全麻狀態(tài)下靜脈麻醉藥丙泊酚對大腦功能連結(jié)性的影響

王之遙丁曉楠吳勁松黎 元楊 忠車薛華張 軍△梁偉民

（1復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院麻醉科，2神經(jīng)外科，3放射科 上海 200040）

全麻狀態(tài)下靜脈麻醉藥丙泊酚對大腦功能連結(jié)性的影響

王之遙1丁曉楠1吳勁松2黎 元3楊 忠3車薛華1張 軍1△梁偉民1

（1復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院麻醉科，2神經(jīng)外科，3放射科 上海 200040）

目的應(yīng)用靜息態(tài)功能磁共振（rest state functional magnetic resonance imaging，rs-f MRI）成像技術(shù)觀察深度麻醉下靜脈麻醉藥丙泊酚對大腦功能連結(jié)性的影響。方法6位在術(shù)中磁共振手術(shù)室行經(jīng)蝶垂體瘤切除術(shù)的神經(jīng)外科患者，采用丙泊酚靶控輸注（效應(yīng)室濃度4μg/mL）進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)并維持。分別在患者處于清醒、麻醉和麻醉下進(jìn)行疼痛刺激三種狀態(tài)時(shí)應(yīng)用3.0 T場強(qiáng)磁共振儀進(jìn)行掃描。獲取的影象學(xué)資料應(yīng)用AFNI軟件分析大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，體感運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和疼痛相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的功能連結(jié)性，并用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果種子體素相關(guān)分析法結(jié)果顯示，與清醒狀態(tài)相比，丙泊酚導(dǎo)致在外科麻醉水平大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、軀體運(yùn)動(dòng)感覺皮層以及疼痛相關(guān)腦區(qū)島葉皮層的腦功能連接顯著下降，表現(xiàn)為扣帶回、內(nèi)側(cè)前額葉、島葉等腦區(qū)被抑制（P＜0.01）。疼痛刺激后在軀體運(yùn)動(dòng)感覺皮層及疼痛相關(guān)腦區(qū)的功能連接呈現(xiàn)部分恢復(fù)，表現(xiàn)為右側(cè)舌回、梭狀回、島葉及扣帶回區(qū)出現(xiàn)不同程度的激活（P＜0.01）；而默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能連接則進(jìn)一步下降（P＜0.01）。結(jié)論在外科麻醉水平，丙泊酚導(dǎo)致大腦各腦區(qū)功能連接減弱，提示可能與意識(shí)水平降低相關(guān)?？蹘Щ?、島葉以及內(nèi)側(cè)前額葉可能是丙泊酚中樞作用靶點(diǎn)。而疼痛刺激雖可恢復(fù)部分腦區(qū)功能連結(jié)性，但重要腦區(qū)的功能連結(jié)性仍顯著下降。

靜脈麻醉藥； 丙泊酚； 功能連接性； 功能磁共振（f MRI）； 靜息態(tài)

盡管科學(xué)家們從通道、受體和分子水平對全身麻醉藥的麻醉作用機(jī)制進(jìn)行了大量探索性研究，并在微觀層面取得了一些重要進(jìn)展，但靜脈麻醉藥如丙泊酚等如何產(chǎn)生及維持麻醉的機(jī)制仍然不清楚。目前有假說認(rèn)為全身麻醉藥誘導(dǎo)的意識(shí)喪失可能與其干擾神經(jīng)突觸功能而使皮層活動(dòng)的協(xié)調(diào)性受損有關(guān)[1]。這種皮層活動(dòng)的協(xié)調(diào)性不僅依賴于腦區(qū)之間的解剖結(jié)構(gòu)連結(jié)，還依賴腦區(qū)之間功能上的連結(jié)。打斷或抑制這種功能連接性可能使大腦部分或完全喪失對不同腦區(qū)間信息的整合和處理能力，從而誘導(dǎo)機(jī)體認(rèn)知、記憶以及意識(shí)等高級腦功能的下降乃至喪失[2]。

