研究背景椎管内与周围神经阻滞麻醉的数量逐年增多,而局麻药全身毒性(Local Anesthetic Systemic Toxicity, LAST)为其严重的并发症之一。LAST发生率虽较低但常救治困难。脂肪乳剂(Lipid Emulsion, LE)用于LAST的救治具有里程碑意义,亦为脂溶性药物或毒物解毒治疗的开创之举。Mayer于1928年首次报道LAST。历经半个世纪后,Albright首先提出LAST与其脂溶性相关,从而引起国际麻醉学界的关注。此后,由于布比卡因的心血管系统毒性可致难逆性心跳停止,对其毒性机制的研究迅速成为麻醉学领域的热点内容之一。1998年Weinberg等首次将LE用于布比卡因心血管系统毒性的救治研究。其系列研究发现大鼠使用LE后布比卡因毒性曲线右移,同时LE可救治布比卡因所致犬、大鼠等动物的心跳停止。Rosenblatt等于2006年首次报道1例应用LE成功救治布比卡因严重心血管系统毒性的患者,此前对该类难逆性心跳停止并无有效的救治方法,因而仅此个案即受到麻醉学界的高度重视,在国际麻醉学史上罕见。此后LE用于LAST救治的实验研究和个案报道陆续出现,表明LE不仅能救治多种脂溶性较强的局麻药(Local Anesthetic, LA)所致的心血管系统毒性,尚可治疗其所引起的中枢神经系统毒性,且治疗效果与LE剂型(长链或中／长链)似乎不相关。LE用于LAST救治的机理尚不清楚。多数学者认为LE在血浆中形成“脂质相”包裹LA,从而降低其游离血浆浓度,并促使心肌组织中的LA向血浆转移,降低其心脏毒性。同时,LE含有机体所必需的脂肪酸,是心脏能量代谢不可缺少的能源物质之一,其本身具有一定的心血管系统活性,可能促进心肌功能的恢复。因受伦理学限制及发生率较低,目前尚无LE用于LAST救治的临床研究。未来也很难有基于大样本的临床随机对照研究出现。虽有个别基础研究对LE用于LAST救治提出质疑,但并未影响麻醉科医师对该方法的认同。美国局部麻醉协会与英国麻醉医师协会均已在相关指南中推荐LE用于LAST的救治。罗哌卡因以其心血管系统毒性低、感觉运动分离、作用时间长等优点而备受临床青睐,为目前常用的长效酰胺类LA之一,其潜在毒性仍需重视。目前老龄患者越来越多地选择椎管内及周围神经阻滞麻醉,其也常因合并多种疾患而使发生LAST的可能性大幅度增加。因此,应重视老龄人群LAST的预防和救治研究。既往均使用成年动物研究LE用于LAST的治疗效果,且多集中于观测长链LE (LLE),中／长链LE (MLE)是否同样有效则鲜有报道；且目前尚无MLE用于LAST预防的研究。本课题建立老龄大鼠罗哌卡因心血管毒性模型,研究LE预防和复苏的效果,并观测LE不同成分间是否存在差异；同时观测预先给予不同LE后下肢手术罗哌卡因硬膜外麻醉的药效动力学变化,并观测使用LE对血浆罗哌卡因浓度的影响,探索LE用于罗哌卡因心血管系统毒性防治的可行性和机理。研究目的1.评价不同LE预先给药对罗哌卡因致老龄大鼠心跳骤停剂量的影响,探讨LE预防罗哌卡因心血管系统毒性的可行性。2.观测不同LE对罗哌卡因致老龄大鼠心跳骤停的复苏效果,并与肾上腺素进行比较,探讨LE用于老龄大鼠罗哌卡因心血管系统毒性救治的可行性。3.研究预先输注不同LE对下肢手术罗哌卡因硬膜外神经阻滞效果的影响,同时观测LE对血浆罗哌卡因浓度的影响,间接判断LE用于临床救治罗哌卡因毒性的潜在价值,为临床治疗LAST提供参考。研究内容第一部分预先输注不同脂肪乳剂对罗哌卡因致老龄大鼠心跳停止剂量的影响健康雄性SD大鼠24只,月龄18月,体量400～550 g。随机分为3组(n=8)：生理盐水组(NS组)、LLE组和MLE组。腹腔注射氯胺酮100 mg·kg-1,右侧颈静脉、颈内动脉切开置管,用于术中输液和有创血压监测。监测心电图、BP和HR,气管插管行机械通气,潮气量2 ml·100 g-1,通气频率60次／min。静脉注射维库溴钱0.5 mg维持肌肉松弛。NS组、MLE组和LLE组分别经颈静脉输注0.9%氯化钠注射液、20%MLE和20%LLE,输注速度为3 ml·kg-1·min-1；5 min后均静脉输注0.75%盐酸罗哌卡因注射液10 mg·kg-1·min-1,直至出现心跳停止记录大鼠出现心律失常时、血压较基础值下降20%时和心跳停止时罗哌卡因的用量。