七氟醚旁路洗入對體外循環心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響①

何芳，韋秋英，梁東科，劉國鋒，涂杰，張炳東

（廣西醫科大學第一附屬醫院心血管病研究所手術麻醉室，廣西 南寧 530021 E－mail：liulilingnn＠163.com）

腦損傷是心臟瓣膜置換術后的常見并發癥之一，引起腦損傷的原因與微栓栓塞、全身炎性反應，脂質過氧化反應和缺血再灌注等因素有關，心臟瓣膜置換術后腦損傷的發生率可達47%［1］。在動物實驗中證實，七氟醚可通過調節凋亡相關蛋白Bcl－2和Bax的表達，減輕腦細胞損傷［2］，涂杰等［3］的臨床研究也發現，整個手術期間吸入七氟醚可減輕心臟手術患者的腦損傷，但只在體外循環（Cardiopulmonary bypass，CPB）期間旁路洗入七氟醚是否可減輕患者腦損傷尚無相關研究。因此，本研究擬評估七氟醚旁路洗入對CPB下心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響，為降低患者中樞神經系統并發癥發生率提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究獲本院醫學倫理委員會批準，所有患者及家屬均簽署知情同意書。選擇2012 年10 月～2014 年2月，擇期行心臟瓣膜置換術的患者60例，性別不限，年齡24～67歲，體質指數16.7～27.3kg／m2，ASA 分為Ⅱ或Ⅲ級。無肝腎功能異常，無近期手術史，無高血壓和糖尿病病史，無神經系統和精神病史。采用隨機數字表法分為兩組，對照組（C 組）和七氟醚組（S組），每組30例。

1.2 麻醉方法 無術前用藥。入室后監測ECG、SpO2和BP。開放外周靜脈通路，左側橈動脈穿刺置管，監測有創動脈壓，右側頸內靜脈逆行穿刺置管至頸靜脈球部，以備采血。麻醉誘導：靜脈注射咪達唑侖0.1～0.2mg／kg，依托咪酯0.3mg／kg，瑞芬太尼0.5～1.5μg／kg和維庫溴銨0.15～0.20mg／kg，氣管插管后機械通氣，維持PETCO24.66～5.88kPa。麻醉維持：靜脈輸注異丙酚2～4mg·kg－1·h－1、瑞芬太尼2～4μg·kg－1·h－1和維庫溴銨0.1mg·kg－1·h－1。術中維持腦電雙頻指數40～55。

1.3 干預方法 S組于CPB開始即刻，通過連接在體外循環旁路的七氟醚揮發罐，向人工肺中洗入七氟醚（批號：9876，丸石制藥株式會社，日本），采用Detax氣體監測儀（Detax公司，芬蘭）監測七氟醚呼氣末濃度，維持呼氣末濃度為1.0%～3.0%。C組不做任何處理。

1.4 指標監測 于CPB前（T0）、降溫至28℃（T1）、復溫至37℃（T2）、停CPB（T3）和術畢（T4）時采集頸內靜脈球部和橈動脈血樣各1ml，用i－STAT 型血氣分析儀（Abbott公司，美國）行血氣分析，測定頸內靜脈球血氧飽和度（SjvO2），并根據Fick公式［4］計算動脈－靜脈血氧含量差（Da－jvO2）和腦氧攝取率（CEO2）；同時再采集頸內靜脈球部血樣2 ml，抗凝后離心，取上清，－80 ℃保存，用ELISA 法測定頸內靜脈球部血漿S－100β和8－異前列腺素－F2α（8－iso－PGF2α）濃度。

Fick公式如下：

1.5 統計學方法 應用SPSS 13.0統計軟件進行分析，計數資料比較采用χ2檢驗，計量資料以（±s）表示，組間比較用成組t檢驗，組內比較采用重復測量設計的方差分析，P ＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料和術中情況各指標比較 兩組患者一般資料和術中情況各指標差異無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性，見表1。

