右美托咪定對瓣膜置換術(shù)患者體外循環(huán)期間體循環(huán)阻力和氧代謝的影響

梁東科，張炳東，陳燕樺

·臨床研究·

右美托咪定對瓣膜置換術(shù)患者體外循環(huán)期間體循環(huán)阻力和氧代謝的影響

梁東科，張炳東，陳燕樺

目的 觀察右美托咪定對瓣膜置換術(shù)患者體外循環(huán)期間體循環(huán)阻力和全身組織氧代謝的影響。方法 40例擇期行二尖瓣置換術(shù)的患者，年齡40～55歲，體重45～65 kg，身高155～170 cm，性別不限，ASAⅡ～Ⅲ級，NYHA分級Ⅱ～Ⅲ級。采用隨機數(shù)字表法將患者分為2組(n=20):右美托咪定組(D組)和對照組(C組)。麻醉誘導(dǎo)后體外循環(huán)前D組經(jīng)10min靜脈輸注右美托咪定1.0μg/kg，繼之以0.5μg/(kg·h)的速度持續(xù)輸注直至體外循環(huán)結(jié)束，C組輸注等容量的生理鹽水。分別于上下腔靜脈阻斷后即刻(T1)、主動脈阻斷后即刻(T2)、低溫穩(wěn)定期即鼻咽溫穩(wěn)定在30℃時(T3)、主動脈開放，心臟復(fù)跳后(T4)、上下腔靜脈開放前即刻(T5)記錄平均動脈壓(MAP)、心輸出量(CO)及心臟指數(shù)(CI)(以灌注流量代替CO、以灌注指數(shù)代替CI)，并計算體循環(huán)阻力(SVR);抽取T1～T5各時點的橈動脈血樣和混合靜脈血樣，進行動靜脈血氣分析并計算氧供(DO2)、氧耗(VO2)及氧攝取率(ERO2)，同時測定橈動脈血血紅蛋白(Hb)和動脈血乳酸濃度(Lac)。結(jié)果 與C組比較，D組患者在T1～T5時CO、CI、DO2升高，SVR、VO2、ERO2、Lac降低(P＜0.05)。結(jié)論 麻醉誘導(dǎo)后體外循環(huán)前靜脈輸注右美托咪定1.0μg/kg，繼之以0.5μg/(kg·h)的速度持續(xù)輸注至體外循環(huán)結(jié)束可降低體外循環(huán)期間患者的SVR，改善全身組織的氧代謝狀況，對器官保護具有一定的積極作用。

右美托咪定;體外循環(huán);體循環(huán)阻力;氧代謝

在體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)的運行過程中體循環(huán)阻力(systemic vascular resistance，SVR)是影響組織灌注的重要因素，氧代謝可反映圍術(shù)期患者組織器官的保護情況，因此，SVR和氧代謝是近年來心臟手術(shù)中在器官保護方面的研究熱點。右美托咪定是一種新型的α2受體激動劑，常作為麻醉性輔助藥物廣泛用于臨床［1］，本研究擬觀察右美托咪定對換瓣患者CPB期間SVR和全身組織氧代謝的影響，探討其發(fā)生的機制，為臨床用藥提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例選擇 本研究已獲本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，并與患者家屬簽署知情同意書。擇期在CPB下行二尖瓣置換術(shù)的患者40例，年齡40～55歲，體重45～65 kg，身高155～170 cm，性別不限，ASAⅡ～Ⅲ級，NYHA分級Ⅱ～Ⅲ級，初次行心臟手術(shù)，無病態(tài)竇房綜合征及Ⅱ°以上房室傳導(dǎo)阻滯，無肺部感染性疾病及慢性肺部疾病，無冠心病、高血壓、糖尿病病史，無甲亢病及病史，肝、腎功能正常，術(shù)前沒有使用心血管活性藥物以及沒有使用抗交感神經(jīng)活性藥物的患者，采用隨機數(shù)字表法，將其分為:右美托咪定組(D組，n=20)和對照組(C組，n=20)。術(shù)中使用血管活性藥、額外的麻醉藥品，以及復(fù)蘇時除顫病例均予以剔除。

