PICCO評估吸入一氧化氮對膿毒癥幼豬血流動力學(xué)的影響＊

喻 莉，武曉靈，張遠(yuǎn)超，胡 波，項(xiàng) 輝，許 濤

1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢市中心醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，武漢 430014

2武漢大學(xué)中南醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室，武漢 430071

3華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢市普愛醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，武漢 430032

PICCO評估吸入一氧化氮對膿毒癥幼豬血流動力學(xué)的影響＊

喻 莉1，武曉靈1，張遠(yuǎn)超1，胡 波2，項(xiàng) 輝2，許 濤3

1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢市中心醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，武漢 430014

2武漢大學(xué)中南醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室，武漢 430071

3華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢市普愛醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，武漢 430032

目的 利用脈波指示劑連續(xù)心排血量監(jiān)測（PICCO）技術(shù)觀察膿毒癥幼豬吸入不同濃度一氧化氮（NO）后血流動力學(xué)的變化。方法 16只膿毒癥幼豬隨機(jī)分為兩組，分別吸入濃度為10cm3／m3和80cm3／m3的NO氣體，利用PICCO監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測心臟指數(shù)（CI）、全心舒張末容積指數(shù)（GEDI）、胸腔內(nèi)血容積指數(shù)（ITBI）和體循環(huán)阻力指數(shù)（SVRI），同時抽血作血?dú)夥治?。結(jié)果 靜脈注入內(nèi)毒素能夠誘導(dǎo)穩(wěn)定的幼豬膿毒癥模型。該模型的血?dú)庵笜?biāo)pH、HCO3－、PaO2及平均動脈壓（MAP）均顯著下降（均P＜0.01）。吸入NO氣體后10cm3／m3組CI及SVRI較吸入前明顯升高（均P＜0.01），PaO2較吸入前顯著升高（P＜0.01），PaCO2明顯降低（P＜0.01），而中心靜脈壓（CVP）、GEDI及ITBI無明顯變化。80cm3／m3組各項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢同10cm3／m3組，且兩組之間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 吸入NO氣體可改善膿毒癥幼豬氧合功能和心臟指數(shù)。吸入10cm3／m3和80cm3／m3的NO氣體對膿毒癥幼豬血流動力學(xué)的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

脈波指示劑連續(xù)心排血量監(jiān)測； 一氧化氮； 膿毒癥； 血流動力學(xué)

膿毒癥是嚴(yán)重創(chuàng)傷、燒傷、休克、大手術(shù)后常見的并發(fā)癥，膿毒癥進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致膿毒性休克和多器官功能不全綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）的發(fā)生［1］，是導(dǎo)致重癥監(jiān)護(hù)室（intensive care unit，ICU）危重患者死亡的最重要的原因之一［2］。吸入NO能選擇性擴(kuò)張肺血管床，改善通氣／血流比，提高氧分壓，在評估肺血管的反應(yīng)性以及肺高壓的治療方面已被證實(shí)有良好的效果［34］。脈波指示劑連續(xù)心排血量監(jiān)測（pulse indicator continuous cardiac output，PICCO）是近年臨床應(yīng)用的一種微創(chuàng)血流動力學(xué)監(jiān)測方法，它的容量性指標(biāo)包括靜態(tài)指標(biāo)和動態(tài)指標(biāo)，可以全面反映血流動力學(xué)參數(shù)與心臟舒縮功能的變化，從而指導(dǎo)液體復(fù)蘇［5］。本研究應(yīng)用PICCO監(jiān)測技術(shù)評估不同濃度NO吸入對膿毒癥幼豬血流動力學(xué)的影響，探討吸入NO對膿毒癥的治療作用，評價(jià)PICCO監(jiān)測技術(shù)在膿毒癥治療中的作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物準(zhǔn)備

由武漢大學(xué)中南醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供16只幼年長白豬，雌雄不拘，體質(zhì)量（40.0±2.1）kg。以氯胺酮20mg／kg肌肉注射行基礎(chǔ)麻醉。動物取仰臥位，固定后行氣管切開，插管，接呼吸機(jī)行機(jī)械通氣，潮氣量10～15mL／kg，呼吸頻率12次／min，吸入氧濃度40%，呼氣末正壓3cmH2O，吸呼比1∶（1.0～1.5）。耳淺表靜脈留置套管針，間斷給予3%戊巴比妥鈉5～10mL／h維持麻醉。分離頸內(nèi)靜脈，切開頸內(nèi)靜脈插入中心靜脈導(dǎo)管，測中心靜脈壓（CVP），串聯(lián)PICCO溫度感受器并連接到PICCO plus循環(huán)監(jiān)測儀；分離出股動脈，切開股動脈插入PICCO熱稀釋導(dǎo)管連接PICCO plus循環(huán)監(jiān)測儀。連接心電監(jiān)護(hù)。

