依達拉奉對止血帶性肺損傷的保護作用

陸 斌 胡世特 張序忠 吳安生 李 軍

下肢手術常需要自動充氣止血帶以減少術野出血，而應用止血帶可使肢體產(chǎn)生缺血再灌注損傷(limbs ischemia reperfusion，LIR)，同時伴隨機體內(nèi)產(chǎn)生一系列變化，如細胞因子釋放、白細胞激活及毒性氧代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生等，進一步加重長時間缺血導致的局部損傷［1］。肺雖在LIR時未直接遭受缺血和再灌注損傷，但承擔著因LIR產(chǎn)生的大量氧自由基、激活中性粒細胞及炎性細胞因子的攻擊而誘發(fā)急性損傷［2～4］。依達拉奉(edaravone)是一種新合成的自由基清除劑，研究發(fā)現(xiàn)對多種臟器及肢體的缺血再灌注損傷有保護作用［5～7］。本研究旨在觀察止血帶使用前后應用依達拉奉對下肢手術患者止血帶性肺損傷的影響，探討其相關機制，為臨床應用提供參考。

對象與方法

1.對象:ASAⅠ～Ⅱ級擇期行單側下肢手術，手術時間1～1.5h且使用止血帶的患者44例，年齡25～60歲，體重50～70kg，性別不限。術前均無明顯原發(fā)性心、肺、肝、腦、腎疾病，無糖尿病，無慢性下肢缺血性疾病。術前1周內(nèi)均未使用氧化劑或抗氧化劑等藥物，橈動脈置管側Allen試驗陰性，無椎管內(nèi)麻醉禁忌。入選患者隨機分為3組:上止血帶前注射依達拉奉組(E1組，n=14)，上止血帶后注射依達拉奉組(E2組，n=15)，對照組(C組，n=15)。本研究經(jīng)溫州醫(yī)學院附屬第三醫(yī)院倫理委員會批準，入選患者均簽署知情告知同意書。

2.麻醉方法及分組用藥:所有手術均由同一組醫(yī)生實施，3組麻醉方法完全相同?；颊呷胧移脚P后，連接Datex－Ohmeda S/5監(jiān)護儀監(jiān)測患者的無創(chuàng)血壓(non－invasive blood pressure，NIBP)、心電圖(electrocardiogram，ECG)和脈搏氧飽和度(pulse oxygen saturation，SpO2)，開放靜脈輸液。橈動脈穿刺置管，肝素封帽。均選擇L2～3的連續(xù)硬膜外麻醉，試驗藥物為2%利多卡因3～5ml，麻醉起效且排除硬膜外導管在血管或蛛網(wǎng)膜下腔后，分次推入0.75%羅哌卡因控制麻醉感覺平面在T8以下，術中不給任何鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜藥物，不吸氧。止血帶使用前先抬高患肢5min，自患肢遠端向近端用驅(qū)血帶驅(qū)血后在股上中1/3處上自動充氣止血帶，壓力設為65kPa，單次阻斷血流時間90min為限。術中維持輸液選擇乳酸林格液和羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液，按1∶1比例以6～8ml/(kg·h)靜脈滴注。在研究組中，將0.5mg/kg的依達拉奉(批號:H20031342)加入到100ml的生理鹽水中靜脈滴注。E1組:在上止血帶前半小時內(nèi)滴完;E2組:在上止血帶后半小時內(nèi)滴完;C組于半小時內(nèi)滴入100ml生理鹽水。

3.標本收集與處理:在上止血帶前(T0)、上止血帶后60min(T1)、松止血帶后 0.5h、2h(T3)、6h(T4)、24h(T5)記錄各時點的平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)和心率(heart rate，HR)，并在各時點抽取橈動脈血約 2.5ml，取 0.5ml血樣應用便攜式血氣分析儀(i－STAT公司，美國)行血氣分析，記錄動脈血氧分壓(artery oxygen partial pressure，PaO2)和二氧化碳分壓(artery carbon dioxide partial pressure，PaCO2)，計算肺泡－動脈氧分壓差(alveolar－arterial PO2difference，A－aDO2)及呼吸指數(shù)(respiratory index，RI)。計算公式:A－aDO2=［(PB－PH2O)］×FiO2－PaCO2/R－PaO2(PB為大氣壓760mmHg(1mmHg=0.133kPa)，PH2O為37℃時飽和水蒸氣壓力47.25mmHg，R 為呼吸商0.8)，RI=A－aDO2/PaO2。取2ml以3500 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min后留取上清液，－20℃保存。采用酶聯(lián)免疫吸附定量測定法(ELISA)測量白介素－6(interleukin－6，IL－6)和白介素 －8(interleukin－8，IL－8)濃度(試劑盒購于深圳晶美生物有限公司)，硫代巴比妥酸法測定血漿丙二醛(malondialdehyde，MDA)濃度、黃嘌呤氧化酶法測定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)濃度以及比色發(fā)測定髓過氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)活性(試劑盒均購于南京建成生物研究所)。

4.統(tǒng)計學方法:統(tǒng)計分析采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，計量資料以表示，組間及組內(nèi)比較采用重復測量設計的方差分析。計數(shù)資料采用卡方檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.3組患者一般情況比較:3組患者在年齡、性別比、體重指數(shù)、止血帶充氣時間上差異均無統(tǒng)計學意義(P ＞0.05)(表 1)。

表1 3組患者一般資料的比較()

表1 3組患者一般資料的比較()

2.3組血流動力學變化:3組患者在各時點的MAP、HR比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)(表2)。

表2 3組患者血流動力學變化()

表2 3組患者血流動力學變化()

