研究背景：理论上认为影响局麻药(腰麻液,SAS)鞘内扩散的因素多达25个之多,但是真正具有临床意义的只有几个,其中局麻药的比重和病人体位的相互作用最为重要。比重是局麻药实际密度和脑脊液(CSF)实际密度的比值,一般认为高于CSF平均密度3个标准差的SAS为高比重液,低于其平均密度3个标准差的SAS为低比重液。重力引起CSF中高比重液向低处流动而轻比重液则上浮,对等比重液没有影响,这是腰麻(SA)时利用SAS的比重调节其麻醉范围的基本原理。实验研究表明在一定范围内密度的轻微变化就会对SAS的扩散产生影响,因此精确测量局麻药和CSF的实际密度对于理解局麻药在蛛网膜下腔的扩散情况至关重要。但是由于受到实验条件的限制,既往国内获得的CSF和局麻药的密度值极不精确且都是在室温下获得。因为液体的密度与测量时的温度密切相关,注入蛛网膜下腔的SAS温度会迅速与体温平衡,因此,确定体温条件下的局麻药和CSF密度数据比在室温条件下更有临床价值。无法获得体温条件下的局麻药和CSF密度精确数据也是临床上难以准确界定不含葡萄糖的局麻药究竟是轻比重液还是等比重液的原因。得益于密度测量技术的不断进步,当前高精度数显密度仪的精确性已达0.000005g/mL,国外已经有一些学者将37℃时CSF和常用局麻药的密度测量结果精确到了0.00001g/mL,有一些研究还发现不同性别、年龄阶段以及妊娠和非妊娠妇女的CSF密度有一定的差别,妊娠晚期女性的CSF密度明显低于其他人群,这或许也是妊娠晚期妇女接受SA时更容易发生高平面扩散的原因之一。但是目前国内尚没有关于精确测量37℃时中国人CSF和国内常用局麻药的实际密度的报告,因此,我们尚不清楚CSF的实际密度是否存在人种或/和人群之间的差异,也不清楚体温条件下国内常用的局麻药的实际密度是多少?本研究的实验研究阶段我们将首先以奥地利安东帕DMA4500M(DMA4500M；Anton Paar GmbH,Graz, Austria)高精度数码密度仪作为测量工具测量37℃时中国人CSF和国内SA时常用药物(包括局麻药、阿片类和血管收缩药)的实际密度,观察温度对布比卡因密度的影响。安东帕DMA4500M是采用目前最先进的U形管振荡法技术测定液体密度的数显测量仪,能在很宽的黏度和温度范围内给出样品的高精度密度值,其测量范围为0～3g/mL,精确性为：密度0.00005g/mL,温度0.03℃,重现性：密度0.00001g/mL,温度0.01℃。最小样本需要量为1mL。其测量结果的精确性远高于传统的容积瓶法、比重称法及折光法。我们期望借助该设备获取国内常用局麻药和国人CSF实际密度的精确资料,为本研究的临床研究阶段和国内相关研究提供有价值的参考信息。因SA作用迅速、镇痛和肌松完善而成为当前剖宫产术最普遍使用的麻醉方法,但是高平面扩散伴随较高的低血压发生率是SA用于剖宫产术时固有的缺陷,持久、严重的低血压会威胁母婴安全。长期以来麻醉学界一直期望找到一种克服这一缺陷的方法。对非产科患者SA的临床研究表明：水平仰卧位时重比重液比等比重液和轻比重液向头端扩散的趋势更明显且伴随更高的低血压发生率；相对于传统重比重液(含葡萄糖糖浓度8%)边缘重比重液(含葡萄糖糖浓度≤1%,但密度略高于CSF)可以产生较低的、恒定的麻醉平面和较低的低血压发生率。但是以往对剖宫产SA的研究表明：SAS的比重对产科患者局麻药的鞘内扩散无明显影响,即使采用边缘重比重液也无助于降低剖宫产SA时高平面扩散和低血压的发生率。但这些研究均是在大剂量(≧10mmg)和较高的重比重(含葡萄糖糖浓度≧0.8%)条件下完成,而妊后期产妇对局麻药的敏感性升高而且CSF的密度下降,大剂量和较高重比重水平上的比较可能掩盖密度对局麻药鞘内扩散的影响。目前尚未见使用小剂量时密度对剖宫产SA时布比卡因(<10mg)鞘内扩散影响的研究报告。本研究的临床研究阶段将观察密度(四种葡萄糖浓度)对小剂量重比重布比卡因(7.2mg)特别是边缘重比重布比卡因(含葡萄糖糖浓度≤0.8%,但密度略高于CSF)剖宫产SA时鞘内扩散的影响,期望了解小剂量边缘重比重SAS用于剖宫产SA时是否有助于降低高平面阻滞和低血压的发生率。方法：实验研究阶段随机选择择期剖宫产SA病人84例,非产科手术SA病人74例(男性28例,绝经前女性28,绝经后女性18例)。行右侧卧位L3-4或L2-3椎间隙腰硬联合麻醉穿刺,25G腰麻穿刺针行蛛网膜下腔穿刺,以2.5mL注射器抽取清亮CSF2mL,15分钟内以安东帕DMA4500高精度数显密度仪测量CSF密度。以同样的技术测量目前我院常用的局麻药和常用于配制SAS的其他药物的密度,其中有布比卡因、罗哌卡因、利多卡因、吗啡、芬太尼、舒芬太尼、哌替啶、肾上腺素和麻黄碱。利用安东帕DMA4500密度仪温度自平衡功能测量20℃到37℃之间每升高1℃时0.75%布比卡因的密度的相应变化。