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文章类型:研究文章

引用:Dash R, Dubey RK, Mishra LD(2017)经颅多普勒超声检查异丙酚与依托咪酯诱导对大脑中动脉血流速度及其衍生参数的影响。临床杂志2(1):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-9956.125

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出版的历史:

收到日期:2017年5月17日

接受日期:2017年6月16日

发表日期:2017年6月21日

摘要

背景:经颅多普勒超声检查(TCD)是一种有价值的无创的综合神经监测。我们的目的是比较静脉注射异丙酚和依托咪酯诱导对颅内肿瘤手术患者大脑中动脉(MCA)血流速度及其衍生参数的影响，通过TCD评估。

材料和方法:随机选择40例颅内占位性病变(SOL)患者，年龄15 ~ 70岁，开颅行SOL切除，麻醉诱导时静脉注射异丙酚或依托咪酯。使用RIMED DIGI-LITE TCD系统(软件版本1.17.5.5)对非肿瘤侧的MCA进行超声。分别在诱导前、诱导后1、3、5、10、30 min测量患者生命体征，包括平均动脉压(MAP)和MCA血流速度(收缩期、舒张期和平均峰值)。推导出脉动指数(PI)、电阻率指数(RI)和瞬时充血反应比(THRR)，并与诱导前/清醒时的值进行比较。结果:在50 ~ 120 mm Hg的MAP范围内，异丙酚诱导MCA流速显著下降(21.6±32%;假定值= 0.001)。两种药物在插管过程中流速均无显著变化。插管时两组PI均显著升高。丙泊酚[1.26±0.42 (p-value=0.036)]和依托咪酯[1.41±0.38 (p-value=0.006)]均使PI升高。异丙酚诱导后脑灌注压有显著下降，但依托咪酯没有。 No significant change in the Transient Hyperemic Response Ratio was seen in either of the two groups.

结论:异丙酚可降低脑血流速度和灌注压。依托咪酯提供稳定的血流动力学参数、血流速度和灌注压力。这两种药物都能保持大脑的自动调节，并为颅内肿瘤患者提供良好的插管条件。

关键字

经颅多普勒超声;大脑中动脉血流速度;使用;电阻率指数;瞬时充血反应比;脑灌注压估算;异丙酚;依托咪酯。

介绍

脑瘤是仅次于中风的神经系统疾病死亡原因。开颅手术麻醉诱导的独特问题与肿块病变时的颅内压(ICP)和血管病变时的出血预防有关。麻醉药物的适宜性问题，特别是在不稳定的颅内压的情况下，经常出现。一般而言，静脉麻醉药可同时降低脑氧代谢率(CMR)和脑血流量(CBF)，而大多数吸入麻醉药可随着CBF[1]的增加而降低CMR。静脉麻醉药能更好地维持CMR和CBF的耦合，而高浓度吸入麻醉药则会使CMR和CBF失去耦合。异丙酚和依托咪酯都是很好的神经麻醉药物。既往研究表明，每种麻醉剂对颅内压、CBF和CMR[2]的神经保护作用相似。经颅多普勒超声(TCD)是一种实时、无创的技术，通过脉冲超声束可以观察大脑动脉血流的速度、方向和特性。它已被广泛用于研究脑血流速度，并间接地研究脑血流[3]的变化。本研究的目的是通过经颅多普勒超声比较异丙酚和依托咪酯对颅内占位性病变患者全身麻醉诱导时大脑中动脉血流速度及其衍生参数的影响，以及对大脑自我调节的影响。

方法

在机构伦理委员会批准后，这项前瞻性、随机、双盲研究进行了两年的时间。为了研究0.8的力量，我们纳入40例ASA 1级和2级神经外科患者，年龄15 ~ 65岁，单侧颅内占位性病变，既往无放疗史。排除双侧病变、卒中、颈动脉狭窄、脑膜炎、颅内出血、心脏、肺、内分泌或肾脏疾病的患者。

在获得知情的书面同意后，使用计算机生成的随机数字表将患者随机分为以下组:

