學(xué)齡期兒童發(fā)生切皮前低血壓時頸內(nèi)動脈和椎動脈的血流變化

史昊鴻　王炫　朱彪

(1.復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院麻醉科，上海　201102；2.復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院ICU，上?！?00032)

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·論著·

學(xué)齡期兒童發(fā)生切皮前低血壓時頸內(nèi)動脈和椎動脈的血流變化

史昊鴻1王炫1朱彪2

(1.復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院麻醉科，上海201102；2.復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院ICU，上海200032)

摘要目的：通過測量右側(cè)大腦的主要供血動脈——頸內(nèi)動脈和椎動脈的血流變化來評估學(xué)齡期兒童發(fā)生切皮前低血壓(preincision hypotension，PIH)時腦血流量的變化。方法： 選擇44例行擇期手術(shù)的患兒，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiology，ASA)分級Ⅰ～Ⅱ級，年齡7～13歲，無術(shù)前低血壓、心腦血管疾病。入手術(shù)室后開放外周靜脈，監(jiān)測心率、收縮壓、平均動脈壓、脈搏氧飽和度；予異丙酚2.5 mg/kg、芬太尼2 μg/kg、羅庫溴銨0.6 mg/kg進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)；插管后機(jī)械通氣，調(diào)整呼吸參數(shù)，維持呼氣末二氧化碳分壓35～40 mmHg；應(yīng)用七氟烷維持麻醉，呼氣末濃度為1個最低肺泡有效濃度(minimum alveolar comcentration，MAC)。通過多普勒超聲測量麻醉誘導(dǎo)前和誘導(dǎo)后發(fā)生PIH時頸內(nèi)動脈和椎動脈血流的時間平均流速和血管內(nèi)徑。結(jié)果：發(fā)生PIH時，右側(cè)頸內(nèi)動脈的內(nèi)徑縮小、時間平均流速降低、血流量減少、阻力指數(shù)增加(P<0.01)；椎動脈內(nèi)徑不變(P>0.05)，收縮期峰值流速、時間平均流速降低，血流量減少，阻力指數(shù)增加(P<0.01)；右側(cè)腦供血量減少(P<0.01)，頸內(nèi)動脈供血比例減小(P<0.01)。結(jié)論：學(xué)齡期兒童發(fā)生PIH時，即使平均動脈壓高于腦血流自身調(diào)節(jié)下限，右側(cè)頸內(nèi)動脈和椎動脈血流量仍明顯下降，右側(cè)腦供血量明顯減少。

關(guān)鍵詞切皮前低血壓；頸內(nèi)動脈；椎動脈；腦血流量；學(xué)齡期兒童

手術(shù)患者在麻醉誘導(dǎo)后常發(fā)生低血壓。有研究[1]表明，約9%的成人在麻醉誘導(dǎo)后10 min內(nèi)發(fā)生低血壓。另有研究[2]表明，約35.8%的患兒會發(fā)生切皮前低血壓(preincision hypotension，PIH)，肥胖患兒中發(fā)生率更高， 36.8%的肥胖患兒有至少一個時間段的PIH[3]。

本研究通過比較學(xué)齡期兒童麻醉誘導(dǎo)前后頸內(nèi)動脈和椎動脈血流參數(shù)的變化，并計算單側(cè)腦供血量的變化，觀察低血壓對腦血流量的影響，旨在為PIH的處理提供依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2013年7月—2014年1月在復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院行擇期手術(shù)的患兒44例，性別不限，年齡7～13歲；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiology，ASA)分級Ⅰ～Ⅱ級。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前有低血壓病史者，有心腦血管系統(tǒng)疾病者，誘導(dǎo)后10 min內(nèi)血壓下降未達(dá)低血壓標(biāo)準(zhǔn)者。低血壓標(biāo)準(zhǔn)：1～10歲者收縮壓(systolic blood pressure，SBP)<(70+2×年齡) mmHg；>10歲者SBP<90 mmHg。

