正向低频长脉冲对逆向刺激模拟胃异位起搏点诱发胃电过速的治疗作用.pdf

4 6 0 · 正向低频长脉冲对逆向刺激模拟胃异位起搏点诱发胃电过速的 3 厶 ，口疗作用 张侃，杨杰2 ，余晓云3 ，侯晓华3 1 东莞市人民医院消化内科广东东莞5 2 3 0 0 0 ；2 贵阳医学院附属医院消化内科；3 华中科技大学同济医学院附属协和医院消化 内科 【摘要】 目的探讨正向低频长脉冲胃电刺激对逆向高频长脉冲模拟胃异位起搏点诱发胃电过速的治疗作用。方法7 条纯种 雌性比格犬，依次沿胃大弯前壁浆膜层植人4 对心脏起搏电极。通过距离幽门最近的l 对电极输入高频长脉冲电信号诱导内源性 胃肌电活动发生胃电过速，刺激参数为O 3m A 、3 0 0m s 、9c p m 。刺激1 0m i n 后，通过距离口端最近的l 对电极输入不同振幅的低频 长脉冲，直至纠正胃电过速，从而获得正向控制胃电过速的最小能量观察电刺激前、刺激巾和刺激后消化不良症状并进行评分。 结果 正向低频长脉冲能够完全控制逆向高频长脉冲模拟异位起搏点诱发的胃电过速最小刺激振幅为( 5 O ±0 9 3 ) m A ，最小刺 激能量为( 15 0 0 ±2 7 7 7 5 ) ( m s ×m A ) 。获得完伞控制的正向低频长脉冲与逆向高频跃脉冲相比，正常胃慢波百分率升高( 9 5 6 1 ±3 7 8 邶4 2 6 8 ±1 9 7 4 ，P = O 0 0 1 ) ，胃电过速百分卒降低( 3 5 8 ±0 8 5 “ s4 0 2 9 ±1 9 6 8 ，P = O 0 0 1 ) ，主频降低 ( 6 3 5 ±o 6 6w5 6 0 ±0 8 5 ，J D = O 0 3 1 ) ，主功升高( 一9 6 7 ±5 0 8 口5 2 2 6 ±I 0 3 ，P = O 0 0 1 ) ，胃慢波基线期、高频长脉冲( R G - E s ) 期、完全控制的低频长脉冲( F G E s + R G E s ) 期的消化不良症状评分均为1 分，无明显差异。结论正向低频长脉冲能够完全纠 正由高频逆向长脉冲模拟人1 二异位起搏点引发的胃电过速，并恢复由此降低的胃动力。 【关键词1 胃电刺激；胃慢波；胃电过速 中图分类号：R 3 3 3 2文献标识码：A文章编号：l 0 0 6 5 7 0 9 ( 2 0 0 8 ) 0 6 一0 4 6 0 一0 4收稿日期：2 0 0 7 1 2 2 0 F o r w a r dI o n g - p u l s eg a s t r i ce l e c t r i cs t i n l u l a t i o na tl O wf e q u e n c yn O r m a l i z ea r t i f i c i a le c t o p i ct a c h y - g a s t r i ai n d u c e db ya n t r a le l e c t r i c a Is t i m u l a t i o n Z H A N GK a n ，Y A N ( ；J i e 。，Y UX i a o y u n l ，H O UX j a o h u a 2 1 D e p a r t m e n to fG a s t r o e n t e r o l o g y ，P e o p l e sH o s p i t a lo fD o n g g u a n ，D o n g g u a n5 2 3 0 0 0 ；2 D e p a r t m e n to fG a s t r o e n t e m l o g y ，A f n l i a t e dH o s p i t a lo fG u i y a n gM e d i c a lC o l l e g e ；3 D e p a r t m e n to fG a s t r o e n t e m I o g y ，U n i o nH o s p i t a l ，T o n g j iM e d i c a l C o l l e g e ，H u a z h o n gU n i V e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，C h i n a 【A b s t r a c t 】o b j e c t i v e T 0e x p l o r et h em i n i m u me n e r g yo ff o r w a r dl o n gp u l s eg a s t r i ce l e c t r i cs “m u l a t i o n ( G E s ) a t l o wf r e q u e n c yt on o r m a l j z ea n i f i