E组:诱导时静脉滴注依托咪酯0.2 ~ 0.6 mg/kg。

P组:诱导时静脉注射异丙酚1 ~ 2.5 mg/kg。

被分配的小组被密封在一个不透明的信封里。一名没有参与研究的麻醉师，根据随机分配，配制并给药。收集术中数据的观察者和手术医生对给药是不知情的。

采用RIMED DIGI-LITE经颅多普勒系统(软件版本1.17.5.2)对非肿瘤侧大脑中动脉(MCA)进行超声检查。将2MHz手持式超声探头置于颞窗。一次获得的MCA TCD信号通过对同侧颈总动脉的短暂压迫得到验证。追踪信号至颈内动脉分叉处，深度约为。60 - 65毫米。然后降低超声深度以找到MCA主干的近端部分。在深度45至55mm处获得的MCA流速也包括在研究中。

采用Giller短暂性充血反应(THR)试验测定大脑自我调节能力。为此，测量了以颈动脉压迫结束的5个心脏周期的MCA收缩期速度。这五个心脏周期的收缩期峰值的平均值为FV1。然后压迫同侧颈总动脉5 - 9秒。记录减压后除第一个周期外的两个周期的MCA收缩期速度，取其平均值(FV3)。瞬时充血反应比(THRR)是评价自调节状态的定量指标。它被定义为比值(FV3)/ (FV1)[4]。

记录基线参数并进行基线自动调节试验后，按上述方法进行麻醉诱导。两组术前均给予咪达唑仑静脉给药，布托啡诺0.03mg/kg静脉给药阿片类镇痛，维库溴铵0.1mg/kg肌松。两组均接受异丙酚或依托咪酯静脉滴注剂量，取决于他们的随机分组。诱导的终点是与患者失去口头接触。在肌肉松弛剂注射3分钟后，每个患者插管并给予空气-氧混合物和静脉注射维持剂量的麻醉。设置间歇正压通气以实现末潮CO₂分别于麻醉诱导前及麻醉诱导后1、3、5、10、30 min测量患者生命体征及多普勒参数。在麻醉诱导30分钟后再次测量大脑的自动调节。

所有患者均观察以下参数:

临床参数:

• 心率(HR)
• 脉搏血氧测量(热点;₂)
• 平均动脉压(有创性)
• 结束潮汐二氧化碳(EtCO₂)

TCD参数:

• MCA收缩峰值流速(FVsys)
• 舒张末期MCA血流速度(FVdia)
• MCA平均流速(FVmean)
• 高斯林脉冲指数(PI) FVsys - FVdia / FVmean
• 电阻率指数(RI) FVsys - FVdia / FVsys
• 瞬时充血反应比(THRR) FV3/FV1
• 估算脑灌注压(eCPP)= FVmean x (BPm-BPd)/(FVm-FVd)

统计分析

采用SPSS ver软件进行数据分析。16.结果用均数±标准差表示。学生配对t检验用于比较同一组内两次连续测量的血流动力学和多普勒参数。计算Pearson相关系数，评估组内MAP、FVsys、FVdia、FVmean、PI、RI、eCPP变化之间的关系。p值< 0.05被认为是显著的和< 0.01是极显著的。

