趙慧 劉琳

1953 年Gibbon 等首次將體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)應(yīng)用于心臟外科手術(shù)，使得相應(yīng)疾病治愈率得到極大提高。但因其對(duì)正常生理狀態(tài)的干擾，通常會(huì)誘發(fā)一系列的微循環(huán)障礙，從而導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)、心、腎、肺等的一系列并發(fā)癥［1-3］。腦損傷是其中之一，可嚴(yán)重影響患者術(shù)后預(yù)后［4］。七氟烷作為一種常用的吸入麻醉藥，對(duì)患者的大腦血流灌注影響較輕微，適用于心臟或顱腦手術(shù)中［5，6］。本實(shí)驗(yàn)主要觀察心臟瓣膜置換術(shù)時(shí)應(yīng)用七氟烷預(yù)處理對(duì)腦損傷的影響及機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016 年8 月～2018 年8 月本院經(jīng)治的擇期行CPB 心臟瓣膜置換術(shù)者60 例作為研究對(duì)象，其中男35 例，女25 例；年齡30～55 歲，平均年齡(42.5±5.8)歲。隨機(jī)分為對(duì)照組和觀察組，每組30 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者術(shù)前未進(jìn)行過(guò)心臟及腦部的介入治療；患者術(shù)前均無(wú)認(rèn)知功能障礙及肝腎功能不全等嚴(yán)重的系統(tǒng)性疾病。本研究得到本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，患者術(shù)前均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1.2.1 麻醉方法 患者進(jìn)入手術(shù)室后即行有創(chuàng)動(dòng)脈、心電圖、血壓、心率、血氧飽和度監(jiān)測(cè)。兩組均予以術(shù)前麻醉誘導(dǎo)：靜脈給予咪達(dá)唑侖(0.06 mg/kg)、羅庫(kù)溴銨(0.6 mg/kg)、芬太尼(5 μg/kg)及依托咪酯(0.2 mg/kg)，約2 min 后行氣管插管，呼吸機(jī)維持通氣。觀察組術(shù)前同時(shí)給予七氟烷預(yù)處理，插管后即刻開(kāi)始吸入3.0%七氟烷(Abbott Laboratories Limited，注冊(cè)證號(hào)X19990127)20 min，洗脫10 min，洗脫結(jié)束時(shí)需保證呼氣末七氟烷含量＜0.1%。兩組均術(shù)中麻醉維持：連續(xù)給予丙泊酚6～8 mg/(kg·h)及瑞芬太尼0.1～1.0 μg/(kg·h)，羅庫(kù)溴銨0.1 mg/kg 進(jìn)行麻醉維持。術(shù)中間斷監(jiān)測(cè)血?dú)?、尿量及體溫等指標(biāo)。

1.2.2 CPB 方法 術(shù)中應(yīng)用史托克S5 型體外循環(huán)機(jī)(德國(guó)STOCKERT 公司)及HILITE 7000 成人型膜式氧合器(美國(guó)Medtronic 公司)，CPB 需維持以下指標(biāo)：pH 值7.35～7.45、平均動(dòng)脈壓(MAP)60～70 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)、活化凝血時(shí)間(ACT)≥480 s、核心溫度32～34℃、紅細(xì)胞比容(HCT)20%～25%、灌注量2.0～2.5 L/(m2·min)、復(fù)溫速度0.25～0.3℃/min、血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)＜20%基礎(chǔ)值，以便維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)比兩組患者術(shù)中及術(shù)后指標(biāo)，不同時(shí)間點(diǎn)腦損傷生化指標(biāo)，術(shù)后7 d POCD發(fā)生情況。所有患者分別于T1～6時(shí)取靜脈血5 ml，3500 r/min 離心15 min，取上清液置-60 ℃低溫冰箱備用。采用人S100β 蛋白酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)檢測(cè)試劑盒(酶聯(lián)上海生物試劑科技有限公司)檢測(cè)血清S100β 蛋白濃度。采用L-3000 型全自動(dòng)氨基酸分析儀(蘇州華美辰儀器設(shè)備有限公司)檢測(cè)血清谷氨酸濃度。術(shù)前1 d 及術(shù)后7 d 采用簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)［7］評(píng)估患者認(rèn)知功能并記錄POCD 的發(fā)生情況，判定標(biāo)準(zhǔn)：總分＜27 分表示存在認(rèn)知功能障礙；21～26 分為輕度認(rèn)知功能障礙；10～20 為中度認(rèn)知功能障礙；0～9 分為重度認(rèn)知功能障礙。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率(%)表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)中及術(shù)后指標(biāo)對(duì)比 兩組患者手術(shù)類型、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、氣管導(dǎo)管保留時(shí)間、CPB 時(shí)間、術(shù)中尿量及術(shù)后24 h 引流量對(duì)比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組患者術(shù)中及術(shù)后指標(biāo)對(duì)比(n，)

