王錚+涂青梅+田剛+馬祎祎

【摘要】 目的：比較高滲鹽水和甘露醇對(duì)開顱手術(shù)家兔腦皮質(zhì)微循環(huán)的影響。方法：選取30只家兔麻醉后機(jī)械通氣，行開顱手術(shù)。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為高滲鹽水組（HTS組）和甘露醇組（MTL組），每組15只。HTS組術(shù)中靜脈輸注3.2%的高滲鹽水滲透治療，MTL組術(shù)中靜脈輸注20%的甘露醇滲透治療，應(yīng)用旁流暗視野成像技術(shù)（SDF）評(píng)估腦皮質(zhì)微循環(huán)，記錄相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)；記錄SDF成像同時(shí)，獲取血液樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。結(jié)果：滲透治療前，兩組家兔腦皮質(zhì)微循環(huán)參數(shù)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；滲透治療后，MTL組的微循環(huán)參數(shù)PPV、PSVD、PVD和MFI均低于HTS組（P<0.05）。結(jié)論：在家兔開顱手術(shù)中，HTS較MTL能更好地確保皮質(zhì)腦微循環(huán)灌注。

【關(guān)鍵詞】 高滲鹽水； 甘露醇； 腦皮質(zhì)微循環(huán)； 開顱手術(shù)

【Abstract】 Objective：To compare the effects of hypertonic saline and Mannitol on cerebral cortical microcirculation in rabbit craniotomy model.Method：A total of 30 rabbits（weight 2.0-3.0 kg） were anesthetized and ventilated mechanically，then subjected to a craniotomy，divided into HTS group and MTL group according to the random number table method，15 rabbits in each group.HTS group was intravenous infused 3.2% hypertonic saline，MTL group was intravenous infused 20% Mannitol.Evaluated cortical cerebral microcirculation by sidestream dark-field （SDF） imaging，recorded the hemodynamics data at homologous time，and analysed blood samples in laboratory at the same time.Result：Before the osmotherapy，the cortical cerebral microcirculation of two groups were no significant difference（P>0.05）.After osmotherapy，the proportion of perfused vessels，perfused small vessel density，perfused vessel density，and microvascular flow index of MTL group were lower than those of HTS group（P<0.05）.Conclusion：Compared with MTL group，HTS can guard cortical cerebral microcirculation better in rabbit craniotomy model.

【Key words】 Hypertonic saline； Mannitol； Cortical cerebral microcirculation； Craniotomy

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.20.009

神經(jīng)外科手術(shù)中經(jīng)常使用高滲溶液，目的是改善手術(shù)條件，預(yù)防腦疝形成和神經(jīng)功能惡化[1-2]。有學(xué)者研究評(píng)估甘露醇（Mannitol，MTL）和高滲鹽水（hypertonic saline，HTS）對(duì)非顱內(nèi)高壓患者的影響，但結(jié)果不一[3-6]。一項(xiàng)最新的薈萃分析比較了神經(jīng)外科手術(shù)中HTS 和MTL的應(yīng)用效果，結(jié)果顯示HTS和MTL的應(yīng)用可明顯增加術(shù)中腦組織松弛和顱內(nèi)壓控制的滿意度[4]。

HTS和MTL之間也存在一些生化和生理性差異。HTS能夠增加有效循環(huán)血量，而MTL則通過利尿減少了循環(huán)血量[7-8]；HTS可提高心輸出量和區(qū)域血流量，增加腦脊液吸收，也有利于免疫調(diào)節(jié)[9]；在腦組織氧合和腦血流動(dòng)力學(xué)方面，HTS作用被認(rèn)為優(yōu)于MTL[10]。然而，MTL可提高微血管腦血流量，降低血液粘滯度，改善血液流變學(xué)，減少腦脊液生成，促進(jìn)自由基清除，抑制細(xì)胞凋亡[11]。本項(xiàng)研究比較HTS和MTL對(duì)開顱手術(shù)家兔腦皮質(zhì)微循環(huán)的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 選取健康普通家兔30只，體重1.8～2.0 kg，由湖北醫(yī)藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為高滲鹽水組（HTS組）和甘露醇組（MTL組），每組15只。HTS組術(shù)中靜脈輸注3.2%的高滲鹽水滲透治療，MTL組術(shù)中靜脈輸注20%的甘露醇滲透治療。