1.2 麻醉與監(jiān)測 麻醉前30 min肌肉注射東莨菪堿0.3 mg，患者入室后監(jiān)測ECG、心率(HR)、脈搏氧飽和度(SpO2)，開放外周靜脈通路并輸入羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液6 ml/(kg·h)。在局麻下行橈動脈穿刺置管連接Drager監(jiān)護儀監(jiān)測收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均動脈壓(MAP)。麻醉誘導(dǎo):依次靜脈注射依托咪酯0.4 mg/kg、順苯磺酸阿曲庫銨0.3 mg/kg，芬太尼10μg/kg，10 min后氣管插管，接Drager麻醉機行機械通氣。吸入氧濃度(FiO2)為60%～80%，潮氣量為 8～10 ml/kg，通氣頻率為10～12次/min，吸呼比為1∶2，使呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)維持在35～45 mm Hg。氣管插管后經(jīng)右頸內(nèi)靜脈置入中心靜脈導(dǎo)管。麻醉維持:兩組患者均持續(xù)靜脈輸注丙泊酚6.0 mg/ (kg·h)、芬太尼6μg/(kg·h)和順苯磺酸阿曲庫銨0.2 mg/(kg·h)。參照文獻［1］和預(yù)實驗的結(jié)果，麻醉誘導(dǎo)后CPB前，D組經(jīng)靜脈輸注右美托咪定(批號:13121232，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司) 1.0μg/kg 10min，繼之以0.5μg/(kg·h)的速度持續(xù)輸注直至CPB結(jié)束，C組輸注等容量的生理鹽水。

1.3 體外循環(huán) CPB回路用羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液和復(fù)方林格液以2∶1的比例預(yù)充排氣，必要時加入適量的懸浮紅細胞或使用超濾技術(shù)使轉(zhuǎn)流過程中患者的紅細胞比容(Hct)＞0.22。全身肝素化后當(dāng)激活全血凝固時間(ACT)＞480 s后，由STOCKERTⅢ型心肺機，DIDECO膜式氧合器行體外轉(zhuǎn)流，同時開始血液降溫。兩組患者CPB開始當(dāng)上下腔靜脈阻斷后調(diào)整灌注指數(shù)在2.2～3.0 L/ (m2·min)，使MAP維持在60～85 mm Hg，F(xiàn)iO2維持在60%～80%。當(dāng)鼻咽溫度降至32℃時，阻斷主動脈并經(jīng)主動脈根部灌注含血高鉀停搏液20 ml/kg使心臟停止跳動。鼻咽溫降溫至30℃(上下波動在0.1℃)時停止降溫;復(fù)溫至鼻咽溫32℃時開放主動脈使心臟恢復(fù)跳動，鼻咽溫37℃時開放上下腔靜脈后控制腔靜脈引流量并逐步降低灌注指數(shù)，當(dāng)血壓、HR及SpO2滿意后停止CPB。

1.4 數(shù)據(jù)采集 分別記錄T1(上下腔靜脈阻斷后即刻)、T2(主動脈阻斷后即刻)、T3(低溫穩(wěn)定期即鼻咽溫穩(wěn)定在30℃時)、T4(主動脈開放，心臟復(fù)跳后)、T5(上下腔靜脈開放前即刻)各時點的MAP、心輸出量(cardiac output，CO)及心臟指數(shù)(cardiac index，CI)(以灌注流量代替CO、以灌注指數(shù)代替CI)，設(shè)定CPB阻斷上下腔靜脈期間的CVP為0，根據(jù)公式(MAP－CVP)×80/CO計算SVR。在上述各時點抽取適量的橈動脈血樣和混合靜脈血樣(以氧合器靜脈血回流處的血液來代替混合靜脈血)，用i－STAT300便攜式血氣分析儀(Abbott公司，美國)行血氣分析，同時測定橈動脈血血紅蛋白(Hb)和動脈血乳酸濃度(Lac)。根據(jù)下列公式計算氧供(DO2)、氧耗(VO2)及氧攝取率(ERO2)。DO2=CI× (1.38×Hb×SaO2+0.0031×PaO2);VO2=CI×［1.38× Hb×(SaO2－SvO2)+0.0031×(PaO2－PvO2)］;ERO2= VO2/DO2×100%。(注:SaO2:動脈血氧飽和度; PaO2:動脈血氧分壓;SvO2:混合靜脈血氧飽和度; PvO2:混合靜脈血氧分壓)