第二部分不同脂肪乳剂用于罗哌卡因致老龄大鼠心跳停止的救治健康雄性SD大鼠,19月龄,体质量450～550 g。腹腔注射氯胺酮100 mg·kg-1。气管插管行机械通气,潮气量2 ml·100 g-1,通气频率60次／min。静脉注射维库溴铵0.1 mg维持肌肉松弛。右侧颈静脉、颈内动脉切开置管,用于术中用药及有创血压监测。监测心电图、有创血压。颈静脉注射0.75%罗哌卡因30 mg·kg-1。继续给予机械通气,心跳停止(ECG显示HR<10 bpm,收缩压[SBP]<30mmHg)1 min后开始胸外按压。胸外按压2 min后判断自主循环是否恢复(Return of Spontaneous Circulation, ROSC,定义为RPP高于基础值的20%,RPP=HR×SBP),达到ROSC者退出实验。将未达到ROSC标准的实验大鼠随机分为四组(n=8)：生理盐水组(NS组)、MLE组、LLE组、肾上腺素组(E组)。继续胸外按压,同时NS组、MLE组、LLE组分别给予0.9%氯化钠注射液、20%MLE、20%LLE5 ml·kg-1后以0.5 ml·kg-1·min-1持续泵入；E组肾上腺素30μg·kg-1单次注射后持续输注0.9%氯化钠注射液0.5 ml·kg-1·min-1。复苏2.5 min和5 min时,若RPP低于基础值的20%,则每组分别单次注射0.9%氯化钠注射液、20%MLE、20%LLE5ml·kg-1、肾上腺素30μg·kg-1。胸外按压过程中每分钟暂停按压10 s观测是否ROSC。记录药物复苏后0min (T1)、2.5 min (T2)、5 min (T3)、7.5 min(T4)、10min (T5)时各组大鼠自主HR、SBP、RPP及药物复苏10 min时的复苏成功率(ROSC率)。第三部分预先输注不同脂肪乳剂对罗哌卡因硬膜外神经阻滞后药效动力学的影响选择择期下肢手术的成年患者29例,ASAⅠ或Ⅱ级,年龄18～65岁。纳入标准：下肢手术(膝关节及其以下部位手术)。排除标准：患者拒绝、发热、出血倾向、全身或局部感染、肝肾疾患、血管病变、糖尿病、精神异常、神经-肌肉疾患、LA过敏、既往腰部手术史、腰痛史、剖宫产术后、体重大于110 kg、身高小于150 cm、妊娠患者、月经期、服用避孕药物、脂质代谢异常、非仰卧位手术及正在使用可能影响罗哌卡因代谢的药物。随机分为3组：生理盐水组(NS组,n=11)、MLE组(n=8)与LLE组(n=10)。分别泵注0.9%氯化钠注射液、20% MLE、20% LLE 2 ml·kg-1·h-1,泵注30 min。经硬膜外导管给予含1：200000肾上腺素的1%罗哌卡因3 ml作为试验量,5 min后追加罗哌卡因总量至2 mg·kg-1。记录患者术中血流动力学指标及不良反应。通过平头针刺法与改良Bromage评分方法检测并记录感觉阻滞起效时间、感觉阻滞完善时间、感觉阻滞完善时脊神经阻滞节段数量、感觉阻滞维持时间及运动阻滞起效时间、恢复时间；记录麻醉质量评分。分别于硬膜外腔给予罗哌卡因后1min (N1)、5 min (N2)、10min (N3)、15min (N4)、30min (N5)、45 min (N6)、60 min (N7)、90 min (N8)、120 min (N9)时动脉采血检测血浆罗哌卡因浓度。研究结果第一部分预先输注不同脂肪乳剂对罗哌卡因致老龄大鼠心跳停止剂量的影响三组大鼠间输注罗哌卡因后出现心律失常时、血压下降20%时、心跳停止时的罗哌卡因剂量差异有统计学意义(F=4.583,P=0.022；F=4.017,P=0.033；F=4.940,P=0.017)。MLE组和LLE组出现心律失常时、血压下降20%时、心跳停止时的罗哌卡因剂量(mg·kg-1,分别为31±5、35±6、41±6；32±7、37±9、42±10)均高于NS组(mg·kg-1,分别为24±5、28±5、32±5)。MLE组和LLE组间出现心律失常时、血压下降20%时、心跳停止时的罗哌卡因剂量差异无统计学意义(P值分别为0.713、0.679、0.608)。