靜脈注射瑞芬太尼對兔定量藥物腦電圖β2和θ頻段功率百分比的影響

韋 慧，趙 健，李 賀，李玲玲，戴體俊，邵東華，杭黎華

(徐州醫(yī)學(xué)院1.臨床醫(yī)學(xué)系，2.麻醉學(xué)院，3.麻醉藥理學(xué)教研室，江蘇徐州 221002;4.鎮(zhèn)江市第一人民醫(yī)院麻醉科，江蘇鎮(zhèn)江 212001)

瑞芬太尼(remifentanil)是一種強(qiáng)效、超短效的阿片受體激動藥，因其誘導(dǎo)迅速、恢復(fù)完全、血流動力學(xué)穩(wěn)定及對肝腎功能影響小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于全麻誘導(dǎo)及維持。麻醉的基本要求為“充分鎮(zhèn)靜、完善鎮(zhèn)痛、滿意肌松”，目前評價(jià)鎮(zhèn)痛程度的方法包括雙頻譜指數(shù)法(bispectral index，BIS)、數(shù)字分級法(numeric rating scale，NRS)、疼痛反應(yīng)(dubuisson)和視覺模擬評分法(visual analogue scale，VAS)等［1－3］，但這些方法或不敏感，或提供數(shù)據(jù)不豐富，故評定效果不盡如人意。因此，探究新的評定鎮(zhèn)痛作用的方法非常重要。腦電信號是大腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞群突觸電位變化的綜合反映，能迅速反映腦功能的變化［4］，因此腦電圖(electroencephalogram，EEG)成為研究的主要方向［5］，其中定量藥物腦電圖(quantitative pharmaco-EEG，QPEEG)的應(yīng)用前景十分廣闊，可在一個(gè)動物或人的頭部同時(shí)放置8～128個(gè)電極，同步監(jiān)測多個(gè)腦區(qū)的電活動［6］，數(shù)字化、直觀地反映藥物作用于大腦皮質(zhì)的效應(yīng)，通過分析藥物誘導(dǎo)產(chǎn)生的EEG效應(yīng)優(yōu)勢區(qū)，可提示藥物在皮質(zhì)的作用部位，篩選出與效應(yīng)相關(guān)性好的腦區(qū)和頻段。已經(jīng)證明在一定范圍內(nèi)，麻醉深度與麻醉藥劑量呈正相關(guān)。國內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，QPEEG的δ頻段功率百分比的改變與多種全麻藥［7－9］存在良好的劑量相關(guān)性。鎮(zhèn)痛藥對中樞神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是大腦皮質(zhì)的作用非常強(qiáng)烈，必然會引起QPEEG的顯著改變。本研究采用清醒兔EEG描記方法［10］，觀察瑞芬太尼及聯(lián)合阿片受體拮抗劑納洛酮對兔QPEEG各頻段功率百分比的影響，探討通過監(jiān)測QPEEG頻段改變研究鎮(zhèn)痛效果，揭示鎮(zhèn)痛藥在大腦皮質(zhì)的作用部位及分子靶位。

1 材料與方法

1.1 藥品和儀器

注射用鹽酸瑞芬太尼，宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)，批號:1111224;注射用鹽酸納洛酮，成都諾迪康生物制藥有限公司生產(chǎn)，批號:110601;氯化鈉注射液，南京小營藥業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，批號:2012070506。JY-4210數(shù)字腦電地形圖儀，江蘇錦源醫(yī)療科技有限公司。

1.2 動物、分組給藥和腦電圖檢測

健康成年白色兔36只，♀♂不拘，體質(zhì)重(2.5±0.5)kg，由徐州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供，實(shí)驗(yàn)動物使用許可證號:SYXK(蘇)2010-0011。動物按照分層隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分為6組，每組6只。實(shí)驗(yàn)于每天上午09:00－11:00進(jìn)行。