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，隨機分組設(shè)計的計量資料比較，采用成組t檢驗;重復(fù)測量設(shè)計的計量資料比較，采用重復(fù)測量設(shè)計的方差分析，計數(shù)資料采用X2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組患者一般情況各指標、主動脈阻斷時間和體外循環(huán)時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

與C組比較，D組患者在T1～T5時CO、CI、DO2升高，SVR、VO2、ERO2、Lac降低(P＜0.05)，MAP、Hb差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05);與T1時比較，兩組T3時CO、CI、DO2、VO2、ERO2降低，SVR、Lac升高(P＜0.05)，兩組患者MAP、Hb差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05);與T3比較，T4、T5時CO、CI、DO2、VO2、ERO2、Lac的濃度升高，SVR降低(P＜0.05)，兩組患者MAP、Hb差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

3 討論

一般情況下，在CPB上下腔阻斷期間心臟呈空跳、纖顫或停跳的狀態(tài)，此時患者的循環(huán)和呼吸完全進入非生理狀態(tài)，該期間包含了CPB的絕大部分時間并經(jīng)歷了降溫期、低溫穩(wěn)定期和復(fù)溫期這幾個重要階段，而體溫是CPB期間影響患者SVR和全身氧代謝的一個重要因素。因此，本研究選擇上下腔阻斷期間作為研究時段，其目的是探討右美托咪定在這種非生理狀態(tài)下對患者SVR和全身組織氧代謝的影響。

表1 兩組患者一般情況各指標、主動脈阻斷時間和體外循環(huán)時間的比較(n=20)

表2 兩組患者不同時點MAP、Hb、CO、CI、SVR和氧代謝相關(guān)指標的比較((n=20，±s)

表2 兩組患者不同時點MAP、Hb、CO、CI、SVR和氧代謝相關(guān)指標的比較((n=20，±s)

注:與C組比較，*P＜0.05 與T1時比較，△P＜0.05 與T3時比較，▲P＜0.05。

指標 組別 T1 T2 T3 T4 T5 MAP(mm Hg) D組 73.08±1.14 72.96±0.95 72.96±0.95 72.84±1.23 73.03±1.16 C組 72.95±1.06 73.29±0.99 72.93±1.10 72.74±1.05 72.83±1.22 Hb(g/L) D組 82.49±0.23 82.95±0.29 83.05±0.25 82.99±0.27 83.81±0.22 C組 83.22±0.22 83.00±0.34 82.53±0.28 83.48±0.26 84.05±0.28 CO(L/min) D組 4.35±0.02*4.14±0.02*3.95±0.01＊△4.44±0.02＊▲4.65±0.02＊▲C組 3.84±0.01 3.64±0.01 3.44±0.01△3.83±0.01▲4.05±0.01▲CI［L/(m2·min)］ D組 2.65±0.01*2.63±0.07*2.52±0.01＊△2.84±0.01＊▲3.03±0.01＊▲C組 2.45±0.01 2.32±0.01 2.19±0.01△2.45±0.01▲2.57±0.02▲SVR(dyne·s/cm5) D組 1333.50±1.70*1371.60±2.50*1404.80±2.70＊△1320.60±1.90＊▲1259.20±2.50＊▲C組 1496.90±1.80 1601.10±2.30 1622.90±2.30△1516.20±2.20▲1460.50±2.40▲DO2［ml/(m2·min)］ D組 322.94±0.27*306.17±0.32*286.95±0.25＊△326.06±0.29＊▲339.24±0.31＊▲C組 284.34±0.25 268.73±0.30 254.28±0.29△287.19±0.33▲306.76±0.34▲VO2［ml/(m2·min)］ D組 63.07±0.35*50.49±0.28*45.45±0.30＊△56.88±0.26＊▲72.60±0.24＊▲C組 71.59±0.26 59.57±0.30 54.55±0.32△65.06±0.25▲81.09±0.36▲ERO2(%) D組 19.68±0.28*16.53±0.24*15.66±0.22＊△17.33±0.27*22.38±0.26＊▲C組 24.51±0.27 22.55±0.30 21.03±0.30△22.84±0.31 26.48±0.27▲Lac(mmol/L) D組 1.42±0.02*1.56±0.03*1.78±0.03＊△2.09±0.02＊▲2.53±0.03＊▲C組 1.71±0.03 1.85±0.02 2.06±0.02△2.46±0.03▲2.99±0.02▲