1.2 動物模型制作

大腸埃希菌內(nèi)毒素（LPS，0111:B4，Sigma，USA）按0.25mg／kg靜脈滴注，0.5h內(nèi)滴完。

1.3 實(shí)驗(yàn)動物分組及NO吸入方法

16只膿毒癥幼豬隨機(jī)分為兩組，每組8只，分別吸入濃度為10cm3／m3和80cm3／m3的NO氣體。用氮?dú)馄胶獾?～25mmol／L醫(yī)用NO氣體與呼吸機(jī)（Simens Servo 300）吸氣管經(jīng)Y型連接管連接。利用流量計(jì)調(diào)節(jié)NO吸入濃度為10cm3／m3和80cm3／m3，總流量3L／min。

1.4 監(jiān)測指標(biāo)

分別于LPS注射前、LPS注射90min后及NO吸入30min后取股動脈血進(jìn)行血?dú)夥治觯涗泟用}血pH、HCO3－、SaO2、PaO2及PaCO2。同時記錄心率（HR）、平均動脈壓（MAP）、CVP及PICCO血流動力學(xué)數(shù)值，包括:心臟指數(shù)（CI）、全心舒張末容積指數(shù)（GEDI）、胸腔內(nèi)血容積指數(shù)（ITBI）和體循環(huán)阻力指數(shù)（SVRI）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以表示，組間均數(shù)比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 LPS注射前兩組幼豬基礎(chǔ)值比較

從表1可見，LPS注射前兩組幼豬基礎(chǔ)值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 LPS注射前兩組幼豬基礎(chǔ)值比較（，n＝8）Table1 Comparison of baseline values between two groups before LPS injection，n＝8）

表1 LPS注射前兩組幼豬基礎(chǔ)值比較（，n＝8）Table1 Comparison of baseline values between two groups before LPS injection，n＝8）

?

2.2 LPS注射90 min后兩組幼豬各項(xiàng)指標(biāo)比較

LPS注射90min后兩組幼豬pH、HCO3－、PaO2及MAP均較LPS注射前明顯下降（均P＜0.01），證明膿毒癥幼豬模型制作成功，見表2。

表2 LPS注射90min后兩組幼豬各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的變化（）Table2 Changes of indicators in the two groups 90 min after LPS injection（）

表2 LPS注射90min后兩組幼豬各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的變化（）Table2 Changes of indicators in the two groups 90 min after LPS injection（）

與LPS注射前比較，＊P＜0.01

?

2.3 吸入NO氣體前后兩組幼豬各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的變化

pH、HCO3－、PaO2、MAP、CI及SVRI在吸入10cm3／m3NO或80cm3／m3NO氣體后較吸入前均明顯升高（P＜0.05或P＜0.01）。吸入10cm3／ m3NO或80cm3／m3NO氣體后PaCO2較吸入前明顯降低（均P＜0.01）。而GEDI及ITBI無明顯變化。吸入前及吸入后10cm3／m3組與80cm3／m3組兩組比較各項(xiàng)指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表3。

表3 吸入NO氣體前后兩組幼豬各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的變化（，n＝8）Table3 Changes of indicators in the two groups before and after NO inhalation（n＝8）

表3 吸入NO氣體前后兩組幼豬各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的變化（，n＝8）Table3 Changes of indicators in the two groups before and after NO inhalation（n＝8）

與吸入NO前比較，＊P＜0.05＊＊P＜0.01

?

2.4 兩組幼豬吸入NO氣體前后PaO2的變化

注射LPS 90min后PaO2較注射前明顯下降（表2），吸入NO氣體后PaO2有所上升（表3）。

2.5 兩組幼豬吸入NO氣體前后CI的變化

注射LPS 90min后CI較注射前明顯下降（表1、表3），吸入NO氣體后CI有所上升（表3）。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與其他膿毒癥動物模型制作相比，靜脈注射內(nèi)毒素能夠快速誘導(dǎo)穩(wěn)定的膿毒癥模型，這種模型非常類似人膿毒癥發(fā)病過程和肺組織病理生理改變［6］。模型制成后，造成非選擇性肺血管收縮和阻力增加是膿毒癥肺氧合功能明顯下降的主要原因［4］。膿毒癥時充滿細(xì)胞因子的內(nèi)環(huán)境常導(dǎo)致心肌抑制、心臟指數(shù)和搏出量減低［78］。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示吸入不同濃度NO氣體后膿毒癥幼豬股動脈血?dú)夥治鰌H、HCO3－、PaO2均明顯升高（均P＜0.01），PaCO2明顯降低（P＜0.01），證明吸入NO氣體可以改善膿毒癥幼豬的氧合功能，這與國內(nèi)外的研究一致［9］?？赡艿臋C(jī)制是外源吸入的NO快速彌散至通氣較好肺泡周圍的阻力性血管平滑肌細(xì)胞，激活細(xì)胞內(nèi)可溶性鳥苷酸環(huán)化酶，通過胞質(zhì)內(nèi)環(huán)鳥苷酸，促進(jìn)鈣離子外流，使血管平滑肌舒張，降低肺動脈壓和肺血管阻力，增加有通氣肺區(qū)血流，無通氣肺區(qū)的血管因無NO進(jìn)入而不受影響，結(jié)果肺內(nèi)血流重新分布，肺血分流率（Qs／Qt）降低，動脈血氧增加［1012］。

