2016, Vol. 42扩展功能
文章信息
- 陈芳, 马星钢, 孟保英, 赵雷
- CHEN Fang, MA Xinggang, MENG Baoying, ZHAO Lei
- 吉林大学学报(医学版), 2016, 42(04): 793-797
- Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(04): 793-797
- 10.13481/j.1671-587x.20160430
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文章历史
- 收稿日期: 2016-02-21
2. 广东省深圳市儿童医院心胸外科, 广东 深圳 518038;
3. 暨南大学第二临床医学院广东省深圳市人民医院麻醉科, 广东 深圳 518020
2. Department of Cardiac and Chest Surgery, Shenzhen Children's Hospital, Guangdong Province, Shenzhen 518038, China;
3. Department of Anesthesiology, Second Clinical Medical College, Jinan University, Shenzhen People's Hospital, Guangdong Province, Shenzhen 518020, China
体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)是心内直视手术的重要辅助手段，随着CPB技术、心肌保护措施和手术技巧的不断完善与提高，心内直视手术的成功率逐步提高。然而，肺损伤仍然是术后的主要并发症之一[1]。由于婴幼儿肺脏发育尚未成熟，CPB后肺损伤更为明显[2]。因此，如何减轻婴幼儿CPB肺损伤越来越受到国内外学者的关注。七氟烷是一种广泛应用于临床的卤族类吸入麻醉药，具有麻醉诱导快、苏醒迅速和血流动力学平稳等优点。关于七氟烷对缺血再灌注损伤的保护作用已经在肝脏、心肌、脑、肺等脏器得到证实[3, 4, 5, 6],七氟烷的脏器保护作用越来越得到重视。国内外的研究[4, 5, 6, 7]表明:七氟烷可以通过抑制炎性因子的表达及减少氧自由基的释放等途径来对抗缺血再灌注损伤，但相关研究大多停留在动物的离体和在体实验阶段。本研究将七氟烷预处理应用于婴幼儿的CPB手术中，观察七氟烷对婴幼儿肺损伤的影响，为其临床应用提供参考。
1 资料与方法 1.1 临床资料选取2014年10月—2015年4月在本院心胸外科行室间隔缺损修补术的患儿60例，术前肝肾功能均正常，无肺炎、重度肺动脉高压等并发症。其中男性41例，女性19例，年龄3～11个月，体质量3.8～9.5kg。采用随机数字表法将60例患儿分为预处理组和对照组，每组30例。本研究经医院伦理委员会批准，并取得所有家长的知情同意。
1.2 麻醉诱导及维持方法患儿入室后，静脉注射咪唑安定0.1 mg·kg-1、舒芬太尼1μg·kg-1、顺苯磺阿曲库铵0.15mg·kg-1快速诱导后行气管内插管，连接麻醉机机械通气，设定潮气量8～10mL·kg-1，呼吸频率24～26min-1，吸呼比1∶2，维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在35～45mmHg。选取桡动脉穿刺置管，直接测定动脉压力；经右侧颈内静脉置入中心静脉双腔管(美国Arrow公司，型号为CS-15402-E，批号为23F1460360)，测定中心静脉压、给予血管活性药物；经右侧颈内静脉放置左房测压管(美国Arrow公司，型号为ES-04218，批号为23F13J0698)至右房，在CPB建立后经卵圆窝置入左房，置入深度1 cm，在室间隔缺损修补完毕后缝闭卵圆窝，左房测压管不结扎。
预处理组患儿在全麻诱导气管插管后开始持续吸入1.0最小肺内浓度(MAC)七氟醚，直至CPB开始；对照组患儿不吸入七氟醚。2组患儿术中均持续泵注舒芬太尼1μg·kg-1·h-1、顺苯磺阿曲库铵2μg·kg-1·min-1。 2组患儿均在中低温CPB辅助下行室间隔缺损修补术，CPB结束后进行改良超滤，维持血细胞压积在0.30~0.35。术毕压力采用支持同步间歇气强制通气(SIMV)模式辅助通气。
1.3 监测指标记录全部患儿的年龄、体质量、性别、主动脉阻断时间、CPB时间和术后呼吸机支持时间。分别于主动脉阻断前(T0)、主动脉开放30min(T1)、CPB结束后2h(T2)和CPB结束后6h(T3)检测气道平台压(Pplate)、肺顺应性(CL)、氧合指数(OI)、肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)和呼吸指数(RI)等肺功能指标，并测定肺隔离白细胞和中性粒细胞计数。
