不同濃度七氟烷與丙泊酚對體外循環心臟手術患者心肌保護和腦代謝的影響

劉全成 孫 碩 王東偉

大型心臟手術通常需要在體外循環下進行，全球每年有超過一百萬患者進行了體外循環心臟手術[1]。體外循環極易引發全身炎癥反應，并造成患者各器官系統發生并發癥。其中常見并發癥為急性腎損傷，相關研究表明，該并發癥發病率較高，且一旦出現急性腎損傷，心臟手術患者死亡率高達50%，即使是輕微、短暫的急性腎損傷，同樣會導致患者重癥監護時間延長，術后并發癥發生率和死亡率增加[2-3]。體外循環心臟手術患者發生并發癥的因素較為復雜，目前尚未完全明確，相關研究表明，除病情相關因素外，缺血-再灌注損傷、氧化應激、全身炎癥反應均是造成體外循環心臟手術患者并發癥發生的主要因素[4]。為提升手術安全性，積極改善患者預后，臨床還需加強手術麻醉管理。丙泊酚屬于臨床上應用較廣泛的靜脈麻醉劑，其結構與內源性抗氧化劑a-tocoferol 相似，臨床證實該藥具有抗炎、免疫調節的效果，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，具有血氣分配系數低、誘導及蘇醒迅速、肝功能影響小、鎮靜與鎮痛效果顯著等優點[7]。本研究就不同濃度七氟烷與丙泊酚對體外循環心臟手術患者心肌保護和腦代謝的影響進行分析?，F報道如下。

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院接受體外循環心臟手術治療的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（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，差異無統計學意義（P＞0.05）。具有可比性。

1.2 方法

全部患者術前30 min 均常規肌內注射0.01 mg/kg鹽酸戊乙奎醚，入室前予以面罩吸氧，入室后常規監測心電圖、心率、脈搏、血氧飽和度，局部麻醉下予以橈動脈穿刺術，麻醉誘導后予以中心靜脈穿刺置管術和頸靜脈球部置管術，常規監測尿量與呼氣末二氧化碳分壓（PetCO2）情況。麻醉誘導：靜脈注射0.03～0.05 mg/kg 咪達唑侖、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。經口明視下氣管插管后連接麻醉機進行機械通氣，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：持續靜脈泵注丙泊酚并由機械通氣開始，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

1）血流動力學指標：比較兩組患者術前（T0）、麻醉誘導后（T1）、切皮后（T2）、術畢（T3）的平均動脈壓（mean arterial pressure, MAP）、心率（heart rate,HR）。2）心肌指標：T0、T1、T2、T3時刻，采集患者空腹外周靜脈血，采用酶聯免疫吸附試驗（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生物有限公司。3）炎癥因子：于T0、T1、T2、T3時刻，采用ELISA 法檢測患者血清白細胞介素-8（interleukin-8, IL-8）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白細胞介素-10（interleukin-10,IL-10），檢測步驟依照上海酶聯生物有限公司生產的試劑盒進行。4）腦代謝指標：于T0、T1、T2、T3時刻，取患者右側頸靜脈球和橈動脈血進行動脈血血氣分析，頸靜脈球血氧飽和度（SjvO2）=顱內靜脈血紅蛋白×1.36×頸內動脈血氧飽和度+ 0.0031×氧分壓，腦氧攝取率（CEO2）=頸內動脈血氧含量-頸內靜脈血氧含量/頸內動脈血氧含量。

1.4 統計學分析

采用SPSS 23.0 統計軟件進行數據分析，計量資料以±s 表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血流動力學指標

T0時刻兩組患者MAP、HR 水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）；T1、T2時刻兩組患者MAP、HR 水平均有下降趨勢，T3時刻以上指標有上升趨勢，且B 組患者T1、T2、T3時刻的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刻血流動力學指標比較(±s)

表1 兩組患者不同麻醉時刻血流動力學指標比較(±s)

注：1 mmHg=0.133 kPa

指標 時間 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

T0時刻兩組患者cTnI、CK、CK-MB 水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時刻兩組患者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刻心肌指標水平比較(±s)

表2 兩組患者不同麻醉時刻心肌指標水平比較(±s)

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2.3 炎癥因子

T0時刻兩組患者IL-8、TNF-α、IL-10 水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時刻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刻炎癥因子水平比較(±s)

