蛛網(wǎng)膜下腔麻醉對糖尿病患者周圍神經(jīng)病變的影響

姚 寒， 顧玉春,2， 叢培林， 夏 碧， 代夢含， 王清秀

(1. 同濟大學附屬東方醫(yī)院麻醉科，上海 200120； 2. 上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院麻醉科，上海 200011)

2013年全球患糖尿病人數(shù)為3.82億，預計到2035年將增至5.92億[1]。糖尿病周圍神經(jīng)病變是糖尿病最為常見的并發(fā)癥之一，其診斷重點是對神經(jīng)功能作出仔細的評估。體感誘發(fā)電位刺激儀PainVision是一種測定周圍神經(jīng)功能的新設(shè)備[2]，最小感知閾值(current perception threshold, CPT)是利用安全電流測量患者感覺到的刺激電流的最小值。本研究用0.75%重比重布比卡因?qū)μ悄虿『头翘悄虿』颊哌M行蛛網(wǎng)膜下腔麻醉，通過比較兩組麻醉的起效時間和消退時間、CPT以及患者血清及腦脊液腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)、β-內(nèi)啡肽(β-endorphin, β-EP)的變化等，探討用重比重布比卡因行脊髓麻醉是否會增加糖尿病患者的周圍神經(jīng)損傷風險。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年7月—2015年5月在同濟大學附屬東方醫(yī)院確診為2型糖尿病，擇期行蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉患者18例，ASA Ⅰ～Ⅱ級，其中男10例，女8例，平均年齡(66.56±8.33)歲，病程5～20年，術(shù)前空腹血糖(7.611±1.797) mmol/L，糖化血紅蛋白7.981%±2.262%。排除條件： 蒙特利爾認知評分≤26的精神疾患或情緒不穩(wěn)定患者，以及不適合用體感誘發(fā)電位刺激儀PainVision進行CPT測評的患者。另選擇非糖尿病患者16例，擇期行蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉，平均年齡(60.06±11.5)歲，與糖尿病組差異無統(tǒng)計學意義，空腹血糖<7.0mmol/L，餐后血糖<11.1mmol/L，兩組均無神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性病變。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 所有患者入室后開放上肢外周靜脈，留取患者外周靜脈血5mL，保存于EDTA真空采血管中，制備血清待酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測，輸注平衡液500～1000mL。使用BD公司生產(chǎn)的7#脊髓麻醉穿刺針于L2～L3間隙穿刺，穿刺成功后留取3mL腦脊液樣本(其中腦脊液1mL送檢腦脊液生化)，預先將0.75%布比卡因2mL與50%葡萄糖液0.2mL配成終濃度布比卡因為0.5%，葡萄糖約為3.5%的重比重液，以1mL/5s速度向頭端注入2mL(共10mg布比卡因)后退出脊髓麻醉穿刺針，并立即改為仰臥位。將血液及2mL腦脊液標本靜置30min后，4℃，離心半徑15cm，3000r/min連續(xù)離心20min，提取上清液，置于-80℃保存待用。

1.2.2 腦脊液生化檢測 將收集的1mL腦脊液樣本在1h內(nèi)送檢腦脊液生化，采用全自動冰點滲透壓儀FM-8P(上海醫(yī)大儀器廠)檢測腦脊液滲透壓，定標液為300mosm/kg；采用貝克曼-庫爾特LX20生化分析儀自動檢測腦脊液總蛋白(CSF-PRO)、糖(CSF-GLU)、氯化物(CSF-Cl)。

1.2.3 不同時間點痛覺平面和CPT 于蛛網(wǎng)膜下腔注入局麻藥后10、20min，1、2、4h時間點測定痛覺平面，并分別在術(shù)前及麻醉后4、6、24h時間點采用體感誘發(fā)電位刺激儀PainVision行左下肢CPT檢測。

