王松云 余锂镭 鲁志兵 黄兵 廖凯 萨仁高娃 阳康 江洪

Issa等［1］和 Lopshire 等［2］近年研究发现，胸 1-胸2(T1-T2)节段脊髓神经刺激(spinal cord stimulation，SCS)可在心肌梗死(myocardial infarction，MI)动物模型中减少MI后室性心律失常的发生，而且还可在MI所致的慢性心力衰竭模型中显著改善心脏收缩功能，他们推测SCS对MI后心律失常和心功能的改善作用与其调节心脏自主神经活性有关。众所周知，MI后主要伴随着心脏交感神经重构［3］，而 Han 等［4］研究发现，星状神经节(stellate ganglion，SG)的活性增高是MI后心脏交感神经重构的关键。2004年，Amour提出的心脏神经系统等级学说指出，上游神经系统(主要包括高级中枢、延髓、脊神经)可调控下游神经系统(主要包括SG、心脏内在神经节等)的神经活性。据此，我们推测上游神经系统脊神经对SG的神经活性具有调控作用，故本实验探讨T1-T2节段6 h低强度SCS对左侧SG(LSG)和右侧SG(RSG)功能的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康成年杂种犬12只(体质量15～24 kg)，由武汉大学人民医院动物中心提供。采用随机数字表法将其分为实验组(n=6)及对照组(n=6)。戊巴比妥钠30 mg/kg作基础麻醉，以 2 mg·kg－1·h－1维持麻醉。气管插管接呼吸机，调节氧流量为4～6 L/min。开放股动静脉通道，股动脉置管监测动脉血压，股静脉持续滴注生理盐水予以补液。持续记录肢体导联心电图，信号接入32导电生理记录仪(LEAD2000)，检测生命体征。

1.2 低强度SCS

X线指导下T1-T2脊髓节段硬膜外穿刺，接入刺激导线，连接Grass-88神经刺激仪。实验组以90%的阈电压(阈电压定义为刺激胸1-胸2脊神经引起肌肉震颤的最低电压数值)刺激硬膜外脊神经;对照组同等强度刺激同水平脊髓节段不会引起肌肉震颤的部位，两组均持续6 h。

1.3 SG刺激

LSG、RSG的解剖位置见图1A和图2A。在犬胸骨左、右侧第3肋间开胸，LSG、RSG分别插入一根直径0.1 mm的银金属丝，连接刺激仪行电压递增式高频刺激(high frequency stimulation，HFS)，通过50V HFS分别寻找到刺激LSG时血压变化大的部位(图1B)及刺激RSG时心率变化最大的部位(图2B)，各固定一根银金属丝。分别在基础状态及2、4和6 h末测定不同强度电压刺激SG引起的最大血压或心率变化率，以刺激电压为横坐标，最大血压或最大心率变化率为纵坐标绘制出电压-血压反应曲线或电压-心率反应曲线。其中电压-血压反应曲线代表LSG功能曲线，电压-心率曲线则代表RSG功能曲线。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计分析。所有数据均采用Kolmogorov-Smirnov检验判断是否符合正态分布。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用独立样本t检验或单因素方差分析，组内比较采用配对样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 LSG解剖及刺激前后血压变化

图2 RSG解剖及刺激前后心率变化

2 结果

2.1 LSG的功能变化

与基础状态相比，脊神经周围组织刺激2、4、6 h后对照组递增电压刺激LSG的电压-血压曲线均未见明显改变(图3A)，而实验组的电压-血压曲线则随着SCS时间的延长逐渐钝化(图3B)。低强度脊神经周围组织(对照组)刺激2、4、6 h后，同等电压强度刺激LSG引起的最大血压变化与基础状态相比均无明显差异(P＞0.05)(图3C);而低强度SCS(实验组)2、4、6 h后均可明显减弱递增电压刺激引起的最大血压变化(P＜0.05)(图3D)。以50 V电压刺激LSG为例，实验组最大血压变化率基础值为25.90% ±5.57%，LL-SCS刺激2、4和6 h后最大血压变化率分别为 10.93% ±3.00%、5.70% ±1.79%和2.17% ±1.42%(均为P＜0.05);而对照组同脊髓节段刺激2、4和6 h后最大血压变化率与基础值比较，差异无统计学意义(均为P＞0.05)。

2.2 RSG的功能变化

与基础状态相比，脊神经周围组织刺激2、4、6 h后，对照组递增电压刺激RSG的电压-心率曲线均未见明显改变(图4A)，而实验组的电压-心率曲线则随着SCS时间的延长逐渐钝化(图4B)。低强度脊神经周围组织(对照组)刺激2、4、6 h后，同等电压强度刺激RSG引起的最大心率变化与基础状态相比均无明显差异(均为P＞0.05)(图4C);而低强度SCS(实验组)2、4、6 h均可明显减弱递增电压刺激引起的最大心率变化(均为P＜0.05)(图4D)。以50 V电压刺激RSG为例，实验组最大心率变化率基础值为32.17% ±3.97%，LL-SCS刺激2、4和6 h后最大心率变化率分别为22.03% ±2.07%、14.22% ±2.87%和11.37% ±2.53%(均为P＜0.05);而对照组同脊髓节段刺激2、4和6 h后最大心率变化率与基础值比较，差异无统计学意义(均为P＞0.05)。

