以麻醉前,麻醉后即刻(0 )、5、10、15、20、25和30 min为监测时间点记录上述生理指标变化情况。麻醉逆转后记录试验猫的抬头 (lift-head,LH)、胸骨卧位 (sternal recumbency,SRr) 和站立 (standing,S) 所需时间。使用迈瑞BeneHeart R3A心电图仪,将鳄鱼夹分别连接在试验猫体表:红色 (R),右前肢肘部;黄色 (L),左前肢肘部;绿色 (F),左后肢踝关节;黑色 (N),右后肢踝关节。接头连接处的皮肤剃毛并涂抹耦合剂。监测麻醉后心率变化情况。

1.3.3 超声心动图检查给药15 min后进行超声心动图检查。将试验猫分别进行右侧和左侧侧卧位保定。右侧胸骨旁位 (RPS) 长轴 (LAx) 四腔观的二维 (2DE)、动态型 (M-mode) 超声心动图,右侧胸骨旁位 (RPS) 短轴 (SAx) 奔驰切面、肺动脉切面的二维 (2DE)、彩色血流多普勒 (CFD) 超声心动图于试验猫右侧侧卧位时测量得到。心尖位 (LAp) 二维 (2DE)、彩色血流多普勒 (CFD) 超声心动图于试验猫左侧侧卧位时测量得到。

1.4 超声心动图变量测量及计算

1.4.1 超声心动图变量测量于右侧胸骨旁位长轴M-mode超声心动图测量室间隔舒张末厚度 (IVSd)、左心室舒张末内径 (LVIDd)、左心室后壁舒张末厚度 (LVPWd)、室间隔收缩末厚度 (IVSs)、左心室收缩末内径 (LVIDs)、左心室后壁收缩末厚度 (LVPWs);于右侧胸骨旁位短轴奔驰切面2DE超声心动图测量主动脉内径 (Ao diam)、左心房内径 (LA diam);于右侧胸骨旁位短轴肺动脉切面CFD超声心动图测量肺动脉速度时间积分 (PA VTI)、肺动脉最大速度 (PA Vmax)、时间1 (time1);于左侧心尖位CFD超声心动图测量二尖瓣E波速度 (MV E Vel)、二尖瓣A波速度 (MV A Vel)、主动脉瓣速度时间积分 (AV VTI)、主动脉加速时间 (Ao Acc T)、左心室射血时间 (LVET)、主动脉瓣最大速度 (AV Vmax)。

1.4.2 超声心动图变量计算使用超声工作站自带标准计算公式,于右侧胸骨旁位长轴M-mode超声心动图计算得到射血分数 (EF)、左心室缩短分数 (%LV FS)、室间隔厚度百分比 (%IVS)、后壁百分比 (%PW)、左心室质量 (LVMass);于右侧胸骨旁位短轴奔驰切面2DE超声心动图计算得到主动脉瓣膜面积 (AVA)、左心房与主动脉内径比值 (LA/Ao);于右侧胸骨旁位短轴肺动脉切面CFD超声心动图计算得到肺动脉平均速度 (PA Vmean)、肺动脉平均压力差 (PA mn PG)、肺动脉最大压力差 (PA max PG)、肺动脉加速时间 (PA Acc T);于左侧心尖位CFD超声心动图计算得到二尖瓣E波压力差 (MV E PG)、二尖瓣E波/A波 (MV E/A)、二尖瓣减速时间 (MV Dec T)、二尖瓣A波压力差 (MV A PG)、每搏输出量 (SV)、主动脉瓣平均速度 (AV Vmean)、主动脉瓣平均压力差 (AV mn PG)。

1.5 统计与分析

试验数据使用IBM SPSS Statistics 25进行统计分析。所有数据均以“平均数±标准差”表示。使用Shapiro-Wilk检验评估数据正态性。LH、SRr、S和超声心动图数据使用单因素方差分析 (One-way ANOVA) 进行比较,使用Bonferroni事后检验进行差异显著性分析。T、SAP、DAP、HR、SpO2和RR数据使用双因素重复方差分析 (Two-way repeated MANOVA),以时间为第二因变量。P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 麻醉效果与副作用、苏醒时间