1.2.4 ELISA法檢測BDNF、β-EP的表達 將所采集血清及腦脊液樣本，從-80℃低溫冰箱中取出，平衡至室溫，混勻備用。采用ELISA試劑盒測定血清及腦脊液中BDNF、β-EP的表達，酶標儀讀取450nm波長處的光密度值。根據(jù)標準品孔的光密度值繪制標準曲線，根據(jù)標準曲線分別計算出樣本中BDNF、β-EP的濃度。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 腦脊液生化結(jié)果

糖尿病組與非糖組相比，年齡、腦脊液總蛋白、氯化物差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。糖尿病組糖化血紅蛋白、空腹血糖、腦脊液葡萄糖均顯著高于非糖組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；糖尿病組腦脊液滲透壓，低于非糖組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表1。

2.2 不同時間點痛覺阻滯平面檢測結(jié)果

痛覺阻滯平面的測定屬于等級資料，從平面L5至平面T5，依次賦值1至13，轉(zhuǎn)換為計量資料后進行t檢驗分析，結(jié)果提示： 糖尿病組與非糖組相比，麻醉后10、20min、1h這3個時間點的痛覺阻滯平面均略增高，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；麻醉2h(P<0.05)、4h后阻滯平面均增高，4h阻滯平面差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見圖1、表2。

表1 糖尿病組和非糖組患者各項指標比較

表2 兩組患者不同時間點麻醉痛覺阻滯平面比較

與非糖尿病組相比，*P<0.05；△P<0.01

圖1 兩組患者不同時間點麻醉痛覺阻滯平面比較Fig.1 Comparison of pain block level in two groups of patients at different times與非糖尿病組相比，*P<0.05，△P<0.01

2.3 不同時間點CPT檢測的重復測量結(jié)果

分別對糖尿病組和非糖組患者麻醉前及麻醉后不同時間點采用體感誘發(fā)電位刺激儀PainVision進行左下肢CPT檢測，采用重復測量分析結(jié)果： W=0.071，P<0.05，拒絕球?qū)ΨQ假設(shè)，采用epsilon校正，組間效應比較：F=50.652，P<0.05，提示可以認為兩組患者不同時間點CPT檢測差異有統(tǒng)計學意義；組內(nèi)效應檢驗結(jié)果提示： 重復測量因素4個水平(4個時間點)間差異有統(tǒng)計學意義(F=221.99，P<0.05)，糖尿病組麻醉24h后CPT檢測與麻醉前相比，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，非糖組24h時CPT檢測與麻醉前相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 兩組不同時間點左下肢CPT檢測比較

與非糖組相比，*P<0.05，△P<0.01；組內(nèi)，與麻醉前比，#P<0.05

2.4 BDNF、β-EP檢測結(jié)果

對比分析糖尿病和非糖組患者血清及腦脊液中BDNF、β-EP濃度，結(jié)果提示： 與非糖組相比，糖尿病組血清與腦脊液中β-EP濃度較非糖組均明顯降低，且血清中β-EP下降水平更為顯著，差異有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.01)；糖尿病組血清中BDNF水平較對照組有明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但兩組患者腦脊液中BDNF水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表4。

表4 兩組患者血清及腦脊液BDNF、β-EP含量

與非糖組相比，*P<0.05；△P<0.01

2.5 血清與腦脊液中BDNF和β-EP水平的相關(guān)分析

經(jīng)直線相關(guān)回歸分析，血清和腦脊液中BDNF、β-EP水平均與性別、年齡、體質(zhì)量無相關(guān)性(P>0.05)。兩組患者血清中β-EP與腦脊液中β-EP呈正相關(guān)(r=0.622，P<0.01)，且血清、腦脊液中β-EP水平均與左下肢麻醉前CPT檢測值成負相關(guān)(r=-0.495，P<0.05；r=-0.44，P<0.05)；兩組患者血清中BDNF與腦脊液中BDNF無顯著相關(guān)性(r=0.245，P>0.05)，且均與左下肢麻醉前CPT值檢測無顯著相關(guān)性(r=0.356，P>0.05；r=0.263，P>0.05)。

