复方利多卡因肋间神经阻滞联合全身镇痛在肋骨骨折中的作用

牛晓光 仝烨峰 韩向真

（河北医科大学第三医院 1 胸外科,河北 石家庄 050000;2 麻醉科;3 河北医科大学附属第三医院骨科)）

肋骨骨折由于失血量较多，且相当一部分患者伴有全身炎性反应综合征，易发生多器官损伤，对镇痛药物的应用要求较高〔1，2〕。理想的镇痛药物除了达到必要的镇痛效果以外，还应维持血流动力学与血氧代谢的稳定性。常用的全麻诱导和维持镇痛药物瑞芬太尼虽然有较好的镇痛效果，但用量较大时对循环系统有抑制作用，有可能引发心肺损伤或院内感染〔3〕。肋间神经阻滞通过干扰神经组织轴突膜上离子通道来阻止神经冲动传导，从而起到迅速、精准镇痛的效果〔4〕。研究指出肋间神经阻滞联合全麻可减少瑞芬太尼用量，对改善循环抑制带来的器官损伤有积极作用〔5，6〕。本研究观察肋间神经阻滞联合全身镇痛对肋骨骨折大鼠模型心肺功能是否有改善作用，并从循环功能和炎性反应的角度分析其作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康清洁（SPF）级SD 大鼠80 只，雌雄各半，7～8 月龄，体重（240±20）g，购自苏州大学实验动物中心〔许可证号:SCXK（苏）2018-0014〕。

1.2 主要仪器与试剂 小型动物撞击装置（自制）；小动物呼吸机（日本Olympus 公司）；小动物生命体征监护仪和微量输液泵（上海玉研科学仪器有限公司）；血气分析仪（美国Beckman 公司）；全自动放射免疫分析仪（上海罗氏诊断产品有限公司）；小动物肺功能测试系统（美国DSI 公司）；小动物心脏超声扫描仪（加拿大Visual Sonics 公司）；盐酸戊巴比妥钠（北鸿运隆生物科技有限公司）；盐酸瑞芬太尼（日本洋森药业有限公司）；盐酸利多卡因（上海朝晖药业有限公司）；B 型利钠肽（BNP）、肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6、IL-1β 酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（上海酶联生物科技有限公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 模型制备方法 将所有大鼠按照体重由低到高编号，随机分为4 组，每组20 只。对照组正常饲养，模型组、全身镇痛组及联合镇痛组采用自制小型动物撞击装置制备肋骨骨折模型。撞击器速度和重量均可调节，在实验前先行预实验确立最佳撞击条件，以1～2 根肋骨骨折，点状出血，出血面积≤20%，且无肺组织结构明显破坏为最佳条件。主要实验步骤:采用3.0%戊巴比妥钠麻醉大鼠，腹腔注射30 mg/kg，麻醉成功后，大鼠平卧于固定台，以右侧第3、4 肋骨为撞击中心，予以300 g×1.50 cm2的静态撞击1 次。撞击后尾静脉留置输液针，单笼饲养，自由饮食，常规予以庆大霉素预防感染。剔除死亡鼠，每组随机抽取3 只开胸，观察肋骨骨折和脏器损伤情况是否符合预期。

1.3.2 各组大鼠的干预方法 在大鼠苏醒的第1天，全身镇痛组与联合镇痛组连接小动物呼吸机和生命体征监护仪，予以异丙酚联合瑞芬太尼全凭静脉麻醉，进行手术清创和骨折复位。全身镇痛组在手术过程中泵注瑞芬太尼10 μg/（kg· min）维持镇痛。联合镇痛组在全凭静脉麻醉前加用复方利多卡因肋间神经阻滞，肋间阻滞方法:选取第3～8 肋间神经根腋中线作为穿刺点，超声探头引导下进针，在每个肋间神经根处注射浓度0.8%盐酸利多卡因0.4 ml。手术过程中监测大鼠心率、血压、中心动脉压等基本生命体征。手术后庆大霉素预防感染。

