氧化亞氮對(duì)HIFU治療患者FHb及ICAM-1含量的影響

陳 佳，但 伶，田澤丹，黃 燕，周 瑜，張昭莉

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院麻醉科400000；2.重慶市腫瘤研究所護(hù)理部400030）

高強(qiáng)度聚集超聲（HIFU）治療，是近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用的局部無(wú)侵入式治療技術(shù)之一，其主要作用機(jī)制除熱效應(yīng)外，還有機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)?？栈?yīng)為HIFU治療中重要的作用機(jī)制之一，國(guó)內(nèi)外大量研究表明［1-2］，加入微氣泡，可增強(qiáng)超聲空化作用，導(dǎo)致機(jī)體損傷加重，發(fā)生溶血、出血、炎性反應(yīng)、微血管通透性增加等。關(guān)于在HIFU治療患者中使用N 2 O麻醉是否會(huì)增強(qiáng)超聲透光區(qū)域的組織損傷，國(guó)內(nèi)外目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)觀察、比對(duì)HIFU治療患者術(shù)中腹壁厚度、血清中游離血紅蛋白（FHb）、細(xì)胞黏附分子1（ICAM-1）含量的影響，探討N2O的使用是否加重了組織損傷，及其與超聲空化作用的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取50例2012年2～6月本院HIFU腫瘤中心治療的原發(fā)性肝癌患者。所有患者ASA分級(jí)均為Ⅰ～Ⅱ級(jí)。本次試驗(yàn)經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)科研倫理學(xué)會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 分組與治療 將患者分為對(duì)照組（C組）、試驗(yàn)組（N組），每組25例。C 組男20例，女5例；平均年齡（51±12）歲；體質(zhì)量（61±4）kg。N組男18例，女7例，平均年齡（53±9）歲；體質(zhì)量（59±5）kg。兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。C組采用全憑靜脈麻醉方式，麻醉誘導(dǎo)：咪達(dá)唑侖0.1 mg／kg，丙泊酚2 mg／kg，維庫(kù)溴銨0.1 mg／kg，芬太尼3μg／kg。麻醉維持：丙泊酚5 mg·kg-1·h-1，維庫(kù)溴銨0.08mg ·kg-1 ·h-1，瑞芬太尼10μg ·kg-1·h-1。N組麻醉誘導(dǎo)同C 組，麻醉維持則在C組基礎(chǔ)上加入N2O，以1∶1比值吸入。呼吸參數(shù)：新鮮氣體總流量3 L／min，潮氣量8 m L／kg，呼吸頻率12 次／min，吸呼比2∶1。

1.2.2 標(biāo)本采集 患者入室后，常規(guī)監(jiān)測(cè)生命體征，建立靜脈通道。分別于麻醉前（T1）、手術(shù)前（T2）、術(shù)中第1 小時(shí)（T3）、第2 小時(shí)（T4）、第3小時(shí)（T5），及術(shù)后24 h（T6）抽取橈動(dòng)脈血，送實(shí)驗(yàn)室離心，轉(zhuǎn)速3000 r／min，15 min，取上層血清0.5 m L，按試劑盒說(shuō)明書(shū)要求保存。

1.2.3 標(biāo)本測(cè)量 （1）HIFU治療儀超聲顯像系統(tǒng)：記錄術(shù)前、術(shù)后腹壁皮膚厚度。（2）血清中FHb 含量的測(cè)定：試劑盒購(gòu)自南京建成生物科技研究所。檢測(cè)采用類過(guò)氧化物酶反應(yīng)法，利用FHb 中亞鐵血紅素具有類過(guò)氧化物酶活性，催化過(guò)氧化氫釋放新生態(tài)氧使酚、4-氨基安替比林顯色的原理，將血清樣本制備成待測(cè)樣本溶液。在分光光度儀（Multiskan Go，Thermo Scientific 公司）510 nm，光徑1 cm處比 色，使 用空白管（蒸餾水）調(diào)零，測(cè)定樣品管吸光度，按公式計(jì)算出血清中FHb 含量。（3）血清中ICAM-1 含量的測(cè)定：檢測(cè)采用雙抗體夾心ELISA法，試劑盒購(gòu)自欣博盛生物科技有限公司，按試劑盒說(shuō)明書(shū)操作步驟，用酶標(biāo)儀（DU730 型，Beckman Coulter 公司）在450 nm處測(cè)出樣品孔血清光密度（OD）值，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)孔、空白孔的對(duì)照，求出血清中ICAM-1 含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有計(jì)量資料用±s表示。兩組數(shù)據(jù)組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)資料t檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù) 患者的手術(shù)時(shí)間、超聲治療頻率、超聲治療功率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

