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颈内动脉输注异丙酚麻醉的可行性研究

盖成林  
【摘要】: 颈内动脉输注异丙酚麻醉的可行性研究 近年发现,通过颈内动脉给药治疗脑部疾病或研究脑部神经功能,具有用药量:少、效果确切、全身副作用小等特点。 文献回顾表明,经颈内动脉注射的药物多种多样,有造影剂如~(99m)Tc和~(133)Xe,有钙离子通道阻滞剂如维拉帕米,有溶栓药如尿激酶,有激素如甲基强的松龙,有麻醉性药物如异戊巴比妥、戊四氮、美解眠,还有化疗药顺柏等。颈内动脉给药目前主要用于四大方面:脑血管造影、脑肿瘤的化疗、脑梗塞的溶栓治疗和癫痫病术前的神经功能定位等。 众所周知,静脉麻醉药的靶器官主要是脑,如果能通过颈内动脉直接输注麻醉药,进行动脉麻醉,是否具有优越于静脉麻醉的效果呢?目前尚无关于颈内动脉给药麻醉的报道。 本研究拟比较犬颈内动脉、颈总动脉和股静脉输注异丙酚的药效学差异,探讨动脉给药的优缺点;通过建立大鼠颈内动脉给药模型,持续输注大剂量麻醉药异丙酚,观察大鼠异丙酚灌注脑区血管神经组织的改变,从细胞、亚细胞和基因水平上验证颈内动脉直接给药的安全性,为临床麻醉采用此通路给药提供安全性的参考;并进一步在临床麻醉中实践此法,以观察颈总动脉给药的麻醉效果,为循环呼吸功能不稳定、肝肾功能受抑等危重病人的麻醉提供一种新的可供参考的麻醉方法。 本实验分三个方面。第一,犬颈内动脉、颈总动脉和股静脉输注异丙酚的药效学比较:第二,大鼠颈内动脉持续输注异丙酚对脑组织的影响;第三,经颈总动脉持续输注异丙酚麻醉效果的临床观察。 实验材料与方法 一、实验材料 1、实验动物 健康成年杂种犬8条,体重9~17kg,雌雄不拘。 健康Wistar大鼠100只,4~6月龄,体重280~320g,雌雄不拘,由中国医科大学盛京医院实验动物中心提供。 2、主要试剂及药品 异丙酚(四川蜀乐,产品批号为0509111,用于动物实验;AstraZeneca S.P.A,产品批号:CP931,用于临床实验),RNA提取液由绵阳天泽基因工程有限公司提供,TaKaRa试剂盒及DNAMarker由大连宝生物公司提供,bcl-2、bax、β—actin基因引物由沈阳联星生物技术有限公司合成。 3、主要仪器 HITACHI H-600透射电镜(日本),超薄切片机8800型(瑞典),Foma深低温冰箱(美国),OLYMPUS显微镜(日本),SIGMA 1-13小型台式离心机(美国),Biometra PCR扩增仪(德国),UV-visible Spectrometer UV300紫外分光光度计(英国),BIO-RAD PowerPac200电泳仪(美国),GFL水平摇床(美国),Alphainnotech Chemi Imager 500凝胶电泳成像分析系统(美国),思路高靶控泵TCI-I型(北京),TKR-2000C小动物呼吸机(江西省特力麻醉呼吸设备公司),RBP-1B型大鼠血压计(中日友好临床医学研究所)。 二、实验方法 (一)动物实验部分(犬) 1、动物模型 犬氯胺酮麻醉后分离出颈总动脉、颈内动脉、股动脉和股静脉,分别置入套管针并固定,肝素封管备用。观察24h后无异常者进行不同给药途径实验观察。每条犬间隔24h,随机行颈内动脉、颈总动脉或股静脉持续输注异丙酚达相同麻醉深度,观察不同给药途径的药效学差异。 2、实验分组 自身对照性实验设计。根据每条犬不同给药途径分为颈内动脉、颈总动脉和股静脉组。 3、观察指标 不同给药途径输注异丙酚达到相同麻醉深度(CSI=0~3),并在此基础上进行下述指标的观测: (1)给药期间血流动力学差异; (2)给药期间呼吸参数的差异; (3)麻醉诱导与苏醒速度的差异; (4)达相同麻醉深度下所需异丙酚用量的差异。 (二)动物实验部分(大鼠) 1、动物模型 腹腔注射异丙酚(100mg·kg~(-1))麻醉大鼠,分离出颈总动脉,结扎颈外动脉,颈总动脉置管持续输注异丙酚或生理盐水,股静脉置管输注生理盐水或异丙酚,持续1h。 2、实验分组 对照组:10只,颈内动脉输注生理盐水(3ml·kg~(-1)·h~(-1))、股静脉输注异丙酚(30mg·kg~(-1)·h~(-1))。停止给药4h后处死,取颈内动脉置管侧脑组织,进行光镜、电镜和RT-PCR检测。 实验组:90只,颈内动脉输注异丙酚(30mg·kg~(-1)·h~(-1))、股静脉输注生理盐水(3ml·kg~(-1)·h~(-1))。停止给药4h后处死,取颈内动脉置管侧脑组织,随机分3个亚组,各30例,分别在细胞水平上进行光镜检查(光镜组)、在亚细胞水平上进行透射电镜检查(电镜组)和在分子水平上进行半定量的bcl-2和bax mRNA RT-PCR检测(RT-PCR组)。 