三种常用降压药物控制性降压对猪脑局部组织血流与氧合改变的研究

背景与目的:控制性降压作为围术期血液保护的重要措施之一,已广泛用于临床。然而,术中低血压麻醉可能导致脑灌注降低,随之而来的是苏醒延迟、术后谵妄、术后认知功能障碍和脑卒中等缺血性脑损伤。而脑卒中是一种严重的并发症,可导致术后死亡率增加8倍,其在非心血管手术患者的发生率为0.1%~0.8%,且其风险与低血压以及低血压持续时间密切相关。因此在控制性降压全身灌注压改变期间,维持大脑灌注与氧合的能力至关重要。以往主要通过经颅多普勒超声或颈静脉球血氧饱和度来监测术中控制性降压下大脑整体灌注的情况,且在特定的降压幅度下,脑组织缺血缺氧的发生情况并不清楚。与大脑整体灌注相比,脑组织微循环灌注才是反映器官灌注的敏感指标,其有助于早期发现潜在的缺血缺氧。本研究拟选择雌性长白猪来建立控制性降压模型,通过模拟临床环境,采用微循环灌注监测仪器氧立见(Oxygen to see,O2C)来监测常用降压药物在特定降压幅度下的脑组织局部血流及氧合情况,旨在发现潜在的脑缺血缺氧,并为其临床应用提供建议。方 法:本研究纳入健康雌性长白猪18头,分别用于硝普钠、硝酸甘油、尼卡地平控制性降压实验(n=6)。在七氟醚全身麻醉下(最rapid immunochromatographic tests低肺泡有效浓度(Minimum alveolar concentration,MAC)为1~1.5)分别使用硝普钠、硝酸甘油、尼卡地平进行控制性降压(分别较平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)基线值降低20%、30%、50%,分别对应轻、中、重度降压),并使用O2C直接测量猪脑前额部局部脑组织血流量(Regional cerebral tissue blood flow,rCBF)以及局部脑组织氧饱和度(Regional cerebral tissue oxygen saturation,rSO2)。记录使用三种不同降压药物时,在不同血压下不同时间点(5min、10min、15min)的 rCBF、rSO2、局部脑组织血红蛋白量(Regional cerebral tissue hemoglobin,rHb)、心率(Heartrate,HR)、外周血氧饱和度(Peripheral blood oxygen saturation,SpO2)以及脑缺氧事件(即rSO2较基线值下降≥20%且持续时间≥15s)的发生情况。第—部分:硝普钠控制性降压对猪脑局部组织血流与氧合影响的研究结 果:在硝普钠控制性降压过程中,rCBF与MAP中度相关(r1=0.793),rCBF与rSO2(r2=0.843)、MAP 与 rSO2(r3=0.823)强相关。rSO2与 MAP、rHb 和 rCBF 呈线性相关(R2=0.853,P<0.05)。在轻度降压 5min、1_0min、15min,rCBF 较基线值(192(169,215)任意单位(Arbitrary unit,AU))平均分别增加 6.5%(P<0.05)、7.3%(P<0.05)、8.7%(P<0.05);rSO2较基线值(69(66,72)%)平均分别增加 2.4%(P<0.05)、2.5%(P<0.05)、2.5%(P<0.05)。在中度降压各时间点,rCBF较基线值平均分别下降2.4%(P<0.05)、0.3(P>0.05)、0.1(P>0.05);rSO2 较基线值平均分别降低 6.3%(P<0.05)、5.6%(P<0.05)、5.3%(P<0.05)。在重度降压各时间点,rCBF较基线值平均分别降低6.2%(P<0.05)、6.7%(P<0.05)、9.7%(P<0.05);rSO2较基线值平均分别降低 11.3%(P<0.05)、12.4%(P<0.05)、12.7%(P<0.05)。停药后各时间点,rCBF较基线值平均分别增加8.7%(P<0.05)、8.8%(P<0.05)、7.9%(P<0.05);rSO2较基线值平均分别增加3.5%(P<0.05)、3.6%(P<0.05)、1.9%(P<0.05)。