不同濃度七氟烷與丙泊酚對體外循環(huán)心臟手術(shù)患者心肌保護(hù)和腦代謝的影響

劉全成 孫 碩 王東偉

大型心臟手術(shù)通常需要在體外循環(huán)下進(jìn)行，全球每年有超過一百萬患者進(jìn)行了體外循環(huán)心臟手術(shù)[1]。體外循環(huán)極易引發(fā)全身炎癥反應(yīng)，并造成患者各器官系統(tǒng)發(fā)生并發(fā)癥。其中常見并發(fā)癥為急性腎損傷，相關(guān)研究表明，該并發(fā)癥發(fā)病率較高，且一旦出現(xiàn)急性腎損傷，心臟手術(shù)患者死亡率高達(dá)50%，即使是輕微、短暫的急性腎損傷，同樣會導(dǎo)致患者重癥監(jiān)護(hù)時(shí)間延長，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率增加[2-3]。體外循環(huán)心臟手術(shù)患者發(fā)生并發(fā)癥的因素較為復(fù)雜，目前尚未完全明確，相關(guān)研究表明，除病情相關(guān)因素外，缺血-再灌注損傷、氧化應(yīng)激、全身炎癥反應(yīng)均是造成體外循環(huán)心臟手術(shù)患者并發(fā)癥發(fā)生的主要因素[4]。為提升手術(shù)安全性，積極改善患者預(yù)后，臨床還需加強(qiáng)手術(shù)麻醉管理。丙泊酚屬于臨床上應(yīng)用較廣泛的靜脈麻醉劑，其結(jié)構(gòu)與內(nèi)源性抗氧化劑a-tocoferol 相似，臨床證實(shí)該藥具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)的效果，吸入后可減輕腎缺血再灌注損傷[5-6]。七氟烷同樣為臨床常用的吸入麻醉藥物，具有血?dú)夥峙湎禂?shù)低、誘導(dǎo)及蘇醒迅速、肝功能影響小、鎮(zhèn)靜與鎮(zhèn)痛效果顯著等優(yōu)點(diǎn)[7]。本研究就不同濃度七氟烷與丙泊酚對體外循環(huán)心臟手術(shù)患者心肌保護(hù)和腦代謝的影響進(jìn)行分析。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021 年6 月至2022 年12 月于佳木斯市中心醫(yī)院接受體外循環(huán)心臟手術(shù)治療的74 例患者作為研究對象，以奇偶法分組，B 組37 例，A 組37 例。B 組中男20 例，女17 例；年齡45～75 歲，平均（60.05±4.82）歲；體重指數(shù)（BMI）為22～34 kg/m2，平均（28.04±1.72）kg/m2。A 組中男21 例，女16 例；年齡45～75 歲，平均（60.08±4.79）歲；BMI為23～33 kg/m2，平均（28.05±1.68）kg/m2。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。具有可比性。

1.2 方法

全部患者術(shù)前30 min 均常規(guī)肌內(nèi)注射0.01 mg/kg鹽酸戊乙奎醚，入室前予以面罩吸氧，入室后常規(guī)監(jiān)測心電圖、心率、脈搏、血氧飽和度，局部麻醉下予以橈動脈穿刺術(shù)，麻醉誘導(dǎo)后予以中心靜脈穿刺置管術(shù)和頸靜脈球部置管術(shù)，常規(guī)監(jiān)測尿量與呼氣末二氧化碳分壓（PetCO2）情況。麻醉誘導(dǎo)：靜脈注射0.03～0.05 mg/kg 咪達(dá)唑侖、0.2～0.3 mg/kg 依托咪酯、2.0～3.0 μg/kg 舒芬太尼、0.6 mg/kg 羅庫溴銨。經(jīng)口明視下氣管插管后連接麻醉機(jī)進(jìn)行機(jī)械通氣，控制潮氣量為6～8 ml/kg，PetCO2為35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），呼吸頻率為10～12 次/min。麻醉維持：持續(xù)靜脈泵注丙泊酚并由機(jī)械通氣開始，A組患者吸入0.5 MAC七氟烷，B組患者吸入1.0 MAC七氟烷，兩組患者均靜脈血漿靶控輸注丙泊酚，靶濃度為3～6 μg/ml。

1.3 觀察指標(biāo)

1）血流動力學(xué)指標(biāo)：比較兩組患者術(shù)前（T0）、麻醉誘導(dǎo)后（T1）、切皮后（T2）、術(shù)畢（T3）的平均動脈壓（mean arterial pressure, MAP）、心率（heart rate,HR）。2）心肌指標(biāo)：T0、T1、T2、T3時(shí)刻，采集患者空腹外周靜脈血，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）法檢測患者血清心肌肌鈣蛋白Ⅰ（cardiac troponini,cTnI）、肌酸激酶（creatine kinase, CK）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase-MB, CK-MB），試劑盒購自上海酶聯(lián)生物有限公司。3）炎癥因子：于T0、T1、T2、T3時(shí)刻，采用ELISA 法檢測患者血清白細(xì)胞介素-8（interleukin-8, IL-8）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白細(xì)胞介素-10（interleukin-10,IL-10），檢測步驟依照上海酶聯(lián)生物有限公司生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行。4）腦代謝指標(biāo)：于T0、T1、T2、T3時(shí)刻，取患者右側(cè)頸靜脈球和橈動脈血進(jìn)行動脈血血?dú)夥治觯i靜脈球血氧飽和度（SjvO2）=顱內(nèi)靜脈血紅蛋白×1.36×頸內(nèi)動脈血氧飽和度+ 0.0031×氧分壓，腦氧攝取率（CEO2）=頸內(nèi)動脈血氧含量-頸內(nèi)靜脈血氧含量/頸內(nèi)動脈血氧含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s 表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血流動力學(xué)指標(biāo)

