研究背景临床上使用阿片类药物患者会出现机械痛阈、热痛阈下降等这一痛觉敏化现象,称之为阿片源性痛觉过敏(opioid-induced hyperalgesia, OIH)。瑞芬太尼是新型超短效μ阿片受体激动剂,起效快,镇痛效果好,且患者体内无蓄积、能快速苏醒,近年来在临床全身麻醉中得以广泛应用。但临床研究表明,瑞芬太尼停药后患者易出现爆发痛或痛觉过敏,需要更多的镇痛药物,使得术后疼痛管理难度大,也带来了更多的并发症。如何预防、治疗瑞芬太尼诱发的痛觉过敏并探讨其发生机制成为近年来关注的研究热点。目前临床上普遍使用术毕前补充小剂量阿片类药物的方法,试图减轻瑞芬太尼停药后诱发的爆发痛或痛觉过敏。但阿片类药物的镇痛作用只是掩盖了痛觉过敏的现象,并未真正消除瑞芬太尼所致痛觉过敏的发生。有研究报道认为脊髓中的环氧化酶(COX)参与了OIH的发生,而COX拮抗剂,如帕瑞昔布钠、氟比洛芬酯等都能有效抑制瑞芬太尼诱发的术后痛觉过敏。也有研究报道认为,其他如氯胺酮、可乐定等药物,对抑制瑞芬太尼诱发的痛觉过敏有一定的临床效果,但尚存在争议。对术后使用N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂,如氯胺酮、硫酸镁,14个前瞻性多中心研究进行Meta分析报道认为NMDA拮抗剂不能有效预防瑞芬太尼诱发的术后痛觉过敏。目前瑞芬太尼诱发痛觉过敏的发生机制尚不清楚,可能与内源性阿片浓度的减少引起μ阿片系统功能相对降低以及NMDA受体的激活等相关。脊髓是阿片耐受和痛敏产生的关键部位之一,脊髓星形胶质细胞(AS)与疼痛的关系密切。在病理状态下AS被激活后能产生和释放大量炎性介质、炎性因子和神经活性物质,包括与疼痛相关的活性物质,如P物质、花生四烯酸、前列腺素、兴奋性氨基酸(EAA)、肿瘤坏死因子等。在痛觉过敏的发生发展中,小胶质细胞最先被促炎因子激活,进而激活星形胶质细胞(AS),而活化的星形胶质细胞反过来又可以进一步活化小胶质细胞。研究发现吗啡引起的OIH与脊髓胶质细胞活化有关,脊髓胶质细胞在瑞芬太尼诱发痛觉过敏机制中的作用值得关注和研究。针灸是祖国的传统医学,也得到了许多西方国家和地区的认可。电针用于慢性疼痛的疗效确定,是一种有效的辅助镇痛方法。近年研究显示,针灸镇痛的主要机制是释放内源性阿片类物质、5-羟色胺、腺苷等。由于电针刺激可产生内源性阿片样物质而具有镇痛效果,近年已有对电针减轻术后疼痛的研究。已有的研究发现电针能减轻吗啡耐受,但电针在抑制瑞芬太尼诱发痛觉过敏的方面鲜有报道。本课题拟通过临床研究和动物实验两方面进行探讨电针缓解瑞芬太尼诱发痛觉过敏的有效性及其可能的相关机制。研究目的本研究分临床研究和动物实验二部分。第一临床研究部分：拟通过观察电针刺激郄门和内关穴对食管癌患者瑞芬太尼麻醉术后痛觉过敏的影响,并检测患者不同时间点外周血中β-内啡肽(β-EP)和前列腺素E2(PGE2)、5-羟色胺(5-HT)等炎性因子水平,探讨其可能机制。第二动物实验部分：1.通过建立大鼠切口痛模型,观测瑞芬太尼诱发痛觉过敏时大鼠腰段脊髓胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达和OX-42水平。2.观察电针刺激对瑞芬太尼诱发大鼠切口痛模型痛觉过敏的作用,以及对大鼠脊髓背角胶质细胞中GFAP表达和OX-42水平变化的作用,探讨电针治疗瑞芬太尼诱发大鼠切口痛痛觉过敏的可能作用机制。研究方法第一临床研究部分：择期行食管癌根治术患者(ASA Ⅲ)60例,随机分成三组：A组(对照组)单纯行全身麻醉处理；B组(假电针刺激组)电针插入PC4(郄门穴)和PC6(内关穴)但无电刺激；C组(电针刺激组,EAS)患者在整个手术过程中接受同侧电针刺激PC4和PC6。全身麻醉诱导前30min给予电针刺激,刺激持续整个手术过程,频率从2～20Hz。术后舒芬太尼负荷剂量7.5μg静脉推注,后以2.25μg/h速度持续输注镇痛,必要时患者每15min给予自控量0.75μg。患者仍述疼痛时,予地佐辛(5mg)静注治疗。检测手术前(T1),手术后2h (T2),24h (T3)和48h(T4)时间点血液标本中β-EP, PGE2和5-HT的含量。记录手术时间、舒芬太尼总剂量和地佐辛使用量。采用视觉模拟评分法(VAS)评估术后2,12,24h和48h患者疼痛程度,记录呼吸抑制和低血压发生率。