七氟烷對體外循環(huán)下雙瓣膜置換術(shù)患者心肌的保護作用

丁孟瑤，武 勇

心臟瓣膜置換術(shù)患者受到體外循環(huán)、創(chuàng)傷、麻醉等影響,心肌嚴重缺血,心肌代謝失常,心肌細胞受損,心肌結(jié)構(gòu)和功能往往發(fā)生嚴重的再灌注損傷,最終出現(xiàn)惡性心律失常,心功能出現(xiàn)抑制［1］。心臟手術(shù)心肌保護好壞直接關(guān)系到手術(shù)的成?。?］。因此,探索有效的心肌保護措施,改善患者術(shù)后心肌缺血狀況極為必要。有研究表明吸入麻醉藥能夠有效避免心肌遭遇不可復(fù)性缺血-再灌注損傷,減輕手術(shù)對患者心肌細胞的損壞程度,改善患者的心肌功能,促進心肌恢復(fù)［3］。七氟烷存在劑量依賴性心臟功能抑制作用,進而減少心肌氧耗,有利于維持缺血心肌氧供平衡,起到保護心肌的作用［4］。本研究以本院2015年4月到2017年4月收治的在體外循環(huán)下行雙瓣膜置換術(shù)的患者為研究對象,探究體外循環(huán)下雙瓣膜置換術(shù)中使用七氟烷對心肌保護的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對象 2015年4月到2017年4月共有23例患者在體外循環(huán)下行雙瓣膜置換術(shù)。所有患者均簽署知情同意書,年齡大于等于50歲患者在術(shù)前均進行冠狀動脈造影排除冠狀動脈狹窄,之前均沒有心臟病手術(shù)史,不合并有嚴重的其他臟器疾病或慢性疾病,未發(fā)生不穩(wěn)定心絞痛、心力衰竭等狀況。采用隨機數(shù)法將所有患者分為觀察組和對照組。觀察組有12例患者,男7例,女5例；年齡分布在35～73(48.31±1.5)歲；ASA分級為Ⅱ級到Ⅲ級。對照組11例患者男6例,女5例；年齡分布在34～73(48.34±1.4)歲；ASA分級為Ⅱ級到Ⅲ級。所有患者在性別、年齡、ASA分級狀況等一般資料方面不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05),見表1。

表1 兩組患者的一般資料和術(shù)前用藥情況

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 手術(shù)前所有患者進行心電圖、心率、血常規(guī)等檢查,并對所有患者進行擴血管、強心、利尿等治療改善心臟功能狀況。確定無異常狀況后送患者進入手術(shù)室,對患者進行面罩吸純氧,保持6 L/min；連接心電圖監(jiān)測患者的各項生命指標的變化情況。手術(shù)過程中實時監(jiān)測患者的平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)、心指數(shù)(cardiac index,CI)、心率(heart rate,HR)、每搏指數(shù)(stroke volume index,SVI)、中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)等指標。準備就緒后開放患者的靜脈通路,給予2 mg咪達唑侖和2%利多卡因進行局部麻醉,在左側(cè)橈動脈處進行穿刺和置管,監(jiān)測患者的動脈血壓變化情況。

兩組患者的麻醉誘導(dǎo)方式相同,均采用靜脈注射1 μg/kg的舒芬太尼、0.2 mg/kg的依托咪酯和0.3 mg/kg的順式阿曲庫銨的方式進行麻醉誘導(dǎo)。在腦電雙頻指數(shù)(electroencephalogram,BIS)達到45后經(jīng)口明視氣管內(nèi)插管連接麻醉機對患者進行持續(xù)機械通氣,氧濃度調(diào)節(jié)至80%,新鮮氣體流量保持在2 L/min,將呼氣末二氧化碳(PETCO2)濃度維持在35 mm Hg,氣道壓維持在12 mm Hg。患者進入麻醉狀態(tài)后進對患者實施右頸內(nèi)靜脈穿刺置管術(shù),對患者的CVP進行檢測。

