不同剂量利多卡因麻醉在荷瘤裸鼠MRI检查中的应用效果▲

马立恒 张 苗 邱淦滨 纪亚芸 梁钰莹 刘谋源

(广东药科大学附属第一医院医学影像科，广州市 510080，电子邮箱：liheng.ma@163.com)

在无胸腺裸鼠中接种肿瘤细胞以构建荷瘤裸鼠模型是肿瘤学基础研究的一个重要手段。对移植瘤灶大小、周围组织受侵袭情况以及是否存在转移的无创性评估往往需借助于影像学技术。MRI检查是目前小动物活体成像的首选，其优势在于软组织分辨率高且能够进行后期功能学成像[1]。在实际操作中，为减少运动伪影，荷瘤裸鼠行MRI检查前需进行麻醉，而MRI检查过程中的高噪音、低温环境往往会影响麻醉效果，麻醉过浅会干扰实验结果，麻醉过深则易导致动物死亡[2-3]。本研究探讨不同浓度的利多卡因及参考剂量戊巴比妥钠在MRI检查中对荷瘤裸鼠的麻醉效果，旨在为同类型实验麻醉用药的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物及麻醉用品

1.1.1 实验动物：24只接种鼻咽癌细胞的BALB/c荷瘤鼠，癌细胞注射剂量为2×106个/只，瘤体直径约4 mm，载瘤时间1周，荷瘤后体重为27～33 g，均为雌性，鼠龄4周，购自上海睿太莫斯生物科技有限公司，动物合格证号：NO.20170709423、NO.20170709436、NO.20170709457。

1.1.2 麻醉用品：盐酸利多卡因(上海朝晖药业有限公司，批号：090704)，1%戊巴比妥钠(上海上药新亚药业有限公司，国药准字H31021724)。

1.2 实验方法

1.2.1 分组与麻醉：将荷瘤裸鼠按随机数字表法分为C1、C2、C3、C4组，每组6只，其中C4组为对照组，其余作为实验组。C1组、C2组、C3组分别腹腔注射2 μl/g、5 μl/g、8 μl/g利多卡因进行麻醉，C4组腹腔注射62.5 mg/kg戊巴比妥钠进行麻醉。麻醉进针点位于裸鼠左或右下腹近外侧，防止麻醉药物直接注入血管或腹腔脏器。

1.2.2 MRI检查：麻醉完成后，将裸鼠置于小动物专用线圈，棉絮覆盖以固定并保暖。采用GE Discovery 3.0T磁共振行各序列矢状位扫描，扫描范围自荷裸鼠头至尾根部。扫描参数：(1)T1加权成像：回波时间69 ms，重复时间742 ms；(2)T2加权成像：回波时间69 ms，重复时间4 000 ms。扫描层厚均为2 mm，矩阵均为256×256，扫描视野均为8 cm×8 cm，扫描时间约16 min。

1.3 观察指标 比较4组荷瘤裸鼠麻醉显效所需时间、麻醉作用持续时间、麻醉过程死亡情况以及MRI图像优度分级。麻醉显效所需时间：自注射麻醉药开始至小鼠完全麻醉(小鼠停止爬行，侧卧状，翻正放射不能引出，肌肉松弛，呼吸频率减低)。麻醉作用持续时间：小鼠完全麻醉至MRI检查图像开始出现运动伪影的时间。MRI图像优度分级： “好”表示MRI图像清晰； “中”表示MRI图像欠清晰，存在少许运动伪影，但不影响观察； “差”表示MRI图像运动伪影严重，影响图像观察。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。计量资料用(x±s)表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验；计数资料比较采用χ2检验，等级资料比较采用秩和检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

4组裸鼠的麻醉显效所需时间、麻醉作用持续时间及MRI图像优度分级比较，差异均有统计学意义(均P>0.05)。其中C3组麻醉显效所需时间均低于其余3组(均P<0.05)，C1、C2、C4组麻醉显效所需时间差异均无统计学意义(均P>0.05)；C1组麻醉作用持续时间均短于其余3组，C3组麻醉作用持续时间均长于其余3组(均P<0.05)，C2、C4组麻醉作用持续时间差异无统计学意义(均P>0.05)；C1组MRI图像优度分级均差于其余3组(均P<0.05)，C2、C3、C4组MRI图像优度分级差异均无统计学意义(均P>0.05)。4组裸鼠麻醉过程死亡比例比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 4组小鼠麻醉效果及MRI图像优度比较

