復方利多卡因肋間神經阻滯聯合全身鎮痛在肋骨骨折中的作用

牛曉光 仝燁峰 韓向真

（河北醫科大學第三醫院 1 胸外科,河北 石家莊 050000;2 麻醉科;3 河北醫科大學附屬第三醫院骨科)）

肋骨骨折由于失血量較多，且相當一部分患者伴有全身炎性反應綜合征，易發生多器官損傷，對鎮痛藥物的應用要求較高〔1，2〕。理想的鎮痛藥物除了達到必要的鎮痛效果以外，還應維持血流動力學與血氧代謝的穩定性。常用的全麻誘導和維持鎮痛藥物瑞芬太尼雖然有較好的鎮痛效果，但用量較大時對循環系統有抑制作用，有可能引發心肺損傷或院內感染〔3〕。肋間神經阻滯通過干擾神經組織軸突膜上離子通道來阻止神經沖動傳導，從而起到迅速、精準鎮痛的效果〔4〕。研究指出肋間神經阻滯聯合全麻可減少瑞芬太尼用量，對改善循環抑制帶來的器官損傷有積極作用〔5，6〕。本研究觀察肋間神經阻滯聯合全身鎮痛對肋骨骨折大鼠模型心肺功能是否有改善作用，并從循環功能和炎性反應的角度分析其作用機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康清潔（SPF）級SD 大鼠80 只，雌雄各半，7～8 月齡，體重（240±20）g，購自蘇州大學實驗動物中心〔許可證號:SCXK（蘇）2018-0014〕。

1.2 主要儀器與試劑 小型動物撞擊裝置（自制）；小動物呼吸機（日本Olympus 公司）；小動物生命體征監護儀和微量輸液泵（上海玉研科學儀器有限公司）；血氣分析儀（美國Beckman 公司）；全自動放射免疫分析儀（上海羅氏診斷產品有限公司）；小動物肺功能測試系統（美國DSI 公司）；小動物心臟超聲掃描儀（加拿大Visual Sonics 公司）；鹽酸戊巴比妥鈉（北鴻運隆生物科技有限公司）；鹽酸瑞芬太尼（日本洋森藥業有限公司）；鹽酸利多卡因（上海朝暉藥業有限公司）；B 型利鈉肽（BNP）、腫瘤壞死因子（TNF）-α、白細胞介素（IL）-6、IL-1β 酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒（上海酶聯生物科技有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 模型制備方法 將所有大鼠按照體重由低到高編號，隨機分為4 組，每組20 只。對照組正常飼養，模型組、全身鎮痛組及聯合鎮痛組采用自制小型動物撞擊裝置制備肋骨骨折模型。撞擊器速度和重量均可調節，在實驗前先行預實驗確立最佳撞擊條件，以1～2 根肋骨骨折，點狀出血，出血面積≤20%，且無肺組織結構明顯破壞為最佳條件。主要實驗步驟:采用3.0%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，腹腔注射30 mg/kg，麻醉成功后，大鼠平臥于固定臺，以右側第3、4 肋骨為撞擊中心，予以300 g×1.50 cm2的靜態撞擊1 次。撞擊后尾靜脈留置輸液針，單籠飼養，自由飲食，常規予以慶大霉素預防感染。剔除死亡鼠，每組隨機抽取3 只開胸，觀察肋骨骨折和臟器損傷情況是否符合預期。

1.3.2 各組大鼠的干預方法 在大鼠蘇醒的第1天，全身鎮痛組與聯合鎮痛組連接小動物呼吸機和生命體征監護儀，予以異丙酚聯合瑞芬太尼全憑靜脈麻醉，進行手術清創和骨折復位。全身鎮痛組在手術過程中泵注瑞芬太尼10 μg/（kg· min）維持鎮痛。聯合鎮痛組在全憑靜脈麻醉前加用復方利多卡因肋間神經阻滯，肋間阻滯方法:選取第3～8 肋間神經根腋中線作為穿刺點，超聲探頭引導下進針，在每個肋間神經根處注射濃度0.8%鹽酸利多卡因0.4 ml。手術過程中監測大鼠心率、血壓、中心動脈壓等基本生命體征。手術后慶大霉素預防感染。