3、观察指标和方法 (1)给药期间血压、心率和呼吸频率的差异; (2)脑组织病理检查(光镜): (3)脑组织超微结构检查(电镜); (4)脑组织中bcl-2和bax mRNA表达的检测(RT-PCR法) (三)临床观察部分 1、病例选择 择期腹部手术、术前预计手术时间在2h以上患者35例,年龄44~65岁,ASAⅠ~Ⅲ级,体重48~73kg,无精神异常、癫痫、出凝血障碍等病史,分为颈总动脉给药组(24例)和静脉给药组(11例)。 2、监测指标及方法 全麻诱导后,颈总动脉组颈总动脉置管持续输注异丙酚;静脉组通过静脉输注异丙酚维持全麻直至术终。记录全身麻醉维持期间患者的HR、MAP、术中异丙酚的用药量以及停止给药后患者呼吸、意识恢复的时间。术后密切观察患者,追问有无术中知晓,有无头痛、头晕、恶心、呕吐、视物改变、肢体运动障碍等可能的颈动脉给药的副作用、并发症等。动脉给药组术后1、2、3、6月4次电话随访。 实验结果 一、犬颈内动脉、颈总动脉和股静脉输注异丙酚的药效学比较 犬颈内动脉、颈总动脉和股静脉给药达意识消失时、CSI=0~3持续10s、30min和60min时,异丙酚用量分别为37.3±8.4mg、76.1±24.3mg和146.9±48.3mg;108.3±35.1ing、221.3±47.4mg和353.3±89.2mg;254.3±60.1mg、474.9±122.5mg和845.8±206.8mg;395.4±108.9mg、721.3±204.0mg和1401.4±410.4mg,均P<0.01,即颈内动脉、颈总动脉用药量分别是静脉给药量的25.4%~30.1%和50%。在脑电静息各时点,颈内动脉和颈总动脉给药对血压和呼吸的影响较静脉给药轻微;颈内动脉给药较颈总动脉给药影响轻微。达脑电静息所用时间和停药后苏醒时间,颈内动脉、颈总动脉给药明显短于静脉给药;颈内动脉给药短于颈总动脉给药。 二、大鼠颈内动脉持续输注异丙酚对脑组织的影响 1、大鼠颈内动脉持续输注异丙酚期间血压、心率和呼吸频律的变化 对照组和实验组在维持给药期间血压、心率、呼吸均随给药时间延长逐渐下降或变慢;实验组心率、呼吸减慢更显著。 2、大鼠皮层神经元和血管内膜光镜结构的变化 对照组皮层神经元的核仁与核膜清晰、完整,胞浆着色均匀;血管内膜光滑连续,着色均匀。实验组神经元形态与对照组比较无明显改变。 3、大鼠皮层神经元和血管内膜超微结构的变化 神经元:对照组神经元细胞核形态规则,核膜光滑,染色质分布均匀;细胞器丰富,粗面内质网分布规则,网腔均匀一致,表面附有较多核糖体颗粒;胞质中还可见许多大小一致、分布均匀的游离核糖体;线粒体发达,其外表面的双层膜和内部的嵴清晰可见;高尔基复合体极性明显,囊腔规则。实验组神经元变化同对照组,无明显改变。 毛细血管:对照组毛细血管结构正常。实验组毛细血管变化同对照组,无明显改变。 4、大鼠皮层bcl-2和baX基因表达的改变 半定量RT—PCR方法检测。各样本均得到所扩增的cDNA目的片段。实验组Bcl-2和bax mRNA的表达与对照组比较差异不显著。 三、经颈总动脉持续输注异丙酚麻醉效果的临床观察 颈总动脉和静脉给药达CSI=40±5并维持至术终异丙酚的用量分别为2.57±0.67mg·kg~(-1)·h~(-1)和5.72±1.37mg·kg~(-2)·h~(-1)(P<0.01)。在此麻醉深度下,颈总动脉组在维持麻醉初期近1/3患者血压持续升高,有的甚至大于其基础值的30%以上需要降压治疗,而静脉组血压基本平稳,维持在低于基础血压15%水平波动。停药恢复阶段,颈总动脉组自主呼吸恢复和清醒速度均明显快于静脉组,分别为6.70±4.93min和12.1±6.34min(P<0.01)、18.45±10.39min和26.10±8.32min(P<0.05)。 结论 1、经颈内动脉或颈总动脉持续输注异丙酚可以达到维持犬全身麻醉的目的;与静脉给药比较,犬颈内动脉、颈总动脉给药具有麻醉诱导快、用药量少、血流动力学稳定、呼吸抑制轻和苏醒迅速等优点;颈内动脉给药优于颈总动脉给药,但不如颈总动脉给药方便; 2、长时间大剂量通过颈内动脉输注异丙酚对大鼠给药侧脑组织没有急性损伤改变,即异丙酚颈内动脉给药是安全的; 3、与静脉给药比较,通过颈总动脉持续输注异丙酚对手术患者进行全身麻醉同样可以达到全身麻醉的目的;在达到相同镇静深度时,异丙酚用量约为静脉给药量的1/2;停药后,患者自主呼吸恢复和清醒睁眼的速度快于静脉给药。


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