3 討 論

糖尿病是一組由遺傳和環(huán)境因素相互作用所致的代謝紊亂綜合征，臨床上以血糖持續(xù)增高為特征性表現(xiàn)，糖尿病神經(jīng)病變是糖尿病患者的一個主要并發(fā)癥[3]，有較高的患病率和死亡率。在臨床工作中，越來越多需要接受麻醉的圍手術(shù)期患者為糖尿病患者。為了避免全身麻醉可能帶來的心肺相關(guān)并發(fā)癥以及胰島素抵抗作用，減少血糖波動，麻醉醫(yī)生更多地選擇了區(qū)域神經(jīng)阻滯作為糖尿病患者四肢及下腹部手術(shù)的麻醉方法。盡管局麻藥的臨床應用已有一百多年的歷史，但其在糖尿病患者的應用還認識不足。臨床上常規(guī)濃度的局部麻醉藥亦可產(chǎn)生潛在毒性[4]，重比重的局部麻醉藥可能會造成更明顯的神經(jīng)毒性。術(shù)前的糖尿病周圍神經(jīng)病變，作為一種已經(jīng)存在的神經(jīng)系統(tǒng)病變，可能是圍手術(shù)期神經(jīng)進一步損傷的重要危險因素[5]。

本研究觀察到糖尿病組和非糖尿病組患者在年齡差異無統(tǒng)計學意義的情況下，糖尿病組患者的糖化血紅蛋白、空腹血糖、腦脊液葡萄糖指標均顯著高于非糖組，腦脊液中的糖與血糖密切相關(guān)。葡萄糖進入腦脊液不僅是簡單的擴散，可能還與血-腦屏障有關(guān)，糖尿病患者和長期高血糖患者會導致腦脊液葡萄糖含量升高。腦脊液滲透壓可以反映腦脊液物質(zhì)顆粒的數(shù)量，是中樞神經(jīng)內(nèi)環(huán)境水電平衡的重要指標，但糖尿病患者腦脊液滲透壓的變化機制及對神經(jīng)損害的影響尚未可知，本研究糖尿病組的腦脊液滲透壓低于非糖組(P<0.01)。

本研究中，采用0.75%布比卡因與葡萄糖液配成重比重液，對進行擇期手術(shù)的患者進行蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉，觀察到與非糖組患者相比，糖尿病組患者在麻醉后10、20min、1h三個時間點痛覺阻滯平面與非糖組差異無統(tǒng)計學意義，但隨著時間的延長，糖尿病組患者2、4h痛覺阻滯平面均高于非糖組，且4h痛覺阻滯平面差異有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.01)，提示糖尿病組患者脊髓麻醉后痛覺阻滯的麻醉作用消退時間明顯比非糖組長。前期研究提示，腦脊液的高糖環(huán)境[6]以及局麻藥[7]都可能使得活性氧增加，引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和線粒體功能障礙，最終引起細胞的凋亡[8]。因此這一結(jié)果可能受腦脊液中高糖環(huán)境作用的影響，重比重布比卡因可能起到了協(xié)同性神經(jīng)毒性的作用。

