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1、第三军医大学 硕士学位论文 体外胃肠电生理起搏治疗胃肠动力紊乱的动物试验和临床应用 研究 姓名：杨敏 申请学位级别：硕士 专业：生理学 指导教师：隋建峰;房殿春 20030501 笙兰兰堕墨兰堡：! ：竺塑生堡兰一 体外胃肠电生理起搏治疗胃肠动力紊乱的 动物试验和临床应用研究 摘要 目的：研究体外胃起搏对胃动力紊乱模型犬胃排空、胃肌电括动及血浆胃动素水 平的影响，并观察胃起搏前后血浆胃动素含量与胃肌电参数及胃排空参数之间的相关 性。观察和评估体外胃肠起搏治疗胃肠动力紊乱性疾病的临床疗效，并探讨其可能的 作用机制。 方法：在动物试验中，将1 0 条健康杂种犬随机分为两组，其中双侧迷走神经干切 断
2、组( 模型组) 6 条犬，正常对照组4 条犬：采用双侧迷走神经干切断术和或联合应 用胰高血糖紊建立胃动力紊乱或胃电节律紊乱犬模型：采用放射性核素9 9 “ T c 植酸钠 标记的半固体试餐，单光子放射计算机断层虽象术( S P E C T ) 检测胃排空功能；采用 4 导联胃肠电系统微机分析仪记录胃肠浆膜肌电活动；应用放射免疫法( R I A ) 测定盥 浆胃动索的含量；采用适宜的起搏参数输入起搏信号，驱动胃慢波节律，1 次，d ，每 次4 5r a i n ，疗程为3 0d ，均在餐后进行。 在人体试验中，按随机、对照方法将5 0 例胃肠动力功能紊乱性疾病患者分为2 组，其中试验组( 低频起
3、搏组) 3 0 例患者，对照组( 高频起搏缎) 2 0 例患者。采用8 导联胃肠电图仪记录体表胃肠电活动。试验组行低频胃起搏，起搏基波频率为1 】 1 2I F ( i n t r i n s i cf r e q u e n c y ，I F ) ，叠加在基波上的脉冲频率为1 0 3 0H z 。对照组行高 频胃起搏，起搏基波频率为1 2 oc l a m ，叠加的脉冲频率亦为1 0 3 0H z ：胃肠起搏1 次d ，每次4 5r a i n ，共1 5d 。治疗前后进行临床症状评分和胃电活动检测。 结果： 1 双侧迷走神经干切断术犬的G E ( 7 9 4 2 1 9 1r a i n
4、) 较术前( 5 6 3 5 _ + 2 9 9m i n ， P ( O 0 0 1 ) 明显延迟。但行长时程胃起搏治疗后，胃排空加速，其G E t l ，2 ( 6 4 9 4 “ * 1 ，7 5 r a i n ) 明显低于治疗煎( P 0 0 5 ) ， 但治疗后两组患者的餐后胃电增幅明显，紊乱的胃电节律正常化，正常节律幔波百分 比显著升高。 9 8 8 2 6 0 0 6 5 9 8 8 ， 8 l 6 8 9 8 6 8 0 O 0 蛇 知 卯跖 m 盯 m “ 跖 舛 以 叭 砧如 黔 “ ；2 弱盯 卯 ：会 “ 为 盯 “ 昭卯 “ “ l 3 2 O 2 2 0 0 3
5、5 4 l 3 2 I 2 3 l l 79他坫4 4 ”3 3 9加匏9矩伸m，巧4 6 二- ：腻人学坝I j I J f 宄生论文 表5 低频胃超搏和高频胃起搏前后胃电参数的变化 表内数据均为x 士s ；：与自身治疗前比较，P 0 0 5 ；：与自身治疗前比较，P 0 0 ：自身治疗前比较，P 0 0 2 ( 以I ：再胃I U 参数采白胃窦导联) 四、胃起搏纠正异常胃电节律 我们观察到胃起搏能使胃动过缓加快( 图9 A 图9 ，D ) ，能使胃动过速转为正常 慢波节律( 图l O - A l O D ) ，能使紊乱的胃电节律恢复J 下常( 图1 1 A 图1 1 一D ) ，胃 起搏也