本研究的結(jié)果表明，與C組相比，D組患者在T1～T5各時點MAP、Hb無差異，而CO和CI在同時點明顯升高，SVR在同時點明顯降低，提示靜脈輸注右美托咪定可降低CPB期間患者的血管張力、擴張血管，使其在單位時間內(nèi)需要有更多的血量才能維持同一水平的血壓，其原因可能有以下幾種:①右美托咪定可抑制交感神經(jīng)的活性，使交感縮血管中樞的活動減弱［2］;②右美托咪定通過激動突觸后膜α2受體，減少兒茶酚胺釋放［3］;③右美托咪定可抑制腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)的活性［4］，從而降低血管緊張素Ⅱ的濃度;④右美托咪定可使機體內(nèi)一氧化氮(NO)的濃度升高［5］，NO是一種舒血管因子，可使血管舒張、外周阻力下降。

DO2是單位時間內(nèi)循環(huán)血流供給組織的氧量，常受CI、Hb、SaO2、PaO2四個因素的影響。在本研究的時段內(nèi)，由于患者的Hb、SaO2、PaO2相對穩(wěn)定，所以各時點的DO2主要隨CI的變化而變化。本研究的結(jié)果顯示，D組患者在T1～T5各時點DO2與C組相比均明顯升高，與CI在同時點的變化情況一致，提示右美托咪定可增加CPB期間組織的DO2。

VO2是單位時間內(nèi)全身組織消耗的氧量，ERO2是指全身組織氧的利用率，其大小與微循環(huán)灌注情況和線粒體的呼吸功能有關(guān)。本研究的結(jié)果顯示，D組患者在T1～T5各時點VO2和ERO2與C組相比均明顯降低，提示右美托咪定可降低CPB期間組織的VO2和ERO2。其原因可能是由于右美托咪定可降低機體的應(yīng)激反應(yīng)，進而降低全身組織對氧的攝取和利用。此外，也有報道右美托咪定本身可降低某些臟器如腦組織的氧代謝率［6］，這也是本研究中氧耗和氧攝取率降低的原因之一。

CPB期間由于CI低于正常、血液稀釋，常導(dǎo)致氧供需平衡障礙，當(dāng)DO2小于組織的氧需要量時，機體會出現(xiàn)無氧代謝;此外，CPB期間低溫使氧解離曲線左移，微循環(huán)障礙，毛細血管通透性增加，組織水腫使氧的彌散距離增大以及CPB過程中各種炎性或非炎性物質(zhì)使細胞內(nèi)線粒體利用氧的能力受損，最終造成組織缺氧，無氧代謝增加。乳酸是無氧代謝的特異性產(chǎn)物，其蓄積可作為組織缺氧的可靠指證，本研究中兩組患者在整個CPB期間的乳酸值均隨時間延長而逐漸升高，提示兩組患者在CPB期間無論在降溫期還是復(fù)溫期均存在氧供需失衡的現(xiàn)象。

