右美托咪啶對行膝關節(jié)置換術的患者肺保護作用的研究

黃培龍 劉琳琳 陳宇 許笑彬 呂浩

右美托咪啶對行膝關節(jié)置換術的患者肺保護作用的研究

黃培龍 劉琳琳 陳宇 許笑彬 呂浩

目的 探討右美托咪定對膝關節(jié)置換術患者的肺保護作用及相關機制。方法 選擇擇期行單膝關節(jié)置換術患者40例，隨機分為兩組：右美托咪定組(D組)和對照組(C組)，每組各20例。D組麻醉誘導后采用右美托咪定0.7 μg/(kg·min)維持麻醉，C組泵入等量的生理鹽水，兩組均采用同樣藥物進行靜吸復合麻醉。分別于麻醉誘導后5 min(T0)、手術開始時(T1)、骨水泥置入后5 min(T2)、手術結(jié)束即刻(T3)、手術拔管后15 min(T4)五個時間點采集兩組患者動脈血及外周靜脈血，進行動脈血氣分析及測定靜脈血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10水平；記錄各時間點患者的潮氣量(VT)、氣道壓的最大值(Pmax)和最小值(Pmin)，計算肺泡氧合指數(shù)(OI)和肺順應性(CL)。結(jié)果 T2～T4時刻，D組TNF-α、IL-6和IL-8水平均明顯低于C組(P＜0.05)，而IL-10明顯高于C組(P＜0.05)；兩組患者肺泡氧合指數(shù)(OI)T2～T4時刻較T0時增高(P＜0.05)，D組明顯高于C組(P＜0.05)。T2～T4時兩組肺順應性(CL)低于T0時點，且D組明顯高于C組(P＜0.05)。結(jié)論 右美托咪啶能抑制炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-8的表達，并能促進抗炎因子IL-10的釋放，提高患者的肺順應性，減輕膝關節(jié)置換手術給患者造成的肺損傷，具有肺保護作用。

右美托咪啶；膝關節(jié)置換術；肺栓塞；肺保護

肺功能損傷是膝關節(jié)置換手術圍手術期最易發(fā)生的并發(fā)癥之一。根據(jù)文獻報道[1-2]，膝關節(jié)置換術后肺損傷發(fā)生概率在25%～42%，主要與操作者技術相關，但其中發(fā)生致死性肺栓塞的概率僅為0.05%，其他微小的肺栓塞主要表現(xiàn)為低氧血癥及肺炎癥反應。因此，對于膝關節(jié)置換術患者手術中的肺保護十分重要。目前國內(nèi)外的研究表明[3]，右美托咪啶對于急性肺損傷具有良好的肺保護作用，但對于膝關節(jié)置換手術圍術期肺保護尚缺乏研究。本文旨在研究右美托咪定對膝關節(jié)置換術患者的肺保護作用及機關機制。

1 對象與方法

本研究已經(jīng)海軍總醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準，患者或家屬均簽署知情同意書。

1.1 對象 隨機選擇2014-06—2016-06在我院全麻下行膝關節(jié)置換手術患者40例，其中男23例，女17例。ASA分級Ⅰ～Ⅱ級，年齡54～79歲，平均年齡為72.6歲，排除有嚴重的心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、肝腎功能障礙者，有糖尿病及免疫疾病史者。采用隨機數(shù)字表法將所有患者分為兩組(D組和C組），每組各20人。D組患者平均年齡為(71.5±11.9)歲，平均體質(zhì)量為(62.1±3.2)kg，平均身高為(169.0±5.2)cm，平均手術時間為(132.3±9.2)min；C組患者平均年齡為(74.9±9.7)歲，平均體質(zhì)量為(63.0±5.1)kg，平均身高為(167.6±5.8)cm，平均手術時間為(138.3±7.4)min。兩組患者在年齡、性別構(gòu)成比、體質(zhì)量、身高、ASA分級、手術時間等方面差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 麻醉前準備 入室后開放外周靜脈，按4 mL/(kg·min)的速率于外周靜脈通路輸注復方氯化鈉溶液。入室后常規(guī)監(jiān)測心電圖、心率、血壓、脈搏氧飽和度、呼吸末二氧化碳分壓及BIS值。

1.2.2 麻醉誘導 給予咪唑安定0.05 mg/kg，依托咪酯0.2 mg/kg，芬太尼3 μg/kg，愛可松0.6 mg/kg，靜脈快速誘導行氣管內(nèi)插管，容量控制模式。呼吸參數(shù)：潮氣量8 mL/kg，呼吸頻率10～14次/min，維持呼氣末二氧化碳分壓在35～40 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)，氧流量設定為1 L/min。