近年來由于腦功能顯像技術(shù)的不斷發(fā)展，在宏觀尺度上研究麻醉藥物對腦功能連結(jié)性的作用成為可能。血氧水平依賴（blood oxygen level dependence，BOLD）f MRI技術(shù)是目前最為常用的f MRI技術(shù)[3]，其可通過測定靜息時(shí)某些腦內(nèi)特定功能網(wǎng)絡(luò)的低頻振蕩信號(hào)來反映腦血氧水平和皮層血流的波動(dòng)。功能相關(guān)的腦區(qū)內(nèi)BOLD信號(hào)存在低頻漲落的同步相關(guān)性，表明這些區(qū)域存在功能連接性。應(yīng)用體素相關(guān)分析法（voxel-based analysis）計(jì)算整個(gè)大腦皮層內(nèi)各體素與種子區(qū)域（seed regions）的相關(guān)系數(shù)，找出與種子區(qū)域時(shí)程相關(guān)的區(qū)域，可計(jì)算相關(guān)腦區(qū)的功能連接性。這種功能連接性是指在偶聯(lián)的神經(jīng)系統(tǒng)中信號(hào)之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的依賴關(guān)系，區(qū)別于不同腦結(jié)構(gòu)存在物理上的神經(jīng)連接（結(jié)構(gòu)連接性）。

以往研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)全身麻醉藥在淺麻醉狀態(tài)下可降低的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能連結(jié)性，但大多僅涉及單一腦功能網(wǎng)絡(luò)（functional network structure）。為進(jìn)一步驗(yàn)證全身麻醉藥在神經(jīng)影像學(xué)上的改變，我們應(yīng)用BOLD f MRI觀察清醒、外科麻醉水平以及疼痛刺激三種不同意識(shí)狀態(tài)下靜脈麻醉藥丙泊酚對大腦特定功能網(wǎng)絡(luò)之間功能連結(jié)性的影響，初步探討全身麻醉藥的麻醉作用機(jī)制及可能的作用腦區(qū)。

資料和方法

病例選擇本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院倫理委員會(huì)審查和批準(zhǔn)，受試者均簽署知情同意書。研究中所有病例均來源于2011年10月至12月華山醫(yī)院神經(jīng)外科診斷為垂體瘤需入院行擇期手術(shù)的患者，共6例，年齡為18～65歲，平均體重（65.23±2.03）kg，平均體質(zhì)指數(shù)（BMI）為（21.30±0.21）kg/m2，ASAⅠ～Ⅱ級。排除存在其他顱內(nèi)疾病，幽閉恐懼癥以及難以溝通合作的患者。

研究方法手術(shù)前一天，詳細(xì)講解具體研究方案及實(shí)驗(yàn)步驟，使患者了解并取得其密切配合。術(shù)前用痛閾測量儀（i90，北京電子儀器廠）測量患者的痛閾值3次，取平均值為該患者的疼痛閾值。

患者需分別進(jìn)行3次rs-f MRI掃描。手術(shù)日進(jìn)入術(shù)中磁共振手術(shù)室，開放靜脈通路和建立有創(chuàng)血壓監(jiān)測，并每5分鐘記錄心率（HR）、平均動(dòng)脈壓（MAP）、脈搏氧飽和度（SPO2）。囑患者平臥，安靜休息，閉目放松、心無雜念，兩側(cè)耳塞以盡可能減少聽覺刺激，固定頭部以防掃描時(shí)頭部運(yùn)動(dòng)造成皮層偽激活，進(jìn)行第1次f MRI掃描。