麻醉誘導(dǎo)后對患者進行麻醉維持,觀察組采用七氟烷；對照組采用丙泊酚。觀察組患者在麻醉誘導(dǎo)完成后讓患者吸入七氟烷,體外循環(huán)期間通過氧合器吹入七氟烷,根據(jù)BIS值調(diào)節(jié)七氟烷的吸入濃度在1%～3%,體外循環(huán)期間低溫時吸入的七氟烷濃度一般在1%左右,復(fù)溫后吸入濃度增加,整個術(shù)期持續(xù)泵注0.15 mg/(kg·h)順式阿曲庫銨和1 μg/(kg·h)舒芬太尼。整個手術(shù)過程使用BIS對患者的麻醉深度進行監(jiān)測,將其維持在45左右。對照組在誘導(dǎo)后和體外循環(huán)期間一直采用連續(xù)微量泵注射丙泊酚的方式進行麻醉維持,泵注劑量根據(jù)BIS值調(diào)節(jié),整個術(shù)期持續(xù)泵注0.15 mg/(kg·h)順式阿曲庫銨和1 μg/(kg·h)舒芬太尼。對照組麻醉深度監(jiān)測方法、體外循環(huán)方式、手術(shù)方法與觀察組相同。

兩組患者的麻醉師、手術(shù)操作都由同一組醫(yī)師完成。

1.2.2 手術(shù)及體外循環(huán)方法 在患者的胸骨正中位置進行常規(guī)切口使心臟暴露,切開心包將其懸掛于皮膚上。然后給患者注射肝素鈉注射液300 IU/kg,保證激活凝血時間(activated coagulation time,ACT)超過480 s后采用上、下腔靜脈和升主動脈插管建立體外循環(huán),選擇乳酸林格液作為體外循環(huán)預(yù)充液,選用含血高鉀(25 mmol/L)心臟停搏液進行心肌保護。常規(guī)雙瓣置換手術(shù)期間將患者的體溫降至 28～30℃。

1.3 觀察指標 統(tǒng)計并記錄所有患者手術(shù)前(S0)、體外循環(huán)前(S1)、體外循環(huán)后(S2),進入ICU時(A0)、進入ICU 6 h(A6)、12 h(A12)的各項血流動力學(xué)指標:MAP、CI、HR、SVI、CVP；統(tǒng)計手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、心臟自動復(fù)跳率、ICU帶管時間和出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥或死亡情況,收集患者 S0、A0、A6、A12、進入 ICU 24 h(A24)、48 h(A48)六個時段的靜脈血,采用免疫分析法測定血清心肌肌鈣蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CKMB)和C反應(yīng)蛋白(C reactive protein,CRP)的濃度水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 對于兩組患者的治療結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù)使用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理,計數(shù)單位和計量單位分別使用%和±標準差(±s)表示,對兩組的數(shù)據(jù)比較結(jié)果采用X2、t檢驗,P＜0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般資料及術(shù)前用藥 兩組患者的一般資料和術(shù)前用藥無顯著差異(P＞0.05),具有可比性(表1)。手術(shù)均正常進行,術(shù)后恢復(fù)良好。

2.2 兩組患者各項血流動力學(xué)指標 兩組患者的MAP、HR、CVP在各時段變化都比較平穩(wěn),無顯著差異(P＞0.05),不具有統(tǒng)計學(xué)意義；S0、S1兩組患者的CI、SVI也比較穩(wěn)定,沒有明顯差異,S2對照組患者的CI、SVI迅速下降且在A0時仍然很低；而觀察組患者的CI、SVI始終比較穩(wěn)定,在S2和A0兩個時間段的CI、SVI明顯高于對照組(P＜0.05),具有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

2.3 兩組患者術(shù)中一般情況和術(shù)后并發(fā)癥比較兩組患者手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間和ICU帶管時間無顯著差異(P＞0.05),不具有統(tǒng)計學(xué)意義；兩組均未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥和死亡；觀察組在開放升主動脈后有11例患者心臟自動恢復(fù)跳動,心臟自動復(fù)跳率為91.67%,對照組僅有6例患者心臟自動恢復(fù)跳動,心臟自動復(fù)跳率為54.55%。觀察組明顯高于對照組(P＜0.05)具有統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

2.4 兩組患者不同時間段生化指標水平比較 兩組患者S0的cTnI、CKMB和CRP濃度水平均很低,cTnI濃度低于有效檢測值無法檢出,且兩組間差異不明顯(P＞0.05),具有可比性。

兩組患者在A0后cTnI濃度水平逐漸提高,在A24后達到最高水平,A48后有所下降,其中觀察組患者的手術(shù)后的cTnI濃度水平整體上升幅度較小,而對照組患者手術(shù)后的cTnI濃度水平整體上升幅度較大。兩組患者進入ICU室后的各時間段的cTnI濃度水平差異顯著(P＜0.05),具有統(tǒng)計學(xué)意義。