1.2方法無術(shù)前用藥，入手術(shù)室后開放外周靜脈，輸注乳酸鈉林格氏液4～6 mL/(kg·h)。采用IntelliVue MP50多功能監(jiān)護(hù)儀(荷蘭Philips公司)監(jiān)測心率(heart rate，HR)、SBP、平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)、脈搏氧飽和度(transcutaneous oxygen saturation，SpO2)、呼氣末CO2分壓(the end tidal carbon dioxide partial pressure，PETCO2)。

測量麻醉誘導(dǎo)前HR、SBP、MAP，并以麻醉誘導(dǎo)前頸內(nèi)動脈、椎動脈內(nèi)徑和血流參數(shù)作為基礎(chǔ)值。

麻醉誘導(dǎo)應(yīng)用異丙酚(2.5 mg/kg)、芬太尼(2 μg/kg)、羅庫溴銨(0.6 mg/kg)；插管后機(jī)械通氣，吸入氧氣/空氣混合氣體，吸入氧濃度為50%，調(diào)整呼吸參數(shù)，維持PETCO2在35～40 mmHg，應(yīng)用七氟烷進(jìn)行麻醉深度維持，呼氣末濃度為1最低肺泡有效濃度(minimum alveolar concentration，MAC)。間斷測量血壓(每隔3 min)，如發(fā)生PIH，記錄此時SBP、MAP、HR，再次測量頸內(nèi)動脈、椎動脈內(nèi)徑及血流參數(shù)。

1.3頸動脈和椎動脈血流測量動脈血流動力學(xué)測量應(yīng)用MicroMaxx便攜式彩超儀(美國SonoSite公司)。患兒取仰臥位，肩下墊枕，頭略偏向左側(cè)，暴露右側(cè)頸部，探頭(頻率6～13 MHz)從頸根部向頭側(cè)移動作橫向掃查。顯示頸總動脈近心端、中部、遠(yuǎn)端，頸動脈分叉處(常位于甲狀軟骨上緣水平，為膨大的卵圓形)及頸內(nèi)動脈、頸外動脈。同時測量血管內(nèi)徑(從內(nèi)膜內(nèi)表面至外側(cè)內(nèi)膜內(nèi)表面的距離，以心臟收縮期為準(zhǔn)。部位：頸總動脈中部、頸內(nèi)動脈距頸動脈竇1 cm處、頸外動脈距頸動脈分叉1 cm處)。動脈血流參數(shù)測量均在血管長軸進(jìn)行，于血流中部取樣，聲束與血流方向夾角≤60°，記錄頸動脈血流參數(shù)(3～5個心動周期中的血流參數(shù))：動脈收縮期峰值流速(peak systolic velocity，PSV)、時間平均流速(time averaged velocity，TAV)、阻力指數(shù)(resistance index，RI)。

顯示頸總動脈縱切面圖像后，將探頭稍向外側(cè)移動，找到穿行于頸椎橫突孔內(nèi)的椎動脈，測量椎動脈橫突段(第4～5頸椎)動脈內(nèi)徑、血流參數(shù)(測量指標(biāo)同頸動脈)。

計算動脈血流量(Q)，Q=πD2/4×TAV×HR(mL/min)，D為動脈內(nèi)徑。

2結(jié)果

44例擇期手術(shù)患兒中男性25例，女性19例；平均年齡(9.8±1.7)歲；平均體質(zhì)量(36.2±7.9)kg；ASA分級Ⅰ級39例，Ⅱ級4例；平均禁食時間(9.9±2.5) h。

與基礎(chǔ)值比較，患兒發(fā)生PIH時的SBP、MAP均下降，而HR上升(P<0.01)。見表1。

表1　麻醉誘導(dǎo)前和PIH時HR、SBP、MAP的變化

注：與基礎(chǔ)值比較，*P<0.01

與基礎(chǔ)值比較，發(fā)生PIH時，患兒右側(cè)頸內(nèi)動脈的內(nèi)徑縮小，TAV降低，血流量減少，RI增加(P<0.01)。而右側(cè)椎動脈內(nèi)徑無明顯變化(P>0.05)，PSV和TAV降低，血流量減少，RI增加(P<0.01)。見表2。