轻至重度降压时均未出现脑缺氧事件。MAP恢复至基线附近时,rCBF与rSO2分别较基线值增加约3.7%(P<0.05)和1.4%(P<0.05)。在轻度降压各时间点,HR较基线值(80(74,87.25)次/分)下降 1.0%(P<0.05)、1.2%(P<0.05)、1.3%(P<0.05),SpO2与基线值(99(98,100)%)相比差异均无统计学意义;在中度降压各时间点,HR和SpO2分别较基线值下降2.4%(P<0.05)、2.8%(P<0.05)、2.8%(P<0.05)和 1.1%(P<0.05)、1.1%(P<0.05)、1.1%(P<0.05)。在重度降压各时间点,HR和SpO2分别较基线值下降2.0%(P<0.05)、1.7%(P>0.05)、1.5%(P>0.05)和 0.7%(P<0.05)、0.6%(P<0.05)、2.1%(P<0.05)。停药后各时间点,HR较基线值下降2.0%(P<0.05)、1.8%(P<0.05)、2.3%(P<0.05),而SpO2与基线值相比差异均无统计学意义。第二部分:硝酸甘油控制性降压对猪脑局部组织血流与氧合影响的研究结 果:在硝酸甘油控制性降压过程中,MAP与rSO2强相关(r4=0.814),MAP与rCBF中度相关(r5=0.516),而 rCBF 与 rSO2 弱相关(r6=0.478)。rSO2 与 MAP、HR 和 rCBF 呈线性相关(R2=0.642,P<0.05)。由于硝酸甘油在降压过程中耐受性明显,仅能使MAP稳定降低20%、30%,仅两次实验能使MAP降低50%。在轻度降压5min、10min、15min,rCBF 较基线值(160.5(149.5,173.5)AU)平均分别降低 3.8%(P<0.05)、3.8%(P<0.05)、3.9%(P<0.05),rSO2较基线值(73.5(71,78)%)平均分别降低 1.9%(P<0.05)、2.2(P<0.05)、3.3(P<0.05);在中度降压各时间点,rCBF较基线值平均分别降低9.8%(P<0.05)、8.4%(P<0.05)、7.8%(P<0.05),rSO2较基线值平均分别降低9.4%(P<0.05)、10.7%(P<0.05)、10.6%(P<0.05)。停药后各时间点,rCBF 较基线值平均分别降低2.3%(P>0.05)、2.7%(P<0.05)、0.5%(P>0.05),rSO2较基线值平均分别降低9.6%(P<0.05)、9.2%(P<0.05)、7.4%(P<0.05)。在降压过程中,仅在一次实验的降压50%时出现脑缺氧事件。MAP恢复基线时,rCBF较基线值增加4.4%(P<0.05),而rSO2较基线值下降6.3%(P<0.05)。轻度降压各时间点,HR较基线值(76.GSK1120212 IC505(60,80)次/分)分别下降 2.6%(P<0.05)、2.9%(P<0.05)、3.8%(P<0.05),而SpO2与基线值(98.5(97,100)%)差异均无统计学意义;中度降压各时间点,HR和SpO2分别较基线值下降 5.4%(P<0.05)、5.7%(P<0.05)、5.2%(P<0.05)和 0.8%(P<0.05)、0.7%(P<0.05)、0.9%(P<0.05);停药后各时间点,HR与基线值均无显著差异,SpO2较基线值平均分别下降1.0%(P<0.05)、0.9%(P<0.05)、0.3%(P<0.05)。第三部分:尼卡地平控制性降压对猪脑局部组织血流与氧合影响的研究结 果:在尼卡地平控制性降压过程中,rCBF与rSO2中度相关(r7=0.671),MAP与rCBF、rSO2均高度相关(r8、r9分别为0.800和0.860XrSO2与MAP和rHb呈线性相关(R2=0.773,P<0.05)。