麻醉剂改变微循环，影响组织氧合作用及重要物质的运输。激光多普勒灌注成像技术是一种广泛应用于微血管研究领域的技术，可以进行无创并实时观测环境条件、物理操作、疾病及外周灌注处理对微血管的影响。这项研究的目的是评估激光多普勒灌注成像技术作为一种手段来检测小鼠模型中一些常用麻醉剂对其皮肤微循环的影响。对24只年龄和性别相匹配的健康CD1小鼠用激光多普勒灌注成像技术对其进行检查。在仅使用异氟烷后续用或是不用右美托咪定和乙酰丙嗪的情况下，通过足底表面水平测量皮肤微循环反应。在手术结束时，右美托咪定是由阿替美唑给药逆转。

 

结果:在所有的小鼠中，随着时间的推移，在异氟烷麻醉下的皮肤微循环血流量并没有显着差异。连续灌注模式和价值后，乙酰丙嗪或右美托咪定使用存在显著差异。

 

结论:我们规范化激光多普勒灌注成像技术标准操作对麻醉诱导小鼠的非侵入性皮肤微循环的变化，考虑到这一技术的优点和缺点。

 

 

背景:微循环是心血管系统和细胞层面的最后一个环节。最终，分子过程。许多研究已经调查了麻醉剂对人体外周和全身微循环的影响，特别是其对微血管灌注的影响，旨在保证足够的组织氧合和营养供应。由于其易于操作、有完善的麻醉行为和麻醉后的稳态反应、遗传背景清晰，小鼠是研究麻醉反应的理想模型。繁殖的小鼠品系广泛应用于药理学和毒理学的研究， CD1小鼠被用于麻醉的研究。假设，最感兴趣的特性是多基因遗传，及同遗传异质性群体的表型变异有关。此外，体内研究用小鼠微循环灌注模型需要使用麻醉剂，且不同麻醉药在研究中的转换使用会干扰实验结果。此外，戊巴比妥钠、咪哒唑仑- 异氟烷已经被用于临床前外周动脉血管疾病的研究来评估新生血管治疗作用。微循环反应最受欢迎的吸入麻醉剂（氟烷、异氟烷）或是注射麻醉剂（丙泊酚-芬太尼、巴比妥类、氯胺酮）用于使用侵入性或背部微循环活体显微镜对大鼠肠、提睾肌和背肌微循环的研究。到目前为止，有很少的数据报道常用实验动物麻醉剂乙酰丙嗪和右美托咪定对其微血管的影响。乙酰丙嗪马来酸盐是一种α-肾上腺素能受体拮抗剂广泛用于实验动物的镇静和麻醉。乙酰丙嗪配合异氟烷使用，能减少异氟烷的所需剂量，然而能增加犬的外周血管扩张和降低血压。乙酰丙嗪-氯胺酮-甲苯噻嗪组合是小鼠外科手术推荐的安全和可靠的手术麻醉剂，尽管它会伴随明显的低血压。盐酸右美托咪定是一种选择性的α2-肾上腺素能受体激动剂对α2A和α2B受体有优先亲和作用，在人类和动物围手术期盐酸右美托咪定的使用降低异氟烷、硫喷妥钠、异丙酚所需要的剂量，降低手术过程中交感神经系统的兴奋，防止如急性肾功能损伤的血流动力学事件。可靠的可测量组织的血液灌注技术可以明显改善我们对麻醉条件下微血管条件的理解。激光多普勒灌注成像技术（LDPI）是一种无创技术允许实时定量采集皮肤灌注二维彩色图像。测量面积的增加能提供一个更好地对血流量异质的评价，允许识别由麻醉剂诱导后皮肤灌注微血管的微妙变化和提示其他部位的微循环状态。虽然，LDPI提供了一个简单而准确的对外周灌注的估计，但是关于小鼠麻醉相关的微循环变化研究方法仍是空白。在本研究中，我们回顾了一些生物变量，如性别、环境变量和操作变量如动物体温、皮肤区域和记录条件，来制定一个激光多普勒灌注成像技术操作规程来评估麻醉药对小鼠微循环的影响。我们的LDPI技术是临床前小鼠实验测量体内实时微循环变化的潜在有价值的研究工具。

 

结果:对动物位置和LDPI成像后处理和测量的操作标准被描述在图形1中。微血管灌注值见表一。平均值、最小值和最大值。在每个时间点在雄性和雌性外周血流动方面没有明显差异（P>0.05）。不同麻醉剂对每组动物外周血的影响见图形2。在维持麻醉10-20分后，在所有的小鼠中，异氟烷麻醉下的平均灌注量呈增加趋势（4.25-4.55V）达到一个稳定的灌注值，在各组和后续时间没有显着差异（P=0.1）。相反，LDPI平均值在组1（乙酰丙嗪）和右美托咪定（组2）有明显差异。使用乙酰丙嗪10-20分钟后，能观察到灌注值明显升高，从4.55-4.85V。使用右美托咪定产生一个明显的双相效应，导致明显的血液灌注值从5分钟后的（2.47V）到15分钟后增加到（4.32V）最后时间的血液灌注值接近异氟烷麻醉组，并一直持续到其被阿替美唑拮抗。对照组小鼠在高达30min的1.5%异氟烷麻醉后没有明显的外周血灌注变化。