表2　頸內(nèi)動脈和椎動脈的血流參數(shù)變化±s)

注：與同一動脈基礎(chǔ)值比較，*P<0.01

發(fā)生PIH時，右側(cè)腦供血量由基礎(chǔ)值(380.0±77.6)mL/min減少至(226.3±41.5)mL/min(P<0.01)；而頸內(nèi)動脈供血比例由基礎(chǔ)值(79±1.8)%減少至(78±2.6)%(P<0.01)。

3討論

本研究應(yīng)用多普勒超聲儀測量頸內(nèi)動脈和椎動脈血流參數(shù)，間接評估發(fā)生PIH時腦血流量的變化，結(jié)果表明，學(xué)齡期兒童發(fā)生PIH時，右側(cè)頸內(nèi)動脈內(nèi)徑縮小，TAV降低，RI增加，血流量明顯減少；右側(cè)椎動脈內(nèi)徑不變，PSV、TAV降低，血流量明顯減少，RI增加；右側(cè)腦供血量下降，頸內(nèi)動脈供血比例下降，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

評估腦血流量的方法有很多，如MRI、經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial Doppler，TCD)等。應(yīng)用MRI監(jiān)測動脈血流有諸多不便，而TCD用于監(jiān)測術(shù)中腦缺血，可提供腦灌注壓、腦血管阻力等參數(shù)。Benders等[4]發(fā)現(xiàn)，超聲測量的新生兒頸內(nèi)動脈和基底動脈血流速度與MRI測量的腦血流量正相關(guān)，故認(rèn)為超聲雖然無法精確地定量評估腦血流改變，但可以比較準(zhǔn)確地評估腦血流量的變化趨勢。

動脈血二氧化碳分壓(arterial carbon dioxide partial pressure，PaCO2)的變化可以引起腦血管阻力的變化，從而影響腦灌注壓；PaCO2每變動 1 mmHg，腦血流量變化3%～4%[5]。腦血管阻力的變化也會對腦血流自身調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響[6]。本研究中使PETCO2控制在35～40 mmHg，以盡量減少PaCO2對結(jié)果的影響。

臨床應(yīng)用異丙酚時，其濃度對腦血管沒有直接作用，但它通過降低腦組織代謝率、減少氧的消耗而降低腦血流需要量。

本研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)患兒在發(fā)生PIH時MAP均在腦血流自身調(diào)節(jié)下限之上，平均(62±3)mmHg，但所有患兒此時的腦血流量均顯著下降，這與腦血流自身調(diào)節(jié)的觀點不相符，腦血流量并未維持不變。原因可能是，不同人群腦血流自身調(diào)節(jié)的上下限個體差異很大，受很多因素的影響。腦血流量的調(diào)節(jié)不僅有肌源性調(diào)節(jié)(自身調(diào)節(jié))，還有神經(jīng)源性調(diào)節(jié)和化學(xué)性調(diào)節(jié)等，麻醉藥物通過改變腦代謝率而影響腦血流量的變化。本研究中腦血流量的下降導(dǎo)致腦內(nèi)氧輸送減少，如果腦代謝率不能相應(yīng)降低，就可能破環(huán)腦的氧供需平衡，導(dǎo)致腦缺氧。Nissen 等[7]采用近紅外光譜法監(jiān)測腦額葉的氧合，發(fā)現(xiàn)麻醉誘導(dǎo)后，MAP下降時額葉腦組織氧飽和度并未下降，這就意味著腦代謝率的下降能夠補(bǔ)償腦血流量的下降。所以，他認(rèn)為麻醉誘導(dǎo)致使MAP低于大腦自動調(diào)節(jié)的下限并不會引起大腦氧合的變化。Moritz等[8]則發(fā)現(xiàn)，TAV可以用于預(yù)測腦缺血，他們認(rèn)為，在頸動脈手術(shù)中TAV下降達(dá)50%時可能會出現(xiàn)缺血癥狀；本研究頸內(nèi)動脈和椎動脈的TAV均下降，但未對這些患兒的神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行評估。