1.2 動(dòng)物模型制作 兩組家兔均被肌肉注射氯胺酮麻醉（40 mg/kg）。仰臥位置于手術(shù)臺(tái)上，連接心電圖電極，套管針插入耳緣靜脈（G24）和中央耳動(dòng)脈（G22）連續(xù)監(jiān)測(cè)血壓，行動(dòng)脈血?dú)夥治?。持續(xù)輸注晶體液[（Ringer液：10 mL/（kg·h）]，必要時(shí)輸注去甲腎上腺素維持平均動(dòng)脈壓在50 mm Hg以上。血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定后，在第三、四氣管環(huán)之間行氣管切開，置入外徑（OD）為2.5 mm的氣管套管。聽診確定位置正確后，使用麻醉機(jī)行壓力控制通氣（通氣參數(shù)為：Ppeak 14 cm H2O；RR 40次/min）。使用異氟烷（濃度為0.6%～1%）維持平衡麻醉，持續(xù)靜脈輸注芬太尼[（0.4 μg/（kg·min）]和肌松劑哌庫(kù)溴銨[（0.6 mg/（kg·h）。家兔改俯臥位，頭部右側(cè)顳枕部去毛，切開皮膚和顱骨骨膜，雙極電凝止血，顱骨上鉆孔（3 mm），并使用蚊氏鉗擴(kuò)大孔的直徑，咬骨鉗打開顱窗，松質(zhì)骨出血使用骨蠟止血。顯微手術(shù)剪打開硬腦膜，避免損傷腦組織表面。顱窗尺寸約12 mm×8 mm，顱窗底部保留完整蛛網(wǎng)膜。endprint

1.3 實(shí)驗(yàn)過程 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中記錄平均動(dòng)脈壓（MAP）、心率和直腸溫度，使用加熱板保持直腸溫度在38.5～39.5 ℃。止血后維持15 min的穩(wěn)定，在此期間使用37 ℃無菌生理鹽水多次沖洗傷口，記錄血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)動(dòng)脈血標(biāo)本，SDF探頭置于腦組織表面，保存初始SDF成像。初始SDF成像后，輸液泵靜脈輸注3.75 mL/kg的3.2%的高滲鹽水（HTS組）或20%甘露醇（MTL組）溶液，輸注時(shí)間15 min以上，輸注完畢20 min后，記錄第二次SDF成像和血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)動(dòng)脈血標(biāo)本。最后注入過量硫噴妥鈉（30 mg/kg）處死動(dòng)物。

1.4 微循環(huán)參數(shù)計(jì)算 （1）小血管密度（SVD）和總血管密度（TVD）：圖像內(nèi)各自血管總長(zhǎng)度除以圖像總面積。小血管是指直徑≤25 μm的血管。（2）評(píng)估計(jì)算微血管流指數(shù)（MFI）：0表示沒有血流，1表示間歇流，2表示持續(xù)緩流（慢），3表示連續(xù)流（正常），4表示高動(dòng)力性流（快速）。沒有血流是指整個(gè)圖像始終沒有血流；間歇流是指至少50%的記錄時(shí)間里無血流；持續(xù)緩流是指血流連續(xù)但緩慢；連續(xù)流是指快速血流持續(xù)整個(gè)記錄時(shí)間[12]。（3）灌注血管比例（PPV）：所有可見血管的百分比，這些可見血管至少有緩流。灌注小血管密度（PSVD）和灌注血管密度（PVD）是由SVD和TVD乘以各自的灌注血管比例而獲得。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組家兔一般情況比較 MTL組心率高于HTS組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），兩組家兔其他統(tǒng)計(jì)學(xué)變量或初始血流動(dòng)力學(xué)以及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.2 兩組家兔微循環(huán)參數(shù)比較 滲透治療前，兩組家兔微循環(huán)參數(shù)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；滲透治療后，MTL組的微循環(huán)參數(shù)PPV、PSVD、PVD和MFI低于HTS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.3 兩組家兔滲透治療前后血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較 滲透治療后，HTS組血鈉水平高于滲透治療前，也高于MTL組治療后血鈉水平，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與HTS組比較，MTL組乳酸水平升高，PaCO2水平降低，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表3。