表3 兩組患者不同麻醉時刻炎癥因子水平比較(±s)

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2.4 腦代謝指標

T0時刻兩組患者SjvO2、CEO2水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）；T1、T2、T3時刻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刻腦代謝指標比較(%,±s)

表4 兩組患者不同麻醉時刻腦代謝指標比較(%,±s)

指標 時間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

體外循環心臟手術為心臟外科手術中常見的大型手術之一，相關報道顯示全球每年有125 萬人接受該手術治療。盡管目前醫療技術較為先進，體外循環心臟手術技術、安全性顯著提升，但術后并發癥、死亡率仍居高不下[8-9]。體外循環心臟手術可對患者造成較為嚴重的創傷應激反應，使機體存在不可逆損傷，主要表現為心腦肺等重要器官并發癥、免疫力降低、術后死亡等[10]。體外循環心臟手術中，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、心肌細胞損傷，極易誘發心律失常、傳導阻滯等情況[11-12]。除缺血再灌注過程外，術中血液、非生理性異物表面接觸、手術操作等，均可產生傷害性刺激[13]，激活補體系統，引起內毒素血癥并導致炎癥因子增加，極易誘發全身炎癥反應綜合征，炎癥因子水平高低可直接反映全身炎癥反應嚴重程度[14-15]。

丙泊酚是一種靜脈麻醉藥物，在臨床上被廣泛應用，具有起效快、誘導平穩、蘇醒快等優點[16]，丙泊酚對預后的影響表現為可增加術后重癥患者脫機拔管難度，延長重癥加強護理病房（ICU）及總住院時間，進而增加呼吸機相關性肺炎（VAP）和呼吸機相關性肺損傷（VILI）發生率[17-18]。七氟烷是臨床上常見的吸入麻醉藥，其具有保護線粒體的作用，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，可通過不同分子機制發揮心肌保護和改善腦代謝作用。但不同濃度七氟烷對于體外循環心臟手術患者心肌保護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用效果。

本研究結果顯示，B 組患者T1、T2、T3時刻的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時刻的SjvO2水平高于A 組，CEO2水平低于A 組。表明對體外循環心臟手術患者實施1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚具有顯著效果，可穩定血流動力學，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患者術后轉歸的重要因素，國際共識也指出使用吸入麻醉藥可能會降低圍術期死亡率。cTnI是反映心肌損傷的特異性指標，CK、CK-MB 水平也能間接反映心肌損傷程度。研究發現，七氟烷可通過缺血預處理達到顯著縮小心肌梗死面積，促進心臟功能的恢復，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，減少細胞溶質和線粒體鈣負荷，且通過增加NO 的釋放，抑制中性粒細胞的活化、中性粒細胞-內皮細胞相互作用來保護內皮細胞[19]；七氟烷還可以通過對血小板內皮細胞黏附分子轉錄的抑制，起到減少血管壁缺血后中性粒細胞和血小板的黏附作用。而丙泊酚也具有心肌保護作用，其保護機制也與其抗炎、免疫調節和抗氧化特性有關。SjvO2與CEO2水平是反映腦氧供需情況的重要指標，與認知功能障礙密切相關，本研究的結果也進一步表明了1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚可明顯改善患者的腦氧代謝平衡，降低術后認知障礙發生風險。

本研究結果表明，B 組患者T1、T2、T3時刻的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。炎癥過程是循環的多形核中性粒細胞與毛細血管小靜脈內皮組織的相互作用，這種相互作用反過來會導致凝血系統被激活并產生多種繼發性炎癥因子，包括前列腺素、白三烯、蛋白酶和細胞因子等，而抗炎化合物如白細胞介素-6 可能會起到負反饋作用，通過聯合應用七氟烷、丙泊酚，可顯著減輕患者的炎癥反應，有利于提升手術治療效果[20]。主要原因在于丙泊酚能通過其抗氧化機制來抑制白細胞激活后呼吸暴發所產生的氧化損傷，另外，丙泊酚還能通過抑制由H2O2所引起的超氧自由基增加，及細胞核轉錄因子的活化，從而起到抑制炎癥反應、保護細胞的作用。協同應用1.0 MAC 七氟烷后，效果更顯著，該結果與張文娜等[4]的研究結果相似。

綜上所述，在體外循環心臟手術麻醉中應用1.0 MAC 七氟烷+丙泊酚具有顯著效果，可穩定機體血流動力學，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。