七氟醚對心臟瓣膜置換術患者氧化應激及肺損傷的影響研究

王海振 柯少凡 賈佳 劉洋

心臟瓣膜置換術患者術后死亡發生的主要原因是急性心肺功能損傷[1]。其中肺功能不全患者可出現血氧飽和度降低、低氧分壓降低和全身缺氧等臨床癥狀，進一步引起患者心律失常、心功能衰竭等癥狀[2]。導致上述癥狀出現的原因與患者的氧化應激反應、炎癥反應等密切相關。同時，患者術后需要長期應用輔助醫療相關器材進行輔助呼吸，但介入材料的使用會在一定程度上增加患者呼吸道受損和感染的風險，導致死亡率上升[3]。因此，臨床上針對心臟瓣膜置換術患者術后的氧化應激反應、炎癥反應及肺損傷的相關研究具有重要的臨床意義。已有臨床報道結果證實：七氟醚等相關揮發性麻醉劑能夠對患者的臟器產生一定的保護作用[4-6]。鑒于此，為進一步探討七氟醚對心臟瓣膜置換術患者氧化應激及肺損傷的影響，本文選取2018年10月-2020年12月廈門大學附屬第一醫院心臟外科臨床收治的心臟瓣膜置換術患者88例為研究對象，針對患者麻醉藥用量情況進行了分組比較研究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年10月-2020年12月本院心臟外科臨床收治的心臟瓣膜置換術患者88例。納入標準：（1）年齡30～65歲；（2）體重50～80 kg；（3）身高150～180 cm；（4）均符合心臟瓣膜置換術臨床指征。排除標準：（1）有心臟手術史；（2）肝腎功能不全；（3）有哮喘病史；（4）相關藥物過敏。其中男48例，女40例；年齡34～60歲，平均（46.35±5.16）歲；平均體重指數（23.42±3.12）kg/m2；平均左室射血分數（53.16±8.16）%；按照ASA分級，其中Ⅱ級44例，Ⅲ級44例。按隨機數字表法將患者分為研究組和對照組，每組44例。研究組中男25例，女19例；年齡34～60歲，平均（46.39±5.10）歲；平均體重指數（23.49±3.18）kg/m2；平均左室射血分數（53.19±8.19）%；按照ASA分級Ⅱ級21例，Ⅲ級23例。對照組中男23例，女21例；年齡34～60歲，平均（46.31±5.19）歲；平均體重指數（23.41±3.05）kg/m2；平均左室射血分數（53.11±8.11）%；按照ASA分級Ⅱ級23例，Ⅲ級21例。兩組的一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究方案經醫院倫理委員會批準同意，患者或其家屬均簽署了知情同意書。

1.2 方法

全部患者均于手術前30 min時給予肌肉注射鹽酸戊乙奎醚注射液（商品名：長托寧，生產廠家：錦州奧鴻藥業有限責任公司，國藥準字H20051948）1 mg/kg+鹽酸嗎啡注射液（生產廠家：東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司，國藥準字H21021995）0.2 mg/kg。然后將患者送入手術室，并對其心電圖、脈搏血氧飽和度、有創橈動脈壓、腦電雙頻指數（BIS）等實施監控。

兩組均采用咪達唑侖（江蘇恩華藥業股份有限公司，國藥準字H10980026）0.2 mg/kg+依托咪酯注射液（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，國藥準字H32022379）0.3 mg/kg+枸櫞酸芬太尼注射液（江蘇恩華藥業股份有限公司，國藥準字H20113508）6 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 H20123188）0.6～1.2 mg/kg進行麻醉誘導，并給予患者進行插管機械通氣，將其潮氣量控制在10 ml/kg，呼吸頻率保持在10～14次/min。對患者右頸內進行靜脈穿刺，對其中心靜脈壓進行檢測。

對照組給予麻醉誘導30 min后，采用靜脈泵入的方式對患者進行維持麻醉，采用的藥物為咪達唑侖（0.1 mg/kg）和芬太尼 [6～10 μg/（kg·h）]，維持麻醉一直持續到體外循環開始。研究組于麻醉誘導30 min后給予1%的七氟醚（江蘇盛迪醫藥有限公司，國藥準字H20040771）持續吸入進行維持麻醉，在患者吸入七氟醚的同時采用靜脈泵入芬太尼（6 μg/kg），麻醉維持至體外循環開始。兩組在體外循環停機后，給予患者咪達唑侖（0.1 mg/kg）、芬太尼（6 μg/kg）維持麻醉，同時給予患者羅庫溴銨（0.15 mg/kg）維持肌松，并采用BIS對患者的麻醉深度進行監測。患者手術結束后均送至ICU，維持機械通氣。