1.3.3 基本生理监测和心肺功能测定方法 分别于模型制备前（基线值）、术前和术后记录实时心率、呼吸频率、平均动脉压（MAP）。手术后，采用小动物肺功能测试系统测定肺功能指标:吸气阻力和肺动态顺应性；采用超声心动图检测大鼠心功能指标:左室收缩末压（LVESP）、左室舒张末压（LVEDP）及左心室内压最大上升/下降速率（±dp/dtmax）。

1.3.4 血液取样和指标测定方法 心肺功能测试完毕，首先开腹，取下腔主动脉血，分装为两管。管A 分离血浆，采用考马斯亮蓝法测定血浆蛋白浓度，采用ELISA 测定心肌功能标志物BNP 水平。管B用于血气分析，采用血气分析仪测定动脉氧分压（PO2）、动脉二氧化碳分压（PCO2）和pH。

1.3.5 肺泡灌洗液取样和指标测定方法 开腹后开胸，暴露气管和肺脏，结扎右主支气管，采用10 ml生理盐水灌洗左肺肺泡，收集肺泡灌洗液5 ml，所得肺泡灌洗液分为两部分，一部分采用考马斯亮蓝法测定支气管肺泡灌洗液中蛋白浓度，计算肺通透指数（LPI），LPI=管肺泡灌洗液蛋白浓度/血浆蛋白浓度。另一部分采用ELISA 测定炎性因子TNF-α、IL-6、IL-1β 的含量。获得肺泡灌洗液后摘取心脏和肺脏，称重，计算肺脏系数和心脏系数。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0 软件进行单因素方差分析、LSD-t检验、SNK-q检验。

2 结果

2.1 各组基本生命体征 重复测量方差分析结果显示时间与组别对大鼠的心率均有影响，且两者之间无交互作用（F时间=5.334，P时间=0.011；F组别=6.730，P组别=0.001；F时间×组别=2.624，P时间×组别=0.469）；时间与组别对大鼠的MAP 均无影响，且两者无交互作用（F时间=1.873，P时间=0.322；F组别=0.113，P组别=0.900；F时间×组别=0.468，P时间×组别=0.990）；时间与组别对大鼠的呼吸频率均有影响，且两者有交互作用（F时间=22.610，P时间＜0.001；F组别=35.260，P组别＜0.001；F时间×组别=12.591，P时间×组别＜0.001）。各组心率、MAP 及呼吸频率基线值，差异无统计学意义（P＞0.05）；术前，模型组、全身镇痛组及联合镇痛组心率和呼吸频率均明显高于对照组（P＜0.05）；术后，全身镇痛组和联合镇痛组的心率和呼吸频率均明显低于模型组，且联合镇痛组低于全身镇痛组（均P＜0.05）；模型组、全身镇痛组及联合镇痛组术前、术后心率和呼吸频率均明显高于本组基线值（均P＜0.05）；全身镇痛组和联合镇痛组术后心率和呼吸频率均明显高于本组术前（均P＜0.05）。见表1。

表1 各组不同时间点基本生命体征比较()

表1 各组不同时间点基本生命体征比较()

与同时间点对照组比较:1）P＜0.05，与同时间点模型组比较:2）P＜0.05；与本组基线值比较:3）P＜0.05，与本组术前比较:4）P＜0.05

2.2 各组术后心肺功能指标水平比较 与对照组比较，模型组肺动态顺应性、LVESP、±dp/dtmax 显著降低，LVEDP 显著升高（均P＜0.05）。与模型组比较，全身镇痛组和联合镇痛组肺动态顺应性、LVESP、±dp/dtmax 显著升高，且联合镇痛组显著高于全身镇痛组；LVEDP 显著降低，且联合镇痛组显著低于全身镇痛组（均P＜0.05）。见表2。

表2 各组术后心肺功能指标水平比较()

表2 各组术后心肺功能指标水平比较()