1.4 肺功能指标计算方法记录患儿各时间点吸入氧浓度(FiO2)，并采集桡动脉血0.5mL，用i-STAT血气分析仪检测动脉氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)，计算以下指标： OI=PaO2/FiO2； A-aDO2= (大气压-PH2O)×FiO2-PaCO2/R-PaO2 (大气压= 760 mmHg，PH2O=47mmHg，R =0.8)；RI=A-aDO2/ PaO2。
1.5 肺隔离白细胞和中性粒细胞计数的测定在各时间点分别经颈内静脉双腔管和左心房测压管采集右心房静脉血和左心房动脉血各2mL，送检查血常规，记录各血样白细胞的数量及中性粒细胞的数量。肺隔离白细胞计数=(右心房静脉血白细胞数-左心房动脉血白细胞数)；肺隔离中性粒细胞计数=(右心房静脉血中性粒细胞数-左心房动脉血中性粒细胞数)。 CPB中因血液稀释的影响，需对检测结果进行矫正，矫正值=实测值×转流前血细胞比容(HCT)值/实际HCT值。
1.6 统计学分析采用SPSS15.0统计软件进行统计学处理。2组患儿的年龄、体质量、主动脉阻断时间、CPB时间、术后呼吸机支持时间、肺功能指标、隔离白细胞及中性粒细胞计数均以x±s表示，组内及组间比较均采用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果 2.1 2组患儿一般情况和临床情况2组患儿一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。与对照组比较，预处理组患儿术后呼吸机支持时间明显缩短(P<0.05)。见表1。
| (n=30) | ||||||
| Group | Gender(M/F) | Age(month) | Body weight(m/kg) | Aortic clamp time(t/min) | CPB time(t/min) | Ventilator support time(t/h) |
| Control | 20/10 | 5.03±1.12 | 5.81±1.79 | 43.89±9.92 | 67.56±14.12 | 10.26±5.13 |
| Pretreatment | 21/9 | 4.92±1.07 | 5.86±1.72 | 44.67±10.27 | 68.29±13.36 | 7.98±4.22* |
| *P<0.05 vs control group. | ||||||
在T0时间点，2组患儿Pplate 、CL 、OI 、A-aDO2和RI比较差异无统计学意义(P>0.05)。与T0时间点比较，2组患儿在T1、T2和T3时间点Pplate 、A-aDO2和 RI均明显升高(P<0.05或P<0.01)，CL和OI均明显降低(P<0.05或P<0.01)。与对照组比较，预处理组患儿在T1、T2和T3时间点Pplate 、A-aDO2和 RI明显降低(P<0.05或P<0.01)，CL、OI明显升高(P<0.05或P<0.01)。见表2。
| (n=30,x±s) | ||||||
| Group | Time point | Pplate (P/cmH2O) | CL (mL·cmH2O-1) | OI | A-aDO2 (P/mmHg) | RI |
| Control | T0 | 13.3±1.2 | 7.6±2.8 | 424.57±40.94 | 216.34±26.00 | 0.57±0.07 |
| T1 | 16.3±1.7△△ | 5.5±0.8△ | 259.24±29.05△△ | 256.34±29.06△△ | 1.43±0.20△△ | |
| T2 | 17.3±1.9△△ | 5.6±1.0△ | 268.77±34.07△△ | 279.09±32.75△△ | 1.56±0.22△△ | |
| T3 | 15.3±1.4△ | 5.9±0.9△ | 280.84±31.01△△ | 248.63±34.46△ | 1.32±0.15△△ | |
| Pretreatment | T0 | 13.2±1.3 | 7.5±2.9 | 422.67±42.24 | 213.04±28.09 | 0.58±0.07 |
| T1 | 14.7±1.5*△ | 6.0±1.9*△ | 289.33±30.12*△△ | 224.34±27.06* | 1.15±0.14*△△ | |
| T2 | 15.5±1.8*△ | 6.1±1.8*△ | 300.30±43.30*△△ | 233.25±28.15*△△ | 1.26±0.17*△△ | |
| T3 | 14.1±1.3*△ | 6.3±1.5*△ | 327.76±39.10 ** △△ | 220.51±21.63* | 1.03±0.12*△△ | |
| *P<0.05,** P<0.01 vs control group at the same time point；△P<0.05,△△P<0.01 vs T0. | ||||||
