謝小娟,李前輝,宋紹團,郭孝龍
河南科技大學第一附屬醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院 1麻醉科 2神經(jīng)外科,洛陽 471300
右美托咪定復合芬太尼及七氟烷對幕上腦腫瘤患者血清NSE、S-100β、SOD和MDA含量及腦氧供需平衡的影響
謝小娟1,李前輝1,宋紹團1,郭孝龍2△
河南科技大學第一附屬醫(yī)院新區(qū)醫(yī)院1麻醉科2神經(jīng)外科,洛陽 471300
目的 觀察右美托咪定復合芬太尼及七氟烷對幕上腦腫瘤患者血清神經(jīng)原特異性烯醇化酶(NSE)、S-100β蛋白,超氧化物歧化酶(SOD),以及丙二醛(MDA)含量及腦氧供需平衡的影響。方法 選擇幕上腦腫瘤患者70例,隨機分為實驗組和對照組,實驗組在麻醉誘導前給予右美托咪定,對照組給予等量生理鹽水,其他處理相同。于全麻誘導前(T1)、氣管插管(T2)、切開硬腦膜(T3)、切開硬腦膜1 h后(T4)、硬腦膜縫合時(T5)、術后24 h(T6)6個時間點檢測動-靜脈血氧含量差(Ca-jvO2)、頸內(nèi)靜脈球部血氧飽和度(SjvO2),腦氧攝取率(CERO2),血清NSE、S-100β、SOD和MDA含量。結果 針對Ca-jvO2及CERO2指標,實驗組在T3、T4、T5及T6時點相比對照組均降低(均P<0.05)。針對SjvO2指標,實驗組在T3、T4、T5及T6時點相比對照組均升高(均P<0.05)。針對SOD含量,實驗組在各時間點相比對照組均升高(均P<0.05)。針對MDA含量,實驗組在T3、T4、T5及T6時點相比對照組均降低(均P<0.05)。針對S-100β含量,實驗組在T2、T3、T4、T5及T6時點相比對照組均降低(均P<0.05)。針對NSE含量,實驗組在T3、T4、T5及T6時點相比對照組均降低(均P<0.05)。結論 右美托咪定可顯著改善腦氧供需平衡,下調(diào)顱內(nèi)自由基含量,降低多種腦損傷的特異性蛋白含量,從而實現(xiàn)腦保護作用。
右美托咪定; 幕上腦腫瘤; 腦氧供需平衡; 神經(jīng)原特異性烯醇化酶; S-100β蛋白; 超氧化物歧化酶; 丙二醛
腦腫瘤患者臨床上多采取開顱手術治療,針對該種術式麻醉多采用全身麻醉。因此維持顱內(nèi)供氧平衡,保證氧自由基以及多種蛋白動態(tài)平衡已成為影響手術成功與否的重要因素??紤]到幕上腦腫瘤患者顱內(nèi)順應性,選擇合適的麻醉藥物尤為重要。右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)是一種高選擇的α2腎上腺素受體激動劑,可增強迷走神經(jīng)興奮,抑制交感神經(jīng)興奮,穩(wěn)定血流動力,降低顱內(nèi)氧耗[1]。同時DEX還具有鎮(zhèn)靜、抗焦慮、鎮(zhèn)痛等多種作用,可較大程度緩解顱內(nèi)手術后患者的躁動、恐懼以及疼痛,對術后的蘇醒以及恢復都有很大的促進作用[2]。本研究通過檢測顱內(nèi)多種氧供指標,以及血清神經(jīng)原特異性烯醇化酶(NSE)、S-100β、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量,來觀察DEX的腦保護作用,為進一步促進腦腫瘤患者手術期的腦保護提供理論依據(jù)。
1.1 研究對象
選取2015年2月至2016年3月河南科技大學第一附屬醫(yī)院收治的70例幕上腦腫瘤患者,患者均經(jīng)頭部CT及MRI證實為顱內(nèi)幕上腦腫瘤,均選擇在全麻下行開顱手術,ASA分級為Ⅰ~Ⅱ級,術前生命體征穩(wěn)定,患者及家屬均知情同意。排除心肝腎異常、糖尿病、凝血功能異常及血流動力學紊亂的患者。將70例患者隨機分為2組(n=35),即實驗組和對照組。實驗組給予DEX干預,對照組給予丙泊酚干預。實驗組男性17例,女性18例,年齡為28~61歲,體重49~75 kg。對照組男性16例,女性19例,年齡為29~64歲,體重48~77 kg。兩組患者在年齡、性別和體重方面的差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。