结果

两组患者的人口统计学特征在年龄上相似，但依托咪酯组后颅窝病变较少，女性较少(表1)。所有患者均接受了地塞米松治疗以治疗脑水肿。丙泊酚的平均诱导剂量为2.11±0.50 mg/kg，依托咪酯的平均诱导剂量为0.29±0.038 mg/kg(表2)₂丙泊酚组为32.15±2.76，依托咪酯组为32.66±2.68。丙泊酚诱导后，平均心率(HR)较基线降低(9.6±34%)，差异有统计学意义(p值=0.008)。诱导5分钟、10分钟和30分钟的HR也较基线显著降低(p值分别为0.017、0.001、0.019)。依托咪酯诱导后HR无显著变化，平均HR较基线增加2.0%，无显著性差异。两组插管3分钟时的HR无显著变化(图1)。丙泊酚诱导1分钟时，平均动脉压(MAP)较基线降低(13.9±16)%，这是有意义的(p值=0.002)。插管后异丙酚诱导3分钟时，MAP值无显著增加，之后保持稳定，波动小于诱导前值的5%。依托咪酯组的MAP值与基线相比没有显著变化(图2)。在丙泊酚诱导后，收缩期血流速度(FV sys)显著降低，并在整个研究中保持低水平。平均(Fsys)较基线下降(17±44%)(p值=0.001)。依托咪酯诱导后FVsys无明显变化。异丙酚诱导后舒张期血流速度(Fvdia)也有类似的下降，平均Fvdia较基线下降(20±57%)(p值=0.012)。依托咪酯诱导后Fvdia无明显变化。 The mean flow velocities (FVmean) also decreased significantly after propofol induction (21.6 ± 32%; p-value=0.001). There was no significant difference in FVmean after etomidate induction. There was no significant change in flow velocities during intubation after administration of either drug (Figure 3). The Resistivity index (RI) increased significantly at 5 min after induction with propofol ( p-value=0.035) after which it returned to normal values. This is suggestive of intubation induced increase in cerebral vascular resistance. The RI values after etomidate induction also increased significantly at 5 min of induction (p-value=0.002) and remained significantly raised thereafter the mean RI was (0.65 ± 0.14) which is within the normal range. The Mean RI was significantly higher than baseline. (p-value=0.009). The Pulsatility Index (PI) was not significantly changed till 5 min after induction with propofol. At 5 min the PI value increased significantly (1.41 ± 0.62; p-value=0.017). However there was no significant change in PI thereafter. Although the mean PI remained significantly increased throughout (1.26 ± 0.42; p-value=0.036). There was a significant rise in PI after etomidate induction throughout the study. The mean PI in the etomidate group was (1.41 ± 0.38; p-value=0.006) which is above the normal range of (0.6 to 1.1) (Figure 4). There was a (13.0 ± 43%; p-value=0.021) fall in estimated Cerebral Perfusion Pressures (eCPP) after propofol induction. The mean eCPP was found to be 53.3 ± 20.65. There was no significant change in eCPP values after etomidate induction. The mean CPP was found to be 47.7 ± 15.14 in the etomidate group (Figure 5). The Transient Hyperemic Response Ratio (THRR) did not change significantly in either group which is suggestive of preserved cerebral autoregulation in both groups. The THRR was found to be 1.38 and 1.30 before and after induction with propofol respectively.The etomidate group had THRR values of 1.41 and 1.31 before and after induction.Thus the values appeared nearly similar (Plates 1 and 2). We observed a significant correlation between eCPP and RI in both the groups (p-value<0.001) with a correlation coefficient of -0.49 for propofol and etomidate alike. (Table 3, Figure 6a and 6b). There was significant correlation between eCPP and PI in both the groups (p-value <0.001) with a correlation coefficient of -0.39 for propofol and -0.60 for etomidate (Table 4, Figure 7a and 7b).There were no instances of post operative hypotension or post operative nausea and vomiting during the two day follow up after craniotomy in either group.

	变量的特征	异丙酚组	依托咪酯组
年龄(岁)	≤40	12	14
	> 40	8	6
性	男性	11	18
	女	9	2
体重(公斤)	≤50	5	3.
	> 50	15	17
颅内 病理	脑膜瘤	6	7
	神经胶质瘤	8	11
	颅后窝溶胶	6	2

表1:人口统计学特征

特征	平均数±标准差	范围
体重(公斤)	56.75±14.14	25 - 85 (60)
剂量异丙酚(毫克/公斤)	2.1095±0.505	1.0 - 2.8 (1.8)
剂量依托咪酯(毫克/公斤)	0.29±0.038	0.2 - 0.48 (0.31)