 

讨论:麻醉药通过自主交感神经和副交感神经调节血管平滑肌的微循环。吩噻嗪类镇静剂以及αβ2-受体激动剂发挥其血流动力学的影响主要是通过与α-肾上腺素能受体的相互作用，吩噻嗪类药物引起血管扩张主要是通过阻断α1受体，但也与多巴胺受体拮抗。而D1多巴胺类受体诱导血管舒张，D2多巴胺受体通常存在于节后交感神经元。在他们的激发导致去甲肾上腺素的神经分泌减少，诱导血管阻力和心率的被动下降，右美托咪定是一种选择性的α2-肾上腺素能受体激动剂，具有明显的量效关系，优先同α2A和α2B受体亲和。唤起一个双向血压反应：由α2B受体介导的短期高血压，其次是α2A受体介导的低血压。吩噻嗪类药物和α2-受体激动剂对外周血流动力学的影响不同，乙酰丙嗪引起显著低血压对异氟烷麻醉的动物，右美托咪定增加外周血管张力，抑制异氟烷诱导的血管舒张功能和降低动脉血压。LDPI允许非侵入性的，实时使用二维彩色图像测量皮肤灌注微血管的血流量。激光多普勒灌注技术检测人全麻状态下，交感神经张力的已有报道。在微血管灌注小鼠模型中使用LDPI检测方法有简便、快速的优点。此外，各种麻醉剂引起啮齿类动物不同的血流量变化。所以用于小鼠微循环模型的麻醉方式应该考虑，他们不应该影响到被检查的血管。本研究的主要发现是LDPI仪能够实时的评价麻醉诱导小鼠外周微循环变化。在不同的麻醉协操作下记录的血流动力学的影响，如预期的临床前基础上和动物研究，虽然分析技术是不同的。因为仪扫描被运动与单一或联合镇静剂没有抑制作用，我们选择来研究1.5%异氟烷麻醉下记录参考灌注值。异氟烷对小鼠血流动力学状态的影响较小。Costantinides et al. （2011）报道比较观察到的动物模型动物1.5%异氟烷产生稳定的体温，平均动脉压（MAP）和心率（HR）的值。因此，推荐它在非侵入性成像平台做心脏功能的生理和药理学研究。在本研究中，随着时间的推移异氟烷麻醉对外周血灌注产生了重复性和稳定的影响。Lemke et al. 报道称乙酰丙嗪增加异氟醚足底血灌注并降低血管张力和动脉压。使用右美托咪定后，足底血灌注出现一个快速和激烈的减少后，伴随着一个较长的阶段增加灌注，达成这类镇静剂的典型的双相血流动力学效果。在所有的小鼠，使用右美托咪定15分钟后增加的灌注不超过异氟烷带来灌注值。它明显低于使用乙酰丙嗪的灌注值。甚至使用阿替美唑注射液后灌注值也没有显着的增加。要注意操作避免方法偏差。到目前为止，皮肤已被用作一个微循环的模型，探讨心血管、肾脏病或是糖尿病方面的血管机制。在区域中的微血管自主神经支配、皮肤动脉交感神经活动的体细胞刺激、定位和体温都是影响皮肤血流量测量仪的重要因素。无毛的皮肤区域由去甲肾上腺素能交感缩血管神经支配，在某些品系中这是由α-肾上腺素能受体的调节。因为这些原因，我们选择了足底区域来研究麻醉药物引起的血流变化，也避免剪毛，操作可能会影响皮肤动脉交感神经活性和改变LDPI测值。在我们的设置中，精确的后足底表面定位高度对称和精确地垂直激光束来保证数据的可靠性。此外，人体的温度是由通过红外线直肠探头监测和调整保持在35.5-36.5°C之间。我们的实验是在一个温度可控的房间里进行的，我们在每一只动物驯化后的记录LDPI值。性激素对血管张力的影响仍然是一个有争议的问题。 Stucker et al.报道在一个LDPI研究中，男性比女性有更高灌注值的倾向，指出研究组在做皮肤灌注时应考虑性别耐受差异。相同，Kunkel et al. 发现正常受试人的足部皮肤灌注与性别无关。在我们的实验中，无论是控制组还是处理组的动物雄性和雌性的外周血流量均没有显着差异。按照仪器的技术指示，房间照明应保持最低亮度。我们设置我们的照明之间的差异背景和现场测量的阈值为6.2伏，调整后的散射光的强度在7-9伏，获得最佳的数据质量。在采集过程中采用了用户定义的颜色表比较灌注成像，从0-5V，（0伏灌注的输出值被校准到0%灌注， 5伏灌注的输出值校准100%）。在每个区域的平均灌注率是标准化的足底表面面积，以减少相关的不可回避的解剖和位置偏差。为了进一步减少数据发散，计算两足的平均值为后肢灌注值为每个动物在每一个时间点的灌注值。