c i a le c t o p i ct a c h y g a s t r i ai n d u c e db ya n t r a le l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n M e t h o d sS e v e nf e - m a l eb e a g l e sd o g sc h r o n i c a l l yi m p l a n t e dw i t hf o u rp a j r so fc a r d i a cp a c i n ge l e c t r o d e sa l o n gt h eg r e a t e rc u r v a t u r eo fs t o m a c hi n t os e r o s aw e r ea p p l i e dw i t hr e t r o g r a d eg a s t r i ce l e c t r i c a ls i m u l a t i o n ( R G E S ) a n df o r w a r dg a s t r i ce l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n ( F G E S ) R G E Sp e r f o r m e dv i ae l e c t r o d e sp o s j t i o n e dj nt h ed i s t a lp a r to fa n t r u mn e a rp y I o l l J s ，w h i c hi n c l u d e das e - r i e so fn x e ds t i m u l a t i n gp a r a m e t e r s ：9c p m ，3 0 0m s ，0 3m A ，w a sk e p to na p p I y i n gt op r o d u c es u b s t a n t i a lt a c h y g a s t r i a I nc o n t r a s tt oR G E S ，F C E Sw a sp e I f o n n e dw i t hl o n gp u l s e sv i at h ee l e c t r o d e sa r o u n dt h er e g i o no fc o r p u sa n di t si n i t i a l l y s t i m u l a t i n gp a r a m e t e r sw a s5 5c p m ，3 0 0m s ，lm A ，t h ea m p l i t u d ew o u l db ei n c r e a s e ds t e p w i s eb y1m Au n t i lt a c h y g a s t r i aj n d u c e db yR G E Sw a sc o m p l e e l yn o 册a l i z e d D u r i n g h ew h o l ep e r i o do fm o d u l a f j o na n da p p J j c a t i o no fl o n gp u l s e sF G E S ，l o n g p u l s eR G E Sw a ss i m u l t a n e o u s l yc o n d u c t e dw i t h o u ta n yd i s c o n t i n u a n c e C a s t r i cs l o ww a v e sa n da n i m a l d y s p e p t i cs y m p t o m sw e r er e c o r d e d R e s u I t sT h em i n i m u ma m p l i t u d e ， ( 5 0 ±0 9 3 )m Aa n dt h em i n i m u me n e r g y ， ( 15 0 0 ±2 7 7 7 5 ) m A 术m so fF G E Sc o u l dc o m p l e | e l yn o r m a l i z ea r t i f i c i a le c t o p i ct a c h y g a s t r i ai n d u c e db yR G E S C o m - p a r e dw i l hR G E S ，F G E Sm a k e st h ep e r c e n t a g eo fn o r m a ls l o ww a V er e c o v e rt