1.2.3 麻醉維持 D組麻醉誘導后采用右美托咪定0.7 μg/(kg·h)維持麻醉，C組泵入等量的生理鹽水。其余維持藥物兩組相同，即吸入1%七氟醚，微量輸注泵持續(xù)靜脈輸注異丙酚50～100 μg/(kg·min)，瑞芬太尼0.1～0.2 μg/(kg·min)維持麻醉。輸注速度根據(jù)BIS監(jiān)測值進行調(diào)控，維持BIS值在40～60。

1.3 觀察指標 兩組分別于麻醉誘導后5 min(T0)、手術開始(T1)、骨水泥置入后5 min(T2)、手術結(jié)束(T3)、手術拔管后15 min(T4)5個時間點采集患者外周靜脈血，進行動脈血氣分析及測定靜脈血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10水平；記錄各時間點患者的潮氣量(VT)、氣道壓的最大值(Pmax)和最小值(Pmin)，計算肺泡氧合指數(shù)(oxygenation index，OI)和肺順應性(lung compliance，CL)。氧合指數(shù)(OI)和肺順 應 性 (CL)計 算 方 法 為 ：PaO2＝[(Pb-PH2O)×FiO2-PaO2-PaCO2]/PaO2，P(A-aDO2)為肺泡-動脈血氧分壓差，Pb為大氣壓，標準狀態(tài)下為760 mmHg，P為室溫下飽和水蒸氣壓，標準狀態(tài)下為47 mmHg；OI＝PaO2/FiO2；CL＝VT/(Pmax－Pmin)。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)，計量資料以(±s)表示，組內(nèi)、組間比較采用獨立樣本的t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

與T0時刻相比較，T2～T4時刻，兩組患者TNF-α、IL-6、IL-8均升高(P＜0.05)，而IL-10水平均 低 于T0時 刻 ；組 間 比 較 ，T2～T4時 刻 ，D組TNF-α、IL-6和IL-8水平均明顯低于C組(P＜0.05)，而IL-10明顯高于C組(P＜0.05)；兩組患者OI值低于T0時點(P＜0.05)，且D組明顯高于C組(P＜0.05)；T2～T4時兩組CL值低于T0時點，且D組明顯高于C組(P＜0.05，表1)。

表1 兩組患者不同時點TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、OI和CL的比較(±s)

表1 兩組患者不同時點TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、OI和CL的比較(±s)

注：與和T1時刻比較，*P＜0.05；與C組比較，#P＜0.05

指標 組別 T0 T1 T2 T3 T4TNF-α(μg/L) D組 13.3±1.9 14.0±2.2 29.2±4.5*# 30.9±3.3*# 40.1±3.7*#C組 12.7±1.4 13.9±3.1 35.7±8.2* 47.2±7.6* 48.8±6.9*IL-6(μg/L) D組 14.1±2.2 17.5±4.5 36.7±9.7*# 42.9±10.3*# 45.6±9.4*#C組 15.3±3.1 16.2±4.0 52.2±8.4* 59.9±11.2* 58.6±12.1*IL-8(μg/L) D組 15.9±4.3 20.1±3.9 42.5±10.1*# 56.2±9.1*# 55.4±10.1*#C組 16.5±4.9 19.6±6.6 82.8±14.3* 99.2±13.9* 97.8±9.1*IL-10(μg/L) D組 27.8±3.3 22.5±5.4 19.6±2.2*# 18.5±3.9*# 15.6±2.0*#C組 25.9±3.4 21.7±3.7 14.1±3.3* 11.7±2.1* 10.2±2.9*OI(mmHg) D組 459.6±22.1 446.7±23.4 432.5±28.1# 457.6±15.9# 432.2±23.1#C組 453.7±18.9 439.8±30.1 405.1±13.2* 398.7±12.9* 399.5±20.1*CL(mL/cmH2O) D組 11.9±1.7 10.2±3.3 10.7±3.9# 9.7±2.7# 9.5±2.1#C組 11.2±2.2 10.3±2.2 6.8±2.7* 5.5±3.2* 5.9±3.3*

3 討論

膝關節(jié)置換術術后患者易并發(fā)肺功能損傷，嚴重的時候可并發(fā)肺栓塞造成患者死亡。其原因可能是術中操作造成下肢扭動，加之長時間使用止血帶導致血液停滯，再加上手術刺激導致血管內(nèi)皮損傷，使得下肢血栓栓子脫落的概率大大增加。此外，對肺損傷的肺組織進行HE染色發(fā)現(xiàn)，肺小血管中可見脂肪栓塞和白細胞栓子。由于骨髓腔內(nèi)存在大量脂肪組織，在膝關節(jié)置換術中的各種操作，不可避免地使脂肪組織在插入髓內(nèi)定位桿瞬間被擠入靜脈血，產(chǎn)生脂肪栓子。由于止血帶作用，小栓子在術中被局限于下肢，釋放止血帶后，短期內(nèi)大量脂肪栓子由下肢靜脈進入肺臟，從而產(chǎn)生肺功能損傷，嚴重的易發(fā)生脂肪栓塞危及生命[4-5]。因此，肺功能保護一直是膝關節(jié)置換圍手術期研究的熱點。