与对照组比较:1）P＜0.05；与模型组比较:2）P＜0.05，与全身镇痛组比较:3）P＜0.05；下表同

2.3 各组术后脏器系数和血清BNP 水平比较 与对照组比较，模型组心脏指数、肺脏指数及BNP 水平均显著升高（均P＜0.05）。与模型组比较，全身镇痛组和联合镇痛组肺脏指数和BNP 水平均显著降低，且联合镇痛组显著低于全身镇痛组（均P＜0.05）。见表3。

表3 各组术后脏器系数和血清BNP 水平比较()

表3 各组术后脏器系数和血清BNP 水平比较()

2.4 各组术后血气分析指标水平比较 与对照组比较，其余3 组PaO2显著降低（P＜0.05）。见表4。

2.5 各组术后LPI 和肺泡灌洗液炎性因子水平比较 与对照组比较，其余3 组LPI、TNF-α、IL-6 和IL-1β 水平均显著升高（均P＜0.05）。与模型组比较，全身镇痛组和联合镇痛组LPI、TNF-α、IL-6、IL-1β 均显著降低，且联合镇痛组显著低于全身镇痛组（均P＜0.05）。见表4。

表4 各组术后血气分析指标、LPI 和肺泡灌洗液炎性因子水平比较

3 讨论

在严重创伤后，疼痛的发生会引起机体一系列应激反应，使中枢与外周神经敏感性增加，以提高机体的应激能力，但严重疼痛同时也促进了炎性机制释放，可能引发炎性损伤，不利于伤情恢复。超前镇痛的理念认为，在疼痛发生前采取相应的措施可阻断伤害性信号传导，利于减少炎性因子释放，维持患者生命体征的稳定性〔7〕。肋间肌神经阻滞可阻断伤害刺激向中枢传导，是超前镇痛的一种有效手段，有操作方便、疗效确切且无明显不良反应等优势。既往研究发现老年患者术后自控镇痛舒芬太尼用量较大，有引发呼吸抑制的风险，而使用肋间神经阻滞超前镇痛，可有效降低舒芬太尼用量，减少术后胸肺并发症〔8〕。本研究从循环功能和炎性反应的角度分析肋间神经阻滞对肋骨骨折的作用。

撞击伤的致伤原理包括惯性作用、剥落效应和内爆效应，除了直接机械力产生的损伤，还有实质性损伤产生后机体应激信号引发的一系列化学性损伤。肺动态顺应性与肺功能息息相关，肋骨骨折多伴随不等程度的肺部挫伤、出血或血肿，肺脏系数也证实了这一点，肋骨损伤后，大鼠的肺脏系数有所增加，正是由于肺脏血肿所致。而BNP、LVESP、LVEDP、±dp/dtmax 是经典心功能和血流动力学指标，其水平变化一方面是由于撞击伤的内爆效应对心脏组织产生了实质性损伤；另一方面，撞击伤产生后出血较多，也会影响血流动力学的稳定性和心肌泵血功能。本研究从侧面反映了使用肋间肌神经阻滞超前镇痛利于维持血流动力血的稳定性和心肺功能。

既往研究指出胸部创伤所致肋骨骨折大鼠模型的PO2、PCO2和pH 会有不同程度的降低〔9〕；也有研究认为阻滞麻醉超前镇痛对胸部创伤患者的动脉血气，尤其是血氧饱和度有改善效果〔10〕。在肋骨骨折中，除了心肺功能外，继发性炎性反应诱发的全身炎性反应综合征和多器官衰竭是另一个棘手问题。既往研究指出，多种炎症细胞和炎性介质参与了创伤应激所致的肺部炎症反应，最终引发肺泡通透性改变，肺泡溶解和肺不张，同时伴随着炎性浸润和大量炎性因子的产生〔11，12〕。TNF-α、IL-6 和IL-1β 均为对应激反应较为敏感的炎性因子，在病原菌感染、外部创伤及各种类型疼痛发生时均可能发生较大程度的变化〔13～15〕。本研究证实肋间肌神经阻滞超前镇痛对降低肺泡炎症有积极作用。