1.2 麻醉方法
患者常規(guī)禁水禁食,術前給予肌注苯巴比妥鈉0.1 mg及阿托品0.5 mg。入手術室后建立靜脈通道,輸入聚明膠肽注射液5 mL/kg,并常規(guī)監(jiān)測心電圖、脈搏、心率及血氧飽和度。麻醉誘導前實驗組靜脈給予DEX 0.5 μg/kg(國藥準字H20110097,生產(chǎn)單位:四川國瑞藥業(yè)有限責任公司),對照組給予等量的生理鹽水。靜脈注射咪唑安定0.1 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg(國藥準字H32022992,生產(chǎn)單位:江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司)、芬太尼4 μg/kg(國藥準字H20123298,生產(chǎn)單位:國藥集團工業(yè)有限公司廊坊分公司)、順式阿曲庫銨0.2 mg/kg。麻醉維持兩組均給予芬太尼2 μg/kg,順式阿曲庫銨0.1 mg/(kg·h),并吸入1.5%七氟烷(國藥準字H20070172,生產(chǎn)單位:上海恒瑞醫(yī)藥有限公司)。其中實驗組持續(xù)靜脈給予DEX 0.5 μg/(kg·h),對照組給予丙泊酚5 mg/(kg·h)(國藥準字H20123318,生產(chǎn)單位:西安力邦制藥有限公司),并根據(jù)腦電雙頻指數(shù)檢測儀調(diào)整用量。為不干擾實驗的進行,術中不應用含乳酸和糖的液體,術后1 d不應用腦保護藥物。
1.3 標本采集及檢測
選取全麻誘導前(T1)、氣管插管(T2)、切開硬腦膜(T3)、切開硬腦膜1 h后(T4)、硬腦膜縫合時(T5)、術后24 h(T6)6個時間點同步采血,測定血氣,并分離血清超低溫保存。應用公式及相關文獻計算動-靜脈血氧含量差(Ca-jvO2)、頸內(nèi)靜脈球部血氧飽和度(SjvO2)及腦氧攝取率(CERO2)。
1.4 血清NSE及S-100β蛋白檢測
應用NSE檢測試劑盒(美國ADL公司)及S-100β檢測試劑盒(美國ADL公司)檢測2種因子含量。取冷凍血清,4℃解凍,預包被孔板,加入稀釋后的標準品及樣品血清,依次加入檢測抗體及辣根過氧化物酶,孵育洗滌,加入顯色液,酶標儀讀數(shù),并計算2種蛋白含量。
1.5 血清SOD檢測
應用SOD檢測試劑盒(碧云天試劑公司),嚴格按照說明書及相關文獻[3]配置多種試劑及顯色劑進行操作,并應用儀器檢測吸光度。SOD(U/mL)=(對照管的吸光度-測定管的吸光度)/對照管的吸光度×50%×稀釋倍數(shù)。
1.6 血清MDA檢測
應用MDA檢測試劑盒(碧云天試劑公司),采用熒光檢測法,嚴格參照說明書及相關文獻[3]配置試劑及標準品,試劑混勻后95℃水浴40 min,流水沖洗,3 500 r/min離心10 min,取上清后測定吸光度。MDA(nmol/mL)=(測定管的吸光度-測定空白管的吸光度)/(標準吸光度-標準空白管的吸光度)×標準品濃度×稀釋倍數(shù)。
1.7 統(tǒng)計學方法
2.1 各組患者腦氧供需平衡指標
針對Ca-jvO2指標,各組組內(nèi)不同時點均有變化。實驗組各時點Ca-jvO2均較T1時點降低(均P<0.05);對照組在T2時點較T1時點降低(P<0.05)。實驗組在T3、T4、T5及T6時點Ca-jvO2相比對照組均降低(均P<0.05)。