掃描完畢后開始麻醉誘導(dǎo)，誘導(dǎo)前予以輸注膠體液500 m L，擴(kuò)容。然后以丙泊酚靶控輸注（TCI）4.0 μg/m L，瑞米芬太尼1.0μg/kg和琥珀酰膽堿1 mg/kg進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)和氣管插管。術(shù)中進(jìn)行機(jī)械通氣，維持PaCO2在35～40 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa，下同），并以丙泊酚TCI 4.0μg/mL維持麻醉狀態(tài)，平衡液以每小時(shí)4 m L/kg的速度持續(xù)輸注。當(dāng)患者麻醉深度穩(wěn)定后，進(jìn)行第2次f MRI掃描。

將痛閾刺激電極貼附于患者右側(cè)上肢前臂腕處，打開痛閾刺激儀，調(diào)節(jié)刺激電流大小為患者1.5倍的痛閾值。待電流穩(wěn)定予以持續(xù)疼痛刺激，并進(jìn)行第3次f MRI掃描。

功能磁共振數(shù)據(jù)采集采用3.0 T磁共振全身掃描儀（Siemens MAGNETOM Verio 3T，德國）及8通道標(biāo)準(zhǔn)正交鳥籠形頭部線圈進(jìn)行f MRI掃描。掃描前，先對患者進(jìn)行軸位高分辨解剖像掃描（三維快速擾相梯度回波序列）。梯度場強(qiáng)為40 m T/m，梯度切換率為150 m T·m-1·ms-1。掃描前自動(dòng)勻場以獲得最佳靜磁場均勻度。正中矢狀面定位，以前-后聯(lián)合線為基準(zhǔn)，掃描平面與之平行，共25層覆蓋全腦，對所有患者進(jìn)行高分辨率T1WI和f MRI掃描。運(yùn)用AW4.1工作站實(shí)時(shí)影像處理界面（real time imaging process，RTIP）進(jìn)行BOLD成像直接顯示。成像過程中以T1WI為解剖背景，功能像實(shí)時(shí)疊加在解剖像上。最后使用快速擾相梯度回波序列（3D.FSPGR脈沖）行覆蓋全腦的矢狀位無間隔掃描，連續(xù)114層，其目的在于為后續(xù)的三維重建及空間配準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)備。其中結(jié)構(gòu)像掃描參數(shù)為：1 000 ms/5ms（重復(fù)時(shí)間，回波時(shí)間=TR/TE），反轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)間（TI）760 ms，帶寬（BH）19.23 k Hz。矩陣256×256，翻轉(zhuǎn)角（flip angle，F(xiàn)A）900，視野（field of view，F(xiàn)OV）192 mm，層厚5 mm，層間距2 mm。25層掃面，包括從頭頂至小腦下緣的全腦范圍。三維結(jié)構(gòu)像掃描參數(shù)為：FSPGR序列，矢狀位掃描，30/1.17 ms （TME），F(xiàn)A 35°，空間分辨率1.27 mm×12.7 mm×1.3 mm。

數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)方法利用MRIconvert軟件對f MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像格式轉(zhuǎn)換，然后使用AFNI軟件對f MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。整個(gè)過程分為空間預(yù)處理（spatial pre-processing）和統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)預(yù)處理包括時(shí)間校正（slice timing）、頭動(dòng)校正（realign）、平滑（smoothing）、空間標(biāo)準(zhǔn)化（spatial normalize）等步驟。經(jīng)過預(yù)處理后，對每個(gè)受試者的數(shù)據(jù)進(jìn)行編程建模。針對需要選擇研究的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，軀體感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和疼痛相關(guān)腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)，分別選取后扣帶回、中央后回、左右島葉作為種子點(diǎn)，得到清醒狀態(tài)、麻醉以及麻醉中予疼痛刺激不同狀態(tài)時(shí)的分析結(jié)果。通過選擇給定的種子區(qū)域平均時(shí)間序列和其在全腦中的體素計(jì)算得出相關(guān)系數(shù)即功能連接系數(shù)，反映兩個(gè)腦區(qū)信號(hào)的關(guān)聯(lián)性，代表功能連接強(qiáng)度。f MRI數(shù)據(jù)的分析中，設(shè)置的閾限水平為P＜0.01（corrected，cor），只有不小于20個(gè)體素的區(qū)域才會(huì)被當(dāng)成有效激活，T值代表激活強(qiáng)度。采用Talairach坐標(biāo)（x，y，z）分析腦區(qū)解剖位置。

