右美托咪定對體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)患兒肺功能的影響

李遠強，王志剛，宮本晶，李 岱，李 爽

·臨床研究·

右美托咪定對體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)患兒肺功能的影響

李遠強，王志剛，宮本晶，李 岱，李 爽

目的 研究右美托咪定對體外循環(huán)（CPB）下心內(nèi)直視手術(shù)患兒肺功能的保護作用。方法 擇期行心臟室間隔缺損修補術(shù)患兒30例，年齡7個月～3歲，體重7～18 kg，隨機均分為右美托咪定組（D組）和對照組（C組）。麻醉誘導氣管插管后，D組給予初始劑量0.5 μg／kg的右美托咪定（給藥時間大于10 min），繼之以0.5 μg／（kg·h）的速度維持直至手術(shù)結(jié)束，C組給予相同容量的生理鹽水。分別于給藥前（T0）、停CPB后2 h（T1）、6 h（T2）及12 h（T3）采集橈動脈樣血，測定血漿腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、白介素（IL）－6的濃度，并進行血氣分析，計算呼吸指數(shù)（RI）、氧合指數(shù)（OI）和肺順應性（CL）。結(jié)果

右美托咪定；兒童；心肺轉(zhuǎn)流術(shù)；肺功能

肺功能障礙仍是體外循環(huán)（cardiopulmonary by?pass，CPB）術(shù)后主要并發(fā)癥之一，可以表現(xiàn)為呼吸力學變化、肺順應性降低及低氧血癥等，尤其是在呼吸系統(tǒng)發(fā)育不成熟的嬰幼兒。有研究發(fā)現(xiàn)，右美托咪定在對急性肺損傷大鼠模型的處理中，對肺組織具有明顯的保護作用［1］。本研究探討右美托咪定對CPB心內(nèi)直視手術(shù)患兒肺功能的保護作用及可能機制，為臨床應用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，并與患兒家屬簽署知情同意書。擬行擇期心臟室間隔缺損修補術(shù)的患兒30例，年齡7個月～3歲，體重7～18 kg，ASAⅡ或Ⅲ級，無合并畸形，無明顯肺動脈高壓。隨機均分為右美托咪定組（D組）和對照組（C組）。

1.2 麻醉方法 術(shù)前30 min肌注東莨菪堿 0.01 mg／kg和嗎啡0.1～0.2 mg／kg。入室前肌注氯胺酮4～6 mg／kg，入室后開放外周靜脈，監(jiān)測 ECG、SpO2和無創(chuàng)血壓，行左橈動脈穿刺監(jiān)測有創(chuàng)血壓。麻醉誘導：靜注咪達唑侖 0.01～0.05 mg／kg、芬太尼 10 μg／kg和維庫溴銨0.10～0.12 mg／kg，氣管插管后行機械通氣，氧流量2 L／min，潮氣量8～12 ml／kg，吸呼比為1∶2，呼吸頻率18～24次／min。所有患兒均穿刺右頸內(nèi)靜脈放置中心靜脈導管。麻醉維持：間斷靜注芬太尼 5～10 μg／kg、維庫溴銨 0.10～0.12 mg／kg以及持續(xù)靜注丙泊酚4～6 mg／（kg·h）。氣管插管后，D組給予初始劑量為0.5 μg／kg的右美托咪定（給藥時間大于10 min），繼之以0.5 μg／（kg ·h）的速度維持直至手術(shù)結(jié)束，C組給予相同容量的生理鹽水。采用Terumo SystemⅠ型人工心肺機和Medtronic Minimax Plus膜式氧合器行CPB，預充液成分為：復方乳酸鈉林格氏液，6% 羥乙基淀粉（130／0.4），適量庫存少漿紅細胞、冷凍血漿、20%白蛋白等。以2.8～3.2 L／（m－2·min）的流量行非搏動性灌注，平均動脈壓維持在30～60 mm Hg。

1.3 觀察指標和檢測方法 分別于給藥前（T0）、停CPB后2 h（T1）、6 h（T2）及12 h（T3）采集橈動脈血3 ml，肝素抗凝后4℃下2 720×g離心5 min，取血漿，－20℃保存。利用放免技術(shù)（測量儀器為北京核儀器廠生產(chǎn)的BH6020型組合式y(tǒng)計數(shù)器，試劑購自北京福瑞生物工程公司）測定腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、白介素（IL）－6的含量。為排除血液稀釋的影響，測定的數(shù)值均進行矯正：矯正值＝（轉(zhuǎn)流前Hct／取樣時Hct）×實測值。并于T1～T3時采集橈動脈血1 ml進行血氣分析，同時記錄吸入氧濃度（FiO2）、潮氣量（VT）、氣道壓的最大值（Pmax）和最小值（Pmin）。按下列公式計算呼吸指數(shù)（RI）、氧合指數(shù)（OI）和肺順應性（CL）：RI＝P（A－aDO2）／PaO2＝［（Pb－PH2O）×FiO2－PaO2－PaCO2］／PaO2，P（A－aDO2）為肺泡－動脈血氧分壓差，Pb為大氣壓，標準狀態(tài)下為760 mm Hg，PH2O為室溫下飽和水蒸氣壓，標準狀態(tài)下為47 mm Hg；OI＝PaO2／FiO2；CL＝VT／（Pmax－Pmin）。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用成組t檢驗，不同時點比較采用重復測量數(shù)據(jù)的方差分析；計數(shù)資料的比較采用Fisher精確概率法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患兒一般資料和術(shù)中基本情況差異無統(tǒng)計學意義，見表1。兩組患兒均無死亡及術(shù)后肺部并發(fā)癥，均痊愈出院。