針對SjvO2指標,各組內(nèi)不同時點均有變化。實驗組在T2、T3、T4及T5時點較T1時點均有升高(均P<0.05);對照組在T2時點較T1時點升高,在T6時點降低(均P<0.05)。實驗組在T3、T4、T5及T6時點SjvO2值相比對照組均升高(均P<0.05)。
針對CERO2指標,各組內(nèi)不同時點均有變化。其中實驗組在T2、T3、T5及T6時點較T1時點均有降低(均P<0.05);對照組在T2時點較T1時點降低,在T3、T4、T5及T6時點均升高(均P<0.05)。實驗組在T3、T4、T5及T6時點CERO2值相比對照組均降低(均P<0.05),見表1。
指標組別時點T1T2T3T4T5T6Ca-jvO2實驗組5.71±1.333.92±1.41*4.80±1.14*#4.80±1.23*#4.21±1.54*#4.62±1.43*#對照組6.01±1.124.21±1.13*6.02±1.245.90±1.315.51±1.535.97±1.42SjvO2實驗組64.71±5.1080.31±5.22*70.12±4.81*#68.33±4.74*#70.91±4.36*#65.30±4.81#對照組62.81±4.9279.71±5.12*62.72±4.9361.33±4.6961.80±4.3355.92±4.78*CERO2實驗組33.91±4.9022.41±4.41*31.22±4.31*#32.73±4.31#29.67±4.36*#30.46±4.35*#對照組35.90±4.8124.21±4.32*39.74±4.23*40.85±4.41*40.56±4.52*42.27±4.54*
與T1時點比較,*P<0.05;與對照組比較,#P<0.05
2.2 各組患者SOD含量比較
針對SOD含量,各組內(nèi)不同時點均有變化。實驗組在T3、T4、T5及T6時點較T1時點均有降低(均P<0.05);對照組在各時點均較T1時點降低(均P<0.05)。實驗組在各時點SOD含量相比于對照組均升高(均P<0.05),見表2。
2.3 各組患者MDA含量比較
各組內(nèi)不同時點MDA含量均有變化。實驗組在T4、T5、T6時點均較T1時點降低(均P<0.05);對照組在T4及T6時點較T1時點降低(均P<0.05)。實驗組在T3、T4、T5及T6時點MDA含量相比對照組均降低(均P<0.05),見表2。
指標組別時點T1T2T3T4T5T6SOD(U/mL)實驗組103.61±6.32#102.92±6.03#94.93±6.76*#89.23±6.31*#87.41±6.54*#97.02±6.47*#對照組98.91±6.4195.12±6.13*76.52±6.80*68.61±6.23*65.11±6.64*74.52±6.53*MDA(nmol/mL)實驗組7.04±1.217.27±1.146.63±1.24#5.53±1.15*#5.30±1.03*#5.40±1.05*#對照組7.24±1.307.43±1.117.40±1.216.58±1.14*6.72±1.026.53±1.06*S-100β(ng/mL)實驗組1.47±0.071.50±0.09#1.56±0.08*#1.54±0.09*#1.52±0.05*#1.48±0.07#對照組1.49±0.041.54±0.07*1.75±0.06*1.81±0.07*1.86±0.04*1.89±0.06*NSE(ng/mL)實驗組15.31±1.5414.82±1.22*16.43±1.33*#16.51±1.45*#15.72±0.94#14.32±0.96*#對照組15.52±1.4714.81±1.19*17.70±1.28*20.31±1.39*21.32±0.95*22.23±0.91*
與T1時點比較,*P<0.05;與對照組比較,#P<0.05
2.4 各組患者S-100β含量比較