on o 珊a l ( 9 5 6 l ±3 7 8 船4 2 6 8 ± 1 9 7 4 ，P = 0 0 0 1 ) ，t h ep e r c e n t a g eo ft a c k y g a s t r i ad e c r e a s e ( 3 5 8 ±O 8 5 伽4 0 2 9 ±1 9 6 8 ，P = 0 0 0 1 ) ， D Fd e c r e a s e ( 6 3 5 ±0 6 6t 培5 6 0 ±0 8 5 ，P = 0 0 3 1 ) a n dD Pi n c r e a s e ( 一9 6 7 ±5 0 8 伽 一2 2 6 ±1 0 3 ，P = 0 0 01 ) T h es c o r eo fd y s p e p t i cs y m p t o m se i t h e rb e f o r eo rd u r i n gR G E Sa n dF G E Sw e r e1 p o i n t C o n c l u s i o nF G E S cann o n n a l i z et h ea r t i n c i a le c t o p i ct a c h y g a s t r i ai n d u c e db ya n t r a le l e c t r i c a ls t i m u l a “o na sw e Ua se n h a n c et h eR G E S - i n - d u c e dg a s t r i ch y p o m o t i l i t y 【K e yw o r d s 】 G a s t r i ce l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n ；G a s t r i cB l o ww a v e ；T a c h y g a s t r i a 通讯作者：侯晓华E m a j l ：h o u I I l p u b l i c w h h b c “ 胃电过速( t a c h y g a s t r i a ) 是胃电紊乱分型中的一个 类型，常由胃窦区域的异位起搏点引起，与胃动力减退 有关，可见于胃轻瘫、功能性消化不良、晕动病等胃动 力障碍患者1 1 2 1 。已有报道证实低频长脉冲胃电刺激 能够控制药源性胃电过速，逆向高频长脉冲能够增加 胃电过速百分率“ 一1 。但是，此种人工异位起搏点引 起的胃电过速能否被正向低频长脉冲胃电刺激所控 制，尚不清楚。本研究试图了解正向低频长脉冲胃电 刺激是否能够完全控制由逆向高频率长脉冲模拟胃窦 异位起搏点诱发的胃电过速，并寻找最小刺激能量。 1 对象与方法 1 1 试验对象 1 1 1 动物：7 条雌性纯种比格犬( 购自湖北省安陆 狗厂，为湖北省卫生厅实验犬配送基地) ，体质量1 1 2 0k g ，平均( 1 3 5 ±3 3 5 ) k g 。出生后即给予各种疫苗 接种。血常规、肝肾功能检查正常。 1 1 2 动物模型建立：禁食1 2h 后，速眠新( 0 0 4 m L k g ，长春军事科学院军事兽医研究所) 和2 0 戊 巴比妥钠( 0 1m L k g ，中国医药公司上海化学试剂采 购站分装) 臀部肌肉注射麻醉，常规消毒铺敷后，腹正 中线逐层切开腹腔，沿胃前壁大弯侧距幽门1 4 、1 0 、6 、 2c m 处浆膜层植人4 对电极( A & EM e d i c a l ，F a 册i n g d a l e ，N J ，U S A ) ，分别命名为C H l 、C H 2 、C H 3 和C H 4 ， 每对电极中的两个电极相距约0 5c m 。所有电极连 线经皮下潜行于颈背部穿出皮肤，测试每对电极连线 记录到的胃慢波图形清晰无误后关腹。待犬完全恢复 后进行实验( 多数为术后2 周) 。 1 2 研究设计每条犬在实验前至少禁食】2h 。记 录2 0m i n 胃慢波基线后，通过c H 4 给予高频长脉冲电 信号1 0m i n 以诱发稳定的胃电过速。随后在持续给 予高频长脉冲电信号以保证所诱发的胃电过速不会自 行消失的同时，通过C H l 输入不同振幅的低频长脉冲 电信号直至完全控制胃慢波，以便获得最小控制能量。 每次不同振幅的低频长脉冲电信号刺激时间为5m i n ， 间隔时间为5m i n 。记录基线期、1 0m i n 高频长脉冲 ( R G E s ) 、完全控制的低频长脉冲F G E S + R G E s 期发 生的消化不良症状并评分。 1 3 胃电刺激 应用多导电刺激仪( w P I ，S a r a s o t a ， F L ，u S A ) 从C H 4 输入高频长脉冲信号，电刺激参数 为0 3m A 、3 0 0m s 、9c p m 。