徐 剛,黃 河,韋漢南,高鈺琪
我國(guó)高原幅員遼闊,海拔3000m以上的高原約占國(guó)土面積的1/6,主要分布在西藏、青海和新疆等地區(qū),地處邊陲,邊境線長(zhǎng)達(dá)4000多公里,戰(zhàn)略地位十分重要。我國(guó)是世界上高原常駐人口最多的國(guó)家,達(dá)3000多萬(wàn);同時(shí),隨著我國(guó)高原地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和旅游事業(yè)的蓬勃發(fā)展,每年有近1000萬(wàn)人從平原進(jìn)入高原從事旅游、商貿(mào)、建設(shè)和守防[1]。
然而,高原自然環(huán)境十分惡劣,其中低氧和寒冷嚴(yán)重威脅著高原地區(qū)人民群眾的身體健康。因此,高原世居物種的低氧適應(yīng)機(jī)制和平原移居人群的急、慢性高原的發(fā)病機(jī)制及防治措施研究,一直都是國(guó)內(nèi)外生理學(xué)、高原醫(yī)學(xué)及重癥醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)。我國(guó)高原具有面積廣闊,急慢性低氧暴露人群基數(shù)大,疾病種類多等特點(diǎn),為研究者們提供了一個(gè)巨大的天然實(shí)驗(yàn)室及大樣本的人群隊(duì)列。因此,更好地開(kāi)展高原現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)學(xué)試驗(yàn),對(duì)了解缺血缺氧疾病的機(jī)制有巨大幫助,對(duì)高原醫(yī)學(xué)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。
如何做好現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究受到高原惡劣環(huán)境條件的強(qiáng)烈制約,特別是在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器設(shè)備及耗材的準(zhǔn)備和標(biāo)本的采集、保存、運(yùn)輸及檢測(cè)等方面,與在平原的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)有著很大的不同。筆者作為長(zhǎng)期從事高原醫(yī)學(xué)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究者,擁有豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),從醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)角度總結(jié)了一些注意事項(xiàng),希望對(duì)從事高原相關(guān)研究的研究者們有所幫助。
制定完善的實(shí)驗(yàn)方案是更好的驗(yàn)證選題,完善的設(shè)計(jì)方案需考慮:(1)人力、物力和時(shí)間;(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“三要素”和“四原則”;(3)實(shí)驗(yàn)因素和觀測(cè)指標(biāo);(4)重要的非實(shí)驗(yàn)因素;(5)研究過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種情況;(6)操作方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析[2]。高原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)在具備以上6個(gè)方面的同時(shí),需特別注意以下幾個(gè)方面:(1)工作能力下降:高原低氧會(huì)導(dǎo)致人的腦、體勞動(dòng)能力下降[3],因此,在人力、物力和時(shí)間的安排上需要更加充足;(2)受試者安全:高原低氧會(huì)導(dǎo)致人體系統(tǒng)生理的改變以促進(jìn)低氧習(xí)服,然而某些生理狀況的改變可能對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究產(chǎn)生影響,如高原低氧會(huì)導(dǎo)致血液高凝,因此,進(jìn)行血液標(biāo)本采集就應(yīng)該注意該問(wèn)題,以確保志愿者的安全;(3)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的便捷性:高原低氧導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)者的穩(wěn)態(tài)受損,容易出心理問(wèn)題[4],因此,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究觀測(cè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)宜精簡(jiǎn)而不宜貪多,以確保實(shí)驗(yàn)者的心理穩(wěn)態(tài)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信性;(4)制定預(yù)案:高原環(huán)境氣候惡劣、政治及地理環(huán)境特殊,可能在研究中出現(xiàn)的各種情況,應(yīng)有相應(yīng)的對(duì)策和預(yù)案。