各組內(nèi)不同時點S-100β含量均有變化,實驗組在T3、T4、T5時點均較T1時點升高(均P<0.05);對照組在各時點均較T1時點升高(均P<0.05)。實驗組在T2、T3、T4、T5及T6時點S-100β含量相比對照組均降低(均P<0.05),見表2。
2.5 各組患者NSE含量比較
各組內(nèi)不同時點NSE含量均有變化,實驗組在T2及T6時點均較T1時點降低,T3及T4時點均較T1時點升高(均P<0.05);對照組在T2時點均較T1時點降低,在T3、T4、T5、T6時點均較T1時點升高(均P<0.05)。實驗組在T3、T4、T5及T6時點NSE含量相比對照組均降低(均P<0.05),見表2。
DEX是一種新型的特異性、高選擇性腎上腺素能受體激動劑。DEX神經(jīng)保護作用的確切機制尚未明確,普遍認為其能減輕缺血缺氧造成的神經(jīng)細胞損傷,具有神經(jīng)保護作用。其腦保護及降低顱內(nèi)氧自由基的機制與其降低缺血缺氧腦組織兒茶酚胺水平,穩(wěn)定血流動力學,減少神經(jīng)元細胞膜去極化和鈣離子內(nèi)流等有關。此外,DEX可調(diào)節(jié)凋亡和抗凋亡蛋白間的平衡,且能減少興奮性神經(jīng)遞質(zhì)尤其是谷氨酸的釋放,這些特性使其在神經(jīng)外科麻醉中的應用越來越受到關注。
由于腦組織對缺血及缺氧極為敏感,因此在手術中保證氧平衡是決定手術成功的重要因素。頸靜脈球部是檢測腦氧供需平衡的重要部位,可較為精確地反映顱內(nèi)氧供情況。因此SjvO2可較為直接地反映顱內(nèi)血流量及氧供平衡的指標,而Ca-jvO2及CERO2則是間接衡量顱內(nèi)氧供是否平衡的指標[4-5]。因此臨床多應用檢測SjvO2,Ca-jvO2及CERO2含量來評估顱內(nèi)供氧平衡。正常人SjvO2值為55%~65%,小于55%提示氧供無法滿足顱內(nèi)需求。Ca-jvO2與腦血流量呈負相關,因此腦缺血患者多呈現(xiàn)SjvO2值偏低而Ca-jvO2值偏高,提示顱內(nèi)氧供不足[6]。CERO2含量相對穩(wěn)定,不受血紅蛋白的影響,是評估顱內(nèi)氧供較穩(wěn)定的指標。本研究顯示,DEX處理組SjvO2含量在T2、T3、T4及T5時點均較T1時點升高,Ca-jvO2及CERO2含量均降低,提示DEX可顯著改善顱內(nèi)氧供需平衡;而與對照組相比,SjvO2含量在T3、T4、T5及T6時點均升高,Ca-jvO2及CERO2含量均降低,提示相比于其他常規(guī)藥物,DEX可較為顯著地提高顱內(nèi)氧供,改善患者的氧供需平衡。并且,兩組患者在T6時點,即術后24 h內(nèi),相比于手術完成時,SjvO2有一定程度的下降,Ca-jvO2及CERO2也有所升高,提示術中多種操作導致的顱內(nèi)缺血缺氧損傷及腦水腫在術后24 h內(nèi)程度達到最大[7],從而導致顱內(nèi)較為嚴重的氧供需失衡。然而即便如此,我們?nèi)阅馨l(fā)現(xiàn),相比于對照組,在T6時點,實驗組仍表現(xiàn)為較高的SjvO2含量及較低的Ca-jvO2及CERO2濃度,提示DEX在術后仍可保護腦組織,改善顱內(nèi)的氧供需平衡。已有研究表明,DEX可以通過調(diào)節(jié)腦血流量加大腦組織氧合[8],本研究結論與之基本吻合,均從不同方面證明了DEX可調(diào)節(jié)顱內(nèi)氧供需平衡。并且DEX具有抑制交感神經(jīng)興奮的作用,降低兒茶酚胺含量,減少耗氧量,增加血液灌注,從而使氧供及氧需平衡[9]。