T0時(shí)刻兩組患者M(jìn)AP、HR 水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；T1、T2時(shí)刻兩組患者M(jìn)AP、HR 水平均有下降趨勢，T3時(shí)刻以上指標(biāo)有上升趨勢，且B 組患者T1、T2、T3時(shí)刻的MAP、HR 水平均高于A 組（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者不同麻醉時(shí)刻血流動力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

表1 兩組患者不同麻醉時(shí)刻血流動力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

注：1 mmHg=0.133 kPa

指標(biāo) 時(shí)間 A 組(n=37) B 組(n=37) t 值 P 值T0 98.73±4.36 98.74±4.62 0.009 0.992 T1 77.03±6.16 73.53±6.28 2.059 0.043 T2 77.13±4.77 71.62±4.72 2.257 0.027 MAP(mmHg)T3 79.02±4.71 75.92±4.83 4.418 0.000 T0 69.58±7.82 69.64±7.86 0.023 0.981 T1 63.73±7.86 57.58±7.63 2.053 0.043 T2 64.02±6.65 56.76±6.82 2.194 0.031 HR(次/min)T3 79.69±7.69 73.38±8.93 3.453 0.000

2.2 心肌指標(biāo)

T0時(shí)刻兩組患者cTnI、CK、CK-MB 水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時(shí)刻兩組患者cTnI、CK、CK-MB 水平呈上升趨勢，且B 組患者cTnI、CK、CK-MB 水平均低于A 組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者不同麻醉時(shí)刻心肌指標(biāo)水平比較(±s)

表2 兩組患者不同麻醉時(shí)刻心肌指標(biāo)水平比較(±s)

?

2.3 炎癥因子

T0時(shí)刻兩組患者IL-8、TNF-α、IL-10 水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時(shí)刻B組患者IL-8、TNF-α 水平低于A 組（P＜0.05），IL-10水平高于A 組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組患者不同麻醉時(shí)刻炎癥因子水平比較(±s)

表3 兩組患者不同麻醉時(shí)刻炎癥因子水平比較(±s)

?

2.4 腦代謝指標(biāo)

T0時(shí)刻兩組患者SjvO2、CEO2水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時(shí)刻B 組患者SjvO2水平高于A 組（P＜0.05），CEO2水平低于A組（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組患者不同麻醉時(shí)刻腦代謝指標(biāo)比較(%,±s)

表4 兩組患者不同麻醉時(shí)刻腦代謝指標(biāo)比較(%,±s)

指標(biāo) 時(shí)間A 組(n=37) B 組(n=37) t 值P 值T0 60.92±6.48 60.95±6.82 0.019 0.984 T1 61.81±4.62 64.38±4.27 2.484 0.015 T2 57.09±4.58 63.43±4.16 6.232 0.000 SjvO2 T3 58.03±5.29 62.52±5.62 3.538 0.000 T0 57.26±10.2957.63±10.8 0.155 0.876 T1 56.48±6.59 51.28±6.05 3.535 0.000 T2 55.49±6.72 52.03±5.28 5.462 0.016 CEO2 T3 62.39±8.72 55.84±8.95 3.188 0.002

3 討論

體外循環(huán)心臟手術(shù)為心臟外科手術(shù)中常見的大型手術(shù)之一，相關(guān)報(bào)道顯示全球每年有125 萬人接受該手術(shù)治療。盡管目前醫(yī)療技術(shù)較為先進(jìn)，體外循環(huán)心臟手術(shù)技術(shù)、安全性顯著提升，但術(shù)后并發(fā)癥、死亡率仍居高不下[8-9]。體外循環(huán)心臟手術(shù)可對患者造成較為嚴(yán)重的創(chuàng)傷應(yīng)激反應(yīng)，使機(jī)體存在不可逆損傷，主要表現(xiàn)為心腦肺等重要器官并發(fā)癥、免疫力降低、術(shù)后死亡等[10]。體外循環(huán)心臟手術(shù)中，主動脈鉗閉-開放可造成心肌缺血再灌注損傷，鈣離子超載、高活性氧自由基過度生成、微血管損傷等電生理改變同樣會造成心功能紊亂、心肌細(xì)胞損傷，極易誘發(fā)心律失常、傳導(dǎo)阻滯等情況[11-12]。除缺血再灌注過程外，術(shù)中血液、非生理性異物表面接觸、手術(shù)操作等，均可產(chǎn)生傷害性刺激[13]，激活補(bǔ)體系統(tǒng)，引起內(nèi)毒素血癥并導(dǎo)致炎癥因子增加，極易誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征，炎癥因子水平高低可直接反映全身炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度[14-15]。