2.2 兩組不同時點TNF－α、IL－6的變化 與T0比較，T1～T3時兩組TNF－α、IL－6濃度均升高（P＜0.05），且D組明顯低于C組（P＜0.05），見表2。

2.3 兩組患兒不同時點OI、RI、CL的變化 T1～T3時兩組OI低于T0時點，且D組明顯高于C組（P＜0.05），兩組RI高于T0時（P＜0.05），且D組明顯低于C組（P＜0.05）；T1時兩組CL低于T0時點，且D組明顯高于C組（P＜0.05），見表2。

表1 兩組患兒一般資料和術(shù)中基本情況（n＝15，±s）

表1 兩組患兒一般資料和術(shù)中基本情況（n＝15，±s）

組別 男／女（例） 年齡（歲） 體重（kg） ASAⅡ／Ⅲ（例） 室缺干下型／膜周型（例） CPB時間（min） 主動脈阻斷時間（min）D組 8／7 1.6±0.4 9±4 13／2 5／10 62±24 45±23 C組 10／5 1.4±0.6 8±3 12／3 6／9 63±21 43±21

表2 兩組患兒不同時點TNF－α、IL－6、OI、RI和CL的變化（n＝15，±s）

表2 兩組患兒不同時點TNF－α、IL－6、OI、RI和CL的變化（n＝15，±s）

注：與T0比較，?P＜0.05；與C組比較，＃P＜0.05。

指標 組別 T0 T1 T2 T3 TNF－α（μg／L） D組 1.22±0.12 1.72±0.14?＃ 1.67±0.12?＃ 1.64±0.11?＃C組 1.23±0.11 1.93±0.12? 1.87±0.10? 1.82±0.12?IL－6（μg／L） D組 0.13±0.03 0.46±0.11?＃ 0.56±0.07?＃ 0.48±0.05?＃C組 0.14±0.02 0.69±0.08? 0.78±0.08? 0.66±0.07?OI（mm Hg） D組 458.3±21.4 432.2±22.4?＃ 446.3±22.6＃ 455.1±23.3＃C組 454.7±22.6 381.2±23.1? 394.4±22.3? 419.3±21.2?RI D組 0.19±0.02 0.49±0.04?＃ 0.43±0.03?＃ 0.37±0.02?＃C組 0.18±0.03 0.71±0.03? 0.65±0.02? 0.58±0.03?CL（ml／cmH2o） D組 11.3±1.3 10.2±0.7?＃ －－－－－ －－－－－C組 11.6±1.1 9.3±0.8? －－－－－ －－－－－

3 討 論

CPB相關(guān)性肺損傷的主要臨床表現(xiàn)為通氣及換氣功能障礙，前者表現(xiàn)為肺順應性降低和氣道阻力升高，后者表現(xiàn)為動脈血氧分壓降低以及頑固性低氧血癥。RI受通氣／血流比值、肺彌散功能及通氣狀況的影響，可在CPB術(shù)后作為呼吸監(jiān)護、指導診斷與治療的一個重要指標，也是確切反應肺的通氣功能、氧交換是否正常的一個簡單而實用的指標［2］。肺順應性主要由肺泡表面張力、肺彈性阻力決定，可較敏感地反映肺實質(zhì)的病理改變。RI及肺順應性的變化與肺功能呈明顯相關(guān)性，RI愈大肺功能愈差，肺順應性愈小肺功能愈差；OI為PaO2與FiO2的比值，消除了FiO2對PaO2的影響，可較準確地反映肺損傷的程度。本研究結(jié)果表明，T1～T3時D組OI明顯高于C組，RI明顯低于C組；且T1時D組CL明顯高于C組，提示右美托咪定可減輕CPB所致的肺損傷，改善CPB術(shù)后肺功能。