表2 兩組患者各項血流動力學(xué)指標對比(±s)

表2 兩組患者各項血流動力學(xué)指標對比(±s)

指標 組別 S0 S1 S2 A0 A6 A12 MAP(mm Hg) 對照組(n＝11) 76±4 75±3 76±4 79±6 80±5 81±5觀察組(n＝12) 77±6 77±6 79±6 80±6 82±5 82±5 P值 0.646 0.331 0.177 0.693 0.349 0.637 HR(次/min) 對照組(n＝11) 87±12 87±11 88±12 89±12 93±13 92±11觀察組(n＝12) 86±14 86±12 87±10 88±8 91±8 90±9 P值 0.857 0.838 0.830 0.815 0.658 0.637 CVP(mm Hg) 對照組(n＝11) 9±3 10±2 10±2 11±3 11±2 11±2觀察組(n＝12) 9±3 9±3 11±2 12±2 11±2 12±2 P值 1.000 0.362 0.244 0.354 1.000 0.244 CI［L/(m2·min)］) 對照組(n＝11) 2.7±0.4 2.8±0.4 2.4±0.1 2.5±0.1 2.8±0.3 3.0±0.2觀察組(n＝12) 2.7±0.3 2.7±0.4 2.9±0.1 2.9±0.1 3.1±0.4 3.2±0.4 P值 1.000 0.556 0.001 0.001 0.056 0.150 SVI［ml/(beat·m2)］對照組(n＝11) 29±4 29±4 24±1 25±1 30±4 31±3觀察組(n＝12) 28±3 28±4 29±1 30±1 31±3 32±3 P值 0.503 0.556 0.001 0.001 0.502 0.434

表3 兩組患者術(shù)中一般情況和術(shù)后并發(fā)癥

兩組患者在進入ICU室后CKMB濃度水平迅速提高,但是隨著時間的延長逐漸呈下降趨勢,其中觀察組患者在進入ICU室后各時間段的CKMB濃度水平相對較低,而對照組患者進入ICU后各時間段的CKMB濃度水平相對較高。兩組間各時點差異顯著(P＜0.05),具有統(tǒng)計學(xué)意義。

兩組患者在進入ICU室后CRP濃度水平逐漸升高,在A24后達到最高水平,在A48后有所下降。觀察組患者各時段的CRP濃度水平明顯低于對照組,差異顯著(P＜0.05),具有統(tǒng)計學(xué)意義。具體情況見表4。

3 討 論

瓣膜置換術(shù)需要在體外循環(huán)下進行,在手術(shù)期間以人工心肺代替患者心肺,保證患者的正常的氣流交換和血液循環(huán)。體外循環(huán)應(yīng)用于瓣膜置換術(shù)由來已久,其技術(shù)不斷改進,對人體的損傷也不斷減輕［5-8］。但是受阻斷主動脈、使用麻醉劑、溫度發(fā)生變化、手術(shù)創(chuàng)傷、人工瓣膜植入后心肌重構(gòu)等因素的影響,患者心肌受損仍較為嚴重。

臨床研究發(fā)現(xiàn)吸入麻醉藥可以對心肌起到良好的保護作用［9］,近年來,關(guān)于這方面的研究逐漸增多,大量研究數(shù)據(jù)表明,吸入麻醉藥能夠有效減少手術(shù)操作對心肌的損傷［10］。七氟烷是一種常用的吸入式麻醉藥,1968年由Regan合成,隨后廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)當(dāng)中［11］。七氟烷具有抑制心臟功能、減少心肌氧耗的作用,從而起到保護心肌的作用［12-15］。七氟烷是一種對人體氣管刺激較小的一種麻醉藥,人體吸入七氟烷后,麻醉藥物通過鉀離子通道使線粒體基質(zhì)發(fā)生膨脹,而線粒體是細胞有氧呼吸的重要場所,線粒體膨脹能夠有效保護心肌細胞,減少手術(shù)過程中由于心肌缺血引發(fā)的心肌細胞的死亡,進而起到保護心肌作用［16］。