3 討論

有動(dòng)物研究結(jié)果顯示，在大腦無損傷區(qū)域，HTS和MTL的應(yīng)用可提高血清滲透壓，同時(shí)降低顱內(nèi)壓和減輕腦水腫[13-14]。高滲溶液提高滲透壓的效力取決于其通過完整血腦屏障的能力，即滲透性。HTS（反射系數(shù)RC=1）很難透過血腦屏障，但MTL（RC=0.9）則可以[4，15]。因此，與MTL相比，HTS可引起腦組織內(nèi)液體向血管內(nèi)更多轉(zhuǎn)移。

利尿效應(yīng)是MTL對(duì)大腦的重要作用之一[4，7，16]。MTL所致的利尿效應(yīng)起效快，輸注10 min后即可達(dá)到最強(qiáng)效應(yīng)，且MTL已被證實(shí)短期內(nèi)能夠降低心臟病發(fā)生率[17]。MTL的強(qiáng)利尿效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致血容量減少。Rozet等[3]學(xué)者觀察到，患者在接受大腦減積手術(shù)過程中輸注MTL，血清乳酸水平會(huì)明顯升高。相比之下，HTS被認(rèn)為主要是通過擴(kuò)容改善局部血流[13，18-19]，利尿效應(yīng)較弱[3-4，16]。雖然筆者觀察到，在乳酸水平或其他微循環(huán)參數(shù)，兩組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但是，血容量減少或利尿引起的腦灌注的減少，可能會(huì)導(dǎo)致較低的灌注血管比例。不足之處是由于技術(shù)原因，筆者未監(jiān)測(cè)尿液或心輸出量以及腦血流量。對(duì)接受神經(jīng)外科手術(shù)的患者而言，HTS被認(rèn)為能夠更有效地松弛腦組織和控制顱內(nèi)壓[7，14]。這些作用可解釋筆者觀察到的微循環(huán)差異。

旁流暗視野（sidestream dark-field，SDF）成像是一種基于頻閃觀測(cè)儀LED技術(shù)的顯像模式，被用于臨床微循環(huán)的觀察。SDF技術(shù)也被用于動(dòng)物和人類的研究中，在各種臨床條件下研究微循環(huán)的變化。目前的研究尚未使用SDF成像對(duì)MTL或HTS引起的皮質(zhì)腦微循環(huán)的變化進(jìn)行評(píng)估。而對(duì)膿毒血癥引起的大腦微循環(huán)的變化的描述則使用了該項(xiàng)技術(shù)[20]。在創(chuàng)傷導(dǎo)致的腦炎癥反應(yīng)模型中，較低的PVD值與較低腦氧張力有關(guān)。通過SDF成像技術(shù)，筆者觀察到微循環(huán)的改變，證實(shí)了HTS比MTL更加能夠改善大腦皮質(zhì)微循環(huán)。兩組間的差異主要是由于HTS組有更高的灌注血管比例。

筆者研究有如下幾個(gè)局限性：（1）每組樣本量較少，而較高的樣本量可能會(huì)導(dǎo)致組間更大的差異，減少假陽性結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)。（2）盡管筆者試圖避免局部腦損傷，減少操作的步驟，給予溫鹽水溶液以避免組織干燥，但手術(shù)或麻醉可能對(duì)所觀察到的結(jié)果產(chǎn)生影響。（3）僅僅觀察了軟膜血管和額葉皮質(zhì)，而這些區(qū)域不能夠代表更深層次的大腦結(jié)構(gòu)。（4）盡管在血流量調(diào)節(jié)方面家兔與人類大腦可能存在未知的相似性，然而尚不清楚本結(jié)果是否可以安全地推斷至人類。如若獲批一項(xiàng)人類研究，如在擇期行顱骨切開術(shù)的腦部腫瘤患者，才能確定相似的效應(yīng)是否發(fā)生。

綜上所述，在家兔開顱手術(shù)中與MTL比較，HTS能夠更好地確保皮質(zhì)腦微循環(huán)灌注。

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