1.3.3 基本生理監測和心肺功能測定方法 分別于模型制備前（基線值）、術前和術后記錄實時心率、呼吸頻率、平均動脈壓（MAP）。手術后，采用小動物肺功能測試系統測定肺功能指標:吸氣阻力和肺動態順應性；采用超聲心動圖檢測大鼠心功能指標:左室收縮末壓（LVESP）、左室舒張末壓（LVEDP）及左心室內壓最大上升/下降速率（±dp/dtmax）。

1.3.4 血液取樣和指標測定方法 心肺功能測試完畢，首先開腹，取下腔主動脈血，分裝為兩管。管A 分離血漿，采用考馬斯亮藍法測定血漿蛋白濃度，采用ELISA 測定心肌功能標志物BNP 水平。管B用于血氣分析，采用血氣分析儀測定動脈氧分壓（PO2）、動脈二氧化碳分壓（PCO2）和pH。

1.3.5 肺泡灌洗液取樣和指標測定方法 開腹后開胸，暴露氣管和肺臟，結扎右主支氣管，采用10 ml生理鹽水灌洗左肺肺泡，收集肺泡灌洗液5 ml，所得肺泡灌洗液分為兩部分，一部分采用考馬斯亮藍法測定支氣管肺泡灌洗液中蛋白濃度，計算肺通透指數（LPI），LPI=管肺泡灌洗液蛋白濃度/血漿蛋白濃度。另一部分采用ELISA 測定炎性因子TNF-α、IL-6、IL-1β 的含量。獲得肺泡灌洗液后摘取心臟和肺臟，稱重，計算肺臟系數和心臟系數。

1.4 統計學方法 采用SPSS19.0 軟件進行單因素方差分析、LSD-t檢驗、SNK-q檢驗。

2 結果

2.1 各組基本生命體征 重復測量方差分析結果顯示時間與組別對大鼠的心率均有影響，且兩者之間無交互作用（F時間=5.334，P時間=0.011；F組別=6.730，P組別=0.001；F時間×組別=2.624，P時間×組別=0.469）；時間與組別對大鼠的MAP 均無影響，且兩者無交互作用（F時間=1.873，P時間=0.322；F組別=0.113，P組別=0.900；F時間×組別=0.468，P時間×組別=0.990）；時間與組別對大鼠的呼吸頻率均有影響，且兩者有交互作用（F時間=22.610，P時間＜0.001；F組別=35.260，P組別＜0.001；F時間×組別=12.591，P時間×組別＜0.001）。各組心率、MAP 及呼吸頻率基線值，差異無統計學意義（P＞0.05）；術前，模型組、全身鎮痛組及聯合鎮痛組心率和呼吸頻率均明顯高于對照組（P＜0.05）；術后，全身鎮痛組和聯合鎮痛組的心率和呼吸頻率均明顯低于模型組，且聯合鎮痛組低于全身鎮痛組（均P＜0.05）；模型組、全身鎮痛組及聯合鎮痛組術前、術后心率和呼吸頻率均明顯高于本組基線值（均P＜0.05）；全身鎮痛組和聯合鎮痛組術后心率和呼吸頻率均明顯高于本組術前（均P＜0.05）。見表1。

表1 各組不同時間點基本生命體征比較()

表1 各組不同時間點基本生命體征比較()

與同時間點對照組比較:1）P＜0.05，與同時間點模型組比較:2）P＜0.05；與本組基線值比較:3）P＜0.05，與本組術前比較:4）P＜0.05

2.2 各組術后心肺功能指標水平比較 與對照組比較，模型組肺動態順應性、LVESP、±dp/dtmax 顯著降低，LVEDP 顯著升高（均P＜0.05）。與模型組比較，全身鎮痛組和聯合鎮痛組肺動態順應性、LVESP、±dp/dtmax 顯著升高，且聯合鎮痛組顯著高于全身鎮痛組；LVEDP 顯著降低，且聯合鎮痛組顯著低于全身鎮痛組（均P＜0.05）。見表2。

表2 各組術后心肺功能指標水平比較()

表2 各組術后心肺功能指標水平比較()