3.3組患者各時點MDA、SOD、MPO濃度及細胞因子的變化:與T0比較，C組在T3～5時IL－6和IL－8濃度升高(P ＜0.05)，在 T2～5時 MDA 濃度升高，SOD 降低(P ＜0.05)，在 T2～4時 MPO 升高(P ＜0.05);E1組和E2組在T3，4時IL－6和IL－8濃度升高(P＜0.05)，但與同時點的C組相比明顯減少(P＜0.05);E1組和 E2組在 T2～5時 MDA 和 SOD 無明顯差異(P＞0.05)，與同時點的C組比較明顯減少(P ＜0.05);在 T2～4時 MPO 無明顯差異(P ＞0.05)，與同時點的C組比較明顯減少(P＜0.05)，見表3。

4.3組患者各時點肺功能變化:與 T0比較，C組在T4時 PaO2降低，A－aDO2和 RI升高(P＜0.05);E1組和E2組各時點肺功能指標比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。與 C組比較，E1組和E2組在T4時 PaO2升高，A－aDO2和 RI降低(P＜0.05)(表4)。

表3 3組患者各時點MDA、SOD、MPO濃度及細胞因子的變化()

表3 3組患者各時點MDA、SOD、MPO濃度及細胞因子的變化()

與T0點相比，△P ＜0.05;與 C 組相比，★P ＜0.05

表4 3組患者各時點動脈血氣分析各指標及肺功能的變化()

表4 3組患者各時點動脈血氣分析各指標及肺功能的變化()

與T0點相比，△P ＜0.05;與 C 組相比，★P ＜0.05

討 論

下肢手術中常應用自動充氣止血帶，使用止血帶是肢體缺血再灌注的良好臨床研究模型。LIR后肺是一個比肝和腎更易受損傷的遠離器官［2］。對于LIR后急性肺損傷的機制，多數(shù)學者認為，缺血再灌注后氧自由基的大量產(chǎn)生以及其引發(fā)一系列的中性粒細胞激活、炎癥介質(zhì)生產(chǎn)、蛋白酶類增多等鏈式反應是造成肺損傷的中心環(huán)節(jié)［8］。缺血再灌注后，全身炎性環(huán)境改變，活性氧族(reactive oxygen species，ROS)大量產(chǎn)生，中性粒細胞遷徙浸潤，血小板及纖維蛋白的沉積，誘發(fā)肺的微血管系統(tǒng)滲漏顯著，肺泡間隔及肺泡內(nèi)滲入蛋白液，導致肺的換氣功能改變［9］。

臨床上常用RI和A－aDO2反映肺功能情況，二者值越大，肺功能受損越嚴重。IL－6是一個具多功能的促炎細胞因子，可促使中性粒細胞釋放大量彈性蛋白酶損傷肺組織［10］。IL－8屬化學趨化性細胞因子，可促進急性肺損傷時中性粒細胞游出。機體嚴重損傷后，血清IL－6和IL－8會快而持續(xù)升高，尤其是IL－8的升高程度與ARDS的發(fā)生呈正相關，因此我們選用IL－6和IL－8作為評價炎癥反應程度的指標［11］。MDA是氧自由基與細胞膜脂質(zhì)成分發(fā)生氧化反應產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，其水平變化可直接反映組織中氧自由基水平變化。SOD是體內(nèi)重要的自由基清除劑，可直接反映機體清除自由基的能力。MPO是中性粒細胞的功能和激活標志，炎癥刺激可導致中性粒細胞聚集并釋放MPO。組織中MPO活性高低可定量反映中性粒細胞扣押與聚集程度，由于該方法較光鏡下計數(shù)中性粒細胞具有更高的靈敏度與準確性，目前其已成為被廣泛用作測定各種組織內(nèi)中性粒細胞聚集程度的指標［12］。

本研究顯示，3組患者在松止血帶后IL－6和IL－8均有升高，說明患者體內(nèi)產(chǎn)生了炎癥反應;但與C組相比，依達拉奉組患者IL－6和IL－8明顯降低，表明依達拉奉抑制了炎癥因子的釋放。C組在松止血帶后，MDA和MPO明顯升高，SOD顯著下降，說明體內(nèi)產(chǎn)生了氧化應激反應，氧自由基增多，中性粒細胞激活、聚集，機體清除自由基的能力下降。而依達拉奉組以上指標均未有明顯差異，表明依達拉奉可抑制體內(nèi)氧化反應，減少中性粒細胞聚集，增加機體清除自由基的能力。C組患者在使用止血帶過程中血氣指標無明顯改變，止血帶松開后6h RI和A－aDO2顯著升高，PaO2明顯降低，說明該組患者肺功能受損，而依達拉奉組的血氣指標在使用止血帶前后均無明顯差異，說明依達拉奉可改善止血帶性肺損傷。這與曹士奇、王勇等［13，14］在其他模型上的研究結果相一致。

本研究選擇的病例僅局限于ASAⅠ～Ⅱ級、手術時間＜2h的患者，未合并其他基礎疾病，因此雖然對照組患者檢測到肺換氣功能明顯降低，但無一患者出現(xiàn)肺損傷相關的臨床表現(xiàn)與體征，可能與止血帶時間相對較短、研究對象術前狀態(tài)良好有關，但研究結果提示在老年或術前心肺功能欠佳的患者應注意止血帶松開后肺損傷的臨床癥狀可能更明顯。本研究依達拉奉劑量參考王勇、竇汝香等［14，15］臨床應用劑量，有關依達拉奉臨床劑量與止血帶性肺損傷保護效應間有無劑量相關性尚待下一步研究。

綜上所述，上止血帶前后應用依達拉奉，可有效改善下肢手術患者松止血帶后肺功能，其機制與清除氧自由基，抑制脂質(zhì)過氧化反應，抑制炎性細胞因子過度釋放，減少中性粒細胞的聚集有關。

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