2.2 兩組患者各時點血漿S－100β蛋白和8－iso－PGF2α濃度比較 兩組患者血漿S－100β蛋白濃度比較差異有統計學意義（F分組＝67.199，P ＝0.000），不同時點的S－100β蛋白比較差異有統計學意義（F時間＝250.435，P ＝0.000），分組與時間之間無明顯交互作用（F交互＝4.119，P ＝0.479），進一步兩兩比較發現，S組T1～T4時點S－100β蛋白濃度低于C 組（P均＜0.05）。兩組患者血漿8－iso－PGF2α濃度比較差異有統計學意義（F分組＝1279.059，P ＝0.000），不同時點的8－iso－PGF2α比較差異有統計學意義（F時間＝782.094，P ＝0.000），分組與時間之間無明顯交互作用（F交互＝15.162，P ＝0.832），進一步兩兩比較發現，S組T1～T4時點8－iso－PGF2α蛋白濃度低于C組（P 均＜0.05）。見表2。

2.3 兩組患者各時點腦氧代謝指標的比較 兩組患者SjvO2比較差異有統計學意義（F分組＝197.186，P ＝0.000），不同時點的SjvO2比較差異有統計學意義（F時間＝817.690，P ＝0.000），分組與時間之間無明顯交互作用（F交互＝9.505，P ＝0.741），進一步兩兩比較發現，S組在T1～T3時SjvO2高于C組（P 均＜0.05）；兩組患者Da－jvO2比較差異有統計學意義（F分組＝50.821，P ＝0.000），不同時點的Da－jvO2比較差異有統計學意義（F時間＝640.071，P ＝0.000），分組與時間之間無明顯交互作用（F交互＝3.643，P ＝0.000），進一步兩兩比較發現，S組在T1～T3時Da－jvO2低于C 組（P 均＜0.05）；兩組患者CEO2比較差異有統計學意義（F分組＝104.601，P ＝0.000），不 同 時 點CEO2比 較 差 異 有 統 計 學 意 義（F時間＝453.899，P ＝0.000），分組與時間之間無明顯交互作用（F交互＝8.155，P ＝0.081），進一步兩兩比較發現，S組在T1～T3時CEO2低于C組（P 均＜0.05）。見表3。

表1 兩組患者一般資料和術中情況各指標比較 （n＝30）

表2 兩組患者各時點血漿S－100β和8－iso－PGF2α濃度的比較 （±s，n＝30）

表2 兩組患者各時點血漿S－100β和8－iso－PGF2α濃度的比較 （±s，n＝30）

注：a：與T0 比較，P ＜0.05；b：與C組比較，P ＜0.05

指標 T0 T1 T2 T3 T 4 S－100β（μg／L） C組 0.16±0.03 1.04±0.21a 1.44±0.38a 2.54±0.76a 1.11±0.27a S組 0.15±0.02 0.71±0.26ab 1.09±0.37ab 2.00±0.63ab 0.98±0.24ab 8－iso－PGF2α（pg／ml） C組 34.8±4.8 84.4±6.2a 162.4±11.3a 177.6±22.8a 92.7±10.2a S組 33.4±5.9 55.9±7.8ab 74.0±11.0ab 89.6±19.7ab 54.2±9.7 ab

表3 兩組患者各時點腦氧代謝指標的比較 （±s，n＝30）

表3 兩組患者各時點腦氧代謝指標的比較 （±s，n＝30）

注：a：與T0 比較，P ＜0.05；b：與C組比較，P ＜0.05

指標 T0 T1 T2 T3 T 4 SjvO2（%） C組 65.4±3.1 80.2±2.7a 41.6±1.4a 49.0±2.6a 65.9±3.9 S組 66.0±4.8 82.4±3.1ab 53.1±2.3ab 57.4±4.8ab 67.8±4.4 Da－jvO2（ml／L） C組 52.6±8.3 24.4±2.1a 66.7±4.9a 74.5±4.5a 54.7±8.2 S組 51.0±7.6 16.9±3.5ab 61.2±5.2ab 67.9±5.2ab 53.6±5.5 CEO2（%） C組 36.5±4.2 21.5±3.2a 54.2±2.7a 56.8±6.5a 38.9±5.9 S組 34.7±4.4 17.9±3.7ab 43.1±2.8ab 49.8±4.2ab 36.9±7.0