結(jié) 果

一般情況6名入組患者在清醒、麻醉和疼痛刺激3個(gè)不同狀態(tài)下，心率分別為（79.10±5.03）、（65.22±3.45）、（70.13±3.33）次/分鐘，平均動(dòng)脈壓分別為（80.10±6.05）、（63.08±2.12）、（65.67±5.20）mm Hg，Sp O2分別為97.65%±1.01%、99.00%±0.11%、99.00%±0.11%。試驗(yàn)過程中，兩組患者平均動(dòng)脈壓麻醉后比清醒狀態(tài)下明顯下降（P＜0.05）。

影像學(xué)結(jié)果分別選取3個(gè)大腦網(wǎng)絡(luò)即默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，軀體感覺網(wǎng)絡(luò)和疼痛相關(guān)腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)，以清醒-麻醉和麻醉-疼痛刺激的比較來觀察不同意識(shí)狀態(tài)下靜脈麻醉藥丙泊酚對其功能連接性的影響。

默認(rèn)網(wǎng)絡(luò) 選取默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中后扣帶回（PCC）作為種子點(diǎn)，觀察全腦各腦區(qū)與其之間的功能連接性變化（表1、2、圖1、2）。如以默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)PCC為種子點(diǎn)，內(nèi)側(cè)前額葉（MPFC）為感興趣區(qū)，則可以觀察到麻醉狀態(tài)（功能連接系數(shù)：0.21±0.07）與清醒狀態(tài)（0.45±0.20）相比較，MPFC-PCC之間的功能連接顯著下降（P＜0.05）；疼痛刺激狀態(tài)（0.22±0.01）與清醒狀態(tài)比較，兩者間的功能連接也顯著下降（P＜0.05）。

表1 丙泊酚組清醒與麻醉狀態(tài)相比激活默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的腦區(qū)Tah 1 Default Mode Network in the awakevs.anesthetic state in propofol groupa

圖1 扣帶回作為種子點(diǎn)時(shí)清醒-麻醉比較后的各腦區(qū)激活情況Fig 1 Activation of hrain regions in the awakevs.anesthetic state with PCC as a seed region

表2 疼痛刺激與麻醉狀態(tài)相比激活默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的腦區(qū)Tah 2 Default Mode Network in the pain stimulivs.anesthetic statea

圖2 扣帶回作為種子點(diǎn)時(shí)疼痛刺激-麻醉比較后的各腦區(qū)激活情況Fig 2 Activation of hrain regions in pain stimulivs.anesthetic status with PCC as a seed region

軀體感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 選擇中央后回作為種子區(qū)，觀察全腦腦區(qū)與其之間的功能連接性變化（表4、5、圖3、4）。如以中央后回為種子點(diǎn)，中央前回為感興趣區(qū)，則可以觀察到麻醉狀態(tài)（0.36±0.09）與清醒狀態(tài)（0.53±0.17）相比較，中央前回和中央后回之間的功能連接顯著下降（P＜0.05）；疼痛刺激狀態(tài)（0.35±0.16）與清醒狀態(tài)比較，兩者間功能連接也顯著下降（P＜0.05）。

表3 清醒與麻醉狀態(tài)相比激活與軀體感覺運(yùn)動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)Tah 3 Activation of somatosensory motor region in the awakevs.anesthetic statea

圖3 中央后回作為種子點(diǎn)清醒-麻醉比較后的各腦區(qū)激活情況Fig 3 Activation of hrain regions in the awakevs.anesthetic state with posterior central gyrus as a seed region

表4 疼痛刺激與麻醉狀態(tài)相比激活與軀體感覺相關(guān)的腦區(qū)Tah 4 Activation of somatosensory motor region in the pain stimulivs.anesthetic statea