1 0m i n 后，从C H l 输入低 频长脉冲电刺激信号，起始刺激参数为5 5c p m 、3 0 0 m s 、lm A ，保持频率，波宽不变。改变脉冲振幅以控制 胃电过速。在正向低频长脉冲电刺激5m i n 后，若未 能完全控制胃电过速则停止正向电刺激5m i n 。之后 升高脉冲振幅lm A 再次电刺激5m i n ，如此反复提高 ·4 6 l · 振幅直至完全控制胃慢波为止。然后在完全控制胃慢 波的振幅基础上减少1m A 后再刺激5m i n ，若不能完 全控制胃慢波，则又增加脉冲振幅lm A ，如发现胃慢 波被再次完全控制，则该振幅为最低脉冲振幅，该能量 为最低刺激能量。能量计算公式为：脉冲能量= 脉冲 振幅( m A ) ×脉冲宽度( m s ) ”1 。胃慢波完全控制标 准：在全部记录时间内，胃慢波频率与外源性胃电刺激 频率一致，且电刺激波位于胃慢波周期的同一个位置 无位移。 1 4 消化不良症状评分参照s u n 等评价犬消化不 良方法“ 1 ，消化不良症状包括舔舌、眨眼、哈欠、暖气、 呻吟、短促呼吸、移动、干呕、呕吐和排便等，并以严重 程度和发作频率给上述症状计分( 0 分：从不；1 分：很 少；2 分；经常；3 分：总是或不能忍受) 。由一名不知 道实验设计的观察者评估症状。 1 5 胃慢波记录及分析 1 5 1 胃慢波记录：在整个实验过程中，使用多导记 录仪( A c k n o w l e d g eI I l ， E O Gl0 0 A ， B i o p a cS y s t e m s ， u s A ) 连接4 对电极连线记录胃慢波，放大器高低滤过 频率分别为3 5H z 和0 0 5H z 。 1 5 2 胃慢波分析：运用s u n 等¨1 已证实有效的方法 分析胃慢波，运用分析软件( 由美国德州大学加尔维 斯顿医学分部消化科临床生理实验室提供) 进行计 算，该软件以lm i n 为一时段分析胃肌电活动。并定 义正常胃慢波频率在4 6 次m i n ，超过6 次m i n 为 胃电过速，低于4 次m i n 为胃电过缓，波形形态快慢 不一为胃电失节律，并计算出正常和异常胃慢波在总 记录时间中的百分率，而主频是在整个胃电记录中，在 0 5 9c p m 的范围内对应于最大功率时的频率，主功 率则是对应于主频率的功率H 1 。在本研究中，分析 C H 3 的胃慢波类型、主频和主功变化。 1 6 统计学分析所得试验数据以面±s 表示，多个 均数比较采用单因素方差分析，P 0 0 5 ) ( 见表1 ) 。 R G E s 能够使正常胃慢波发生胃电过速。低能量 F G E s 尚不能完全控制由R G E s 诱发的胃电过速，但高 能量F G E S 可以完全控制( 见图1 ) 。 表lF G E S 、R G E S 对胃慢波类型、主频、主功的改变 N ( )T ( )D F ( r p m )D P ( d e c j b e l ) b 8 s e l i n e9 1 1 7 ±1 1 9 95 0 3 士2 1 55 2 7 ±O 9 I一2 1 2 ±1 1 2 R G E S4 2 6 8 ±1 9 7 44 0 2 9 ±1 9 6 86 3 5 ±O 6 69 6 7 ±5 0 8 F C E S + R G E S9 5 6 2 ±1 6 44 5 7 ±1 2 55 6 2 ±0 8 52 2 6 ±1 0 3 N ：胃电正常( n o 册a lw a v e ) ；T ：胃电过速( t a c h y g a s t a ) ；D F ：主频( d o m - i n a n t f r e q u e n c y ) ( 次m i n ) ；D P ：主功( d o m i n a n tp o w e r ) ( 分贝D e c i b e l ) 生二一 5 v o l 舳- ， c h ll 一卜、1 严 叫h 、叫、叫、_ 、严U i 3 V 0 n S ，a I V 款户扩V 、 ， 5 v o l 咖 一 飞广卜厂、广、一厂、n o ：5 l t s d J y c h 3 刺激伪迹 驴厂厂入r 、户、厂、叫蚓惦枷V m I n | v o l t 洲V c h l J 、v - _ v 、，- _ ， 、吖- 瑚ZV o I t s ，d l V 戈吣¨小山 v o J t 砌V n 卜、一k 卅叫飞h k 巾5v 。J l s d l v 絮_ v o l t 洲V N h n 、，、P 卜、，、卜4 r J 5 ：v o l t s d l v L - - - - - - - - - - - - - - - - - ·lm - n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - J 拙 n n 式鞠叭洲，八厂n r ，1 一s o l t s 肌 。