右美托咪定輔助全身麻醉對心臟瓣膜置換術患者血流動力學和腦氧代謝及認知功能的影響

陳曉，張新新，于金貴，郭亞秋，趙曉莉

（1.山東大學齊魯醫院麻醉科，山東 濟南 250012；2.濟南市婦幼保健院麻醉科，山東 濟南 250012；3.濟南市中醫醫院麻醉科，山東 濟南 250012）

心臟瓣膜置換術是對機體內環境影響較大的一類外科手術，通常在體外循環及全身麻醉下進行[1]，長時間麻醉和體外循環會影響患者的腦功能及認知功能，因此，麻醉藥物的選擇十分重要。右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）是一種高選擇性的α2-腎上腺素受體激動劑，用于麻醉誘導前能發揮交感神經阻滯、鎮痛、鎮靜的作用，其原因可能是提前給藥具有協同作用，但目前關于右美托咪定輔助全身麻醉與腦代謝和認知功能關系的報道較少。基于此，本研究旨在探討右美托咪定輔助全身麻醉對心臟瓣膜置換術后患者血流動力學、腦氧代謝及認知功能的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取 2018 年 3 月至 2019 年 5 月于山東大學齊魯醫院擬行心臟瓣膜置換術的108例風濕性心臟病患者作為研究對象，采用隨機數字表法分為對照組與觀察組，每組54例。對照組男30例，女24例；年齡36～76歲，平均（65.56±9.75）歲；ASA分級：Ⅱ級36 例，Ⅲ級18 例；病變部位：二尖瓣16例，三尖瓣25 例，主動脈瓣膜13 例。觀察組男28例，女26 例；年齡39～75 歲，平均（64.60±9.61）歲；ASA分級：Ⅱ級38例，Ⅲ級16例；病變部位：二尖瓣15例，三尖瓣27例，主動脈瓣膜12例。兩組臨床資料比較差異無統計學意義，具有可比性。本研究經山東大學齊魯醫院醫院倫理委員會審核批準（批號：2017-KY-11-02）。所有患者均對本研究知情同意，并簽署知情同意書。納入標準：均符合風濕性心臟病診斷標準的患者，擬行開胸下心臟瓣膜置換術；年齡18～75 歲；美國麻醉醫師協會（American Society of Anesthesiologists，ASA）分級Ⅱ～Ⅲ級；中樞神經系統功能正常，既往無認知功能障礙或損傷。排除標準：既往有心肌梗死病史、心臟手術史；肝、腎等其他臟器功能異常；對本研究藥物過敏。

1.2 方法 所有患者術前均常規禁食禁飲，進入手術室后，面罩給氧，持續監測患者血壓、心率（heart rate，HR）等生命體征，記錄腦電雙頻指數（bispectral index，BIS）。行右側頸內靜脈逆行置管，直至血管的球部位置，以備采血。

對照組行上述操作后給予0.5 μg/kg 枸櫞酸舒芬太尼注射液（宜昌人福藥業有限責任公司，國藥準字 H20054171，規格：1 ml∶50 μg）、0.03 mg/kg 依托咪酯乳狀注射液（江蘇恩華藥業股份有限公司，國藥準字H20020511，規格：10 ml∶20 mg）、0.10 μg/kg羅庫溴銨注射液（浙江仙琚制藥股份有限公司：國藥準字H20093186，規格：5 ml∶50 mg）進行麻醉誘導，然后給予氣管插管進行機械通氣。麻醉維持采用丙泊酚注射液（廣東嘉博制藥有限公司，國藥準字H20133360，規格：50 ml∶500 mg）復合羅庫溴銨靜脈注射。丙泊酚初始劑量為4 mg/（kg·h），羅庫溴銨劑量為0.5 mg/（kg·h），術中調整劑量，維持BIS值在40～50。刺激性操作前，給予3.0 μg/kg舒芬太尼，靜脈注射。體外循環采用非搏動性灌注，灌注流量為2.5 L/（m2·min），所用預充液中晶體與膠體比例為3∶1，維持紅細胞壓積在18%～24%，體外循環后按同等比例以肝素（常州千紅生化制藥股份有限公司，國藥準字 H32022088，規格：2 ml∶125 00 單位）中和。

觀察組在對照組基礎上于麻醉誘導前將0.5 μg/kg右美托咪定（揚子江藥業集團有限公司，國藥準字H20183219，規格：2 ml∶0.2 mg）溶于50 ml 0.9%氯化鈉溶液，10 min內靜脈泵注完畢，麻醉誘導、麻醉維持等同對照組。