1.3 觀察指標及評價標準

對兩組不同時點的炎癥因子指標、血流動力學指標、氧化應激指標和血氣指標進行觀察和比較。（1）炎癥因子指標，分別于麻醉誘導前（T0）、誘導后 10 min（T1）、復溫至 36 ℃時（T2）、體外循環（CPB）停機 1 h（T3）、術畢（T4）及術后 24 h（T5）時抽取患者頸內靜脈血，采用酶聯免疫吸附（ELISA）法檢測血清腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）和白細胞介素-8（IL-8）的水平。（2）血流動力學指標，分別于麻醉誘導前10 min（T0）、切皮時（T1）、劈胸骨時（T2）、CPB后 10 min（T3）、復溫至 36 ℃時（T4）、CPB 停機1 h（T5）、術畢（T6）時測定患者的平均動脈壓（MAP）、心率（HR）、中心靜脈壓（CVP）。（3）氧化應激指標，分別于麻醉誘導前（T0）、主動脈阻斷即刻（T1）、主動脈開放即刻（T2）、主動脈開放后 30 min（T3）、主動脈開放后 6 h（T4）、主動脈開放后12 h（T5）時測定患者血漿超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）的水平。（4）血氣指標，分別于體外循環前和體外循環后2 h測定患者的動脈氧分壓（PaO2）、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）。

1.4 統計學處理

對所得數據用SPSS 25.0進行統計處理，計量資料以（±s）表示，采用t檢驗，計數資料以率（%）表示，采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組不同時點炎癥因子指標比較

T2、T3、T4、T5時，兩組TNF-α、IL-6和IL-8等各項炎癥因子指標均高于T0時的指標水平，但研究組低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組不同時點炎癥因子指標比較[pg/ml，（±s）]

表1 兩組不同時點炎癥因子指標比較[pg/ml，（±s）]

組別TNF-α T0 T1 T2 T3 T4 T5對照組（n=44） 18.24±7.61 22.12±8.31 45.31±14.72* 75.21±18.91* 86.71±22.15* 63.72±16.34*研究組（n=44） 19.41±7.92 21.71±7.32 37.82±11.54* 54.71±13.26* 65.34±15.45* 43.15±12.35*t值 0.727 0.246 2.656 5.888 5.249 6.662 P 值 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.01 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表1（續）

表1（續）

2.2 兩組不同時點的血流動力學指標比較

T1、T2、T3、T4、T5、T6時，研究組的MAP和CVP均高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；T1、T2、T3時，研究組的HR低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。對照組 T1、T2、T3、T4、T5、T6時的MAP水平均低于T0時，差異均有統計學意義（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4、T5、T6時兩組的HR均高于T0時的指標水平，差異均有統計學意義（P＜0.05）；對照組T2、T3、T4、T5、T6時 的 CVP水平均低于 T0時，研究組 T1、T2、T3、T4、T5、T6時的CVP水平均高于T0時，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組不同時點的血流動力學指標比較（±s）

表2 兩組不同時點的血流動力學指標比較（±s）

組別MAP（mmHg）T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6對照組（n=44） 86.82±8.92 76.82±6.81* 74.52±8.23* 70.72±7.89* 80.54±8.51* 81.24±8.42* 78.31±7.41*研究組（n=44） 87.83±7.83 89.85±8.84 90.42±9.29 85.63±8.12 86.72±8.76 85.82±8.31 87.64±8.41 t值 0.565 7.746 8.498 8.735 3.354 2.568 5.521 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.01 ＜0.05 ＜0.001

表2（續）

表2（續）

2.3 兩組不同時點的氧化應激指標比較

T1、T2、T3、T4、T5時，研究組的SOD均高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；T3時，研究組的GSH-Px高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4、T5時，研究組的 MDA均 低 于 對 照 組（P＜0.05）。T1、T2、T3、T4、T5時，兩組的SOD和GSH-Px水平均低于T0時，MDA水平均高于T0時（P＜0.05），見表3。

表3 兩組不同時點的氧化應激指標比較（±s）

表3 兩組不同時點的氧化應激指標比較（±s）

組別SOD（IU/ml）T0 T1 T2 T3 T4 T5對照組（n=44） 95.88±11.45 76.54±11.35* 61.34±10.46* 52.31±10.25* 59.31±11.02* 73.25±11.16*研究組（n=44） 96.11±10.19 82.79±11.24* 67.59±10.52* 61.05±11.26* 69.46±11.25* 82.88±12.06*t值 0.100 2.595 2.795 3.807 4.275 3.888 P 值 ＞0.05 0.011 ＜0.01 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表3（續）