本研究結(jié)果表明，與C組相比，D組患者血乳酸水平在T1～T5各時點均明顯降低，提示右美托咪定可降低CPB期間血乳酸水平，其原因可能有以下幾點:①在本研究中右美托咪定可相對增加組織DO2，減少了與氧需求之間的差距;②右美托咪定抑制了交感神經(jīng)的興奮作用，使CPB期間異常分布的血流趨于正常化，改善了缺血區(qū)域的血流灌注［7］;③右美托咪定使CPB期間炎性介質(zhì)釋放減少，減少了由炎性介質(zhì)介導(dǎo)的細胞損傷，恢復(fù)了部分細胞正常的氧代謝［8］;④右美托咪定抑制去甲腎上腺素的釋放，相對增加了腎臟血流和腎小球濾過率，從而使乳酸的清除率相對增加［9］。

綜上所述，麻醉誘導(dǎo)后CPB前靜脈輸注右美托咪定1.0μg/kg，繼之以0.5μg/(kg·h)的速度持續(xù)輸注至CPB結(jié)束可降低CPB期間患者的SVR，改善全身組織的氧代謝狀況，對器官保護具有一定的積極作用。

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Effects of dexmedetom idine on system ic vascular resistance and oxygen metabolism in system ic tissues during cardiopulmonary bypass in patients undergoing valve replacement surgery

Liang Dong－ke，Zhang Bing－dong，Chen Yan－h(huán)ua
Department of Anesthesiology，Institute of Heart Disease，F(xiàn)irst Affiliated Hospital of GuangxiMedical University，Nanning，530021，China

Zhang Bing－dong，Email:zbdong2007@126.com

Objective To evaluate the effects of dexmedetomidine on systemic vascular resistance(SVR)and oxygenmetabolism in systemic tissue during cardiopulmonary bypass(CPB)in patients undergoing valve replacement surgery.Methods Forty patients undergoingmitral valve replacement surgery，aged 40－55 ys，weighting 45－65 kg，heighting 155－170 cm，with ASA physical statusⅡorⅢ(NYHAⅡorⅢ)，were randomly divided into 2 groups(n=20 in each)using a random number table:dexmedetomidine group(group D)and control group(group C).In group D，dexmedetomidine 1.0μg/kg was infused intravenously for 10min after induction of anesthesia before CPB，followed by continuous infusion of dexmedetomidine at 0.5μg/(kg·h)until the end of the CPB，while in group C the equal volume of normal salinewas given instead.Mean arterial pressure(MAP)，cardiac output(CO，perfusion flow instead)，cardiac index(CI，perfusion index instead)weremeasured and SVR was calculated accordingly immediately after the superior and inferior vena cavawere blocked(T1)，after aortic occlusion(T2)，when nasopharyngeal temperaturewas stable at 30℃ (T3)，when the aortawas opened，the heartwas beating(T4)，before the superior and inferior vena cavawere opened(T5).At T1－T5，blood sampleswere collected from the radial artery and intravenous end ofoxygenator for blood gas analysis，simultaneously Hb and lactate(Lac)concentration of arterial blood weremeasured.Oxygen delivery(DO2)，oxygen consumption(VO2)and oxygen extraction ratio(ERO2)were calculated accordingly.Results Compared with group C，CO，CIand DO2were significantly increased，SVR，VO2，ERO2and the concentration of Lac were decreased at T1－T5 in group D.Conclusion Dexmedetomidine(1.0μg/kginfused intravenously after induction ofanesthesia before CPB，followed by infusion ata rate of 0.5μg/(kg·h)until the end of CPB) can reduce the SVR in patients，improve the oxygenmetabolism of systemic tissues during CPB and provide the protection of organs to some extent.

Dexmedetomidine;Cardiopulmonary bypass;Systemic vascular resistance;Oxygen metabolism

2016-05-17)

2016-07-13)

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.01.09

530021南寧，廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心血管病研究所導(dǎo)管手術(shù)麻醉室

張炳東，Email:zbdong2007@126.com