1.3 觀察指標 ①比較兩組手術時間、麻醉時間、體外循環維持時間。②比較兩組血流動力學指標：于麻醉誘導前（T0）、氣管插管前（T1）、氣管插管后 1 min（T2）、劈胸骨后 5 min（T3）、主動脈阻斷開放后10 min（T4）時點監測患者的血流動力學指標，包括收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、HR、血氧飽和度（blood oxygen saturation，SpO2）。③比較兩組血氣和腦代謝指標：于 T0、T1、T2、T3、T4時點采集血樣，并行快速血氣及腦氧代謝指標分析。按照Fick公式[2]，計算動脈-頸內靜脈血氧含量差（arterial-jugular venous oxygencontent difference，Da-jvO2）、腦氧攝取率（cerebral extraction rate of oxygen，CERO2）。Da-jvO2=動脈血氧含量（arterial oxygen content，CaO2）-靜脈血氧含量(jugular veinoxygen content，CjvO2）；CERO2=（CaO2-CjvO2）/CaO2×100%。④比較兩組認知功能簡易精神狀態評價量表（mini-mental state examination，MMSE）評分：于術前及術后 24、72 h，采用MMSE 評估患者的認知功能，滿分30 分，評分越高表示認知功能越好。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料以“”表示，多組比較采用單因素F分析，兩兩比較采用配對t檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組手術時間、麻醉時間、體外循環時間比較兩組手術時間、麻醉時間、體外循環時間比較差異均無統計學意義，見表1。

表1 兩組手術時間、麻醉時間、體外循環時間比較（，min）Table 1 Comparison of operation time,anesthesia time and cardiopulmonary bypass time bbetween the two groups(,min)

表1 兩組手術時間、麻醉時間、體外循環時間比較（，min）Table 1 Comparison of operation time,anesthesia time and cardiopulmonary bypass time bbetween the two groups(,min)

組別觀察組對照組t值P值例數54 54手術時間181.89±15.35 182.32±12.57 0.159 0.874麻醉時間235.91±16.82 244.03±15.51 1.644 0.103體外循環時間98.17±15.30 99.03±17.25 0.274 0.785

2.2 兩組不同時點血流動力學指標比較 T0時點，兩組SBP、DBP、HR、SpO2比較差異無統計學意義。T1時，兩組SBP、DBP、HR均低于T0時，對照組SpO2高于T0（P＜0.05）；T2時，觀察組HR低于T0時，對照組 HR 高于 T0時 ，且 兩組 SpO2均高于 T0時（P＜0.05）；T3時，兩組SBP、DBP、HR、SpO2均高于T0時（P＜0.05）；T4時，觀察組SBP、DBP、HR均低于T0時（P＜0.05），SpO2高于T0時（P＜0.05）；T4時，對照組SBP、SpO2高于T0時（P＜0.05），DBP 低于T0時（P＜0.05），HR 略低于T0時，但差異無統計學意義。T2、T4時，觀察組SBP、DBP、HR均低于對照組，且T3時，觀察組SBP、DBP均低于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組不同時點血流動力學指標比較（）Table 2 Comparison of hemodynamic indexes at different time points between the two groups()

表2 兩組不同時點血流動力學指標比較（）Table 2 Comparison of hemodynamic indexes at different time points between the two groups()

注：SBP，收縮壓；DBP，舒張壓；HR，心率；SpO2，血氧飽和度。與本組T0時點比較，aP＜0.05；與對照組同一時點比較，bP＜0.05

組別觀察組例數54時間對照組SpO2（%）92.58±4.85 93.05±4.76 98.25±2.35a 98.57±2.21a 97.98±2.37a 92.75±5.25 95.08±4.34a 96.68±2.65a 97.31±2.27a 96.61±1.98a 54 T0T1T2T3T4T0T1T2T3T4 SBP（mmHg）116.05±9.53 100.52±8.63a 119.04±9.05b 126.56±10.73ab 101.32±8.40ab 117.28±8.38 109.63±9.22a 123.47±11.96a 139.84±12.64a 121.17±10.97a DBP（mmHg）82.24±8.52 71.64±8.05a 85.09±9.64b 90.38±9.95ab 72.64±8.25ab 84.03±7.83 78.08±8.76a 94.87±8.45a 98.57±10.26a 80.15±7.96a HR（次/min）121.53±19.03 108.65±9.56a 112.87±8.35a 128.97±10.52a 106.95±8.31ab 119.82±17.95 111.29±10.54a 125.52±14.03a 132.85±11.76a 115.72±10.30

2.3 兩組血氣和腦氧代謝指標比較 T0時，兩組Da-jvO2、CERO2水平比較差異無統計學意義；T2、T3、T4時點，觀察組Da-jvO2、CERO2水平均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組血氣和腦氧代謝指標比較（）Table 3 Comparison of blood gas and cerebral oxygen metabolism indexes between the two groups()

表3 兩組血氣和腦氧代謝指標比較（）Table 3 Comparison of blood gas and cerebral oxygen metabolism indexes between the two groups()

注：Da-jvO2,動脈-頸內靜脈血氧含量差；CERO2，腦氧攝取率。與對照組同一時點比較，aP＜0.05

CERO2（%）39.52±5.35 33.15±4.26 30.55±4.37a 31.56±4.80a 33.16±4.41a 39.70±5.27 31.34±3.75 24.65±4.15 24.30±5.07 27.55±5.22組別觀察組例數54時間對照組54 T0T1T2T3T4T0T1T2T3T4 Da-jvO2（ml/L）58.17±6.35 45.60±6.45 42.32±5.47a 44.25±5.56a 46.17±5.36a 56.72±7.23 46.05±5.98 35.37±4.21 35.50±5.40 37.08±5.15