注：与C1组比较，*P<0.05；与C2组比较，#P<0.05；与C3组比较，@P<0.05。

3 讨 论

对生命力较为脆弱的小鼠进行MRI检查，技术要求较高，而这主要体现在麻醉上。首先，MRI检查容易受运动伪影干扰，这些运动伪影可来自小鼠的躯体不自主、重复性颤动，甚至是呼吸与心跳运动；其次，MRI扫描过程的低温、高噪音环境，以及扫描时间较长，容易造成小鼠死亡。为保证实验小鼠MRI检查的可重复性，麻醉药物及其剂量的选择就显得尤为重要。

戊巴比妥钠为白色粉剂，有麻醉起效快、麻醉安全窗大的优点，适用于各种小型实验动物的麻醉，其镇静催眠与肌松效果较好[4]，一定程度上符合小鼠MRI检查的麻醉要求。李韩建等[5]研究发现，以62.5 mg/kg作为戊巴比妥钠的麻醉剂量，其麻醉效果相对稳定，因此本研究以该剂量为参考剂量组。但是，戊巴比妥钠粉末易受潮结晶，溶于水后性状不稳定，易析出沉淀，故只能现配现用，难以长久保存[6-7]。戊巴比妥钠还会对实验动物呼吸中枢产生抑制作用[8]，并存在加重实验动物心血管负担的可能[9-10]。此外，戊巴比妥钠价格相对较高，申购渠道耗时较多，在注射溶液配制的过程中也有较大的差异性与不确定性[11]。

利多卡因主要制剂为针剂，其麻醉作用机制主要是抑制神经元的Na+内流，阻滞动作电位的产生及神经冲动的传导。有文献报告，利多卡因除局部麻醉作用外，还能产生很好的镇静催眠作用[12-14]。此外，利多卡因性状稳定，价格相对便宜，毒性较小，因此，逐渐应用于实验动物的镇静与麻醉[15]。因此，本研究选用临床上常用的局部麻醉药利多卡因，以探讨其用于荷瘤小鼠MRI检查的效果与可行性。结果显示，C3组麻醉显效所需时间均低于其余3组，麻醉作用持续时间均长于其余3组(均P<0.05)，MRI图像优度分级高于C1组(均P<0.05)，提示使用8 μl/g利多卡因麻醉荷瘤裸鼠可缩短麻醉显效所需时间，延长麻醉作用持续时间，利于MRI检查，并可获得较好质量的图像。在麻醉过程中C3组两只裸鼠死亡，但死亡比例与其余3组比较差异无统计学意义(P>0.05)，这可能是由于血液中利多卡因浓度越高，其不良反应发生率越高[16]。虽然C2组麻醉显效所需时间长于C3组，麻醉作用持续时间短于C3组，但麻醉显效所需时间、麻醉作用持续时间、MRI图像优度分级与C4组比较差异均无统计学意义(均P>0.05)，提示5 μl/g利多卡因的麻醉效果与戊巴比妥钠，且麻醉过程中无死亡发生，安全性较高。

综上所述，采用8 μl/g利多卡因麻醉荷瘤裸鼠后行MRI检查，能够缩短麻醉显效所需时间，延长麻醉作用持续时间，有效减少运动伪影产生，获取较为清晰的MRI图像，但易造成荷瘤裸鼠的死亡。考虑到实验的重复性与实验荷瘤裸鼠的昂贵价格，而采用5 μl/g利多卡因麻醉效果与戊巴比妥钠相似，且安全性高，其更适合荷瘤裸鼠的重复性MRI检查。本研究评价小鼠麻醉效果主要依据麻醉剂量与麻醉药物，未考虑其他因素(如小鼠个体耐受性、麻药注射方式等)对麻醉效果的影响，且样本量有限，因此，下一步需扩大样本量，对其具体机制及作用效果进行更深入的研究。