本研究的主要不足是使用多普勒超聲評估頸內(nèi)動脈和椎動脈存在局限性，例如某些頸動脈分叉位置較高的患兒，由于顱骨的遮蓋給超聲探查帶來困難；出現(xiàn)彩色混疊、彩色外溢、鏡像偽像等；同一動脈，在PIH發(fā)生前后超聲檢測時，超聲角度、取樣位置不能保證一致。

綜上所述，學(xué)齡期兒童發(fā)生PIH時，即使MAP高于腦血流自身調(diào)節(jié)下限，右側(cè)頸內(nèi)動脈和椎動脈血流量仍明顯減少，右側(cè)腦供血量明顯減少。雖然有研究證明，在這種情況下腦組織氧合并未降低，但目前還沒有一種技術(shù)可以精確測量腦組織的氧供和氧耗，而大腦皮質(zhì)功能的微小變化可能太精細(xì)而無法測得，其臨床表現(xiàn)可能在幾年后才出現(xiàn)。所以，我們認(rèn)為，應(yīng)盡可能地減少血壓降低的程度，減少低血壓持續(xù)的時間，使血壓維持在比腦血流自身調(diào)節(jié)下限相對更高的水平。

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Changes of Blood Flow in Internal Carotid and Vertebral Artery during Preincision Hypotension in School-Age Children

SHIHaohong1WANGXuan1ZHUBiao21.DepartmentofAnesthesiology,Children′sHospital,FudanUniversity,Shanghai201102,China; 2.DepartmentofIntensiveCareMedicine,ShanghaiCancerCenter,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractObjective：To evaluate the cerebral blood flow during preincision hypotension(PIH) in school-age children by measuring the changes of blood flow in main supplying artery of right hemisphere such as internal carotid and vertebral artery.Methods: A total of 44 children, aged 7-13 years, with American Society of Anesthesiology(ASA) gradeⅠ-Ⅱ, who were scheduled for elective surgery, were enrolled in this study. Patients with baseline hypotension,cardiovascular diseases and cerebrovascular diseases were excluded.Heart rate,systolic blood pressure,mean arterial pressure, pulse oxygen saturation were continuously monitored during the procedure.General anesthesia was induced with propofol 2.5 mg/kg,fentanyl 2 μg/kg,and rocuronium 0.6 mg/kg.After intubation, mechanical ventilation were used to control the breath. The patients received 1 minimum alveolar concentration(MAC) sevoflurane for maintaining the anestheia, and the end tidal CO2partial pressure was adjusted to 35-40 mmHg.The change of blood flow in internal carotid and vertebral artery was evaluated by detecting the time averaged velocity and diameter with Doppler ultrasound. Blood flow index was measured before induction and at the time of PIH. Results: When PIH occurred, in right side internal carotid artery, the diameter reduced, the time averaged velocity and the blood flow decreased,and the resistance index increased(P<0.01).Meanwhile, in vertebral artery, the diameter restored(P>0.05), the peak systolic velocity and the time averaged velocity decreased, the blood flow reduced, and the resistance index increased (P<0.01). The cerebral flow of right side decreased(P<0.01),and the internal carotid artery percentage contribution reduced(P<0.01). Conclusions: When PIH occurs in school-age children,although the mean arterial pressure is above the lower limit of autoregulation,the blood flow of right side internal carotid and vertebral artery significantly decreases,and the cerebral flow of right side also decreases.

Key WordsPreincision hypotension；Internal carotid artery；Vertebral artery；Cerebral blood flow；School-age children

通訊作者范隆華，E-mail：fanlonghua@hotmail.com

中圖分類號R331.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A