醣時
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這項研究探討了儲存時間和溫度對豬動脈血液氣體(pH、pCO2、pO2)的影響。結果顯示，血樣在20°C儲存時，pO2顯著下降，而在4°C下則較為穩定。儲存時間越長，pCO2的變化越明顯。為了確保血液氣體分析的準確性，建議儘量縮短分析延遲時間，如超過5分鐘，應將樣本放在碎冰上保存。
儲存時間與溫度對豬動脈血液中 pH 值、pCO2 和 pO2 的短期影響
Short-term effects of storage time and temperature on pH, pCO2, and pO2 in porcine arterial blood
Olsen, A. K. (2003). Short-term effects of storage time and temperature on pH, pCO2, and pO2 in porcine arterial blood. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science, 30(4), 197–201. https://doi.org/10.23675/sjlas.v30i4.53
https://ojs.utlib.ee/index.php/SJLAS/article/view/21398
Abstract
There is evidence that pre-analytical handling may be an important determinant of blood gas variables. Tostudy this possibility we investigated the influence of storage time (5, 15, 30, 45, and 60 minutes after bloodsampling) and storage temperature (4oC and 20oC) on the variation in pH, pCO2, and pO2in porcine blood.Wefound that the median pH decreased (P<0.001), but did not exhibit clinically significant changes. Themedian pCO2increased with duration of storage (P<0.001) and the median pO2was variable at 4oC(P=0.002), and decreased at 20oC (P<0.001). The variations in pCO2and pO2were higher at 20oC than at4oC. This study demonstrates that time delay before analysis of blood gas can be a cause of increased vari-ation, and should be minimised in order to avoid false results and to ensure correct conclusions. If a delayof more than five minutes in analysis is expected, the specimen should be placed on crushed ice.
摘要
有證據顯示，前分析處理可能是血氣變數的重要決定因素。為了研究這個可能性，我們調查了儲存時間（取血後 5、15、30、45 和 60 分鐘）與儲存溫度（4°C 和 20°C）對豬血液中 pH 值、pCO2 和 pO2 變化的影響。研究結果顯示，pH 中位數下降（P<0.001），但未出現臨床顯著變化。pCO2 中位數隨儲存時間增加（P<0.001），而在 4°C 下 pO2 中位數變化不定（P=0.002），在 20°C 下則下降（P<0.001）。pCO2 和 pO2 的變異在 20°C 下比在 4°C 下更大。這項研究顯示，血氣分析前的時間延遲可能導致變異增加，應盡量減少以避免錯誤結果並確保正確結論。如果預計分析延遲超過五分鐘，應將樣本置於碎冰上保存。
引言
豬腦在正子斷層掃描（PET）研究中具有多項優勢（Danielsen 等, 1998; Ishizu 等, 2000; Sakoh 等, 2000; Smith 等, 2001; Dall 等, 2002）。這些研究通常在麻醉的豬隻上進行，而 PET 參數對血氣和 pH 的變化極為敏感，這些變數會受到麻醉的影響。尤其是二氧化碳張力（pCO2）應保持穩定，因其對腦血流的強大影響（Ide 等, 2003）。因此，在實驗期間，不同時間點需監測 pH 和血氣。然而，如果分析延遲，前分析處理可能是關鍵影響因素。本研究的目的是評估儲存時間和儲存溫度對家豬血液中 pH、pCO2 和氧張力（pO2）變化的前分析效應，並制定豬血樣最佳處理的指導方針。我們此前研究了前分析處理對血液學變數的影響，並發現人類與豬血樣在最佳處理方式上存在一些差異（Olsen 等, 2001）。
材料與方法
動物
實驗使用六隻家豬（母豬，約 3 個月大，體重 37-41 公斤），這些豬用於不同的 PET 研究。豬隻未接受特定的健康監控計畫，飼料為限量顆粒飼料（DIA plus FI，DLG，丹麥），每隻豬每日 600 克，另輔以青飼料（Grønt-piller，DLG）與鐵（Grynt，DLG），自由取水。環境溫度為 20°C，相對濕度 51%，無特定光照週期，空氣每小時更換八次。