在T0时间点，2组患儿肺隔离白细胞和中性粒细胞计数比较差异无统计学意义(P>0.05)。与T0时间点比较，2组患儿在T1、T2和T3时间点肺隔离白细胞和中性粒细胞计数均升高(P<0.05)。与对照组比较，预处理组患儿在T1、T2和T3时间点肺隔离白细胞和中性粒细胞计数明显降低 (P<0.05)。见表3。
| (n=30,x±s，×109 L-1) | |||
| Group | Time point | Number of leukocytes | Number of neutrophils |
| Control | T0 | 0.219±0.120 | 0.132±0.039 |
| T1 | 0.490±0.032△ | 0.415±0.071△ | |
| T2 | 0.550±0.029△ | 0.470±0.110△ | |
| T3 | 0.453±0.080△ | 0.362±0.045△ | |
| Pretreatment | T0 | 0.221±0.118 | 0.130±0.042 |
| T1 | 0.401±0.050*△ | 0.319±0.068*△ | |
| T2 | 0.450±0.042*△ | 0.362±0.102*△ | |
| T3 | 0.342±0.031*△ | 0.301±0.034*△ | |
| *P<0.05 vs control group at the same time point;△P<0.01 vs T0. | |||
围CPB期肺损伤是CPB最常见的并发症，由于血液暴露于人工管道表面引发的全身炎性反应综合征是肺损伤发生的关键原因[8]。炎性反应是由于炎性细胞的活化及炎性介质的释放，二者彼此促进，共同造成CPB相关肺损伤的发生[9]。中性粒细胞是最主要的炎性细胞，其释放多种细胞因子和蛋白酶，从而造成组织损伤，是CPB肺损伤的重要环节[10]。
中性粒细胞、血小板和肺血管内皮细胞的黏附，引起肺毛细血管的物理性阻塞，致弥散性肺泡灌注不良，增加了解剖分流。此外，CPB中促进细胞凋亡的蛋白酶活化被抑制，同时多种细胞因子如白细胞介素1(IL-1)、白细胞介素8(IL-8)和脂多糖(LPS)等刺激，引起中性粒细胞的凋亡延迟，使中性粒细胞长时间存在于肺泡腔和肺间质，释放氧自由基并通过脱颗粒分泌过量蛋白酶，从而造成肺泡上皮与肺基质损伤加重，微血管通透性增加，导致肺组织水肿，肺泡出血[11]。有研究[12]表明：七氟烷对肺的缺血-再灌注损伤有一定的保护作用。Voigtsberger等[4]研究表明：七氟烷可以通过减少中性粒细胞的趋化和黏附保护肺泡上皮细胞和血管内皮细胞，其机制可能是减弱中性粒细胞CD11b的表达上调或者是中性粒细胞趋化因子1及其mRNA的表达下调 [13]。Wang等[14] 认为：七氟烷预处理有效地降低了核因子κB(NF-κB)的易位，从而减少炎症因子的释放和细胞黏附因子的水平，进而减少中性粒细胞的黏附和聚集。研究[7]表明：七氟烷预处理抑制了p38丝裂原活化酶信号转导通路的活性，因此有可能进一步抑制炎性因子的水平。有学者[15]证实：在肺切除术中，七氟烷可以抑制单肺通气患者支气管上皮细胞的炎症反应。研究[16]表明：七氟烷可以抑制细胞内钙聚集，稳定细胞膜，防止离子流出或减轻组织水肿，降低微血管通透性。还有文献[17]报道：七氟烷可以抑制乳酸脱氢酶的释放及降低其活性，减少TNF-α的释放，降低一氧化氮生成，从而减轻肺损伤。
肺功能指标中，OI体现通气和换气功能，可以反映机体在吸氧条件下的缺氧状况；A-aDO2是评价携氧能力的重要指标；RI是评估血液自肺泡携取氧能力的良好指标，可准确反映肺的换气功能。
国内外关于七氟烷在婴幼儿麻醉中的应用已有报道[18]，但关于七氟烷肺保护的研究大多是动物研究和成人的临床试验，有关七氟烷在婴幼儿CPB中对肺损伤影响的研究尚未见报道。如何减轻CPB所致的婴幼儿肺损伤，一直是临床医生关注的问题。婴幼儿各器官系统发育尚未完善，耐受手术的能力差，手术及CPB后脏器功能恢复慢，肺损伤为婴幼儿CPB中最常见的并发症，严重者可危及生命，围术期肺保护对于婴幼儿至关重要。本文作者将七氟烷预处理应用于在CPB下行室间隔缺损修补术的患儿，结果显示：在主动脉开放后及CPB结束后，2组患儿肺隔离白细胞和中性粒细胞计数升高，肺的通气及换气功能指标均弱于主动脉阻断前，表明CPB可导致白细胞及中性粒细胞在肺内聚集，引起患儿急性肺损伤，从而影响患儿的肺功能。本研究结果还显示：在主动脉开放后及CPB结束后，预处理组患儿肺隔离白细胞和中性粒细胞计数明显低于对照组，而肺的通气及换气功能指标均优于对照组，说明七氟烷预处理减少了白细胞和中性粒细胞在患儿肺内的滞留和黏附，减轻了肺的炎症反应，增强了患儿术后早期肺的氧合功能，改善了肺的通气和换气功能。
综上所述，七氟烷预处理对于婴幼儿的CPB肺损伤有一定的保护作用，可以改善先天性心脏病患儿的预后和转归，减轻家长的经济负担，但其具体机制还需进一步深入研究。
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