兔俯臥固定于兔臺，在兔左、右腦的額、頂、枕和顳各腦區(qū)頭皮皮下放置自制鉤形電極(由0.35 mm×25 mm不銹鋼針灸針制成)，耳緣部放置參考電極。QPEEG 按其頻率分為 δ(0.5 ～3.8)Hz，θ(4.0 ～7.8)Hz，α1(8.0 ～9.8)Hz，α2(10.0 ～12.8)Hz，β1(13.0 ～18.0)Hz 和 β2(19.0 ～30.0)Hz 6 個(gè)頻段。先描記清醒兔的EEG 3～5 min，再按分組分別iv給予生理鹽水1 ml·kg－1，瑞芬太尼5，10和15 μg·kg－1、納洛酮 200 μg·kg－1和納洛酮200 μg·kg－1+瑞芬太尼15 μg·kg－1(間隔 5 min)。以上藥物均在30 s內(nèi)勻速注射完畢。采集給藥前30 s和給藥后30 s，1，2，3，5，10，15，20及25 min QPEEG數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采樣5 s。采用JY-4210數(shù)字腦電地形圖儀分析EEG樣本，定量各頻段功率百分比。

2 結(jié)果

2.1 瑞芬太尼對兔定量藥物腦電圖β2頻段功率百分比的影響

典型原始記錄圖(圖1)和圖2結(jié)果顯示，與各自的給藥前相比，給予生理鹽水1 ml·kg－1和瑞芬太尼5μg·kg－1對各腦區(qū) β2頻段功率百分比均無明顯影響;瑞芬太尼10和15μg·kg－1組在給藥后30 s～5 min除左、右枕區(qū)外，其余各腦區(qū)β2頻段功率百分比均增大(P＜0.05);β2頻段功率百分比的改變與瑞芬太尼劑量呈正相關(guān)，r=0.515～0.828(P＜0.01)。以上各組給藥后10～25 min與給藥前相比無明顯變化(數(shù)據(jù)略)。

Fig.1 Original quantitative pharmaco-electroencephalogram(QPEEG)of different groups described in Fig.2 and Fig.3.A:before injection in remifentanil 15 μg·kg－1 naloxone group;B:after injection in remifentanil 15 μg·kg－1 group;C:after injection in naloxone 200 μg·kg －1 group;D:after injection of remifentanil in naloxone 200 μg·kg－1+remifentanil 15 μg·kg－1 group.The rabbits were injected with remifentanil 15 μg·kg－1，naloxone 200 μg·kg－1 and naloxone 200 μg·kg－1+remifentanil 15 μg·kg－1(interval of 5 min between the injections).

Fig.2 Effect of remifentanil on percentage ofβ2-band power in rabbits.A:left forehead;B:right forehead;C:left cupula;D:right cupula;E:left occipital bone;F:right occipital bone;G:left temporal bone;H:right temporal bone.Rabbits were randomly divided into normal saline 1 m·lkg－1，remifentanil 5，10 and 15μg·kg－1，naloxone 200μg·kg－1 and naloxone 200μg·kg－1+remifentail 15μg·kg－1 groups.The QPEEG samples were obtained before administrating the corresponding drugs 30 s(0 min)and after administrating the corresponding drugs 0.5，1，2，3，5，10，15，20 and 25 min.±s，n=6.*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01，compared with the data before administration;#P ＜0.05，##P ＜0.01，compared with the data in remifentanil 15 μg·kg－1 group at the corresponding time.

納洛酮200μg·kg－1組給藥前后β2頻段功率百分比無明顯變化;納洛酮200μg·kg－1+瑞芬太尼15μg·kg－1組給瑞芬太尼前后β2頻段功率百分比也無明顯變化。與瑞芬太尼15μg·kg－1組相比，納洛酮200 μg·kg－1+瑞芬太尼15 μg·kg－1組各腦區(qū) β2頻段功率百分比減低(P＜0.05)，而與給瑞芬太尼前相似。

以右額給藥后3 minβ2頻段功率百分比為例，生理鹽水對照組為(7.6±4.2)%，瑞芬太尼15 μg·kg－1組增大至(41.5 ± 9.6)%，而納洛酮200 μg·kg－1+ 瑞芬太尼 15 μg·kg－1組又減小為(12.8 ±9.4)%。

2.2 瑞芬太尼對兔定量藥物腦電圖θ頻段功率百分比的影響

典型原始記錄圖(圖1)和圖3結(jié)果顯示，與各自的給藥前相比，給予生理鹽水1 ml·kg－1和瑞芬太尼5及10μg·kg－1對各腦區(qū)θ頻段功率百分比均無明顯影響;瑞芬太尼15μg·kg－1組在給藥后30 s～5 min除右枕區(qū)外，其余各腦區(qū)θ頻段功率百分比均減小(P＜0.05);θ頻段功率百分比的改變與瑞芬太尼劑量呈負(fù)相關(guān)，r=－0.787～(－0.431)(P ＜0.01)。以上各組給藥后 10 ～25 min與給藥前相比無明顯變化(數(shù)據(jù)略)。