2.1.1 麻醉效果与副作用如图1所示,所有试验猫得分均为4或5分,3组组间差异不显著 (P>0.05)。3种麻醉方案中猫均可以完成超声心动图检查,检查中未出现挣扎、抽搐等反应,但DEX组的2只猫和DEX+ALF组的1只猫发生了呕吐。

图1 试验猫使用3种不同麻醉方案麻醉效果评分和麻醉恢复评分Fig.1 The scoring of sedation effect and recovery from anesthesia after administration of 3 kinds anesthesia methods in cats

2.1.2 苏醒时间 3组试验猫的麻醉恢复评分均为1分(图1);如图2所示,3组组间比较,ALF组LH显著少于DEX+ALF组、DEX组(P<0.05);3组之间SRr无显著性差异 (P>0.05);DEX+ALF组S显著大于DEX组(P<0.05)。

2.2 生理指标

2.2.1 体温、呼吸、心率、心电图如图3所示,3组间比较T差异不显著 (P>0.05),均呈下降趋势。3组在30 min内各个时间点T与基值比较差异不显著 (P>0.05),均维持在38.0 ℃以上。

3种麻醉方案均会对RR产生显著的抑制效果。3组在麻醉后30 min内各个时间点RR与基值比较均存在显著差异 (P<0.05)。麻醉5～30 min后,DEX+ALF组与DEX组的RR相似,ALF组的RR最低,显著低于DEX+ALF组与DEX组(P<0.05)。麻醉期间3组RR均保持稳定,麻醉后30 min内,各组RR均下降,但组内不同时间RR无显著性差异 (P>0.05),均维持在10次·min-1以上。图4所示,ALF组出现窦性心动过速和DEX组出现窦性心动过缓,在麻醉过程中未观察到其他异常心电图波形。

† 表示DEX+ALF与DEX组存在显著性差异 (P<0.05);# 表示DEX+ALF与ALF组存在显著性差异 (P<0.05);* 表示DEX与ALF组存在显著性差异 (P<0.05);Baseline.基值;下同 † represent significantly different between the DEX+ALF and DEX group (P<0.05). # represent significantly different between the DEX+ALF and ALF group (P<0.05). * represent significantly different between the DEX and ALF group (P<0.05). Baseline. Base value. The same as bellow图3 试验猫使用3种不同麻醉方案体温、心率、呼吸频率监测结果Fig.3 The result of temperature, respiratory rate and heart rate after administration of 3 kinds anesthesia methods in cats

DEX+ALF组与ALF组中引起HR的一过性升高。在麻醉0～5 min时,ALF可以提升因使用DEX而降低的HR,但此效果在5 min后消失。ALF组在麻醉后30 min内各个时间点的HR均为最高。DEX引起HR显著降低 (P<0.05)。3种麻醉方案所有时间点的SpO2均保持在90%以上。

2.2.2 血压如图5所示,DEX+ALF组与DEX组SAP及DAP出现先上升后下降趋势。ALF组出现下降趋势。在整个麻醉期间3组的MAP、SAP与基值比较差异均不显著 (P>0.05),并且3组间均无显著性差异 (P>0.05)。

2.3 超声心动图变量

2.3.1 左心室变量如表3所示,DEX+ALF组中ALF能显著缓解DEX对舒张末左心室内径、室间隔厚度、左心室后壁厚度和左心室质量的影响 (P<0.05);ALF组左心室舒张末内径与基值比较显著减小 (P<0.05),但对左心室收缩末内径、左心室后壁、室间隔厚度、射血分数与左心室质量影响不显著 (P>0.05);DEX组对左心房收缩末与舒张末内径、左心室收缩末与舒张末后壁厚度、室间隔收缩末与舒张末厚度、射血分数和左心房质量产生有显著性影响 (P<0.05)。

