硝普钠对脑血流量的影响

背景 如果平均动脉压 (MAP) 介于 60 和 150 mmHg 之间，通常认为大脑自动调节可维持脑血流量 (CBF)。 然而，CBF 是否存在平台期存在争议。 因此，大脑中动脉的血流速度 (MCA Vmean) 作为 CBF 的指标，在​​大约 40-125 mmHg 之间受到 MAP 药理学变化的影响。 相反，颈内动脉血流不受血压适度下降的影响。

大脑由颈内动脉和椎动脉供血，它们具有不同的调节功能，与椎动脉相比，颈内动脉具有更高的 CO2 反应性和更大的直立性减少。 两条动脉的不同调节可能反映了起源于颈内动脉的动脉比起源于椎动脉的动脉有更高的交感神经支配。 颈内动脉可能有助于脑自动调节，因为血管在 MAP 适度下降期间扩张，同时颈内动脉血流得以维持。 动脉 CO2 张力 (PaCO2) 是 CBF 的重要调节因子，维持中心血容量和心输出量对于 CBF 的调节也很重要。 在本研究中，当 MAP 被硝普钠（一种有效的短效血管扩张剂）降低时，使用双重超声评估了 20 名健康男性的颈内动脉和椎动脉血流。

目的 本研究的目的是评估 CBF 是否受到硝普钠使 MAP 降低 20% 和 40% 的影响。 评估颈内动脉和椎动脉的 CO2 反应性，以控制硝普钠引起的低血压期间的换气过度。 此外，该研究将评估 MAP 降低 40% 后颈内动脉和椎动脉血流的变化是否不同，以及动脉是否具有不同的 CO2 反应性。 最后，该研究将评估当 MAP 减少 40% 和 20% 时评估的 CBF 和 MAP 线性回归的斜率是否高于基线评估和 MAP 减少 20% 时的评估。

假设

• 硝普钠诱导的 MAP 降低 40% 可降低 CBF
• 硝普钠诱导的 MAP 降低 20% 可降低 CBF
• 硝普钠引起的 MAP 降低 40% 导致颈内动脉血流比椎动脉血流的相对减少更大
• 颈内动脉的CO2反应性高于椎动脉
• MAP 和 CBF 在评估中的线性回归斜率在 MAP 被硝普钠降低 20% 和 40% 时高于基线和 MAP 降低 20% 时的评估

方法 该研究将包括 20 名健康男性。 实验持续约三个小时，受试者必须禁食至少 4 小时，戒酒和戒咖啡因 12 小时，并进行 24 小时的剧烈运动。 在实验开始之前，对颈内动脉和椎动脉进行评估，以防无法看到血管，例如由于高颈动脉分叉，受试者将无法参与研究。 在整个研究过程中，受试者处于仰卧位。

测量 将导管放置在非惯用手臂的桡动脉或肱动脉中，以评估动脉压力和气体变量。 采血总量少于 25 毫升。 将一根长线置于肘静脉中并推进至锁骨下静脉以输注硝普钠。 动脉压测量用于通过修正的脉搏轮廓分析评估每搏输出量、心输出量和总外周阻力。 心率由心电图导联 II 评估。 使用带有集成氧合传感器的激光多普勒血流计，在大约 9 mm^2 的区域中深度为 1-2 毫米处，评估靠近发际线的前额皮肤氧合和血流。 使用近红外光谱评估大脑和二头肌的氧合作用。 经颅多普勒用于评估 MCA Vmean。 在 MCA 的恒定直径下，血流速度的变化反映了局部 CBF 的变化，但直径可能会受到 MAP 和 PaCO2 变化的影响。

通过记录胸电导纳来评估中心血容量的变化。 中心血流动力学、MCA Vmean、心电图、皮肤氧合和血流量以 100 赫兹记录，大脑和肌肉氧合以 0.1 赫兹记录，胸导纳以 0.25 赫兹记录并保存在电脑上。

使用多普勒超声在颈部单侧评估颈内动脉和椎动脉血流。 在颈动脉分叉处 1-2 cm 远侧的纵切面进行评估，在 C2-5 的横突之间评估椎动脉，头部向对侧转动约 30⁰。 为了限制通风的影响，在 MAP 的每个级别对两条动脉进行了大约 20 s 的两次记录，并报告了平均值。 使用 8-12 兆赫兹的频率，增益设置得尽可能高，同时容器腔内无回声。 稳定角度 ≤ 60º 的脉冲波多普勒确定角度校正时间平均最大流速 (TAVMAX)，它对应于平均血流速度的两倍。 使用自动软件评估直径以跟踪血管壁，血流为：0.125 * 60 * TAVMAX * π * 直径^ 2，CBF 是单侧颈内动脉和椎动脉血流的总和。

颈内动脉和椎动脉的 CO2 反应性为：血流量变化 *100 / PaCO2 变化 * 基线血流量，在正常、低碳酸血症和高碳酸血症期间使用个体线性回归进行评估。 MCA Vmean 和脑氧合的 CO2 反应性进行类似评估，并使用 CO2 对低碳酸血症的反应性校正硝普钠输注期间 PaCO2 从基线的变化。

程序 在放置导管后至少 30 分钟进行静息时的基线评估。 随后，在低碳酸血症和高碳酸血症期间以随机顺序评估 CO2 反应性。 低碳酸血症是通过过度通气 6 分钟引起 0.7-1.2 PaCO2 的千帕 (kPa) 降低，如果 PaCO2 的降低不在此区间内，则重复评估。 高碳酸血症是通过呼吸 6% CO2 6 分钟来实现的。

此后，输注硝普钠以将 MAP 降低 20% (15%-25%) 和 40%（35%-45% 和最低 MAP 50 mmHg，最大输注速率为 10 µg/(kg*min)）。 硝普钠是一种短效强效血管扩张剂，可直接或通过产生一氧化氮激活鸟苷酸环化酶，导致动脉和静脉平滑肌细胞松弛。 硝普钠在2分钟内起效，半衰期为2分钟，作用持续时间短。 硝普钠对 CBF 没有直接影响。 硝普钠输注采用电子输液泵，0.25 µg/(kg*min) 1分钟，每分钟递增0.25 µg/(kg*min)。 在增加输注速度之前每分钟评估对 MAP 的影响。 当达到 MAP 水平时，将 MAP 保持一分钟，然后在 2-3 分钟内进行测量。 当在 MAP 的两个水平上都进行了评估时，输注速度逐渐降低以避免所谓的“反弹性高血压”。 此时实验完成并移除导管。

统计试验规模：在一项类似的研究中，硝普钠诱导的 MAP 降低 43%，在针对 PaCO2 的降低进行校正后，CBF 降低了 15%。 功效计算表明，当硝普钠将 MAP 降低 40% 时，至少需要 14 名受试者才能检测到 CBF 降低 15%，标准差为 18%，显着性水平为 5%，功效为 80%。