表1 兩組患者術(shù)中及術(shù)后指標(biāo)對(duì)比(n，)

注：兩組對(duì)比，P＞0.05

2.2 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)腦損傷生化指標(biāo)對(duì)比 兩組T1～2和T6時(shí)血清S100β 蛋白、谷氨酸水平對(duì)比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；兩組T3時(shí)血清谷氨酸水平對(duì)比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。觀察組T3～5時(shí)血清S100β 蛋白水平均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；觀察組T4～5時(shí)血清谷氨酸水平低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。兩組T3～5時(shí)血清S100β蛋白及谷氨酸水平均高于本組T1時(shí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)腦損傷生化指標(biāo)對(duì)比()

表2 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)腦損傷生化指標(biāo)對(duì)比()

注：與本組T1時(shí)對(duì)比，aP＜0.05；與對(duì)照組對(duì)比，bP＜0.05

2.3 兩組患者術(shù)后7 d POCD 發(fā)生情況對(duì)比 觀察組術(shù)后7 d POCD 發(fā)生率為6.67%，低于對(duì)照組的26.67%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組患者術(shù)后7 d POCD 發(fā)生情況對(duì)比［n(%)］

3 討論

七氟烷是一種常見(jiàn)的吸入麻醉藥，可通過(guò)擴(kuò)張周?chē)芸刂茋中g(shù)期血壓［8］。七氟烷降壓的過(guò)程中對(duì)腦組織灌注及供氧影響輕微［9］。1965 年Moore 等首先在牛腦的組織提取液中發(fā)現(xiàn)了S100 蛋白，其是可分布不于同腦組織成分的一種小分子量酸性鈣結(jié)合蛋白，占腦組織總含量的0.1%～0.2%［10］。S100β 蛋白是S100 蛋白家族中含量最多的一種，由兩條β 鏈組成，可作為神經(jīng)生長(zhǎng)的標(biāo)志物并參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的發(fā)育、成熟、衰老、損傷及病變等多種生理病理過(guò)程［11，12］。CPB 的過(guò)程中S100β 蛋白可能進(jìn)入外周血。

生理?xiàng)l件下，CNS 內(nèi)興奮性、抑制性氨基酸含量基本保持穩(wěn)態(tài)［13，14］。心臟瓣膜置換術(shù)腦血流波動(dòng)較大，在此過(guò)程中神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)興奮性氨基酸可能釋放至胞外，通過(guò)結(jié)合NMDA 受體發(fā)揮其神經(jīng)毒性作用，導(dǎo)致腦細(xì)胞進(jìn)一步損傷［15］。谷氨酸是一種興奮性氨基酸，廣泛分布于CNS 的海馬區(qū)、大腦皮質(zhì)及外周神經(jīng)組織。CNS 損傷會(huì)引起時(shí)外周血谷氨酸的含量升高［16］。與本研究所發(fā)現(xiàn)兩組T4～5時(shí)谷氨酸濃度均高于T1時(shí)(P＜0.05)基本一致。觀察組給予3.0%七氟烷吸入預(yù)處理20 min 后，觀察組在T4～5時(shí)谷氨酸濃度低于對(duì)照組(P＜0.05)，且可降低POCD 發(fā)生率，提示了七氟烷預(yù)處理對(duì)腦組織及認(rèn)知功能的保護(hù)作用。

本研究中，兩組T3～5時(shí)血清S100β 蛋白及谷氨酸水平均高于本組T1時(shí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。提示其均與腦細(xì)胞損傷相關(guān)。觀察組T4～5時(shí)血清谷氨酸水平低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；觀察組術(shù)后7 d POCD 發(fā)生率為6.67%，低于對(duì)照組的26.67%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。提示七氟烷預(yù)處理的腦細(xì)胞損傷預(yù)防作用或與谷氨酸釋放抑制等相關(guān)，其作用機(jī)制尚待進(jìn)一步探索。

綜上所述，CPB 下行心臟瓣膜置換術(shù)時(shí)七氟烷預(yù)處理有助于腦損傷的預(yù)防，其作用機(jī)制或與抑制谷氨酸釋放相關(guān)。