2.3.2 主动脉根/左心房变量如表4所示,DEX+ALF组主动脉根内径、左心房内径和主动脉瓣膜面积与基值比较无显著性差异 (P>0.05);ALF组左心房内径与基值比较显著减小 (P<0.05),但对主动脉内径和主动脉瓣膜面积影响不显著(P>0.05);DEX组左心房内径、主动脉内径和主动脉瓣膜面积与基值比较变化均不显著 (P>0.05)。

2.3.3 肺动脉变量如表5所示,DEX+ALF组肺动脉处的加速时间、流速、压力差与基值比较存在显著性差异 (P<0.05);ALF组肺动脉处的加速时间、流速、压力差与基值比较差异不显著 (P>0.05);DEX组肺动脉处的血液流速减缓,压力差降低 (P<0.05),但对加速时间无显著性影响 (P>0.05)。

表3 试验猫使用3种不同麻醉方案对左心室变量的影响Table 3 Effects of 3 kinds anesthesia methods on left ventricle

2.3.4 二尖瓣有关变量如表6所示,DEX+ALF组二尖瓣处的血流速度与基值比较存在显著性差异 (P<0.05);ALF组二尖瓣处血液流速与基值比较差异不显著 (P>0.05),但会显著提升压力差并减缓减速时间 (P<0.05);DEX组二尖瓣处的血液流速显著减缓,压力差显著降低 (P<0.05);3种麻醉方案均会显著影响二尖瓣处的压力差 (P<0.05)。

2.3.5 主动脉瓣有关变量如表7所示,DEX+ALF组主动脉瓣处的加速时间、血流速度、压力差与基值比较存在显著性差异 (P<0.05);ALF组主动脉瓣处的射血时间、流速、压力差与基值比较差异不显著 (P>0.05);DEX组主动脉瓣处的射血时间显著延长,血液流速显著减缓,压力差显著降低 (P<0.05);3种麻醉方案对于每搏输出量的影响差异不显著 (P>0.05)。

表4 试验猫使用3种不同麻醉方案对主动脉根/左心房变量的影响Table 4 Effects of 3 kinds anesthesia methods on aorta/left atrium

表5 试验猫使用3种不同麻醉方案对肺动脉变量的影响Table 5 Effects of 3 kinds anesthesia methods on pulmonary artery

3 讨论

3.1 3种麻醉方案的麻醉效果与恢复质量

在本试验中,3种麻醉方案均可以产生良好的

表6 试验猫使用3种不同麻醉方案对二尖瓣变量的影响Table 6 Effects of 3 kinds anesthesia methods on mitral valve

表7 试验猫使用3种不同麻醉方案对主动脉瓣变量的影响Table 7 Effects of 3 kinds anesthesia methods on aortic valve

全身麻醉效果。右美托咪定和阿法沙龙联用可以有效地改善麻醉效果,这与之前的研究结果相符[13]。肌肉注射部位不同会影响麻醉效果,因此本试验均选择在股四头肌注射[14]。右美托咪定可引起胃肠道臌气等副作用,麻醉后动物吞咽反射出现抑制,导致呕吐的风险升高[15-16]。

本试验中所有猫麻醉苏醒平稳,恢复质量评分均为1分。有研究表明,单独使用阿法沙龙在麻醉恢复过程中引起共济失调、肌肉震颤、角弓反张、划水等异常表现[17]。本试验麻醉时长较短,且未进行气管插管等刺激性操作,并在苏醒阶段使用阿替美唑颉颃右美托咪定,可能是导致本试验麻醉苏醒质量优于早期文献报道的原因。

3.2 3种麻醉方案对主要生理指标的影响

全身麻醉、室温过低、术中补液等会导致低体温,从而增加围手术期麻醉风险[18]。本试验中3种麻醉方案均导致麻醉过程中猫体温的逐渐降低,但麻醉30 min内最低体温均高于38 ℃。由于临床常规心动超声检查所需时间远少于30 min,因此本试验3种麻醉方案均不会引起猫超声心动图检查过程中体温的过度流失。

