麻黄碱与去氧肾上腺素对脑肿瘤手术患者麻醉中脑灌注和微循环的影响：一项使用磁共振成像技术的随机临床试验

   本研究是一项前瞻性、单中心、平行组、双盲、随机对照试验，招募了233例18~75岁患者。

   纳入标准：幕上肿瘤最小尺寸为3cm（MRI任何平面测量的最大直径）的择期开颅手术患者。

   排除标准：①对研究药物过敏或不耐受；②ASA IV~VI；③怀孕（妊娠尿检阳性）或哺乳；④肾功能衰竭（GFR＜ 60 ml/min1.73m²）；⑤拒绝签署知情同意书。

   实验流程：患者随机分配，按照1:1连续静脉泵注射方式输注麻黄碱（2 mg/ml）或去氧肾上腺素（0.1 mg/ml）。药物以30ml/h初始速度泵注，通过调节泵入速度维持平均动脉压（MAP）60mmHg以上或基础MAP升高20%以上并保持血压稳定，期间行MRI、ICP和脑灌注压检查（图1）。 

图1  实验流程图

    每位患者均接受MRI检查，以绘制大脑解剖结构图并研究两种药物引起的血流动力学变化。T1加权和T2-FLAIR显示了脑肿瘤患者脑部解剖结构（图2）。

   主要观察指标：肿瘤周围区域和肿瘤对侧脑组织毛细血管传输时间异质性。

   次要观察指标：双侧大脑半球脑血流量、脑血容量、血流平均转运时间、脑组织氧分压、氧摄取率和血氧饱和度。 

图3  通过研究标准患者共计24人

图4  去氧肾上腺素组和麻黄碱组MAP随时间的变化

表1  去氧肾上腺素组和麻黄碱组治疗前后MAP和心率差异 

表2  去氧肾上腺素组和麻黄碱组治疗前后Pao₂和Paco₂差异

表3  去氧肾上腺素组和麻黄碱组治疗前后脑血氧饱和度差异

表4  去氧肾上腺素组和麻黄碱组麻醉药物的使用、颅内压和脑灌注压差异

图5  去氧肾上腺素组和麻黄碱组治疗期间肿瘤周围组织与肿瘤对侧脑组织灌注和脑微循环MRI参数和氧合变化

图6  去氧肾上腺素组和麻黄碱组治疗期间肿瘤周围和肿瘤对侧脑组织毛细血管传输时间异质性和脑血流量变化

表5  去氧肾上腺素组和麻黄碱组MRI导出参数1

表6  去氧肾上腺素组和麻黄碱组MRI导出参数2

   麻黄碱有利于改善双侧大脑半球的脑血流量、脑组织氧合以及维持脑组织微循环血流动力学稳定。研究结果表明，麻黄碱在改善大脑宏观、微观灌注和氧合方面优于去氧肾上腺素。

   这项双盲随机临床试验研究发现去氧肾上腺素治疗期间对侧脑区毛细血管通过时间的异质性升高，但在麻黄碱治疗期间降低，而两组均可达到相似的MAP。麻醉过程中，为维持一定的动脉血压，在脑血流量和氧供充足的情况下可使用血管加压药。但此治疗方案受到了本研究结果的挑战。该研究发现，去氧肾上腺素引起的脑血流量增加与对侧脑区微循环流模式的紊乱有关，导致组织氧合恶化。临床相关剂量的去氧肾上腺素可加剧由含氧血液通过毛细血管“分流”引起的微循环血流紊乱。利用生物物理模型从MRI数据估计测量的毛细血管流动模式对脑组织氧张力的影响，数据表明，与麻黄碱治疗相比，去氧肾上腺素治疗导致脑组织的氧合较差。该研究中，去氧肾上腺素引起的氧摄取量最小下降（8和15%）也支持此观点：在低脑血流量和脑病理并存的情况下，去氧肾上腺素治疗可能不能充分提高脑氧输送。在这种情况下，进一步增加脑灌注压和脑血流量以增强氧输送，可导致毛细血管运输时间异质性增加和组织氧合反常降低，形成恶性循环。因此，尽管达到了临床相关的MAP指标，但使用去氧肾上腺素可能会通过干扰微循环流量而导致组织缺氧的风险。