機體在正常情況下可以清除體內(nèi)多余的自由基,然而在顱內(nèi)存在外源性刺激及手術等較大創(chuàng)傷的情況下,會出現(xiàn)體內(nèi)氧自由基積聚過多,進而加重腦組織的損害。SOD是主要的抗氧化酶,能有效地清除體內(nèi)自由基[10];而MDA與線粒體膜的穩(wěn)定性呈負相關[11],因此通過測定兩者情況可以評估顱內(nèi)氧自由基水平。本研究發(fā)現(xiàn),與對照組相比,實驗組在T3、T4、T5及T6時點SOD含量顯著升高,MDA含量降低,提示相比于其他藥物,DEX可促進體內(nèi)氧自由基的排出,阻斷缺血缺氧的級聯(lián)反應。研究表明,S-100β限制性表達于多種腦內(nèi)膠質(zhì)細胞,具有調(diào)節(jié)細胞的生長代謝等多種功能,參與顱內(nèi)缺血缺氧的多種病理過程,被認為是腦損傷的特異性標記蛋白[12];NSE蛋白通常在血清中無法被檢測到,但當顱內(nèi)出現(xiàn)多種損傷缺血缺氧時,胞質(zhì)內(nèi)的NSE即被釋放入血[13]。本研究發(fā)現(xiàn),與對照組相比,實驗組患者S-100β及NSE蛋白水平均顯著降低,提示DEX可顯著降低顱內(nèi)損傷并改善預后。已有研究表明,DEX可以提高血流動力學穩(wěn)定性,從而降低了術中對腦組織額外的損傷[14-15]。
綜上所述,在幕上腫瘤切除術中,多項因素均可影響患者腦氧供需平衡及NSE、S-100β、SOD和MDA含量。然而應用DEX可通過顯著改善腦氧供需平衡,降低顱內(nèi)自由基含量,降低多種腦損傷的特異性蛋白含量,從而達到腦保護作用,值得在臨床上推廣應用。
[1] Pan W,Lin L,Zhang N,et al.Neuroprotective effects of dexmedetomidine against hypoxia-induced nervous system injury are related to inhibition of NF-κB/COX-2 pathways[J].Cell Mol Neurobiol,2016,36(7):1179-1188.
[2] Mahmoud M,Mason K P.Dexmedetomidine:review,update,and future considerations of paediatric perioperative and periprocedural applications and limitations[J].Br J Anaesth,2015,115(2):171-182.
[3] 皇甫秀萍.尼莫地平及川芎嗪對幕上腫瘤切除術患者血清S100β蛋白、NSE、SOD和MDA含量及腦氧供需平衡與能量代謝的影響[D].廣州:南方醫(yī)科大學,2009.
[4] 黃騰,徐楓,鄭雪琴,等.鹽酸戊乙奎醚復合烏司他丁對CPB下心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響[J].中華麻醉學雜志,2015,35(6):663-666.
[5] 何芳,韋秋英,梁東科,等.七氟醚旁路注入對體外循環(huán)心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響[J].右江民族醫(yī)學院學報,2014,36(4):526-528.
[6] 涂杰,張炳東,劉國鋒,等.銀杏達莫注射液對體外循環(huán)下心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響[J].廣西醫(yī)科大學學報,2014,31(2):248-250.
[7] 黃騰,徐楓,鄭雪琴,等.鹽酸戊乙奎醚復合烏司他丁對CPB下心臟瓣膜置換術患者腦損傷的影響[J].中華麻醉學雜志,2015,35(6):663-666.
[8] 林賽娟,田國剛,姚歡琦,等.右美托咪定復合芬太尼及七氟烷用于腦腫瘤手術的麻醉效果及對血流動力學的影響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展,2015,15(18):3540-3543.