第二动物实验部分：使用瑞芬太尼诱导SD大鼠切口痛模型术后痛觉过敏：按照不同处理分为以下四组,Ⅰ组：切口痛模型组,大鼠用10%水合氯醛麻醉(3.5ml/kg)后,右后爪的趾外肌用10%碘伏消毒,铺无菌洞单。参照Brennan法足底0.5cm处向趾部作一长约1cm的切口,切开皮肤筋膜后,用眼科镊挑起足底肌肉并纵向切割,但保持肌肉的起止及附着完整,轻压迫止血后,皮肤用5-0尼龙丝线行两侧褥式缝合,切口用金霉素软膏覆盖。建立大鼠切口痛模型后,术中尾静脉输注生理盐水(3ml/h,1小时)；R+I组：瑞芬太尼组：同I组建立大鼠切口痛模型,术中予以瑞芬太尼(80ug/kg, NS稀释至3m1,尾静脉输注1小时)；R+T组：电针治疗组：麻醉后先选取右侧环跳穴和阳陵泉穴行电针刺激(2Hz/15Hz,强度为1mA),电针治疗30min后,建立大鼠切口痛模型同时予以瑞芬太尼(80ug/kg,NS稀释至3m1,尾静脉输注1小时)；R+F组：假治疗组(假穴位)：麻醉后行电针刺入(非穴位)后,处理同治疗组,持续至结束。电针治疗30min后,建立大鼠切口痛模型同时予以瑞芬太尼(80ug/kg, NS稀释至3m1,尾静脉输注1小时)。分别在术前24小时、瑞芬太尼输注后4、12、24、和48小时测量实验大鼠的缩爪反应阈值(PWT)和热刺激缩足潜伏期(PWL)。按不同时间点(4h,24h,48h)处死实验大鼠,Western blot法检测脊髓GFAP蛋白表达,ELISA法测定脊髓OX-42浓度。实验结果第一临床研究部分：1.C组患者在术后三组中VAS评分最低(P<0.05)。舒芬太尼总用量C组是(115±6.0)μg,相比A组(134.3土5.9)μg和B组(133.5±7.0)μg显著降低。C组地佐辛用量同样最少(P<0.05)。2.C组患者血浆中p-EP在T3、T4含量分别是(176.90±45.73)pg/mL和(162.96±35.00) pg/mL,相对于A组(132.33±36.75和128.79±41.24)pg/mL和B组(136.56±45.80和129.85±36.14)pg/mL显著升高(P<0.05)。C组患者血浆PGE2水平在T2和T3时间点含量分别为(41±5和40±5)pg/mL,与A组(64±5和62±7)pg/mL和B组(66±6和62±6)pg/mL相比,显著降低。C组患者血浆中5-HT含量C组中T2是(133.66±40.85)ng/mL,T3为(154.66±52.49)ng/mL,而相应时间点A组是(168.33±56.94和225.28±82.03)ng/mL,B组为(164.54±47.53和217.74±76.45)ng/mL,与C组相比显著升高。组内比较,血浆中5-HT和PGE2在A组和B组T2、T3中,p-EP在C组T3和T4中都比同组T1时间J点含量升高(P<0.05); PGE2和5-HT在C组各时间点之间差异无统计学意义(P>0.05)。各组中无呼吸抑制和严重低血压发生。第二动物实验部分：1.各组术前PWT及PWL值均无差别。组间比较,术后R+T组的术后PWT及PWL值显著高于R+I组及I组,差异有统计学意义,P<0.05。R+F组与R+I组之间无统计学差异(P=0.782)。组内比较：四组术后4小时PWT及PWL值均低于术前,且随着时间延长逐渐降低,在术后24小时最低,术后48小时后逐渐恢复,P<0.05。2.组间比较：R+I组和R+F组脊髓GFAP的表达均显著高于R+T组和I组；组内比较：随着时间的延长,脊髓GFAP的表达增加,且在术后24小时最为明显,术后48小时有所回落。3.组间比较：R+I组的OD值(OX-42浓度)在4h、24h、48h均高于I组(P<0.05)；而R+T组较I组低,R+F组与R+I组组间比较无统计学差异。组内比较：随术后时间的延长,OD值增加,即OX-42的浓度不断增加。结论1.对食管癌根治性手术瑞芬太尼麻醉患者,术中持续电针刺激(EAS)郄门和内关穴能够提供有效术后镇痛和减少镇痛药的用量,可能的机制与EAS增加内源性β-EP产生、抑制炎症性介质5-HT和PGE2的释放有关。2.瑞芬太尼诱发大鼠切口痛痛觉过敏模型中脊髓胶质细胞GFAP表达和OX-42浓度显著增加；EAS能显著提高大鼠痛觉过敏模型术后的疼痛阈值,其抑制瑞芬太尼诱发痛觉过敏的机制可能与抑制脊髓胶质细胞的活化相关。