[发明专利]一种实验用的动物呼吸管理方法

说明书

技术领域

本发明属于实验方法领域，涉及一种实验用的动物呼吸管理方法，尤其涉及一种控制实验动物呼吸道的同时进行麻醉维持的方法。

背景技术

在动物实验过程中，对动物操作前一般需对动物进行麻醉，而实验室中一般所用的麻醉药，如水合氯醛和戊巴比妥，对实验动物的呼吸和循环均有不同程度的抑制作用，表现为血压下降、心率减慢、潮气量减小和呼吸频率减慢等。在某些有特殊要求的实验中则需对动物呼吸道进行管理，而这一般都是用动物呼吸机进行，但呼吸机缺少麻醉机的功能，它无法向呼吸管理对象输送麻醉气体。有些学者将麻醉挥发罐连接到呼吸机，使输送气体中含有一定浓度麻醉气体，可以对实验动物进行吸入麻醉，但此方法存在一个缺点，那就是吸入气体中的吸入麻醉药浓度不恒定，而且许多学者多采用气管切开的方式进行气道管理，这对实验动物所造成的创伤和应激都远大于气管插管，这与临床真正意义上的吸入麻醉管理还有一定的距离。在国内，李娜、龚永泉、李亚辉、王响音、王海滨等学者在气管插管和气管切开这两种方法对生命体征影响、拔管一周后死亡率和插管成功率等方面均做了研究，结果表明气管插管法在插管时间和拔管一周后死亡率明显优于气管切开，而且在对生命体征（如HR和SpO₂）的影响，明显小于气管切开。此外，在吸入麻醉药对神经发育这一研究领域中，学者们通常将实验动物直接置于一个暴露箱中（箱子中含钠石灰等CO₂吸收物质），然后从箱子的一个开口端向箱子中通吸入麻醉药和氧气的混合气体，另一个开口端连接活性炭等废气回收装置，不对实验动物进行气管切开或插管等操作。如此，实验动物是在一个含有大量吸入麻醉药的密闭空间中进行麻醉的，而且缺少呼吸道管理，我们简要地称之为“箱子模型”。Greg Stratmann等学者于2009年在Anesthesiology杂志上发表的一篇名为《Isoflurane differently affects neurogenesis and long-term neurocognitive function in 60-day-old and 7-day-old rats》的文章，其中出生后7天（简称P7）和出生后60天大鼠（简称P60）就是在上述的“箱子模型”中麻醉4h，他的研究结果显示P7大鼠在麻醉诱导后即刻便出现高碳酸血症和酸中毒，PaCO₂波动于92-186 mmHg，动脉血PH值始终处于6.8-7.3之间，而且死亡率高达21%；Changlian Zhu等学者于2010年在Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism杂志中发表一篇名为《Isoflurane anesthesia induced persistent, progressive memory impairment, caused a loss of neural stem cells, and reduced neurogenesis in young, but not adult, rodents》文章，他们采用的动物为P14和P60天Wistar大鼠和P14天C57BL/6J小鼠，与上述相同，麻醉同样在“箱子模型”进行，时间为35min，连续进行四天，在麻醉诱导后P14大鼠出现轻度呼吸性酸中毒和高碳酸血症，而且吸入麻醉组动物动脉血PH值显著低于正常组（P14：P＜0.05；P60：P＜0.05）。以上说明这种麻醉方式，尤其是对出生后不久的幼年动物，在这样的吸入麻醉药环境下极易造成呼吸抑制而导致呼吸性酸中毒等代谢紊乱，因此，在“吸入麻醉药对神经发育影响”这个研究领域中所用的吸入麻醉药暴露模型并不能排除内环境紊乱这个因素对神经发育的影响，同时这与现今临床上所采用的吸入麻醉方式也是截然不同的！ 

综上所述，以上两种方法因气管切开造成的应激反应和呼吸抑制造成的呼吸性酸中毒对于神经发育的影响都还不能排除，以上所用仍存在一定缺陷。在这一研究领域，急需一种既能对实验动物进行良好的呼吸管理，减少应激反应，保证机体内环境稳定，排除呼吸性酸中毒等代谢紊乱和创伤性应激等干扰因素对神经发育影响的吸入麻醉维持方法。

在临床上，麻醉机不仅可用于全身麻醉的病人，还能用于辅助危重病人麻醉过程中的呼吸，并且能复合使用其他麻醉药物，以不同形式做复合麻醉，是一种能将麻醉和非麻醉气体提供给病人所使用的医疗设备，是现今麻醉医生对病人进行全身麻醉所不可缺少的设备。按使用年龄进行分类，可分为：成人用麻醉机、小儿用麻醉机和成人小儿兼用麻醉机。在人们的观念中，麻醉机一直是用于成人或小儿的麻醉或呼吸管理，很少会将它与动物呼吸管理联系在一起。

发明内容