6、能逆转胃电无节律( 电休止) ( 图1 2 一A 图1 2 c ) 。 图9 - A 呕吐患者治疗前餐后的胃电节律过缓( 2 0c p m ) ，呈不规则低幅波，餐后振幅无增加 幽9 _ B 高频胃起搏增加过缓的胃电频率，餐后主频为3 0 c p m ，慢波形态规则，餐后 增幅明显 l f ；二车艇人学顺| 州究生论史 图9 - C ：高频胃起搏前的胃电频谱。提示胃动过缓( 2 0c p m ) ，规则慢波节律百分比为 4 3 1 ， 3 7c p m 的胃电节律百分比占5 1 9 搏后胃窦导联的平滑运行功率谱呈正态分布，胃电节律整齐，规则慢波节 百分比为8 6 5 0 图I1 - A 低频起
7、搏前患者胃电节律紊乱 图1 1 - B 低频起搏后胃电节律整齐，形态规则 起律起律 C D m 叽 l l 图 图 罐二军医人学倾I 州究生论文 图l I - C 低频起搏前患者胃电频谱图上无明确的主频分布散乱，规则慢波节律百分比 为5 2 4 图l l - D 低频起搏后胃电节律整齐，形态规则，胃I 包频谱图上明确的主频，3 0c p m ，规 则慢波节律百分比为7 1 2 图1 2 一A 腹痛、呕吐患者发生胃电休止，胃电无节律，各导联慢波几乎呈一直线 苎三羔堕叁! 塑型墅堕竺兰型王一 图1 2 B 低频起搏逆转胃电无节律( 电休止) 。低频起搏后，患者铰后的胃电活动恢复 亚常，从胃体到胃窦
8、方向慢波的幅度增：! J I I ，传播速度加快，慢波偶联。胃屯 频带图示慢波节钉! 卜分规则，频率为3 , 0c p m ，币常节律慢波百分比为8 2 1 ( 以I ：为S 4 导J j j 的胃电频谱图) 讨论 一、体外胃肠起搏的依据和优点胃肠动力紊乱性疾病在临床十分常见，由于目 j i 还缺乏对胃肠运动生理和I 病理生理机制的认以及缺乏必要的检测手段，故目前缺乏 有效、安全、长期缓解癍状的治疗手段，使临床患者难以获得理想的疗效。近年来， 采九】胃肠起搏治疗胃肠动力紊乱t j ：疾病已引起人们的关注1 0 - 1 6 , 9 7 2 , 7 3 ，其依据“胃肠 越撼”理论 5 1 - 5
9、4 , 7 4 , 利川现代l 【l 了技术汁算机非线性州空模拟胃肠生物电的原理”“ ， 模拟出正常的符合胃肠起搏的生物电信号并反馈于胃肠起搏点以驱动胃肠慢波节律而 j “生起搏效应。本文表l ! f _ | ，体外肖肠起批i U 改善胃肠动力紊乱性疾病患者的临床症状 羽I 罚1 1 5 活动，为胃肠动力紊乱讹疾痫的治疗) r 刨了一一条新的途径，其优点在于：可 达到与药物相同的疗效或在某些方面超过了药物的作用，克服了药物的酬反应及手术 的创伤羊I ：1 交叉感染。能纠讵异常的胃肠电节律，对胃肠动力低下、亢进和返流有效。 起搏器体积袖珍化、使J ：随身携带，适宜家庭使刚或外出旅行备用。操作简便
10、、 安全可靠，无痛苦，深受患者欢迎。成本低廉、经济实用、疗程短。但鉴于此利，仪 器的临床应J I i J I 4n U 短，故刘远期疗效尚有待进一步观察。 二二、异常的胃电活动与胃肠动力 休表胃肠电图( E G G ) 是由表面电极从腹壁引 笫三军医人学坝L 研究生论文 导而记录的胃肠肌电信号，这是一种非侵入性的记录方法 6 9 y 与从体内胃粘膜或浆膜记 录的胃电频率有良好的一致性 7 5 - 7 8 能准确反映胃平滑肌的基本电节律，健康人胃电 节律为2 4 3 7c p m ， 3 7c p m 被视为胃电活动异常。可表现为：胃电 节律异常，包括胃动过速、胃动过缓、胃电节律紊乱盯8 4 们
11、；餐前胃电节律正常，餐后 呈现阵发性胃动过速、胃动过缓、胃电幅度低小，甚至呈现一条直线；餐前胃电幅度 较低或表现为一条直线，餐后胃电活动恢复正常；餐前、餐后胃电活动均发生异常， 但胃电频率较为稳定。胃肠电活动异常可导致胃一幽门十二指肠问协调运动功能紊乱， 胃收缩无力，胃运动消失，胃内容物潴留，胃排空延迟 4 5 , 4 7 , 8 0 - 8 6 e 三、胃起搏双向调节异常胃电节律机制本研究表明，胃起搏能使胃动过缓者的 胃电频率加快，能使胃动过速转为正常慢波节律，也能使紊乱的胃电节律恢复正常， 但对正常的胃电频率无明显影响。这提示胃起搏对异常的胃电节律有双向调节作用， 即胃电频率过高的起搏治疗