圖4 中央后回為種子點(diǎn)時(shí)疼痛刺激-麻醉比較后的各腦區(qū)激活情況Fig 4 Activation of hrain regions in the pain stimulivs.anesthetic state with posterior central gyrus as a seed region

疼痛相關(guān)腦區(qū) 分別選取左右側(cè)島葉為種子區(qū)，觀察全腦腦區(qū)的功能連接變化。以右側(cè)島葉為種子區(qū)（表5、圖5）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有激活的腦區(qū)中，左側(cè)半球的腦區(qū)數(shù)目多于右側(cè)半球腦區(qū)數(shù)，且均為正激活狀態(tài)；以左側(cè)島葉為種子區(qū)的結(jié)果表明右側(cè)半球的激活腦區(qū)數(shù)目多于左側(cè)半球腦區(qū)數(shù)。這些結(jié)果表明丙泊酚麻醉后大腦左右半球的功能連接減少。如選取左右島葉（Insula）為種子區(qū)，前扣帶回（ACC）為感興趣區(qū)，則可觀察到與麻醉狀態(tài)相比，疼痛刺激狀態(tài)下左側(cè)島葉與前扣帶回之間的功能連接下降（P＜0.05），右側(cè)島葉與前扣帶回之間的功能連接顯著下降（P＜0.01）。

表5 丙泊酚組清醒與麻醉狀態(tài)相比激活與疼痛相關(guān)的腦區(qū)Tah 5 Activation of pain-related region in the wakevs.anesthetic state in propofol groupa

圖5 右側(cè)島葉作為種子點(diǎn)時(shí)清醒-麻醉比較后的各腦區(qū)激活情況Fig 5 Activation of hrain regions in the awakevs.anesthetic state with right insular lohe as a seed region

討 論

靜息態(tài)功能磁共振（rs-f MRI）因具有較好的空間和時(shí)間分辨率在分析大腦功能連接性方面具有優(yōu)勢，可以發(fā)現(xiàn)由刺激引起的腦激活狀態(tài)，甚至在患者沒有反應(yīng)輸出時(shí)亦可辨別，如可用來反映那些處在植物狀態(tài)以及微意識(shí)狀態(tài)患者的“意識(shí)”[4-5]。正因?yàn)槿绱?，可以?yīng)用rs-f MRI來研究全身麻醉狀態(tài)下的腦區(qū)活動(dòng)。本研究使用3.0 T高場強(qiáng)f MRI，不僅可得到較高的BOLD靈敏度，提高活動(dòng)區(qū)的顯示率，而且可觀察到一些被激活后血流變化較小的皮層中樞信號(hào)。雖然以往的研究提示臨床上最常用的靜脈麻醉藥丙泊酚以劑量依賴的方式作用于大腦，即隨著劑量的增加，更多的大腦內(nèi)在功能連接性受到不同程度的影響[6-7]，但這些研究基本集中在其誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜水平，而更深麻醉水平下其對腦功能連接的影響并未探討過。目前有研究采用術(shù)中rsf MRI指導(dǎo)腦功能區(qū)的定位[8]，但麻醉可能對此產(chǎn)生影響，因此本實(shí)驗(yàn)旨在利用術(shù)中磁共振探討丙泊酚在外科麻醉水平（效應(yīng)點(diǎn)濃度達(dá)4μg/m L）對大腦功能連接性的影響，同時(shí)為f MRI進(jìn)行全麻下術(shù)中腦功能區(qū)定位提供依據(jù)。