實(shí)驗(yàn)人員在高原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究中是主導(dǎo)者,所以,在高原現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身心素質(zhì)要求相對(duì)較高,在人員選擇和個(gè)人防護(hù)方面需要特別注意:(1)適宜實(shí)驗(yàn)人員篩選標(biāo)準(zhǔn):首先實(shí)驗(yàn)人員的選擇最好是有過(guò)高原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)先;其次初次進(jìn)入高原的需要體檢,排除嚴(yán)重的心腦血管、呼吸、血液、腎臟等系統(tǒng)疾?。坏谌貏e需要注意的是,患有嚴(yán)重“上感”者,建議暫緩上高原。(2)個(gè)人身體防護(hù):首先就是要保持良好的心態(tài),良好的心態(tài)是應(yīng)對(duì)高原環(huán)境最好的良方;其次要做好物資(衣物、墨鏡、防曬護(hù)膚用品和食品等)和藥品(感冒藥、止吐止瀉藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、鎮(zhèn)靜催眠藥、高原病防治藥等)的充分準(zhǔn)備。(3)高原危險(xiǎn)期注意要點(diǎn):初到高原前3 d是急性高原病高發(fā)的危險(xiǎn)期,故建議盡量少活動(dòng)多休息,降低身體的氧耗量,如特殊情況,要進(jìn)行大強(qiáng)度體力活動(dòng)及腦力活動(dòng),建議低流量持續(xù)吸氧(2 L/min)[5],以緩解機(jī)體不適,降低急性高原病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。再者如果出現(xiàn)劇烈頭痛、呼吸困難、共濟(jì)失調(diào)及咳粉紅色泡沫痰等急性重癥高原病相關(guān)癥狀,應(yīng)及時(shí)送往醫(yī)院急救[6]。
高原環(huán)境具有空氣密度低、環(huán)境溫差大、空氣絕對(duì)濕度較小等特點(diǎn),對(duì)電氣設(shè)備具有很大的影響,其中的關(guān)鍵因素“低氣壓”、“低密度”會(huì)引起電氣設(shè)備外絕緣強(qiáng)度降低、空氣間隙擊穿電壓降低、電弧產(chǎn)生電壓降低、開(kāi)關(guān)電器滅弧性能下降、通斷能力下降和電路壽命縮短、設(shè)備溫升增加等性能的變化[7]。所以,如果從平原攜帶實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備到高原現(xiàn)場(chǎng),首先要考慮的是儀器的環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題,其次考慮實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的便攜性。由平原攜帶至高原的儀器設(shè)備必須重新定標(biāo),如果是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須而所在實(shí)驗(yàn)室又沒(méi)有適于在高原現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備,建議在高原現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)院、科研院所、機(jī)構(gòu)租賃或委托檢測(cè)。若上述條件不能滿足,建議將標(biāo)本凍存,帶回平原檢測(cè)。
(1)采購(gòu)注意事項(xiàng):高原地區(qū)的實(shí)驗(yàn)試劑耗材種類較少,且?guī)齑媪坎蛔?,故高原現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)采購(gòu)無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)需求。建議根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案在平原采購(gòu)好后,由廠家直接將其郵寄至高原現(xiàn)場(chǎng)指定地點(diǎn),以節(jié)約時(shí)間及運(yùn)輸成本。(2)特殊耗材定制:由于高原的低氣壓特點(diǎn),涉及氣壓變化的試劑耗材要特別定制,例如真空負(fù)壓采血管,一般市售高原型采血管,只適用于海拔1500~3000m的海拔地區(qū),而在海拔3000m以上地區(qū),人體血液更加粘稠,易出現(xiàn)采血管無(wú)法使用的情況[8]。故應(yīng)提前了解試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的海拔高度,定制特需器材。