：I l ： 震鬻二v l r 人：，0 肌 叶 川k 、刊计 、，n ， 、¨10 l l 。，d l 。 L - - - - - - - - - - - - - - - - 一Im l n - - - - - - - - - - - - - - - - J J lm i n 图l同一犬在正常胃慢波基线、R G E s 期、未能完全控制的 F G E S 和R G E S 期及能够完全控制的F G E S 和R G E S 期的胃 慢波改变A 正常胃慢波；BR G E s ( O 3m A 、3 0 0m s 、9c p m ) 引发C H 2 ，C H 3 胃电过速诱发的胃慢波频率为8 9c p m 。但 C H l 胃慢波频率无改变，为5 6c p m ；C 低能量F G E S ( 1m A 、 3 0 0m s 、9c p m ) 不能完全控制R G E S 引起的胃电过速C H 2 、 C H 3 胃慢波频率为6 5c p m ；D 高能量F G E S ( 4m A 、3 0 0m s 、9 c p m ) 可完全控制R G E s 引起的胃电过速C H 2 、C H 3 胃慢波频 率为5 5c p m 。图上可见长脉冲引起的刺激伪迹。 2 3 外源性电刺激对消化不良症状的影响胃慢波 基线期、R G E S 期、F G E s + R ( ；E s 期的消化不良症状均 偶有舔舌、哈欠等消化不良症状，评分均为1 分，无明 显差异。 3 讨论 胃电过速可使胃平滑肌的收缩活动减弱、胃动力 减退，与胃动力障碍性疾病密切相关【1 “。多项研究 表明外源性胃电刺激可通过调控胃肌电活动从而纠正 胃电过速，改善胃运动功能( 即胃电起搏) ¨4 “。目 前，已经试用于治疗人体特发性胃轻瘫，并比促动力药 物更为有效，显示出良好的应用前景¨9J 。 本研究发现，采用高频逆向长脉冲刺激可以模拟 人T 异位起搏点产生胃电过速，并且能够被一定能量 的正向长脉冲胃电刺激所纠正。大多数学者通常应用 胰高血糖素加高选择性迷走神经干切除的方法诱发胃 电过速【1 叽”1 ，方法复杂且不能排除迷走神经干被切除 后对胃动力的影响，不易获得单纯胃电紊乱与胃动力 变化之间的相关忭关系。本研究采用高频逆向长脉冲 电刺激信号能够诱发胃电过速，只要不关闭电刺激器， 胃电过速就不会消失，提供了一种有利于研究胃电紊 乱和胃动力的方法。 x u 等“ 1 发现低频长脉冲胃电刺激可以显著改善 由垂体加压素诱发的胃电紊乱，此外Q i a n 等1 也报 道低频长脉冲胃电刺激同样可以有效的控制由阿托品 诱发的胃电紊乱，提示低频长脉冲胃电刺激可纠正药 物源性胃电紊乱。在本研究结果中，由逆向外源性胃 电刺激模拟的人工异位起搏点所诱发的胃电过速，是 逆向电刺激直接作用丁胃肌电活动所致，同样可被接 近生理频率的正向低频长脉冲胃电刺激纠正。提示正 向长脉冲胃电刺激具有广泛的抗胃电紊乱作用，并可 能与诱发胃电紊乱的具体原因无关。 c h e n 等¨引发现低频长脉冲胃电刺激可以控制胃 电紊乱，但不能改善消化不良症状，高频短脉冲胃电刺 激能够改善症状却不能控制胃慢波。本研究中低频长 脉冲胃电刺激对消化不良的症状无明显改善，与C h e n 等研究结果一致。 在浆膜电极所记录的胃肌电活动分析参数中，其 单纯的主功绝对值变化无明显临床意义，但干预后的 主功变化如进食、外源性胃电刺激等，则与胃动力改变 显著相关，升高代表胃动力增加，降低则代表胃动力减 弱¨“。本研究所采用的R G E s 造成胃肌电活动主功 下降，提示R G E s 可导致胃动力下降，这与0 u y a n g 等【1 L ”1 的研究结果一致。而应用高频长脉冲F G E s 治 疗后，主功又恢复到基线期水平，提示低频长脉冲正向 起搏能够促进胃动力，使胃动力恢复正常。 跚 蚰 乙、厂 综上所述，本研究发现正向低频长脉冲胃电刺激 能够纠正R G E s 模拟异位起搏点诱发的胃电过速，并 且对胃动力有促进作用，值得在胃动力障碍性疾病中 深入研究其疗效及作用机制。 参考文献 1 L i nz ，F o 腭t e rJ ，s a m s i e kl ，e ta 1 E b c t o fh i g h ·f 陀q u e n c yg a 8 t r i ce - l e c t r i c a l 砒j m u l a t i o no ng a s t cm y o e l e c t ca c t i v i t yi ng a s t m P a r e t i cp a - t i e n t B J N e u m g a s t m e n t e r o IM o l i I ，2 0 0 4 ，1 6 ( 2 ) ：2 0 5 2 1 2 2 L i nx c h e nJ z A b n o m