表2:平均剂量范围

	CPP与RI(异丙酚)	CPP伴RI(依托咪酯)
相关系数	-0.492	-0.492
P值(sig - 2尾)	< 0.001	< 0.001

表3:异丙酚和依托咪酯诱导脑灌注压和电阻率指数的相关性

	CPP + PI(异丙酚)	CPP + PI(依托咪酯)
相关系数	-0.398	-0.607
P值(sig - 2尾)	< 0.001	< 0.001

表4:异丙酚和依托咪酯诱导脑灌注压和脉搏指数的相关性

图1:折线图显示异丙酚(HRP)和依托咪酯(HRE)诱导后心率随时间的变化。

图2:折线图显示丙泊酚(MAPP)和依托咪酯(MAPE)诱导后平均动脉压随时间的变化。

图3:折线图显示丙泊酚(FVSYSP)和依托咪酯(FVSYSE)的收缩期流速变化，丙泊酚(FVDIP)和依托咪酯(FVDIE)的舒张期流速变化，以及丙泊酚(FVMP)和依托咪酯(FVME)诱导的流速平均值随时间的变化。

图4:折线图显示异丙酚(RIP)和依托咪酯(RIE)诱导的电阻率指数和异丙酚(PIP)和依托咪酯(PIE)诱导的脉动指数随时间的变化。

图5:折线图显示异丙酚(CPPP)和依托咪酯(CPPE)诱导后大脑灌注压随时间的变化。

图6:异丙酚诱导下脑灌注压力与电阻率指数的相关性散点图。(3个数据点大于1。称为离群值，它们没有在图中显示)
CPPP:异丙酚脑灌注压;RIP:异丙酚的电阻率指数。

图6 b:散点图显示依托咪酯诱导下脑灌注压力与电阻率指数的相关性。
CPPE:依托咪酯脑灌注压;RIE:依托咪酯电阻率指数。

图7:散点图显示异丙酚诱导后脑灌注压与脉搏指数的相关性。
CPPP:异丙酚脑灌注压;PIP:异丙酚的搏动指数。

图7 b:散点图显示依托咪酯诱导后脑灌注压与脉搏指数的相关性。
CPPE:依托咪酯组脑灌注压;PIE:依托咪酯组脉搏指数。

板1:Giller暂时性充血反应(THR)试验(颈动脉压迫前)

板2:Giller短暂充血反应(THR)试验(颈动脉压迫解除后)

讨论

颅内占位性病变患者处于微妙的颅内稳态状态。因此，在开颅手术中麻醉药物的选择偏向于那些能降低颅内压、为手术提供放松的大脑、维持CPP和大脑自动调节的药物。异丙酚的药动学特性使其适合于静脉输注[5]诱导和维持麻醉。

依托咪酯也是一种有效的脑代谢抑制剂，可作为低血压或心脏病患者的诱导剂，因为它具有最小的心血管抑郁[6]的优点。这两种药物都被认为具有降低ICP和脑保护作用[7,8]。在各种研究中，它们也与脑缺血的沉淀有关[9-11]。当这些药理学CMRO₂减少麻醉剂用于脑保护，应通过持续或间歇监测脑血流评估其效果。在我们的研究中，我们使用间歇性经颅多普勒监测大脑中动脉的血流速度。

Mishra等．[12]显示，在异丙酚诱导全身麻醉前给予咪达唑仑和布托啡诺后，平均动脉压(MAP)和心率(HR)均显著降低。在我们的研究中;在异丙酚诱导后，HR和MAP也有类似的显著下降，而依托咪酯组没有出现这种情况。

经颅多普勒超声(TCD)可以提供连续的、高分辨率的脑基底动脉脑血流速度(CBF)测量。Aaslid、Markwalder和Nornes在他们里程碑式的研究中假设TCD测量MCA、ACA和PCA的速度分别为62±12、51±12和44±11 cm/sec。他们还发现，通过血管造影[13]测量，MCA的流速是该血管段直径的函数。Stephan et al.[14]在乙酰唑胺激发试验后高分辨率MR成像未发现MCA直径的变化，因此推断TCD测量的MCA流速变化反映了乙酰唑胺激发试验后脑血流的相对变化。Sorond等[15]在他们的研究中证实了这些发现。

Harrison等人[16]和Matta等人[17]均观察到异丙酚诱导后MCA流速有不同程度的下降。在我们的研究中，我们发现在异丙酚诱导后，收缩期、舒张期和平均MCA流速显著下降。