CPB期間，TNF－α水平升高比其它細胞因子更快，為最早的重要內(nèi)源性介質(zhì)之一，可活化多種炎性因子如IL－6、IL－8等，降低血管張力，增加血管通透性。IL－6具有多種生物活性，可誘導急性炎癥反應的產(chǎn)生，促進多種免疫細胞的分化及活化，血漿中的IL－6濃度可敏感地反映出組織損傷的程度。TNF－α、IL－6有引發(fā)早期炎癥反應、釋放毒性產(chǎn)物、增加肺通透性等直接肺損傷作用［3］。本研究結(jié)果表明，右美托咪定通過抑制TNF－α、IL－6的生成，可減輕CPB炎癥反應，從而減輕CPB下心內(nèi)直視手術(shù)患兒的肺損傷。其機制包括：① 通過降低過氧化物酶（MPO）活性和細胞間黏附因子（ICAM－1）、TNF－αmRNA的表達，抑制炎癥反應［4］；② 通過下調(diào)脂多糖（LPS）的特異性受體TLR4 mRNA的表達，抑制TLR4的合成，抑制外周血單核細胞T各種炎性遞質(zhì)的生成與釋放［5］；③抑制NF－κB和Toll樣受體4信使RNA在肺組織中的表達，抑制相關(guān)細胞因子如TNF－β、IL－1β、IL－6的合成［1］；④抑制凋亡蛋白半胱氨酸蛋白酶－3的表達，從而降低TNF－α的濃度［6］。

綜上所述，右美托咪定可通過抑制CPB的炎癥反應改善CPB下心內(nèi)直視手術(shù)患兒的肺功能。

［1］ Shi QQ，Wang H，F(xiàn)ang H.Dose－response and mechanism of protec?tive functions of selective alpha－2 agonist dexmedetomidine on acute lung injury in rats［J］.Saudi Med J，2012，33（4）：375－381.

［2］ 辛梅，張近寶，金振曉，等.聯(lián)合超濾在10公斤以下嬰幼兒先天性心臟病合并中重度肺動脈高壓術(shù)中肺保護的研究［J］.中國體外循環(huán)雜志，2012，10（3）：136－140.

［3］ Hammer S，F(xiàn)uchs AT，Rinker C，et al.Interleukin－6 and pro?calcitonin in serum of children undergoing cardiac surgery with car?diopulmonary bypass［J］.Acta Cardiol，2004，59（6）：624－629.

［4］ Gu J，Chen J，Xia P，et al.Dexmedetomidine attenuates remote lung injury induced by renal ischemia－reperfusion inmice［J］.Acta Anaesthesiol Scand，2011，55（10）：1272－1278.

［5］ 閆東來，于泳浩，劉宏偉，等.右美托咪啶對脂多糖誘導大鼠外周血單核細胞Toll樣受體4mRNA表達的影響［J］.中華麻醉學雜志，2011，31（1）：115－117.

［6］ Qiao H，Sanders RD，Ma D，et al.Sedation improves early out?come in severely septic Sprague Dawley rats［J］.Crit Care，2009，13（4）：R136.

Effects of dexmedetomidine on pulmonary function in children undergoing cardi?ac surgery under cardiopulmonary bypass

Li Yuan－qiang，Wang Zhi－gang，Gong Ben－jing，Li Dai，Li Shuang
Department of Anesthesiology，The Nanxishan Hospital of Guangxi，Guilin 541002，China Corresponding author：Li Yuan－qiang，Email：strongli1978＠163.com

Objective To investigate the effect of dexmedetomidine on pulmonary function in children undergoing cardiac sur?gery under cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods Thirty patients，aged 7 months－3 years old，weighed 7－18 kg，undergoing re?pair of ventricular septal defect（VSD）under CPB，were randomly divided into dexmedetomidine group（group D）or control group（group C）.After intubation，patients in group D received an initial bolus dose of dexmedetomidine（0.5 μg／kg）over 10 minutes，im?mediately followed by a continuous infusion of 0.5 μg／（kg·h）until the end of the operation.The equal volume normal saline was giv?en instead of dexmedetomidine in group C.Blood sample were collected before injection（T0），at 2 h（T1），6 h（T2），12 h（T3）af?ter termination of CPB for determination of serum TNF－α，IL－6 and blood gas analysis.Respiratory index（RI），oxygenation index（OI）and lung compliance（CL）of all patients were also calculated.Results The serum concentration of TNF－α，IL－6 and RI were significantly lower while OI was significantly higher at T1，T2，T3 in group D than those in group C.CL was significantly lower at T1 in group C than that at T0 and than that in group D.Conclusion Dexmedetomidine can improve pulmonary function in children under?going cardiac surgery by CPB through inhibiting inflammatory response.

Dexmedetomidine；Child；Cardiopulmonary bypass；Pulmonary function

2014?04?16）

2014?07?14）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.03.08

廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生廳科研課題（Z2013289）

541002桂林市，廣西壯族自治區(qū)南溪山醫(yī)院麻醉科（李遠強、王志剛、宮本晶、李 岱），檢驗科（李 爽）

李遠強，Email：strongli1978＠163.com

T1～T3時D組TNF－α、IL－6的濃度和RI明顯低于C組、OI明顯高于C組（P＜0.05）。C組CLT1低于T0且低于D組。結(jié)論 右美托咪定可通過抑制CPB的炎性反應改善CPB下心內(nèi)直視手術(shù)患兒的肺功能。