2.4 兩組不同時間MMSE 評分比較 術前，兩組MMSE 評分比較差異無統計學意義；術后24、72 h，對照組MMSE 評分均低于術前，差異有統計學意義（P＜0.05）；術后24、72 h，觀察組MMSE 評分與術前比較差異無統計學意義，但高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 兩組不同時間MMSE評分比較（，分）Table 4 Comparison of MMSE scores between the two groups at different times(,scores)

表4 兩組不同時間MMSE評分比較（，分）Table 4 Comparison of MMSE scores between the two groups at different times(,scores)

注：與本組術前比較，cP＜0.05

組別觀察組對照組t值P值術后72 h 29.57±0.39 25.02±0.85c 27.895 0.000例數54 54術前30.89±1.25 30.30±1.07 2.635 0.905術后24 h 28.11±1.85 23.53±1.59c 10.784 0.000

3 討論

自1953年發明人工心肺機以來，為開胸心內直視手術創造了條件[3]。但研究[4]發現，行冠狀且至術后2 個月其仍然維持在40%～50%。目前術后認知功能障礙發生機制尚不明確，有研究[5]認為可能與炎癥反應、腦代謝改變相關。右美托咪定是高選擇性的α2-腎上腺受體激動劑，分布于全身多個組織和器官，可調控腺苷酸環化酶及離子通道活性，進而調控內源性茶酚胺及去甲腎上腺素水平，達到鎮靜、鎮痛、抗焦慮及抑制交感神經興奮、穩定血流動力學及利尿的作用[6]。研究顯示，右美托咪定可抑制交感神經興奮性，對竇房結、房室結、節間束能產生抑制作用，從而穩定心率[7]。右美托咪定可有效保持患者術中血流動力學穩定，達到維持心率、血壓等生命體征穩定的效果[8]，此外，其對血壓的影響與其抑制中樞交感神經興奮及外周壓力感受器相關，且呈劑量相關[9]。另外，有研究顯示，右美托咪定可通過抑制炎癥介質分泌，保護肺臟組織，繼而恢復血氣[10]。Cheng 等[11]研究表明，先給予右美托咪定鎮靜后，再用1%利多卡因行氣道表面麻醉、經鼻插管，患者耐受性良好，血流動力學平穩。梅玫等[12]研究顯示，右美托咪定對心臟瓣膜置換術者血流動力學影響較小，且以0.5μg/kg維持時，血流動力學指標可維持在較小的波動范圍，且對心肌和腦有一定的保護作用。本研究結果顯示，T2、T4時，觀察組SBP、DBP、HR均低于對照組，且T3時，觀察組SBP、DBP均低于對照組（P＜0.05），與以上研究結論一致。

心臟瓣膜置換術麻醉過程可導致腦血管損傷，增加患者術后神經心理并發癥發生率，其主要機制可能為體外循環降溫復溫的過程中，患者腦氧供需失衡，引起血腦屏障通透性上升，并導致缺血再灌注損傷[13]。Da-jvO2和CERO2水平可作為反映腦耗氧量及腦血流的對應關系的良好指標。研究顯示，體循環期間患者的體溫是影響CERO2水平的重要因素[14]。在體外循環低溫期，隨著溫度下降，Da-jvO2和CERO2水平逐漸下降，復溫期則相反。本研究結果顯示，T2、T3、T4時點，觀察組Da-jvO2、CERO2水平均高于對照組，但較T0時仍下降，說明右美托咪定在維持患者體溫等生命體征相對穩定的情況下，能減少因體循環期間體溫下降造成的Da-jvO2、CERO2水平下降幅度，與薛國劍等[15]研究結論一致。

腦氧供需失衡引發的腦血管損傷可能與炎癥因子有關，如IL-6 水平的異常升高，可能影響中樞神經系統細胞生長和分化，TNF-α 可通過影響突觸可塑性和神經元的生長和分化，而影響患者的學習和記憶能力[12]。現有研究已證實，右美托咪定具有明確的抗炎作用，可降低黏附分子和髓過氧化物酶的表達，催化氯離子和過氧化氫反應生出次氯酸，抑制中性粒細胞和TNF-α 表達及巨噬細胞和中性粒細胞相關的炎癥反應[16]；激活膽堿能抗炎通路，抑制交感興奮，激活中樞α2-腎上腺素能受體，改善炎癥因子水平[17]。另外，右美托咪定是中樞神經系統中孤束核突觸后的α2-受體的選擇性激動劑，可有效抑制位于脊髓前觸角的交感神經系統的神經細胞產生神經沖動[18]。本研究結果顯示，觀察組術后24、72 h 的MMSE 評分顯著高于對照組（P＜0.05），提示右美托咪定可顯著改善心臟瓣膜置換術患者的認知功能，與梅玫等[12-15]等研究結果基本一致。

綜上所述，右美托咪定輔助全身麻醉在心臟瓣膜置換術中麻醉效果良好，可維持患者圍術期血流動力學指標穩定，保護患者腦功能，減少認知功能損傷。