肌電圖是研究神經(jīng)和細胞電活動的一種檢查方法，對于糖尿病周圍神經(jīng)病變、神經(jīng)源性疾病和肌源性疾病的鑒別診斷，以及對神經(jīng)病變的定位，損害程度和預后判斷方面具有重要價值。神經(jīng)傳導檢測(nerveconduction studies, NCS)，即先給予刺激使神經(jīng)纖維除極，然后記錄所誘發(fā)的反應。神經(jīng)傳導檢測可以客觀評價周圍神經(jīng)的功能特征，對神經(jīng)病變準確定位。臨床實踐中，糖尿病周圍神經(jīng)病變患者多以腓總神經(jīng)和腓淺神經(jīng)出現(xiàn)癥狀最為嚴重[9]，病變首先損害的是感覺神經(jīng)。因此，CPT的檢測在一定程度上能夠反映糖尿病患者周圍神經(jīng)病變的損傷程度。為了更好地評估脊髓麻醉后的神經(jīng)功能，本研究應用體感誘發(fā)電位刺激儀PainVision測定CPT這一新的評估方法[2]，結(jié)果表明麻醉前糖尿病組CPT值明顯高于非糖組(P<0.05)；并且麻醉后4、6、24h時間點糖尿病組患者CPT均高于非糖組，糖尿病組麻醉后24h時CPT值與麻醉前相比，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；而非糖組24h時CPT檢測與麻醉前相比，差異無統(tǒng)計學意義，說明非糖組患者24h后左下肢CPT值已恢復或接近麻醉前水平，糖尿病患者最小感知閾的恢復明顯慢于非糖組，且24h后仍未恢復正常。這提示實驗中的糖尿病患者雖然沒有明顯的臨床外周神經(jīng)病變癥狀，但實施蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉后可能已經(jīng)發(fā)生潛在的感知閾值減退問題。

人類β-EP作為來源于阿黑皮素原的內(nèi)源性阿片樣氨基酸多肽，廣泛存在于下丘腦的弓狀核，中腦的杏仁核和垂體前葉等部位。下丘腦中的阿黑皮素原是腦和腦脊液內(nèi)β-EP的重要來源，而血清β-EP主要由垂體釋放并進入體循環(huán)[10]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)疼痛信號傳遞機制中β-EP是抑制性遞質(zhì)，可抑制痛覺傳導遞質(zhì)P物質(zhì)的釋放，從而抑制初級感覺神經(jīng)元至脊髓與三叉丘系的痛覺傳遞，最終產(chǎn)生嗎啡樣鎮(zhèn)痛作用[11]。在動物實驗中，β-內(nèi)啡肽的分泌可刺激阿片受體減少肝糖異生從而導致血糖降低[12]。本研究對比分析糖尿病和非糖組患者血清及腦脊液中β-EP水平，結(jié)果顯示糖尿病組患者血清與腦脊液中β-EP水平較非糖組均明顯降低，且血清中β-EP下降水平更為顯著，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。對于慢性神經(jīng)痛患者引起腦脊液中β-EP濃度的降低，可能是由于下丘腦阿黑皮素原的產(chǎn)量不足，與外周循環(huán)與腦脊液交換不足的綜合作用結(jié)果[13]。在以往的動物實驗及臨床研究中，關(guān)注更多的是糖尿病患者血清中β-EP的水平變化，而本實驗特別關(guān)注了糖尿病患者的腦脊液中β-EP變化，并發(fā)現(xiàn)兩組患者血清、腦脊液中β-EP水平均與左下肢術(shù)前CPT閾值成負相關(guān)(P<0.05)。

BDNF是神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTs)家族中的重要一員，其基本功能是促進神經(jīng)元存活和突起生長，參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元的分化、增殖和存活、維持成熟的神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的正常功能，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中及外周神經(jīng)損傷后的修復中發(fā)揮重要作用。有研究表明，成年期的BDNF是炎性疼痛和神經(jīng)病理性疼痛的調(diào)節(jié)劑，在某些慢性疼痛過程可由初級感受傷害感受器釋放，增加脊髓神經(jīng)元的興奮性，具有疼痛的中樞調(diào)制作用[14]。在本研究中，相較于非糖尿病組，糖尿病組血清中BDNF有明顯的降低，這與之前相關(guān)實驗的研究結(jié)果一致[15]。但腦脊液中的BDNF兩組間并沒有顯著差異的原因還有待進一步探討。

本研究認為對糖尿病患者實施蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉后，周圍神經(jīng)功能在一定程度上受到進一步損傷，腦脊液中高糖環(huán)境與重比重布比卡因有協(xié)同作用。血液或腦脊液中β-EP濃度與CPT檢測可以用作糖尿病患者周圍神經(jīng)損害的評估指標。