右美托咪定是新型的α2受體激動劑，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等作用，因其具有清醒鎮(zhèn)靜作用、對呼吸影響較小等優(yōu)勢，已被廣泛應用。研究發(fā)現(xiàn)，右美托咪定在臨床圍手術期對心、腦、肺具有保護作用。吳述軒等[6]通過動物實驗證明右美托咪定對大鼠胸部撞擊性肺損傷具有保護效應，李杰等[7]通過動物實驗證明右美托咪定對肺巨噬細胞炎性損傷具有保護效應。但右美托咪啶對膝關節(jié)置換術造成的肺功能損傷是否有保護作用，目前尚缺乏相關研究。

相關文獻表明[8-9]，肺損傷期間肺泡巨噬細胞及中性粒細胞數(shù)量增加，并釋放大量的趨化因子和細胞因子如TNF-α、IL-6和IL-8等，加重肺組織的炎性反應，而IL-10是一種免疫調(diào)節(jié)因子，能抑制炎性細胞的激活、遷移和黏附；抑制炎癥因子的合成與釋放，并且能夠抑制單核巨噬細胞的增殖、活化和對炎癥因子的合成與分泌的抑制，被認為是一種理想的抗炎因子。根據(jù)本研究結(jié)果，D組TNF-α、IL-6和IL-8水平均明顯低于C組(P＜0.05)，而IL-10明顯高于C組，表明應用右美托咪啶可以明顯地減少患者圍手術期炎癥因子的釋放，并減少對抗炎因子的抑制，這便為保護肺功能提供了基礎理論依據(jù)。而術中患者兩組患者肺泡氧合指數(shù)(OI)及肺順應性(CL)在T2-T4時刻D組均明顯高于C組，也說明右美托咪啶對肺功能在臨床實踐應用中具有肺保護作用。但其具體機制尚待進一步研究，可能與右美托咪定通過抗交感神經(jīng)、抑制氧化應激及炎性反應等多途徑對肺損傷具有保護作用[10]。

綜上所述，右美托咪啶能抑制炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-8的表達，并能促進抗炎因子IL-10的釋放，提高患者的肺順應性，減輕膝關節(jié)置換手術給患者造成的肺損傷，具有肺保護作用。

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Objective To investigate the lung protective effect of Dexmedetomidine in sufferers with knee joint replacement surgery.Methods 40 sufferers undergoing time-elective single knee joint replacement surgery were studied and randomly divided into two groups：Dexmedetomidine group(Group D)and control group(Group C)，with 20 cases in each group.After anesthesia induction，Group D were given Dexmedetomidine(0.7 μg/kg·min)for anesthesia maintenance，while Group C were given equal normal saline.Both groups had intravenous inhalational anesthesia.The arterial blood and peripheral venous blood of the sufferers in both groups were collected at the five following time points：5 minutes instantly after anesthesia induction(T0)，operation beginning time(T1)，5 min after bone cement placement(T2)and time instantly after operation(T3)and 15 min after extubation(T4)，then the arterial blood gas analysis was performed，and TNF-α，IL-6，IL-8，and IL-10 of venous serum were measured.VT，Pmaxand Pminof all sufferers at each time point were recorded，then the oxygenation index(OI)of pulmonary alveoli and compliance of lung(CL)were calculated.Results At T2to T4，Group D had lower TNF-α，IL-6 and IL-8 levels(P＜0.05)and higher IL-10(P＜0.05)than Group C.Compared to T0，OI in both groups got higher at T2-T4(P＜0.05)，and OI of Group D was higher than Group C(P＜0.05).CL in both groups got lower at T2-T4than at T0，and CL of Group D was higher than Group C(P＜0.05).Conclusion Dexmedetomidine can restrain the expression of inflammatory factors of TNF-α，IL-6 and IL-8，promote the expression of anti-inflammatory factor of IL-10，and improve lung compliance of the sufferers.Dexmedetomidine can relieve lung injuries in sufferers with knee joint replacement surgery，bearing lung protective effect.

Dexmedetomidine；Knee joint replacement sugery；Pulmonary embolism；Lung protection

2017-02-16)

1005-619X(2017)05-0515-03

10.13517/j.cnki.ccm.2017.05.029

100022 北京朝陽中西醫(yī)結(jié)合急診搶救中心麻醉科(黃培龍，許笑彬)；461000 河南省許昌市婦幼保健院麻醉科(劉琳琳)；100048 海軍總醫(yī)院麻醉科(陳宇，呂浩)