临床研究阶段选择120例临产期患者随机分为A(传统重比重组)、B(轻度边缘重比重组)、C(中度边缘重比重组)、D(极端边缘重比重组)4组,分别用含葡萄浓度为8%(37℃时密度1.02759±0.00003g/mL)、0.8%(37℃时密度1.00255±0.00002g/mL)、0.5%(37℃时密度1.00122±0.00002g/mL)和0.83%(37℃时密度1.00084±0.00002g/mL)的布比卡因-舒芬太尼SAS(布比卡因7.2mg+舒芬太尼2ug,1.6mL)行腰硬联合阻滞麻醉。以SA注药完成时间为试验观察的零点,在3、5、10、15、20、25、30、40和50min观察记录患者感觉阻滞情况、运动阻滞情况、副反应和麻醉效果。结果：实验研究阶段：CSF采样失败(腰椎穿刺失败导致未能成功采集到CSF)的有9例,成功采集到的CSF149份,数显密度仪提示结果不可靠的32例(因样本含血或微气泡),最终得到有效数据117例。其中男性20例,绝经前女性22,绝经后女性12例,临产期孕妇63例。37℃时临产期女性、男性、绝经前女性和绝经后女性的的CSF密度分别为1.00033±0.00008g/mL、1.00060±0.00008g/mL、1.00047±0.00015g/mL和100065±0.00008g/mL,临产期女性CSF密度低于其他人群(P<0.01),男性的CSF密度和绝经后女性的无统计学差异(P>0.05),两者的密度均高于绝经前女性(P<0.01)。男性和临产期女性的CSF密度均与年龄无相关性(P>0.05)。非孕女性的CSF密度与年龄有相关性(P<0.01)但相关系数仅为0.496。除哌替啶外,37℃时国内常用局麻药和阿片类镇痛药(布比卡因、罗哌卡因、利多卡因、吗啡、芬太尼、舒芬太尼)的密度都低于CSF。温度与0.75%布比卡因密度呈负相关,相关系数为γ=-0.99263(P=0.000)。温度每升高1℃0.75%布比卡因的密度下降0.00020～0.00050g/mL。临床研究阶段：SA最高感觉阻滞平面有随SAS密度下降而降低的趋势,临床试验分组中A-D组的最高感觉阻滞平面分别为C8、T2、T4和T6(P=0.000),颈段阻滞的发生率分别为44.8%%、26.7%、3.3%和0.0%(P<0.001)；低血压的发生率也有随SAS密度下降而降低的趋势,A-D组的低血压的发生率分别为48.3%,30%,13.3%和10.3%(P=0.003)；有关最高感觉阻滞平面、颈段阻滞和低血压的发生率的组间两两比较显示：A组和B组无统计学差异(P>0.05),但A组明显高于C组和D组(P<0.05),B组明显高于D组(P值<0.05)；寒战、恶心呕吐和头痛头晕的发生率也有随SAS比重下降而降低的趋势(P<0.05)。寒战发生率A组(27.6%)和B组(33.3%)均高于D组(3.4%)(P<0.05),未发现其他各组间有统计学差异(P>0.05)。嗜睡、头晕和头痛等头部不适的发生率A组明显高于其他各组(P<0.05),其他各组之间未见有统计学差异(P>0.05)。在各个时间点上各组的下肢运动阻滞评分无统计学差异,所有的病人均在麻醉后20分钟内获得了有效的下肢运动阻滞,达到有效下肢运动阻滞的时间也无统计学差异(P>0.05),A组和D组均有1例失败病例,但4组的麻醉失败率差异无统计学意义(A组-D组分别为3.33%、0%、0%、3.33%,P>0.05)；四组的麻醉不完善事件发生率(A组-D组分别为23.33%、16.67%、、13.33%、13.33%)亦未见有明显差异,(P>0.05)；多元线性回归分析显示SA的最高感觉阻滞平面与局麻药的密度相关,与产妇的年龄、身高、体重和体重指数无关。结论：临产期女性CSF密度低于其他人群；除哌替啶外,37℃时常用局麻药(布比卡因、罗哌卡因和利多卡因)和阿片类镇痛药(吗啡、芬太尼和舒芬太尼)均为轻比重液；温度与0.75%布比卡因密度呈负相关。剖宫产SA时最高感觉阻滞平面与局麻药的密度相关,与产妇的年龄、身高、体重和体重指数无关；小剂量布比卡因舒芬太尼复合液(布比卡因7.2mg+舒芬太尼2ug)SA用于剖宫产时,SAS的密度对局麻药的鞘内扩散与非产科SA有相似的影响；相对于传统重比重布比卡因SAS(葡萄浓度为8%,37℃时密度1.02759±0.00003g/mL),小剂量轻度边缘重比重布比卡因SAS(葡萄浓度为0.8%,1.00255±0.00002g/mL)用于剖宫产SA时,不能显著减少头端扩散和低血压和寒战的发生率,小剂量中度边缘重比重(葡萄浓度为0.5%,37℃时密度1.00122±0.00002g/mL)和极端边缘重比重布比卡因(葡萄浓度为0.33%,37℃时密度1.00084±0.00002g/mL)能明显减少头端扩散和低血压和寒战的发生率；小剂量极端边缘重比重布比卡因舒芬太尼复合液SA用于剖宫产时能获得与传统重比重液相近的麻醉质量和极低的副反应发生率,值得进一步研究和证实。