與對照組比較:1）P＜0.05；與模型組比較:2）P＜0.05，與全身鎮痛組比較:3）P＜0.05；下表同

2.3 各組術后臟器系數和血清BNP 水平比較 與對照組比較，模型組心臟指數、肺臟指數及BNP 水平均顯著升高（均P＜0.05）。與模型組比較，全身鎮痛組和聯合鎮痛組肺臟指數和BNP 水平均顯著降低，且聯合鎮痛組顯著低于全身鎮痛組（均P＜0.05）。見表3。

表3 各組術后臟器系數和血清BNP 水平比較()

表3 各組術后臟器系數和血清BNP 水平比較()

2.4 各組術后血氣分析指標水平比較 與對照組比較，其余3 組PaO2顯著降低（P＜0.05）。見表4。

2.5 各組術后LPI 和肺泡灌洗液炎性因子水平比較 與對照組比較，其余3 組LPI、TNF-α、IL-6 和IL-1β 水平均顯著升高（均P＜0.05）。與模型組比較，全身鎮痛組和聯合鎮痛組LPI、TNF-α、IL-6、IL-1β 均顯著降低，且聯合鎮痛組顯著低于全身鎮痛組（均P＜0.05）。見表4。

表4 各組術后血氣分析指標、LPI 和肺泡灌洗液炎性因子水平比較

3 討論

在嚴重創傷后，疼痛的發生會引起機體一系列應激反應，使中樞與外周神經敏感性增加，以提高機體的應激能力，但嚴重疼痛同時也促進了炎性機制釋放，可能引發炎性損傷，不利于傷情恢復。超前鎮痛的理念認為，在疼痛發生前采取相應的措施可阻斷傷害性信號傳導，利于減少炎性因子釋放，維持患者生命體征的穩定性〔7〕。肋間肌神經阻滯可阻斷傷害刺激向中樞傳導，是超前鎮痛的一種有效手段，有操作方便、療效確切且無明顯不良反應等優勢。既往研究發現老年患者術后自控鎮痛舒芬太尼用量較大，有引發呼吸抑制的風險，而使用肋間神經阻滯超前鎮痛，可有效降低舒芬太尼用量，減少術后胸肺并發癥〔8〕。本研究從循環功能和炎性反應的角度分析肋間神經阻滯對肋骨骨折的作用。

撞擊傷的致傷原理包括慣性作用、剝落效應和內爆效應，除了直接機械力產生的損傷，還有實質性損傷產生后機體應激信號引發的一系列化學性損傷。肺動態順應性與肺功能息息相關，肋骨骨折多伴隨不等程度的肺部挫傷、出血或血腫，肺臟系數也證實了這一點，肋骨損傷后，大鼠的肺臟系數有所增加，正是由于肺臟血腫所致。而BNP、LVESP、LVEDP、±dp/dtmax 是經典心功能和血流動力學指標，其水平變化一方面是由于撞擊傷的內爆效應對心臟組織產生了實質性損傷；另一方面，撞擊傷產生后出血較多，也會影響血流動力學的穩定性和心肌泵血功能。本研究從側面反映了使用肋間肌神經阻滯超前鎮痛利于維持血流動力血的穩定性和心肺功能。

既往研究指出胸部創傷所致肋骨骨折大鼠模型的PO2、PCO2和pH 會有不同程度的降低〔9〕；也有研究認為阻滯麻醉超前鎮痛對胸部創傷患者的動脈血氣，尤其是血氧飽和度有改善效果〔10〕。在肋骨骨折中，除了心肺功能外，繼發性炎性反應誘發的全身炎性反應綜合征和多器官衰竭是另一個棘手問題。既往研究指出，多種炎癥細胞和炎性介質參與了創傷應激所致的肺部炎癥反應，最終引發肺泡通透性改變，肺泡溶解和肺不張，同時伴隨著炎性浸潤和大量炎性因子的產生〔11，12〕。TNF-α、IL-6 和IL-1β 均為對應激反應較為敏感的炎性因子，在病原菌感染、外部創傷及各種類型疼痛發生時均可能發生較大程度的變化〔13～15〕。本研究證實肋間肌神經阻滯超前鎮痛對降低肺泡炎癥有積極作用。