12、后会被抑制，胃电频率过低的治疗后能够增强，其机制可 能与胃起搏增强胃起搏点的兴奋性、抑制异位兴奋灶有关，但确切机制有待进一步研 究。另外，本研究还发现，虽然有的患者在起搏前并无明显的胃电节律异常，但自觉 症状严重，起搏后患者症状明显改善，提示胃起搏对此类患者的作用，不是通过改变 胃电活动，而可能是通过神经和胃肠激素等其他途径调节胃肠道的运动功能。 四、胃电频率与临床症状 本文发现，起搏治疗前有恶心、呕吐、嗳气等症状患 者在餐后的胃电频率有升高的倾向，提示恶心、呕吐与进餐后胃动力反应亢进有关， 胆碱能神经过度兴奋及胃肠内分泌失调可能是其发生的重要机制。起搏后这类患者餐 后的胃电频率有降低趋势尔后
13、恢复正常，这与有学者报道的健康人餐后正常的胃电活 动反应规律一致。般认为，锤后胃电频率与胃容受性舒张同步，这与衄管活性肠肽 ( V a s o a c t i v e i n t e s t i n a p o l y p e p t i d e ，V I P ) 的作用有关。餐后胃容受性舒张功能增强， 可能与起搏后患者餐后饱胀、早饱等症状的缓解有关 8 7 o 五、胃肠起搏的疗效与起搏基波的频率有关 根据患者的症状灵活地选择胃肠电 起搏的波形和参数，使其满足不同患者对胃肠起搏的需要。本研究表明，高频起搏组 采用1 2c p m 的电刺激基波频率和低频起搏组采用1 1I F ( i n t r
14、 i n s i cf r e q u e n c y ，I F ) 电 刺激基波频率相比在症状改善，体表胃电参数改善方面有一定差异。高频起搏组治疗 后“恶心、呕吐”的改善较低频起搏组更为明显( P O 0 5 ) ，而低频起搏组“早饱、 嗳气”的缓解则较高频起搏组更显著( P O 0 2 ) ，低频起搏组治疗后餐后的胃电频率 显著提高( P 0 0 5 ) ，提示胃肠起搏的疗效与电刺激基波的频率有定的关系。这一发现对 于指导临床对患者的个体化治疗，不无裨益。 六、胃肠起搏的可能机制 体外胃肠起搏的作用机制可能与植物神经系统、肠神 第三军医大学硕上研究生论文 经系统功能活动改变有关摊4 刳，或
15、通过作用于胆碱能中间神经元及肌间神经丛运动神 经元的5 一H T 4 受体，增加乙酰胆碱释放，加快慢波的传播；也可能与食管下端括约肌 和O d d i 括约肌压力降低噜8 9 或与纠正异常胃肠电节律，改善胃肠电活动参数有关， 尤其是镁后正常胃电节律百分比参数 9 2 9 3 但其具体机制有待进一步的研究。 体外胃肠起搏能改善胃肠动力紊乱性疾病患者的临床症状和胃电图参数，临床疗 效与起搏参数有关。是否有安慰剂效应，还有待于进一步观察。体外胃肠起搏可能成 为临床治疗胃肠动力紊乱性疾病的安全和有效的新途径之一。 塑三兰堡查兰堡堕塑圭鲨塞 全文总结 本研究根据胃肠起搏理论和计算机时空非线性模拟胃肠生物
16、电的原理，采用不同 频率的合成波，即由超低频类正弦基波及在其平台期或降支上叠加双极高频脉冲而合 成的“特殊波形”作为胃电刺激波形，并从胃体、胃窦在腹部体表的投影部位输入起 搏信号，间接驱动胃电节律，使胃肠起搏点产生“驱动一跟随一谐振效应”，即迫使胃肠 跟随正常的蠕动规律，达到恢复或改变胃肠功能活动，消除或减轻症状的目的。 动物试验研究表明：双侧迷走神经干切断术联合应用胰高血糖素可成功建立胃 动力紊乱或胃电节律紊乱的动物模型，可部分地模拟临床糖尿病胃瘫的特点，为临床 顽固性糖尿病胃轻瘫患者施行体外胃电起搏治疗奠定了实验基础； 选择适宜参数进 行体外胃起搏可双向调节异常胃电节律，完全诱发胃电慢波，改善胃肌电参数，纠正 药物导致的异常胃电