关于依托咪酯对TCD测量流速的影响的数据非常有限。Renou等人注意到依托咪酯可降低局部CBF和cro2。结论依托咪酯是一种有效的脑代谢抑制剂[18]。我们发现依托咪酯诱导后收缩期、舒张期和平均MCA血流速度无显著变化。

在血液流变学保持不变的情况下，TCD观察到的MCA FV波形依赖于动脉血压波形和脑血管床的粘弹性特性。因此，在MCA直径、BP等变量不变的情况下，通过电导血管血流的搏动性反映了远端脑血管阻力。描述血液搏动的几个指标已经制定出来;最常用的是高斯林的脉动指数(PI)

Gosling PI = (FVs - FVd)/FVmean

高斯林PI的主要优点是它是无量纲的，因此与采样技术无关，前提是信噪比很好，仪器的增益设置是恒定的。Normal PI的取值范围为0.6 ~ 1.1。PI是脑血流动力学不对称性的有用指标。它也是低CPP[19]的指标。Bellner等人的[20]研究发现，PI与脑室ICP监测之间存在显著的强正相关，且不受颅内病理影响，相关系数为0.938。Chan等人[21]报道了PI和CPP之间的相关性(-0.725)，当CPP低于70 mm Hg的临界值时，相关性甚至更好(-0.942)。

另一个被广泛使用的脑血管反应性指标是由Pourcelot所描述的电阻率指数(RI)。Leandre Pourcelot提出的动脉阻力指数是测量部位远端微血管床对血流的阻力值。它用于无逆流的动脉。RI是基于这样一个事实:在一个区域内，远端血管的高阻力产生了负责该区域血液供应的动脉的低舒张血流，从而增加了收缩期峰值速度和舒张末期速度[22]之间的差值。

Pourcelot RI = (FVs- fv) / FVs [23]

在我们的研究中，我们发现依托咪酯组的PI和RI均有统计学意义的持续增加。异丙酚组RI无显著变化，而该组PI均值显著增加

Aaslid等人用TCD参数确定CPP，使用公式:

eCPP=FVm X A1 / F1

(F1=流速基频分量的幅值，A1=动脉压基频分量的幅值)，基频是通过波形的快速傅里叶分析确定的，相当于心率[24]。

Belfort等给出了估算CPP的公式:

eCPP=FVmean x (BPm-BPd)/ (FVm-FV)[25]。

我们在研究中使用Belfort公式来估计无创CPP，发现异丙酚诱导后eCPP显著下降，依托咪酯诱导后eCPP无显著变化。异丙酚组和依托咪酯组的PI和eCPP相关性为中度，分别为-0.49和-0.60。

Harrison和Matta都得出结论，异丙酚麻醉即使不能改善脑血管反应性，也能保留脑血管反应性[16,17]。Renou还指出依托咪酯麻醉下脑血管对二氧化碳的反应维持在[18]。我们使用Giller的瞬时充血反应试验来确定我们的患者[4]的自动调节状态。我们的研究也一致认为，诱导后两组的瞬时充血反应比(THRR)均无显著变化。在整个研究过程中，两组的THRR比值都保持在1.09以上，表明完整的自动调节。

结论

TCD最大的优点是它相对便宜、无创、无放射性，并提供有关脑循环的连续信息。目前，TCD已获得C级围手术期监测推荐，III级证据支持其在围手术期[26]的应用。我们的研究表明，异丙酚诱导的脑血流速度下降，即使在获得血流动力学稳定后，异丙酚诱导剂量仍持续存在。相反，依托咪酯提供稳定的血流动力学参数和稳定的流速。依托咪酯和异丙酚均与颅内肿瘤患者良好的插管条件相关。这两种药物都能保持大脑的自我调节，但有可能引起脑缺血。

总之，与异丙酚相比，异丙酚诱导导致流速和eCPP更大的降低，而与异丙酚相比，依托咪酯诱导导致PI和RI更大的增加。因此，择期颅内SOL患者术前可经颅多普勒超声评估，MCA血流速度正常至升高及eCPP的患者可采用异丙酚诱导，MCA血流速度及eCPP较低的患者可采用依托咪酯诱导。

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