在轻度降压各时间点,rCBF较基线值((187±10)AU)平均分别下降5.6%(P<0.001)、6.3%(P<0.001)、6.8%(P<0.001),rSO2较基线值(70.5(68,77.3)%)平均分别下降1.7%(P<0.001)、2.4%(P<0.001)、2.7%(P<0.001);在中度降压各时间点,与基线值相比,rCBF平均分别下降11.0%(P<0.001)、11.6%(P<0.001)、12.4%(P<0.001).rSO2平均分别下降6.3%(P<0.001)、6.3%(P<0.001)、6.9%(P<0.001);在重度降压各时间点,与基线值相比,rCBF平均分别下降18.4%(P<0.001)、20.2%(P<0.001)、19.7%(P<0.001),rSO2平均分别下降 15.1%(P<CP-456773 MW0.001)、16.2%(P<0.001)、15.8%(P<0.001)。停药后各时间点,与基线值相比,rCBF平均分别下降18.5%(P<0.001)、16.5%(P<0.001)、13.0%(P<0.001),rSO2平均分别下降 15.8%(P<0.001)、15.2%(P<0.001)、13.0%(P<0.001)。在降压过程中,仅有两次实验在降压50%时出现了脑缺氧事件。MAP恢复基线时,rCBF与rSO2均未恢复至基线值,分别较基线值降低2.7%(P<0.05)和4.3%(P<0.05)。轻、中、重度降压各时间点,HR较基线值(74.5(60,79)次/分)平均分别下降 1.6%(P<0.05)、2.7%(P<0.05)、2.9%(P<0.05),5.3%(P<0.05)、6.7%(P<0.05)、8.7%(P<0.05)和 9.6%(P<0.05)、9.3%(P<0.05)、9.7%(P<0.05),SpO2较基线值(100(99,100)%)平均分别下降 0.5%(P<0.05)、0.5%(P<0.05)、0.6%(P<0.05),1.5%(P<0.05)、1.5%(P<0.05)、1.6%(P<0.05)和 2.3%(P<0.05)、2.6%(P<0.05)、2.8%(P<0.05)。停药后各时间点,HR 和 SpO2较基线值平均分别下降 10.9%(P<0.05)、10.1%(P<0.05)、9.3%(P<0.05)和 2.4%(P<0.05)、2.1%(P<0.05)、1.6%(P<0.05)。轻度降压时,硝普钠(7.4%)使rCBF明显增加(P<0.05),而硝酸甘油(-3.9%)、尼卡地平(-6.3%)使rCBF明显下降(P<0.05);硝普钠(2.5%)使rSO2明显增加(P<0.05),而硝酸甘油(-2.5%)、尼卡地平(-2.2%)使rSO2下降,但硝酸甘油、尼卡地平之间的rCBF、rSO2差异均无统计学意义(P>0.05)。中度降压时,尼卡地平(-11.8%)、硝酸甘油(-8.7%)使rCBF下降幅度大于硝普钠(-0.8%)(P<0.05),尼卡地平使rCBF降低幅度大于硝酸甘油(P<0.05);硝酸甘油(-10.0%)使rSO2下降幅度大于硝普钠(-5.8%)、尼卡地平(-6.5%)(P<0.05),而硝普钠、尼卡地平之间rSO2差异无统计学意义(P>0.05)。重度降压时,尼卡地平(-19.5%)使rCBF下降幅度大于硝普钠(-7.6%)(P<0.05);尼卡地平(-15.7%)使rSO2下降幅度大于硝普钠(-12.1%)(P<0.05)。停药后15min内,硝普钠(8.5%)相较于尼卡地平(-16.1%)使rCBF增加(P<0.05);同时与尼卡地平(-14.7%)相比,硝普钠(3.0%)也使rSO2增加(P<0.05);而硝酸甘油使 rCBF(-1.8%)和 rSO2(-8.7%)均下降(P<0.05)。结论:1.轻度降压时,硝普钠可增加rCBF和rSO2;硝酸甘油和尼卡地平可降低rCBF和rSO2,且两者对rSO2的影响程度相近。2.中度降压时,rCBF下降幅度依次为尼卡地平>硝酸甘油>硝普钠;rSO2下降幅度依次为硝酸甘油>硝普钠和尼卡地平,且硝普钠和尼卡地平对rSO2影响程度相近。3.重度降压时,与硝普钠相比,尼卡地平使rCBF和rSO2下降幅度更大,出现脑缺血缺氧风险更大。4.停止降压后,硝普钠使rCBF和rSO2迅速恢复并高于降压前水平,而尼卡地平和硝酸甘油停药后较长时间内rCBF和rSO2均明显低于降压前水平。