表1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

組別 手術(shù)時(shí)間（min） 治療頻率（Hz） 治療功率（W）C 組178±161336±10 N組182±181330±13

2.2 治療透光區(qū)域皮膚厚度 手術(shù)后N組腹壁厚度增厚程度較C 組明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 手術(shù)開(kāi)始前與結(jié)束時(shí)患者腹壁厚度值比較（±s，cm）

表2 手術(shù)開(kāi)始前與結(jié)束時(shí)患者腹壁厚度值比較（±s，cm）

a：P＜0.05，與術(shù)前比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 手術(shù)前 手術(shù)后C 組 12.3±0.713.8±0.9 a ab N組 12.0±0.716.9±1.75

2.3 FHb、ICAM-1 含量變化T1、T2時(shí)間點(diǎn)FHb、ICAM-1含量比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。T3、T4、T5時(shí)間點(diǎn)，C 組和N組FHb 及ICAM-1 含量與前一時(shí)間點(diǎn)比較均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；同一時(shí)間點(diǎn)，N組FHb 及ICAM-1 含量升高程度較C組明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），隨N2O麻醉時(shí)間延長(zhǎng)，N組升高程度較C 組愈加明顯。T6時(shí)間點(diǎn)，F(xiàn)Hb及ICAM-1含量與術(shù)前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表3、4。

表3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)FHb 含量變化（±s，mg／L）

表3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)FHb 含量變化（±s，mg／L）

a：P＜0.05，與前一時(shí)間點(diǎn)比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 T1 T2 T3 T4 T5 T 6 C 組 32.10±10.1232.44±10.4434.81±10.91a 39.09±11.88a 43.15±13.72a 32.22±9.72 N組 33.01±12.3632.78±12.7852.72±22.94ab 70.15±31.67ab 98.97±44.18ab 33.28±12.91

表4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)ICAM-1 含量變化（±s，ng／m L）

表4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)ICAM-1 含量變化（±s，ng／m L）

a：P＜0.05，與前一時(shí)間點(diǎn)比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 T1 T2 T3 T4 T5 T 6 C 組 512.62±53.14523.16±55.21557.15±62.32a 578.27±67.23a 592.16±76.40a 520.42±54.13 N組 520.72±53.20526.21±56.42596.83±76.14ab 760.65±111.33ab 959.62±137.62ab 529.22±57.41