表3（續）

2.4 兩組不同時點的血氣指標比較

體外循環前，兩組的血氣指標比較，差異無統計學意義（P＞0.05），體外循環后2 h，研究組的PaO2指標高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）；體外循環后2 h，對照組的PaO2指標低于體外循環前，差異有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 兩組不同時點的血氣指標比較[mmHg，（±s）]

表4 兩組不同時點的血氣指標比較[mmHg，（±s）]

*與本組體外循環前比較，P＜0.05。

組別 PaO2 PaCO2體外循環前 體外循環后2 h 體外循環前 體外循環后2 h對照組（n=44） 109.52±12.39 96.35±11.62* 39.36±2.19 38.31±2.61研究組（n=44） 112.91±15.25 110.54±14.26 38.91±2.91 39.16±3.51 t值 1.144 5.117 0.725 1.289 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＞0.05 ＞0.05

3 討論

對于心臟瓣膜置換術患者而言，在實施體外循環下心臟瓣膜置換手術的過程中，可能出現急性肺損傷等不良癥狀[7]。若一旦發生急性肺損傷不僅影響患者術后康復過程，同時也能夠直接威脅患者的生命健康[8]。臨床研究發現：常用的揮發性麻醉藥物（如：七氟醚、異氟烷等）能夠對患者的主要臟器產生較高的保護作用[9-10]。其中，對于患者肺部的保護效果也較為明顯。鑒于此，本文針對七氟醚對心臟瓣膜置換術患者氧化應激及肺損傷的情況進行了深入研究。

臨床經驗認為：對于患者急性肺損傷的判斷依據以氧合指數為主[11-13]。但當患者在給予一定強度氧吸入的前提下，從臨床實踐角度分析，針對PaO2指標的觀測也能夠掌握患者肺部功能的變化情況。本研究結果顯示：體外循環前兩組的血氣指標比較，差異無統計學意義（P＞0.05），體外循環后2 h研究組的PaO2指標高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。體外循環后2 h，對照組的PaO2指標低于體外循環前，差異有統計學意義（P＜0.05）。這一結果提示：對照組體外循環后2 h時出現了肺損傷的情況，而給予七氟醚的研究組患者的肺功能并沒有出現明顯的改變。

血流動力學指標可以反映患者在麻醉狀態下的穩定狀態情況。本研究結果顯示：研究組的相關血流動力學指標的變化幅度更小。這一結果則說明：七氟醚能夠有效地穩定患者的血流動力學指標，為相關臨床手術操作提供更穩定的血流動力學環境。對于心臟手術來說，手術相關操作能夠刺激患者使其處于應激狀態[14]。針對應激狀態的表現強度，可以通過觀測患者的炎癥因子指標來進行判斷[15]。本研究結果顯示：復溫至36 ℃時（T2）、體外循環（CPB）停機 1 h（T3）、術畢（T4）及術后 24 h（T5）時，兩組TNF-α、IL-6和IL-8等各項炎癥因子指標均高于麻醉誘導前（T0）時的指標水平，但研究組低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。這一結果提示：七氟醚能夠有效抑制促炎細胞因子的釋放，同時，作為促炎因子的TNF-α、IL-6和IL-8還是患者痛覺的過敏介質。這就意味著，當患者周圍相關組織出現損傷時，能夠誘發這些組織及患者中樞神經系統的痛覺更加敏感，從而導致疼痛感受加劇。因此，七氟醚在抑制促炎細胞因子的過程中降低了患者的痛感。

作為人體中常見的抗氧化酶SOD、GSH-Px能夠有效地抵抗氧化過程，對于清除人體內過剩的氧自由基具有重要的作用和意義，而MDA是脂質過氧化代謝過程中的一種產物，能夠有效地反映機體氧化應激的程度[16-17]。一般情況下，隨著機體MDA含量的不斷升高，機體氧化應激程度也不斷加劇，相關臟器的損傷風險不斷提升[18-20]。本研究結果顯示：主動脈阻斷即刻（T1）、主動脈開放即刻（T2）、主動脈開放后 30 min（T3）、主動脈開放后 6 h（T4）、主動脈開放后 12 h（T5）時，研究組的SOD均高于對照組，MDA均低于對照組（P＜0.05）；主動脈開放后 30 min（T3）時，研究組的GSH-Px高于對照組（P＜0.05）。這一結果提示：七氟醚能夠有效地抑制氧化應激過程，對于患者臟器損傷能夠發揮有效的保護作用。這一結果與國內外報道結果一致[21]。

綜上所述，本研究認為，七氟醚能夠有效地抑制心臟瓣膜置換術患者體內的氧化應激和炎癥反應過程，保護患者的肺功能，減少肺損傷。