膿毒癥的心血管功能改變表現(xiàn)為早期的高動力效應(yīng)和后期的低動力狀態(tài)，直至以低血壓、高心輸出量、全身血管低阻力及精神改變?yōu)樘卣鞯哪摱拘孕菘耍?314］。本實(shí)驗(yàn)中膿毒癥幼豬在吸入10cm3／m3和80cm3／m3NO氣體后CI均較吸入前明顯升高（均P＜0.01）。張澤明等［15］通過觀察急性大面積和次大面積肺血栓栓塞癥患者吸入濃度為40× 10－6g／L的NO氣體，發(fā)現(xiàn)治療組吸入NO后心輸出量明顯高于對照組，從而認(rèn)為吸入NO對大面積和次大面積肺栓塞患者受損心肌和心功能有明顯的保護(hù)作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之一致，考慮可能是NO吸入后，迅速降低肺動脈高壓，降低血管阻力，減輕右心室后負(fù)荷，使右心室室壁張力快速下降，心輸出量增多，冠脈血流量增多，形成良性循環(huán)，使心肌損傷明顯受抑制，心功能明顯改善［1618］。

本實(shí)驗(yàn)中膿毒癥幼豬在吸入10cm3／m3和80 cm3／m3NO氣體后SVRI均較吸入前明顯升高，而有研究報(bào)道吸入的NO進(jìn)入肺循環(huán)可與血紅蛋白結(jié)合而迅速滅活，半衰期很短（3s～5s），故對體循環(huán)無明顯影響［19］。本實(shí)驗(yàn)觀察到的結(jié)果如需證實(shí)可能需要更多的樣本支持。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示吸入不同濃度NO（10cm3／m3和80cm3／m3）均可顯著升高PaO2，提高心臟指數(shù)（P＜0.01），但兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），可以看出只要吸入低濃度NO（10cm3／m3）就可明顯改善氧合，從而提示臨床應(yīng)以最小有效濃度達(dá)到最佳治療效果。

總之，本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為吸入NO氣體可以改善膿毒癥幼豬的氧合功能和心臟指數(shù)，吸入不同濃度NO（10cm3／m3和80cm3／m3）氣體對膿毒癥幼豬血流動力學(xué)和氧合功能的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

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（2014－06－19 收稿）

Hemodynamic Monitoring with Pulse－indicator Continuous Cardiac Output（PICCO）in Piglets with Sepsis after Nitric Oxide Inhalation

Yu Li，Wu Xiaoling，Zhang Yuanchao et al
Intensive Care Unit，Wuhan Central Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430014，China

Objective To observe the hemodynamic changes in piglets with sepsis after inhalation of different concentrations of nitric oxide（NO）by use of pulse－indicator continuous cardiac output（PICCO）.Methods Sixteen piglets with sepsis were randomly divided into two groups，and were allowed to inhale 10cm3／m3and 80cm3／m3NO，respectively.PICCO was applied to monitor the cardiac index（CI），global end－diastolic volume index（GEDI），intrathoracic blood volume index（ITBI）and systemic venous resistance index（SVRI）.Artery blood gas analysis was performed as well.Results Intravenous injection of endotoxin could establish piglet models of stable sepsis.Artery blood gas analysis showed pH，HCO3－，PaO2，and mean arterial pressure（MAP）were significantly decreased in the piglet models（P＜0.01for all）.CI，SVRI and PaO2were significantly increased and PaCO2was significantly decreased in 10cm3／m3NO group（P＜0.01），while central venous pressure（CVP），GEDI and ITBI had no significant change.These parameters had the same changes in 80cm3／m3NO group pulse－indicator continuous cardiac output（PICCO）.There was no statistically significant difference in the parameters between the two groups.Conclusion Inhalation of NO gas may improve oxygenation and cardiac index in piglets with sepsis.There was no significant difference in the hemodynamic changes after inhalation of 10cm3／m3or 80cm3／m3NO gas.

pulse indicator continuous cardiac output； nitric oxide； sepsis； hemodynamics

R331.3

10.3870／j.issn.1672－0741.2015.01.015

＊武漢市衛(wèi)計(jì)委臨床醫(yī)學(xué)科研資助項(xiàng)目（No.WX10V09）

喻 莉，女，1964年生，主任醫(yī)師，E－mail:yuli641006＠sina.com