納洛酮200μg·kg－1組給藥前后θ頻段功率百分比無明顯變化;納洛酮200μg·kg－1+瑞芬太尼15μg·kg－1組給瑞芬太尼前后θ頻段功率百分比也無明顯變化;與瑞芬太尼15μg·kg－1組相比，納洛酮200 μg·kg－1+瑞芬太尼15 μg·kg－1組各腦區(qū) θ頻段功率百分比增高(P＜0.05)，也與給予瑞芬太尼前相似。

以右額給藥后3 minθ頻段功率百分比為例，生理鹽水1 ml·kg－1組為(51.6 ±12.6)%，瑞芬太尼15 μg·kg－1組減小至(25.1 ±9.1)%，而納洛酮200 μg·kg－1+瑞芬太尼 15 μg·kg－1組中又增大為(52.9 ±11.9)%。

Fig.3 Effect of remifentanil on percentage ofθ-band power in rabbits.A:left forehead;B:right forehead;C:left cupula;D:right cupula;E:left occipital bone;F:right occipital bone;G:left temporal bone;H:right temporal bone.See Fig.2 for the legend±s，n=6.*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01，compared with the data before administration;#P ＜0.05，##P ＜0.01，compared with the data in remifentanil 15 μg·kg －1 group at the corresponding time.

3 討論

本研究結(jié)果表明，瑞芬太尼在大腦皮質(zhì)作用部位廣泛，涉及多個(gè)腦區(qū)，并以劑量依賴方式增加兔β2頻段的功率百分比，θ頻段功率百分比的改變與瑞芬太尼劑量呈負(fù)相關(guān)，β2頻段功率百分比的改變與瑞芬太尼劑量呈正相關(guān)，納洛酮可拮抗瑞芬太尼的EEG效應(yīng)。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，δ，α1，α2和β1頻段功率百分比無明顯改變，表明瑞芬太尼的EEG效應(yīng)主要反映在β2和θ頻段上。

在腦電活動中，頻率為19～30 Hz的β2波是EEG中的基本波形，頻率最快，又稱為快波。θ波頻率為4～7.8 Hz，是清醒兔EEG的主要波形。單用納洛酮對β2和θ頻段功率百分比無明顯影響，但可完全逆轉(zhuǎn)瑞芬太尼使β2頻段功率百分比增加和使θ頻段功率百分比減少的現(xiàn)象，且使之與給予瑞芬太尼前相似，表明此作用與阿片受體有關(guān)，阿片受體是其靶點(diǎn)。

郭繼龍等［11］報(bào)道，咪達(dá)唑侖以劑量依賴方式增大兔QPEEGδ頻段的功率百分比，王立偉等［12］在臨床實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)相同的現(xiàn)象。七氟烷、異丙酚、依托咪酯和氯胺酮對QPEEG的影響均與咪達(dá)唑侖相似，也可增大兔 QPEEGδ頻段的功率百分比［7－8，13－14］。以上鎮(zhèn)靜催眠藥、吸入麻醉藥和靜脈麻醉藥均能劑量依賴性地增大δ頻段的功率百分比，故推測δ頻段可能成為監(jiān)測鎮(zhèn)靜深度和麻醉深度的指標(biāo)。繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，嗎啡和芬太尼均以劑量依賴方式增大兔QPEEGβ2頻段的功率百分比，瑞芬太尼還以劑量依賴方式減小θ頻段功率百分比，并且這些現(xiàn)象均能夠被納洛酮完全拮抗(待發(fā)表)，表明阿片受體激動劑類鎮(zhèn)痛藥的EEG效應(yīng)是一致的，與鎮(zhèn)靜催眠藥、吸入麻醉藥和靜脈麻醉藥增大δ頻段迥然不同，這可作為鑒別這些藥物的方法之一。同時(shí)提示，β2和θ頻段功率百分比的變化可能作為監(jiān)測嗎啡類藥物鎮(zhèn)痛程度的指標(biāo)。

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