血清肌鈣蛋白復(fù)合體由三個亞基共同組成,即血清 cTnC、cTnI、cTnT［17］。 cTnC 作為鈣離子結(jié)合部分,能夠有效調(diào)節(jié)因鈣離子依賴性造成的肌肉收縮；cTnT能在一定程度上反映人體的心肌受損水平,但是敏感性差；血清cTnI是肌動蛋白抑制亞基,能夠?qū)π募p傷做出靈敏反應(yīng),在胞漿內(nèi)有少量游離的cTnI,一旦心肌發(fā)生損傷,胞漿內(nèi)游離的血清cTnI就會迅速釋放到血液循環(huán)當(dāng)中,人體內(nèi)的血清cTnI濃度迅速上升,在24 h內(nèi)達到最高值,通常2～4 d后逐漸恢復(fù)正常［18］。因此血清cTnI濃度水平是評估人體心肌受損程度的重要指標,血清cTnI濃度水平越高人體心肌受損越嚴重。

CKMB作為一種二聚體,是由兩個亞基單位:B單體和M單體結(jié)合形成的一種混合型同工酶,主要分布在心肌和骨骼肌當(dāng)中的線粒體及細胞漿當(dāng)中。CKMB的生物活性與肌酸激酶分子一致,但在結(jié)構(gòu)方面具備一定差異。正常人血清中肌酸激酶混合型同工酶含量少于總活性的5%。但是一旦心肌受損導(dǎo)致心肌細胞凋亡或壞死,心肌線粒體和細胞漿中的肌酸激酶就會被釋放到心肌細胞之外,血漿中的肌酸激酶混合型同工酶會在2 h左右迅速升高,通常2～4 d后會恢復(fù)正常。正因為CKMB對心肌損傷,尤其是心肌缺血具有較高的靈敏性,所以成為心肌受損檢測的一項重要指標［19］。

表4 兩組患者不同時間段的cTnI、CKMB和CRP濃度水平比較(±s)

表4 兩組患者不同時間段的cTnI、CKMB和CRP濃度水平比較(±s)

指標 組別 S0 A0 A6 A12 A24 A48 cTnI(ng/ml) 對照組(n＝11) 0 2.05±0.13 2.49±0.24 2.90±0.28 3.66±0.15 2.46±0.28觀察組(n＝12) 0 1.43±0.15 1.57±0.27 1.75±0.13 1.99±0.20 1.43±0.25 P值 / 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 CKMB(μ/L) 對照組(n＝11) 3±2 74±2 66±5 58±5 46±5 22±2觀察組(n＝12) 3±2 55±3 47±6 42±4 32±3 16±1 P值 / 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 CRP(mg/L) 對照組(n＝11) 0.2±0.1 1.30±0.21 6.69±0.49 13.10±1.13 19.27±2.52 12.54±1.08觀察組(n＝12) 0.2±0.1 0.62±0.14 2.54±0.27 8.21±1.04 10.13±2.01 8.24±1.42 P值 / 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

不可否認,體外循環(huán)下雙瓣膜置換術(shù)過程中的手術(shù)操作、手術(shù)環(huán)境、藥物刺激、患者的病情狀況都會對患者的心肌造成損害。本研究觀察組和對照組兩組患者的基本資料方面差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義,而且麻醉及手術(shù)都由同一組醫(yī)師進行,保證了手術(shù)條件、手術(shù)環(huán)境、手術(shù)操作的一致性,兩組患者的唯一差異只是麻醉維持方式不同,觀察組采用七氟烷進行麻醉維持,對照組采用丙泊酚進行麻醉維持,因此本研究中七氟烷和丙泊酚是唯一導(dǎo)致兩組患者心肌受損水平不同的因素。

本研究中兩組患者手術(shù)前cTnI、CKMB和CRP水平均較低,但是由于手術(shù)過程中心肌缺血對心肌損害嚴重,在手術(shù)后患者的心肌受損各項指標表現(xiàn)逐漸明顯,進入ICU后患者的cTnI、CKMB和 CRP水平迅速升高。cTnI水平不斷升高,48 h后有所下降,在這一過程中觀察組患者的cTnI水平雖然較手術(shù)前明顯升高,但是上升水平明顯低于對照組。兩組患者的CKMB水平在進入ICU室后都迅速提高,其后都呈現(xiàn)下降趨勢,但是觀察組患者在進入ICU后各時間段的CKMB水平都低于對照組。CRP在進入ICU后其水平也都明顯提高,但是觀察組患者其上升水平明顯較對照組患者緩慢的多。這些數(shù)據(jù)表明七氟烷麻醉能夠?qū)颊叩男募∑鸬接行У谋Ｗo作用。

綜上所述,對體外循環(huán)下行雙瓣置換術(shù)的患者采用吸入七氟烷進行麻醉維持能夠更好的穩(wěn)定患者的CI和SVI,起到良好的心肌保護作用,降低血清cTnI、CKMB和CRP的釋放量。

［1］Bulte CS,van den Brom CE,Loer SA,et al.Myocardial blood flow under general anaesthesia with sevoflurane in type 2 diabetic patients:a pilot study［J］.Cardiovasc Diabetol,2014,13:62.