丙泊酚是一種靜脈麻醉藥物，在臨床上被廣泛應(yīng)用，具有起效快、誘導(dǎo)平穩(wěn)、蘇醒快等優(yōu)點(diǎn)[16]，丙泊酚對預(yù)后的影響表現(xiàn)為可增加術(shù)后重癥患者脫機(jī)拔管難度，延長重癥加強(qiáng)護(hù)理病房（ICU）及總住院時(shí)間，進(jìn)而增加呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（VAP）和呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷（VILI）發(fā)生率[17-18]。七氟烷是臨床上常見的吸入麻醉藥，其具有保護(hù)線粒體的作用，并且能夠減少脂多糖引起的心肌損傷，減少機(jī)械通氣刺激后炎癥因子的大量分泌，抑制氧自由基和炎癥因子釋放，可通過不同分子機(jī)制發(fā)揮心肌保護(hù)和改善腦代謝作用。但不同濃度七氟烷對于體外循環(huán)心臟手術(shù)患者心肌保護(hù)和腦代謝的影響暫不清楚，因此本研究探討了0.5 MAC/1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚血漿靶控的應(yīng)用效果。

本研究結(jié)果顯示，B 組患者T1、T2、T3時(shí)刻的MAP、HR 水平均低于A 組，cTnI、CK、CK-MB 水平均低于A 組；B 組患者T1、T2、T3時(shí)刻的SjvO2水平高于A 組，CEO2水平低于A 組。表明對體外循環(huán)心臟手術(shù)患者實(shí)施1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚具有顯著效果，可穩(wěn)定血流動力學(xué)，改善腦氧代謝平衡，減輕心肌損傷程度。研究表明，吸入麻醉藥是影響心臟手術(shù)患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸的重要因素，國際共識也指出使用吸入麻醉藥可能會降低圍術(shù)期死亡率。cTnI是反映心肌損傷的特異性指標(biāo)，CK、CK-MB 水平也能間接反映心肌損傷程度。研究發(fā)現(xiàn)，七氟烷可通過缺血預(yù)處理達(dá)到顯著縮小心肌梗死面積，促進(jìn)心臟功能的恢復(fù)，此過程中，線粒體膜上ATP 敏感的鉀通道被激活，從而激活腺苷受體，并抑制Na+/K+泵，增加線粒體活性，減少細(xì)胞溶質(zhì)和線粒體鈣負(fù)荷，且通過增加NO 的釋放，抑制中性粒細(xì)胞的活化、中性粒細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞相互作用來保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞[19]；七氟烷還可以通過對血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子轉(zhuǎn)錄的抑制，起到減少血管壁缺血后中性粒細(xì)胞和血小板的黏附作用。而丙泊酚也具有心肌保護(hù)作用，其保護(hù)機(jī)制也與其抗炎、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化特性有關(guān)。SjvO2與CEO2水平是反映腦氧供需情況的重要指標(biāo)，與認(rèn)知功能障礙密切相關(guān)，本研究的結(jié)果也進(jìn)一步表明了1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚可明顯改善患者的腦氧代謝平衡，降低術(shù)后認(rèn)知障礙發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

本研究結(jié)果表明，B 組患者T1、T2、T3時(shí)刻的IL-8、TNF-α 水平低于A 組，IL-10 水平高于A 組。說明1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚可以有效顯著抑制炎癥反應(yīng)。炎癥過程是循環(huán)的多形核中性粒細(xì)胞與毛細(xì)血管小靜脈內(nèi)皮組織的相互作用，這種相互作用反過來會導(dǎo)致凝血系統(tǒng)被激活并產(chǎn)生多種繼發(fā)性炎癥因子，包括前列腺素、白三烯、蛋白酶和細(xì)胞因子等，而抗炎化合物如白細(xì)胞介素-6 可能會起到負(fù)反饋?zhàn)饔茫ㄟ^聯(lián)合應(yīng)用七氟烷、丙泊酚，可顯著減輕患者的炎癥反應(yīng)，有利于提升手術(shù)治療效果[20]。主要原因在于丙泊酚能通過其抗氧化機(jī)制來抑制白細(xì)胞激活后呼吸暴發(fā)所產(chǎn)生的氧化損傷，另外，丙泊酚還能通過抑制由H2O2所引起的超氧自由基增加，及細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子的活化，從而起到抑制炎癥反應(yīng)、保護(hù)細(xì)胞的作用。協(xié)同應(yīng)用1.0 MAC 七氟烷后，效果更顯著，該結(jié)果與張文娜等[4]的研究結(jié)果相似。

綜上所述，在體外循環(huán)心臟手術(shù)麻醉中應(yīng)用1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚具有顯著效果，可穩(wěn)定機(jī)體血流動力學(xué)，改善患者腦氧代謝平衡，減輕心肌損傷程度，有效抑制炎癥反應(yīng)。