3 讨论

图3 SCS对LSG功能的影响

图4 SCS对RSG功能的影响

T1-T5(主要是T1-T3)脊神经发出的节前纤维在颈部形成颈交感神经节，颈交感神经节又可分为颈上、颈中、颈下神经节，颈下神经节与第一胸交感神经融合形成SG，SG主要支配头、颈、胸和上肢，其心下神经支加入心丛，调节心脏活动。SG阻滞(SGB)作为慢性疼痛治疗的一种重要手段，已被广泛应用于临床。近年来，SGB与心血管疾病的关系已逐渐成为研究热点。Schwartz等［5］研究发现，左侧SGB可降低室性心律失常的发生率。Crampton［6］报道了SG干预对7例长 QT综合征患者心电图的影响，发现左侧SGB可缩短患者心电图QT间期，抑制T波交替和室性心动过速的发生。Yanagida等［7］研究发现，左侧SGB终止了长QT综合征患者的室性心动过速。Biagini等［8］研究发现，左侧SGB可有效治疗急性心肌梗死后反复发作性心室颤动。但目前多项研究显示，SGB可引起一系列的并发症，如一过性上肢麻木、血管损伤、臂丛阻滞等，严重者甚至可危及生命。

SCS目前已被用于慢性疼痛综合征及难治性心绞痛的治疗［9］，其作用机制尚不十分明确。有学者认为 SCS可降低交感神经活性［10-11］。Lopshire等［2］对MI后心力衰竭犬的实验研究结果显示，SCS可明显改善心力衰竭患者的左心室收缩功能，并降低其室性心律失常事件的发生，且SCS组与卡维地尔组差异无统计学意义，提示SCS对心力衰竭患者的作用效果类似于β受体阻滞剂，可降低其交感神经活性。Cardinal等［12］的研究显示，SCS刺激可显著降低纵隔神经刺激引起的缓慢型及快速型心律失常的发生率;而双侧星状神经切除术后，SCS对纵隔神经刺激引起的心律失常事件发生率无明显改变，提示SCS可能通过调节星状神经活性降低纵隔神经刺激对心脏活动的影响。此外，亦有研究证实，SCS可增强副交感神经活性，改善交感-副交感失平衡状态。本研究显示，低强度上游神经系统T1-T2节段SCS可逐渐钝化下游神经系统LSG和RSG的生理反应曲线，减弱SG的生理功能。

SCS可降低交感神经活性、增强迷走神经活性，改善交感-副交感失平衡状态，且尚无相关并发症的报道，有望取代SGB在慢性疼痛及心血管疾病治疗方面的应用。但目前关于SCS的临床应用研究尚少，尚需进一步研究证实其安全性及有效性。

［1］Issa ZF，Zhou X，Ujhelyi MR，et al.Thoracic spinal cord stimulation reduces the risk of ischemic ventricular arrhythmias in a postinfarction heart failure canine model［J］.Circulation，2005，111:3217-3120.

［2］Lopshire JC，Zhou X，Dusa C，et al.Spinal cord stimulation improves ventricular function and reduces ventricular arrhythmias in a canine postinfarction heart failure model［J］.Circulation，2009，120:286-294.

［3］Hu HS，Cheng WJ， Yan SH.Relationship between nemal remodeling after myocardial infarction and ventrlcular arrhytlunia［J］.Chin J Cardiovas Medicine，2005，10:469-471.(in Chinese)胡和生，程文娟，闫素华.心肌梗死后神经重构与室性心律失常［J］.中国心血管杂志，2005，10:469-471.

［4］Han S，Kobayashi K，Joung B，et al.Electroanatomic remodeling of the left stellate ganglion after myocardial infarction［J］.J Am Coll Cardiol，2012，59:954-961.

［5］Schwartz PJ，Stone HL，Brown AM.Effects of unilateral stellate ganglion blockade on the arrhythmias associated with coronary occlusion［J］.Am Heart J，1976，92:589-599.

［6］Crampton R.Preeminence of the left stellate ganglion in the long Q-T syndrome［J］.Circulation，1979，59:769-778.

［7］Yanagida H，Kemi C，Suwa K.The effects of stellate ganglion block on the idiopathic prolongation of the Q-T interval with cardiac arrhythmia(the Romano-Ward syndrome)［J］.Anesth Analg，1976，55:782-787.

［8］Biagini A，Sabino F， PaladiniG， etal. Treatmentof perinfarction recurrent ventricular fibrillation by percutaneous pharmacological block of left stellate ganglion［J］.Clin Cardiol，1985，8:111-113.

［9］DeJongste MJ.Spinal cord stimulation for ischemic heart disease［J］.Neurol Res，2000，22:293-298.

［10］Eliasson T，Augustinsson LE， MannheimerC. Spinalcord stimulation in severe angina pectoris--presentation of current studies，indications and clinical experience［J］.Pain，1996，65:169-179.

［11］Sanderson JE，Ibrahim B，Waterhouse D，et al.Spinal electrical stimulation for intractable angina--long-term clinical outcome and safety［J］.Eur Heart J，1994，15:810-814.

［12］Cardinal R，Pagé P，Vermeulen M，et al.Spinal cord stimulation suppresses bradycardias and atrial tachyarrhythmias induced by mediastinal nerve stimulation in dogs［J］.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol，2006，291:R1369-1375.