血液採集
實驗前，豬隻先接受 750 毫克氯胺酮（Ketalar®；50 mg/ml，輝瑞，丹麥）及 100 毫克咪達唑侖（Dormicum®；5 mg/ml，羅氏，丹麥）的預麻醉。麻醉過程中使用異氟醚（Forene®，雅培，瑞典）與 N2O/O2 混合氣體維持麻醉。血液從左股動脈的 2.3 mm Cordis® 導管（強生，美國）中取得（Svendsen & Rasmussen, 1998）。從每隻豬中抽取六個 2 毫升的聚乙烯注射器樣本（PICO 50®，Radiometer，丹麥），並用 80 IU 乾燥肝素抗凝。採血後立即去除氣泡，樣本隨機儲存在碎冰（n=3；4°C）或室溫（n=3；20°C）下。
血液分析
血液樣本於採集後 5 分鐘（基線）、15 分鐘、30 分鐘、45 分鐘和 60 分鐘進行分析。每次分析前，根據說明書（Radiometer, 1996）指示對樣本進行震盪。血氣分析使用 ABL 550（Radiometer，丹麥）進行，並校準為人血分析。變數的系列內變異係數（CV）基於五分鐘時對單一豬血樣進行七次重複測量得出。pH 的 CV 為 0.023（0.3%），pCO2 為 0.01 kPa（0.2%），pO2 為 0.48 kPa（2.2%）。
統計方法
由於多次重複觀察，時間變異使用 Friedman 雙向變異數分析進行分析。當發現顯著的時間效應（P<0.05）時，使用 Wilcoxon 檢定將不同時間點的結果與基線進行比較。統計計算使用 SPSS 10.0 軟體（SPSS Inc, 美國）進行。
結果
表 1 至表 3 顯示了 pH、pCO2 和 pO2 的中位數值。所有基線值均在先前報告的麻醉家豬範圍內（Thielscher 等, 1994；Dersjant-Li 等, 2002）。在兩種溫度下，這三個變數均有顯著變化。儲存於 4°C 和 20°C 的樣本中，pH 中位數均有所下降（表 1）。然而，pH 中位數的下降幅度非常小（0.1%），與分析的 CV（0.3%）相比不顯著。pCO2 中位數在 4°C 和 20°C 均增加（表 2），4°C 下增加 1.3%（t=15 分鐘），20°C 下增加 1.0-2.2%，與 pCO2 分析的 CV（0.2%）相比，變化幅度較大。pO2 中位數在 4°C 下變動不定，而在 20°C 下呈下降趨勢（表 3）。20°C 下 pO2 的中位數下降幅度（8.2-10.8%）高於 4°C 下的變異（3.0-3.8%），兩種溫度下 pO2 的變異均超過 CV（2.2%）。
表 1. 儲存時間與溫度對豬血樣 pH 值的影響
討論
在本研究期間，pH 值在兩種儲存溫度下均顯著下降，但並未出現臨床上顯著的變化。這一 pH 變異與先前在人類（Harsten 等, 1988；Schmidt & Muller-Plathe, 1992；Liss & Payne, 1993）和豬隻（Assal 等, 1980；Szenci 等, 1993；van der Wal, 1981）中的研究結果相似。pH 下降可能是由於無氧糖酵解產生氫離子所致。此外，pCO2 顯著增加與 pH 下降一致。先前的研究也表明，在室溫下儲存的人類和豬隻血樣 pCO2 增加（Assal 等, 1980；Harsten 等, 1988；Schmidt & Muller-Plathe, 1992），但有研究發現，在碎冰和室溫下儲存時，pCO2 下降（Liss & Payne, 1993）。pO2 在 4°C 下顯著波動，在 20°C 下則呈下降趨勢。20°C 下 pO2 的下降可能是由於氧氣消耗所致；相比於室溫，將血樣儲存在碎冰上可將細胞代謝速率減少至少十倍（Radiometer 使用手冊, 1996）。Ryder 等（1988）發現儲存溫度的升高會顯著降低人類血樣的 pO2。然而，解釋 4°C 儲存樣本中 pO2 的變異更為困難。雖然氣泡可能是影響因素，但本研究中已仔細去除了氣泡。在 4°C 儲存的人類血樣中，pO2 也存在變異（Liss & Payne, 1993）。pO2 的變異在 20°C 下特別顯著。總體來說，pH、pCO2 和 pO2 在 20°C 下的變異比在 4°C 下更大。
實驗期間，豬隻處於麻醉狀態。麻醉氣體如一氧化二氮和氟烷可能會影響 pO2 結果，但根據 Radiometer Medical AS 的內部報告，一氧化二氮和異氟醚對 ABL 550 中使用的 pO2 電極沒有已知影響。
目前已有基於科學的豬隻血樣處理建議（Assal 等, 1980；van der Wal 等, 1981；Szenci 等, 1993），這些結果基於從體重 80-180 公斤、清醒的豬隻中採集的靜脈血樣，且主要關注長期前分析對血氣測量的影響，而本研究則側重於短期效應。然而，這些條件與大多數 PET 研究中的情況並不一致，後者的血樣來自麻醉豬隻，體重約 40 公斤，且為動脈血樣。儘管條件不同，本研究結果與豬隻處理建議相一致。其他物種也有相似的建議：根據 ABL 使用手冊（Radiometer, 1996），人類血樣在 20°C 下可儲存最多 10 分鐘，在 5°C 下可儲存最多 45 分鐘。在動物血樣中，pH、pCO2 和 pO2 可在冰上儲存超過一小時後進行分析，但若血樣儲存在室溫下，pO2 分析的穩定性僅為 12 分鐘（Haskins, 1977）。這與本研究結果相符。
本研究得出以下結論：血氣分析前的時間延遲可能導致生理參數變異增加，應盡可能減少延遲以獲得可靠結果並確保正確結論。如果預計分析延遲超過 5 分鐘，樣本應置於碎冰上保存。
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