本研究中,单独使用阿法沙龙后心率出现升高,5 min后心率逐渐下降,该结果与Muir等[19]的研究相似,这可能与诱导麻醉给药迅速,体循环阻力代偿有关。由于阿法沙龙对心血管系统影响轻微,已有研究将阿法沙龙与其他药物联用,通过肌肉注射给药用于术前诱导麻醉[20]。研究表明肌肉注射阿法沙龙和布托啡诺后仅对左心室收缩功能产生轻度抑制作用[4]。为达到增强麻醉效果的目的,本研究尝试将低剂量的右美托咪定与阿法沙龙联用进行超声心动图检查。右美托咪定通过外周血管收缩和交感神经抑制引起心率下降[21],并且心血管抑制作用不随使用剂量的降低而减弱[22]。本试验中,阿法沙龙与右美托咪定连用可延缓药物注射后引发的心率降低,有效避免了单纯右美托咪定注射后短时间内的心动过缓,虽然在给药5 min后联合用药组与右美托咪定麻醉组心率无明显差异,但联合用药为麻醉监控提供了时间窗口,有助于减少麻醉风险。本试验的心电图检查结果表明阿法沙龙诱导猫出现窦性心动过速,而右美托咪定引起窦性心动过缓。与猫不同,阿法沙龙对犬心电图的影响主要表现为窦性心动过速,P波显著延长,偶见心律不齐[23]。虽3种麻醉方案监测的SAP及DAP随时间呈下降趋势,但均保持在正常范围内。右美托咪定可以引起外周血管收缩,导致SAP及DAP上升[22]。本试验中未观察到类似结果,这可能与右美托咪定的使用剂量有关。

有研究表明,右美托咪定与阿法沙龙联用可以显著降低SpO2,这与右美托咪定收缩外周血管的作用引起[22]。本试验中所有猫给氧后,SpO2均维持在90%以上。3种麻醉方案均导致呼吸频率下降,但均维持在10 次·min-1以上,未观察到呼吸暂停现象。这与之前的研究报道结果类似,阿法沙龙可引起剂量依赖性的呼吸频率、每分通气量下降。多数研究显示静脉注射阿法沙龙不引起呼吸暂停[8,24-25],只有Zaki等[26]的研究中1只猫出现了时长80 s的呼吸暂停。

3.3 3种麻醉方案对超声心动图的影响

本试验选择的超声心动图测量参数为临床常用参数。左心室、左心房大小反映心脏腔室容积,侧面反映压力大小和肺部血流压力;肺动脉血流参数反映右心射血功能;主动脉瓣血流参数反映左心射血功能强度和心脏双侧射血功能是否平衡;二尖瓣处血流参数反映左心室舒张功能[10]。

临床中实施超声心动图检查需要考虑麻醉药物对心血管系统的影响。理想的麻醉或镇静药品应在满足镇静需求的同时,最小程度地影响心血管系统。已有研究表明,猫肌肉注射多种麻醉药物或药物组合可以引发心血管系统收缩功能降低,麻醉方案包括联用乙酰丙嗪和布托啡诺,联用乙酰丙嗪、布托啡诺和氯胺酮[27],联用咪达唑仑和布托啡诺,联用咪达唑仑、布托啡诺和氯胺酮,联用咪达唑仑、布托啡诺和右美托咪定,联用右美托咪定和氯胺酮[28]。

尽管阿法沙龙会对左心室、左心房内径的超声心动图变量存在统计学上的显著影响,但临床检查中这些变量不是判断心脏疾病的主要依据,并不会影响临床检查中对于心脏疾病的诊断。先前的研究也提示了相似的结果,单独使用阿法沙龙,或将阿法沙龙分别与乙酰丙嗪,美沙酮或美沙酮、氯胺酮联用均对超声心动图变量没有显著影响,并且产生的镇静效果足够完成超声心动图检查[9,29]。需要注意的是,肌肉注射阿法沙龙引起心率的增加。心率的增加可能引起心脏腔室大小的减少和左心室收缩功能的升高,这可能会影响超声心动图的结果[30]。使用右美托咪定会显著抑制心脏的收缩功能,并且动物心率显著降低。阿法沙龙与右美托咪定联用可以一定程度上减轻右美托咪定的心血管系统抑制作用,但对于肺动脉、二尖瓣处的超声心动图变量并无改善作用。