a lg a B t r i cB l o ww a v e si np a t j e n t Bw i t hf h n c t i o n a ld y s p e p s i aa s s e s s e dh ym u l t i c h a n n e le l e c t m g 躯t m g m p h y J A mJ P h y s i o JG a s r o j n t e 8 lL j y e rP h y s i o J ，2 0 0 l ，2 8 0 ( 6 ) ：C 1 3 7 0 ·J 3 7 5 3 x ux ，B n i “gD L c h e nJ D E f f e c t so fv a s o P r e s s i na n dl o n gp u l s e - l o w f r e q u e n c yg a s t r i ce l e c t r i c a lB “m u l a t i o no ng a s t ce m p t y i “g ，g a s t ca n d i n t e s “n a lm y o e I e c c a la c “v i l ya n d8 y m p t o m 8i nd o g s J N e u r o g a 8 t m e n t e r o lM o l i l ，2 0 0 5 1 7 ( 2 ) ：2 3 6 ·2 4 4 4 x ux ，Q i 日nL c h e nJ D A n t i d y 8 r h y t h m i ce f f e c t so fl o n g p u l B eg a s t r i c e I e c c a Is t i m u l a t i o ni nd o g s J D i g e 8 t i o n 2 0 0 4 6 9 ( 2 ) ：6 3 - 7 0 【5 s o n gG ，H o ux ，Y a n gB ，e ta 1 ' E m ca ：ya n de f ! f i c i e n c yo fg a s t r i ce I e c t r i c a ls t i m u l a t i o nw i t hs h o r tp u l 6i nt h et 陀砒m e n to fv a s 叩r e s s i n - i n · d u c e de m e t i cr e s p o n 鸵si nd o g B J N e u r o g 聃t r n t e m lM o t i l ，2 0 0 6 。1 8 ( 5 ) ：3 8 5 - 3 9 1 【6 】 s u nY c h e nJ D G a 8 t r i ce l e c t r i c a ls l i m u l a t i o ni n h i b i t sP o s p 啪d i a l a n f m Jc o n 。p a r t i a J J yv j an j t r e r g i cp a t h w a yj nc o 珊c j o u 8d o 伊 J A mJ P h y s i o IR e g u l I n t e g rC o “PP h y 8 i o l 。2 0 0 6 2 9 0 ( 4 ) ：R 9 0 4 母0 8 7 】x i “gJ ，B r o d yF ，R o s e nM ，e ta 1 T h ee f k c to fg a 刚r i ce I e c t r i c a lB t i m u - l B t i o no nc a n i n 8g a 8 t r i ce l o ww a v e s J A mJP h y 8 i o Ic a s t r o i n l e s tL i v e r ·4 6 3 · P h y 8 i o l ，2 0 0 3 ，2 8 4 ( 6 ) ：G 9 5 6 9 6 2 8 】L i nz ，F o r 8 t e rJ s a r o s i e kI ，e ta 1 T r e a t m e n to fg 曲t m p a r e 8 i sw i t h e 1 e c m c a l 8 t i m u l a t i o n 【J D i gD i ss c i ，2 0 0 3 ，4 8 ( 5 ) ：8 3 7 4 8 9 B o n o l o I t iM T h e “e l e c t r i c a lw B y ”t oc u 陀g a s t I D p a t s i $ J A mJG a B - 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