[9] 陳兆蕓.右美托咪定預處理對七氟烷和芬太尼靜吸復合全身麻醉效能的影響[D].廣州:南方醫(yī)科大學,2011.
[10] Houmani H,Rodríguez-Ruiz M,Palma J M,et al.Modulation of superoxide dismutase(SOD)isozymes by organ development and high long-term salinity in the halophyte Cakile maritima[J].Protoplasma,2016,253(3):885-894.
[11] Liu G D,Sheng Z,Wang Y F,et al.Glutathione peroxidase 1 expression,malondialdehyde levels and histological alterations in the liver of Acrossocheilus fasciatus exposed to cadmium chloride[J].Gene,2016,578(2):210-218.
[12] Yildirim A O,Eroglu M,Kaldirim U,et al.Serum neuron-specific enolase and S-100β levels as prognostic follow-up markers for oxygen administered carbon monoxide intoxication cases[J].Indian J Biochem Biophys,2015,52(1):29-33.
[13] Silva F P,Schmidt A P,Valentin L S,et al.S100B protein and neuron-specific enolase as predictors of cognitive dysfunction after coronary artery bypass graft surgery:A prospective observational study[J].Eur J Anaesthesiol,2016 33(9):681-689.
[14] Ard J L Jr,Bekker A Y,Doyle W K.Dexmedetomidine in awake craniotomy:a technical note[J].Surg Neurol,2005,63(2):114-116;discussion 116-117.
[15] Prielipp R C,Wall M H,Tobin J R,et al.Dexmedetomidine-induced sedation in volunteers decreases regional and global cerebral blood flow[J].Anesth Analg,2002,95(4):1052-1059.
(2016-09-21 收稿)
Effect of Dexmedetomidine Combined with Fentanyl and Sevoflurane on Concentration of Serum NSE,S-100β,SOD and MDA and Cerebral Oxygen Balance in Patients with Supratentorial Tumor Resection at Perioperation
Xie Xiaojuan,Li Qianhui,Song Shaotuanetal
AnesthesiaDepartment,F(xiàn)irstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471300,China
Objective To investigate the effect of dexmedetomidine combined with fentanyl and sevoflurane on the concentration of serum NSE,S-100β,SOD and MDA and cerebral oxygen balance in the patients with supratentorial tumor resection at perioperation.Methods Totally,70 patients with supratentorial tumor were randomly divided into 2 groups:experimental group and control group.The experimental group was treated with dexmedetomidine,and control group was given normal saline.Arteriovenous oxygen content difference(Ca-jvO2),jugular bulb venous oxygen saturation(SjvO2),cerebral extraction of oxygen(CERO2),serum neuron specific enolase(NSE)and S-100β protein,superoxide dismutase(SOD),and malonaldehyde(MDA)were recorded before anaesthesia(T1),at tracheal intubation of anesthesia induction(T2),dura mater incision(T3),1 h after dura mater incision(T4),at dura mater suture(T5),24 h after surgery(T6).Results Compared with the control group,(1)Ca-jvO2and CERO2were decreased at T3,T4,T5 and T6(P<0.05);(2)SjvO2was increased at T3,T4,T5 and T6(P<0.05);(3)SOD was increased at all time points(P<0.05);(4)MDA was decreased at T3,T4,T5 and T6(P<0.05);(5)S-100β was decreased at T2,T3,T4,T5 and T6(P<0.05);(6)NSE was decreased at T3,T4,T5 and T6(P<0.05).Conclusion The dexmedetomidine can protect brain by improving cerebral oxygen balance,reducing the content of free radicals and specific protein of brain damage.
dexmedetomidine; supratentorial tumor; cerebral oxygen balance; neuron specific enolase; S-100β protein; superoxide dismutase; malonaldehyde
謝小娟,女,1976年生,副主任醫(yī)師,E-mail:xiexj65380620@163.com
△通訊作者,Corresponding author,E-mail:guoxiaolong9999@126.com
R971
10.3870/j.issn.1672-0741.2017.01.017