一般樣本的采集可以按照標(biāo)準(zhǔn)的樣本采集流程進(jìn)行,但某些易受高原環(huán)境影響的樣本,在采集過(guò)程中需特別注意。以靜脈血采集為例:(1)采集前處理:首先,根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),準(zhǔn)備好定制采血管。其次,因平原人移居高原后,紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白增加,血液粘稠度增加,為了保障采血量、采血速度及紅細(xì)胞的完整性[8],一次性采血針頭的型號(hào)建議選用>0.7mm規(guī)格以上的,另可準(zhǔn)備一次性無(wú)菌注射器,在真空采血管無(wú)法采集到全血的情況下,使用注射器抽血。第三,根據(jù)志愿者的信息,統(tǒng)一編號(hào),使用油性記號(hào)筆正楷書(shū)寫(xiě),或使用編碼機(jī)編碼。第四,由于高原環(huán)境溫度低、溫差大,采血地點(diǎn)建議選擇比較保暖的室內(nèi)。(2)血液采集:采血順序通常為先采集促凝血、后采集抗凝血。促凝血采集后,因高原環(huán)境氣溫低,血液不易凝固、收縮,需放置30~60min以促進(jìn)凝血[7];抗凝血采集完成后,因高原志愿者的靜脈血血液粘稠度大,應(yīng)輕輕顛倒采血管8次,確保血液抗凝。(3)采集后處理:待樣本采集完后,考慮到高原低氧導(dǎo)致紅細(xì)胞滲透脆性增加[9],故應(yīng)避免采血管過(guò)度震蕩導(dǎo)致的溶血;而且建議在2 h內(nèi)分離血液樣本[10],然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行樣本后續(xù)處理保存。
生物樣本的保存和運(yùn)輸是整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究中的一個(gè)重要步驟,對(duì)生物樣本的種類、儲(chǔ)存容器、包裝要求、運(yùn)輸保存溫度、生物防護(hù)要求及運(yùn)輸人的專業(yè)知識(shí)等都有嚴(yán)格的要求,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都有可能對(duì)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響[11],所以,對(duì)高原現(xiàn)場(chǎng)采集的生物樣本的保存和運(yùn)輸必須給予重視。(1)審批手續(xù):生物樣本的保存和運(yùn)輸,在《中華人民共和國(guó)傳染病防治法》、《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》和《可感染人類的高致病性病原微生物菌(毒)種或樣本運(yùn)輸管理規(guī)定》等國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)中,對(duì)病原微生物的分類管理、運(yùn)輸及運(yùn)輸包裝材料以及對(duì)運(yùn)輸管理審批過(guò)程進(jìn)行了細(xì)化,明確了菌(毒)種或樣本運(yùn)輸?shù)膶徟鞒蘙12]。對(duì)高致病性生物樣本的轉(zhuǎn)運(yùn),需在運(yùn)輸前向省級(jí)衛(wèi)生行政部門(mén)提出申請(qǐng),取得準(zhǔn)運(yùn)證后不少于兩人用專車(chē)運(yùn)送;對(duì)于無(wú)菌、無(wú)毒的普通生物樣品,可經(jīng)由地市級(jí)或省級(jí)疾控中心檢驗(yàn)后,出具無(wú)菌、無(wú)毒證明,按普貨承運(yùn);如需通過(guò)民用航空運(yùn)輸?shù)?,?yīng)當(dāng)符合《中國(guó)民用航空危險(xiǎn)品運(yùn)輸管理規(guī)定》和國(guó)際民航組織文件《危險(xiǎn)物品航空安全運(yùn)輸技術(shù)細(xì)則》中的有關(guān)包裝要求。(2)樣本保存及運(yùn)輸:由于高原環(huán)境的限制,對(duì)于有些需要低溫冷凍的無(wú)菌、無(wú)毒的普通生物樣本的保存和運(yùn)輸面臨很大的問(wèn)題。在平原一般可以選擇用干冰(-78℃)保存生物樣本,然后由專門(mén)的陸運(yùn)公司進(jìn)行運(yùn)輸,3~4 d可以到達(dá),可以保障樣本的低溫狀態(tài)。但是,在高原地區(qū)絕大多數(shù)城市無(wú)干冰銷售,且從高原到內(nèi)地,陸運(yùn)時(shí)間至少需要1 w以上的時(shí)間,故難以保證樣品的低溫狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)室在高原現(xiàn)場(chǎng)對(duì)生物樣本的保存和運(yùn)輸方法是:將裝有樣本的凍存管置于冰箱(-20~-80℃)冷凍,然后裝入標(biāo)本盒中,再將標(biāo)本盒置于一個(gè)底部鋪滿碎冰的泡沫盒中,放入冰箱冷凍,過(guò)夜,翌日向盒內(nèi)注入適量清水,將樣本完全浸沒(méi)后,急凍成冰塊,然后將整個(gè)冰塊放入保溫的標(biāo)本運(yùn)輸箱里并密封,在飛機(jī)起飛前4 h到機(jī)場(chǎng)貨運(yùn)部,出示“無(wú)毒、無(wú)害證明”,將標(biāo)本運(yùn)輸箱打包,貼上專用標(biāo)識(shí),辦理隨機(jī)貨運(yùn),建議辦理加急,確保隨機(jī)貨運(yùn)。這樣可以保證約12 h內(nèi)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,樣本仍處于冷凍狀態(tài),然后可以將標(biāo)本直接處理進(jìn)行檢測(cè)或者轉(zhuǎn)移至超低溫冰箱或液氮罐低溫保存。
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