［2］姚前進,秦元旭,王更富.再次心肌灌注法在心臟手術(shù)心臟復(fù)蘇困難時的應(yīng)用［J］.中國醫(yī)師進修雜志,2010,33(33):4-5.

［3］Dakir A,Ramalingam B2,Ebenezer V,et al.Efficacy of Tranexamic Acid in Reducing Blood Loss during Maxillofacial Trauma Surgery– A Pilot Study［J］.J Clin Diagn Res,2014,8(5):ZC06-8.

［4］Breuer T,Emontzpohl C,Coburn M,et al.Xenon triggers proinflammatory effects and suppresses the anti-inflammatory response compared to sevoflurane in patients undergoing cardiac surgery［J］.Crit Care,2015,19:365.

［5］黃景賢.七氟烷心肌保護作用研究進展［J］.中國藥物評價,2015,32(6):347-351.

［6］郭訓(xùn),李恒,劉玉妍,等.七氟烷吸入麻醉對嬰幼兒心臟手術(shù)圍術(shù)期心肌損傷標志物的影響［J］.中國體外循環(huán)雜志,2014,12(2):103-105.

［7］陳勤,余丹,游嘉,等.七氟烷預(yù)處理對心臟瓣膜置換術(shù)患者炎性反應(yīng)及心肌組織GSK3β、STAT5A表達的影響［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2016,38(7):747-752.

［8］白栓成,邢鋼,王君艷.七氟烷和丙泊酚對體外循環(huán)患者心肌和肺功能的影響［J］.實用臨床醫(yī)藥雜志,2014,18(24):19-21.

［9］陳京偉,嚴飛,霍強,等.心臟瓣膜置換后早期住院患者死亡因素分析［J］.中國組織工程研究,2013,17(53):9145-9150.

［10］宋建祥,張亞軍,吳紀祥,等.成人心臟瓣膜置換術(shù)后低心排的危險因素分析［J］.實用臨床醫(yī)藥雜志,2015,19(23):195-196.

［11］秦燕,何崎,劉丹鳳.右美托咪定對老年患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)七氟烷麻醉蘇醒期躁動的影響［J］.深圳中西醫(yī)結(jié)合雜志,2015,25(7):20-22.

［12］丁杰,史宏偉,胡小菊,等.二尖瓣置換術(shù)患者左心室整體及局部節(jié)段心肌收縮功能的初步定量化研究［J］.臨床麻醉學(xué)雜志,2014,30(9):855-858.

［13］覃琴,謝紅,殷明,等.細胞外信號調(diào)節(jié)激酶通路介導(dǎo)的自噬對七氟烷后處理大鼠心肌缺血再灌注的保護機制［J］.中華老年心腦血管病雜志,2015,17(8):859-863.

［14］韋武利,王奇,向敏峰,等.老年心臟瓣膜置換術(shù)患者早期死亡的相關(guān)因素［J］.中國老年學(xué)雜志,2014,34(3):670-671.

［15］謝秋媚,黃建華,孫岸靈.七氟烷和丙泊酚對單肺通氣下行食管癌根治術(shù)患者炎癥反應(yīng)及肺功能的影響［J］.現(xiàn)代醫(yī)院,2014,14(12):17-20.

［16］胡章樂,王曉晨.冠狀動脈栓塞［J］.臨床與病理雜志,2014,34(2):216-221.

［17］馬棟,杜習(xí)翔,趙潔.血清肌鈣蛋白檢驗［J］.中外健康文摘,2011,8(2):106-107.

［18］朱德明,龍村,黑飛龍.2014中國心臟外科和體外循環(huán)數(shù)據(jù)白皮書［J］.中國體外循環(huán)雜志,2015,11(3):129-131.

［19］朱德明,龍村,黑飛龍.2013中國心臟外科和體外循環(huán)數(shù)據(jù)白皮書［J］.中國體外循環(huán)雜志,2014,11(3):129-131.