最近的研究發(fā)現(xiàn)腦損傷患者的大腦功能連接性下降程度與其意識(shí)喪失程度成正相關(guān)[9-10]，因此應(yīng)用rs-f MRI研究麻醉藥誘導(dǎo)意識(shí)喪失的機(jī)制已引起很大的興趣和關(guān)注。White等[11]的研究最先證實(shí)麻醉藥物誘導(dǎo)的無意識(shí)狀態(tài)下丘腦和皮層以及皮層和皮層區(qū)域的有效功能連接性發(fā)生了改變。國內(nèi)張惠等[12]研究丙泊酚對7名健康志愿者腦內(nèi)不同部位功能變化的影響，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)下丘腦、額葉及顳葉的信號(hào)變化與丙泊酚麻醉有顯著的相關(guān)性，提示這些部位可能是丙泊酚麻醉作用的敏感靶位。而Boveroux等[13]觀察發(fā)現(xiàn)在丙泊酚誘導(dǎo)產(chǎn)生意識(shí)喪失的過程中大腦自發(fā)產(chǎn)生明顯的波動(dòng)信號(hào)，丙泊酚的麻醉作用使得大腦功能結(jié)構(gòu)發(fā)生暫時(shí)的破壞，阻止低級感覺皮層與高級額頂皮層的信號(hào)連接，從而使機(jī)體無法感受到外部刺激，即初級感覺皮層與高級皮層的連接網(wǎng)絡(luò)是中斷的。Heinke等[14]通過f MRI研究表明丙泊酚麻醉狀態(tài)下大腦的激活程度首先在額葉有所減少，其次是顳葉。因此丙泊酚的作用靶點(diǎn)被認(rèn)為主要在額葉、顳葉以及丘腦等部位。我們選取3個(gè)與意識(shí)密切相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)清醒狀態(tài)與丙泊酚麻醉狀態(tài)比較，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、體感運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及疼痛相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的功能連結(jié)性均發(fā)生明顯下降。由于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)在記憶和意識(shí)產(chǎn)生中扮演重要角色，因此其功能連結(jié)性的下降提示意識(shí)水平的下降[15]。研究結(jié)果也表明在深度麻醉下，其他腦區(qū)的功能連結(jié)性也被打破，如同側(cè)腦區(qū)的島葉BAl3區(qū)（注意功能）、顳中回（視知覺信息處理）；扣帶回（情感、學(xué)習(xí)和記憶）以及Heschl橫回（聽覺信息處理）正激活，提示其所轄功能顯著降低，推斷可能通過打破這些處理高級功能腦區(qū)的信息整合，導(dǎo)致意識(shí)消失[16]。分別以左右島葉做種子點(diǎn)，分析疼痛相關(guān)的腦區(qū)功能連接，結(jié)果發(fā)現(xiàn)清醒狀態(tài)與丙泊酚麻醉狀態(tài)相比，不僅同側(cè)腦區(qū)間功能連接下降，大腦左右半球間功能連接也減少了，這與Boveroux等[13]的結(jié)果相似。

雖然與清醒狀態(tài)相比，外科麻醉水平時(shí)進(jìn)行疼痛刺激的情況下，主要腦區(qū)的功能連結(jié)性仍然明顯下降，但疼痛刺激后右側(cè)舌回、梭狀回、島葉及扣帶回區(qū)出現(xiàn)不同程度的負(fù)激活，提示軀體運(yùn)動(dòng)感覺皮層及疼痛相關(guān)腦區(qū)的功能連接部分恢復(fù)。有趣的是，丙泊酚對默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接性影響的結(jié)果表明在持續(xù)疼痛刺激時(shí)，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能連接卻進(jìn)一步下降。這可能是因?yàn)槟J(rèn)網(wǎng)絡(luò)在靜息狀態(tài)下功能連接較強(qiáng)，處于接受刺激狀態(tài)；而疼痛刺激可激活默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分ˉˉˉ前扣帶回，因此在麻醉狀態(tài)下激活前扣帶回可能會(huì)分散開部分能量，反而導(dǎo)致默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中腦區(qū)的功能連接下降。