3 討 論

3.1 N2O對(duì)H I FU治療患者FHb 含量的影響 紅細(xì)胞在機(jī)械性損傷、溫度變化等條件下受損，紅細(xì)胞內(nèi)的Hb 被釋放到血清中，引起血清FHb 含量增加。因此，檢測(cè)血清FHb 含量，是判斷紅細(xì)胞是否受損的金標(biāo)準(zhǔn)，其含量的變化表明機(jī)體內(nèi)紅細(xì)胞被破壞的嚴(yán)重程度［3］。大量紅細(xì)胞被破壞導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生急性溶血反應(yīng)。由表3 可知，在手術(shù)開(kāi)始1h 后，隨HIFU手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)，兩組血清FHb 含量呈進(jìn)行性增加（P＜0.05）；表明HIFU手術(shù)的進(jìn)行導(dǎo)致紅細(xì)胞受到破壞；在T3、T4、T5時(shí)間點(diǎn)兩組比較，N組血清中F H b含量較C組明顯增加（P＜0.05）；提示在HIFU手術(shù)過(guò)程中加入N2O，使紅細(xì)胞受破壞程度更為嚴(yán)重，機(jī)體發(fā)生了愈加明顯的溶血反應(yīng)。分析其原因，可能是N2O作為氣體進(jìn)入機(jī)體內(nèi)，引起微氣泡數(shù)量增多。有報(bào)道指出［4-5］，在HIFU的照射下，超聲微氣泡可降低超聲輻照區(qū)域的空化閾值，增強(qiáng)超聲空化效應(yīng)，從而加重對(duì)組織細(xì)胞的損傷性生物學(xué)效應(yīng)。其作用機(jī)制如下，（1）機(jī)械損傷［6］：大量微氣泡內(nèi)爆產(chǎn)生高速微射流及沖擊波，可導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生變形、破裂。（2）熱損傷［7］：增強(qiáng)超聲空化效應(yīng)中的熱聚集，使相鄰細(xì)胞迅速升溫，當(dāng)集聚的溫度超過(guò)其正常生理范圍時(shí)，使細(xì)胞在高溫下變性、壞死。（3）自由基損傷：超聲空化效應(yīng)的增強(qiáng)，能導(dǎo)致血液中的水分子產(chǎn)生氧自由基和羥自由基［8］，多項(xiàng)研究表明，自由基可從多個(gè)方面對(duì)組織及細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用［9］。

3.2 N2O對(duì)H I FU治療患者ICAM-1 含量的影響ICAM-1是血管內(nèi)皮細(xì)胞上主要黏附分子之一，有研究表明，ICAM-1含量升高與血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷程度呈正相關(guān)，是血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的特異性標(biāo)志［10-11］。由表4 可見(jiàn)，在手術(shù)開(kāi)始1h 后，隨HIFU手術(shù)的進(jìn)行，兩組血清ICAM-1含量增多，提示HIFU手術(shù)造成血管內(nèi)皮細(xì)胞受損；在T3、T4、T5時(shí)間點(diǎn)兩組相比較，血清ICAM-1 含量N組較C組明顯增多（P＜0.05），提示在HIFU手術(shù)中使用N 2 O麻醉，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損程度更為嚴(yán)重。作者認(rèn)為，其可能與前述紅細(xì)胞損傷加重的原因相同，即加入N2O引起微氣泡數(shù)量增多，空化效應(yīng)增強(qiáng)，從而通過(guò)機(jī)械損傷、熱損傷、自由基損傷等導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重。

本研究觀察到在HIFU治療過(guò)程中，使用N 2 O麻醉的患者在治療結(jié)束后超聲透光區(qū)域的皮膚，較未使用N2O麻醉者明顯腫脹，這可能與微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)，微血管壁內(nèi)皮細(xì)胞受損導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙增寬，從而引起微血管通透性增加。凌智瑜等［12］對(duì)組織中超聲輻照微氣泡進(jìn)行研究，在電鏡下看到，其增強(qiáng)的空化效應(yīng)使血管內(nèi)皮細(xì)胞受損、間隙增寬，從而導(dǎo)致血管內(nèi)物質(zhì)滲入組織中，這可能是機(jī)體組織水腫加重的原因之一。

綜上所述，在HIFU治療患者麻醉過(guò)程中加入N2O，導(dǎo)致機(jī)體損傷加重，引起FHb 及ICAM-1含量增加，可能是由于N2O引起微氣泡的增加，增強(qiáng)了超聲空化效應(yīng)所致。當(dāng)然，其發(fā)生機(jī)制有待于進(jìn)一步研究論證，但本試驗(yàn)可為麻醉醫(yī)師在HIFU手術(shù)中選擇麻醉方案提供參考，同時(shí)也對(duì)超聲空化效應(yīng)以及超聲微泡造影劑的研究起到提示作用。

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