第二部分不同脂肪乳剂用于罗哌卡因致老龄大鼠心跳停止的救治与NS组相比,药物复苏5 min时MLE组和LLE组HR均加快,差异有统计学意义(P值分别为0.048、0.034)；E组明显高于NS组,差异显著(P=0.005)。与NS组相比,药物复苏7.5 min时MLE组HR加快,差异有统计学意义(P=0.042)；LLE组和E组HR明显加快,差异显著(P值分别为0.006、0.001)。药物复苏后的10 min时,E组与NS组间有显著性差异(P=0.005)。在复苏的各个时点,MLE组、LLE组与E组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)药物复苏2.5 min时,E组SBP明显高于NS组、MLE组、LLE组,差异有统计学意义(P值分别为0.000、0.002、0.010)。E组、MLE和LLE组SBP在7.5 min及10 min时点均高于NS组,差异有统计学意义(P值分别为0.016、0.022、0.016；0.004、0.013、0.011)；E组、MLE和LLE组间比较则无统计学意义(P>0.05)药物复苏后的5、7.5、10min时点,E组RPP高于NS组,差异有统计学意义(P分别为0.034、0.040、0.049)。各时点E组、MLE组与LLE组间比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。复苏前后,MLE组、LLE组与E组RPP均呈增高趋势。药物复苏10 min时各组大鼠复苏成功率组间比较差异无统计学意义,分别为：MLE组38%；LLE组25%；E组63%；NS组13%。第三部分预先输注不同脂肪乳剂对罗哌卡因硬膜外神经阻滞后药效动力学的影响术中HR变化术中不同时点间差异有统计学意义(F=29.678,P=0.000)；在NS组、MLE组和LLE组患者均如此,F值分别为3.680、14.029和23.405,均为P<0.002。三组间差别无统计学意义(F=0.172,P=0.843)。不同时点及分组之间存在交互效应(F=4.715,P=0.000),提示不同分组随着时间的增加,HR变化趋势不同。输注LE 15 min后HR增快至最大值,硬膜外麻醉后30 min HR减慢至最低,此后缓慢增快。而NS组则呈逐渐减慢趋势。术中MAP变化术中不同时点之间差异有统计学意义(F=17.749,P=0.000)；MLE组和LLE组患者均如此,F值分别为8.465和13.158,均为P<0.001；NS组则无显著差异。MLE组和LLE组在输注LE过程中、硬膜外麻醉前成升高趋势,硬膜外麻醉后MAP逐渐下降。三组间差别无统计学意义(F=1.001,P=0.385)；不同时点及分组之间存在交互效应(F=4.570,P=0.000),提示不同分组随着时间的增加,MAP变化趋势不同。输注LE 15～30 min后MAP升高至最大值,硬膜外麻醉后30 min MAP降至最低,此后缓慢升高；NS组则无明显变化。感觉、运动阻滞情况三组患者组间感觉阻滞起效时间、感觉阻滞完善时间、感觉阻滞脊神经节段数、感觉阻滞维持时间、运动阻滞起效时间及运动阻滞恢复时间均无统计学差异(P>0.05)。术中麻醉质量评分术中麻醉质量评分NS组和MLE组均为0分,LLE组一例为1分,其余患者均为0分,组间差异无统计学意义(P=0.374)。血浆罗哌卡因浓度变化组间罗哌卡因浓度差异无统计学意义(F=2.896,P=0.079)。各时间点NS组、MLE组、LLE组间差异均无统计学意义(P>0.05)。硬膜外腔给予罗哌卡因后10～30 min血浆罗哌卡因浓度达到最高,此后缓慢下降。结论1.与生理盐水相比,老龄大鼠预先输注MLE或LLE后出现心律失常时所需罗哌卡因剂量增加31%、36%；出现血压下降20%时的罗哌卡因剂量增加27%、33%；出现心跳停止时的罗哌卡因剂量增加28%、34%,提示LE可用于老龄大鼠罗哌卡因心血管系统毒性的预防,MLE与LLE效果相同。2.肾上腺素与LE虽不提高罗哌卡因所致的老龄大鼠心跳停止模型复苏成功率,但可改善血流动力学指标,可能对复苏有益。本研究尚无足够证据证明对罗哌卡因所致的老龄大鼠心跳停止,LE优于肾上腺素。3.预先输注不同LE对下肢手术罗哌卡因硬膜外麻醉后的血流动力学影响甚微,亦不影响感觉、运动神经阻滞效果及血浆罗哌卡因浓度。