本研究中雖然在麻醉誘導(dǎo)時(shí)應(yīng)用了瑞芬太尼和琥珀膽堿，但考慮到它們的半衰期非常短，因此可以認(rèn)為麻醉對腦功能連結(jié)性的影響主要來源于丙泊酚的作用。而麻醉后患者血壓雖然出現(xiàn)一定程度的下降，不過由于腦血管具有良好的自我調(diào)節(jié)功能以維持腦血流穩(wěn)定，故本研究中推定血壓對腦血流影響較小。此外，患者均行經(jīng)口氣管插管機(jī)械通氣，純氧吸入且控制呼吸PETCO2在40 mm Hg左右。故認(rèn)為可排除PaCO2和PaO2對腦血流的影響。入選的患者雖然存在垂體瘤，但其是顱外腫瘤，因此可推定為“正?！比四X。本研究的不足之處在于研究樣本量較少。而如果將功能磁共振技術(shù)與腦電圖和電生理技術(shù)配合應(yīng)用，將能夠就全麻藥物對腦功能影響的作用模式作出較完滿的解釋。

總之，我們的研究表明靜脈麻醉藥丙泊酚不僅可以引起大腦半球各腦區(qū)之間的功能連接性下降，而且可減少同側(cè)大腦半球內(nèi)不同腦區(qū)之間的功能連接，提示這種功能連結(jié)性的下降可能構(gòu)成了丙泊酚誘導(dǎo)的深度麻醉狀態(tài)。雖然術(shù)中疼痛刺激可恢復(fù)部分腦區(qū)功能連結(jié)性，但重要腦區(qū)的功能連結(jié)性仍顯著下降。

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Effects of intravenous anesthetic propofol on hrain functional connectivity under surgical anesthesia level

WANG Zhi-yao1，DING Xiao-nan1，WU Jin-song2，LI Yuan3，YANG Zhong3，CHE Xue-hua1，ZHANG Jun1△，LIANG Wei-min1
（1Department of Anesthesiology，2Department of Neurosurgery，3Department of Radiology，Huashan Hospital，F(xiàn)udan University，Shanghai200040，China）

intravenous anesthetic； propofol； functional connectivity； functional magnetic resonance imsging（f MRI）； resting status

R 614.2

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2014.02.015

2013-06-23；編輯：張秀峰）

△Corresponding author E-mail：snapzhang@aliyun.com

【Ahstract】 OhJectiveTo investigate the effects of intravenous anesthetic propofol under surgical anesthesia level on brain functional connectivity using rest state functional magnetic resonance imaging（rs-f MRI）technique.MethodsSix neurosurgical patients undergoing pituitary tumor resection were enrolled in this study.They were induced to unconscious and maintained general anesthesia with propofol target controlled infusion（effect-site concentration 4μg/m L）.Three f MRI scans with 3.0 T high field MRI scanner were performed under wake，general anesthesia and pain stimulation，respectively.With AFNI software，the obtained neuroimage data were used for analyzing function connectivity of default mode network，sensormotor network and pain-related network.And SPSSsoftware was used for statistic analysis.ResultsThe seed voxel correlation analysis method showed that compared with awake status，propofol significantly suppressed functional connectivity of default mode network，sensorimotor network and pain-related network which are important relevant to consciousness and nociceptive stimulation under deep anesthesia level.The involved brain regions included cingulate，medial prefrontal and insular cortex（P＜0.01）.When pain stimulation applied，right lingual gyrus，fusiform gyrus，insular cortex and cingulate were activated （P＜0.01），indicating the brain functional connectivity in somatic sensormotor cortex，and the network consisted of painrelated brain regions were partially restored.However，functional connectivity of default network further declined（P＜0.01）.ConclusionsPropofol significantly suppressed functional connectivity of several neural networks，suggesting role of functional connectivity disruption between brain regions in propofol-induced loss of consciousness.The cingulate，medial prefrontal and insular cortex may be the effect sites of propofol in the central nervous system.The functional connectivity of important neural networks was still suppressed，although pain stimulation under surgical anesthesia level could partially restore connectivity of several brain regions.