3 討論

手術類型、術前用藥、術中低血壓和低氧血癥等因素都可能與腦損傷有關，本研究所有患者以上因素均衡，排除了其對結果的影響。兩組患者術中腦電雙頻指數值均維持在相同水平，避免了因麻醉深度不同所致的腦細胞損傷改變。根據臨床經驗并參照文獻［3］，本研究選擇CPB期間洗入七氟醚的濃度為1.0%～3.0%。

S－100β蛋白是一種酸性鈣結合蛋白，特異性地存在于神經膠質細胞和施萬細胞（Schwann cell）中，正常生理情況下不能通過血腦屏障，當神經系統受損且血腦屏障通透性發生改變時，迅速釋放入血，是評價腦損傷特異性和敏感性的可靠指標［5］。本研究發現兩組患者CPB 開始后血漿S－100β蛋白濃度明顯升高，提示CPB期間發生了腦損傷，與Bayram 等［5］研究一致。同時，S組T1～T4時點血漿S－100β蛋白濃度均低于C組，提示七氟醚旁路吸入可減輕心臟瓣膜置換術患者的腦損傷。

異前列腺素是自由基與細胞膜上的花生四烯酸發生脂質過氧化反應時的產物，此過程不需酶催化，且持續生成，并迅速分布到體液，因此在體液內含量非常穩定，是評價脂質過氧化損傷程度的可靠指標［6］。本研究發現兩組患者CPB 開始后血漿8－iso－PGF2α濃度明顯升高，提示CPB期間發生了脂質過氧化損傷，但S組各時點血漿8－iso－PGF2α濃度均低于C 組，提示七氟醚旁路吸入減輕心臟瓣膜置換術患者腦損傷的機制與抑制脂質過氧化反應有關。

頸內靜脈球部血液是從腦組織直接回流的血液，其血氧飽和度與腦組織血氧飽和度呈正相關［4］，因此本研究取右側頸內靜脈球部血液代替腦靜脈血。Dam 等［7］研究發現，當平均動脈壓在6.67～20kPa內，腦血管可通過自身調節機制維持腦血流量的恒定，本研究兩組患者術中平均動脈壓均維持在6.67～20 kPa，故兩組患者術中腦血流是基本穩定的。在腦血流穩定的情況下，SjvO2、Da－jvO2和CEO2可準確反映腦血流和腦氧代謝的匹 配情況［8］。SjvO2正常值為54%～75%，Drummond等［8］認為：當SjvO2＞75%時提示氧供大于氧耗，當SjvO2＜54%時提示腦血流不能滿足腦氧代謝，可能發生腦缺血缺氧。按Fick原理，Da－jvO2和CMRO2增加，提示腦氧耗增加，氧供不足，Da－jvO2和CMRO2減少，提示腦氧耗減少，氧供相對充足［9］。本研究結果顯示，在T1時點，兩組SjvO2高于基礎值，Da－jvO2和CEO2低于基礎值，說明在降溫期，腦組織代謝率下降，氧供充分，在T2和T3時點兩組SjvO2低于基礎值，Da－jvO2和CEO2高于基礎值，說明在復溫期，腦組織的代謝率也逐步上升，氧耗增加，此時較易發生腦氧供需失衡，與Shaaban等［10］的研究一致。本研究還發現，S組在T2和T3時點SjvO2明顯高于C組，Da－jvO2和CEO2明顯低于C 組，說明七氟醚旁路洗入減輕心臟瓣膜置換術患者腦損傷的機制可能與降低復溫期腦氧代謝率，保持腦血流和腦氧代謝的良好匹配有關。

綜上所述，七氟醚旁路洗入可減輕CPB下心臟瓣膜置換術患者腦損傷，其機制與抑制脂質過氧化反應和降低腦氧代謝率有關。

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