七氟醚旁路洗入对体外循环心脏瓣膜置换术患者脑损伤的影响①

何芳，韦秋英，梁东科，刘国锋，涂杰，张炳东

（广西医科大学第一附属医院心血管病研究所手术麻醉室，广西 南宁 530021 E－mail：liulilingnn＠163.com）

脑损伤是心脏瓣膜置换术后的常见并发症之一，引起脑损伤的原因与微栓栓塞、全身炎性反应，脂质过氧化反应和缺血再灌注等因素有关，心脏瓣膜置换术后脑损伤的发生率可达47%［1］。在动物实验中证实，七氟醚可通过调节凋亡相关蛋白Bcl－2和Bax的表达，减轻脑细胞损伤［2］，涂杰等［3］的临床研究也发现，整个手术期间吸入七氟醚可减轻心脏手术患者的脑损伤，但只在体外循环（Cardiopulmonary bypass，CPB）期间旁路洗入七氟醚是否可减轻患者脑损伤尚无相关研究。因此，本研究拟评估七氟醚旁路洗入对CPB下心脏瓣膜置换术患者脑损伤的影响，为降低患者中枢神经系统并发症发生率提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究获本院医学伦理委员会批准，所有患者及家属均签署知情同意书。选择2012 年10 月～2014 年2月，择期行心脏瓣膜置换术的患者60例，性别不限，年龄24～67岁，体质指数16.7～27.3kg／m2，ASA 分为Ⅱ或Ⅲ级。无肝肾功能异常，无近期手术史，无高血压和糖尿病病史，无神经系统和精神病史。采用随机数字表法分为两组，对照组（C 组）和七氟醚组（S组），每组30例。

1.2 麻醉方法 无术前用药。入室后监测ECG、SpO2和BP。开放外周静脉通路，左侧桡动脉穿刺置管，监测有创动脉压，右侧颈内静脉逆行穿刺置管至颈静脉球部，以备采血。麻醉诱导：静脉注射咪达唑仑0.1～0.2mg／kg，依托咪酯0.3mg／kg，瑞芬太尼0.5～1.5μg／kg和维库溴铵0.15～0.20mg／kg，气管插管后机械通气，维持PETCO24.66～5.88kPa。麻醉维持：静脉输注异丙酚2～4mg·kg－1·h－1、瑞芬太尼2～4μg·kg－1·h－1和维库溴铵0.1mg·kg－1·h－1。术中维持脑电双频指数40～55。

1.3 干预方法 S组于CPB开始即刻，通过连接在体外循环旁路的七氟醚挥发罐，向人工肺中洗入七氟醚（批号：9876，丸石制药株式会社，日本），采用Detax气体监测仪（Detax公司，芬兰）监测七氟醚呼气末浓度，维持呼气末浓度为1.0%～3.0%。C组不做任何处理。

1.4 指标监测 于CPB前（T0）、降温至28℃（T1）、复温至37℃（T2）、停CPB（T3）和术毕（T4）时采集颈内静脉球部和桡动脉血样各1ml，用i－STAT 型血气分析仪（Abbott公司，美国）行血气分析，测定颈内静脉球血氧饱和度（SjvO2），并根据Fick公式［4］计算动脉－静脉血氧含量差（Da－jvO2）和脑氧摄取率（CEO2）；同时再采集颈内静脉球部血样2 ml，抗凝后离心，取上清，－80 ℃保存，用ELISA 法测定颈内静脉球部血浆S－100β和8－异前列腺素－F2α（8－iso－PGF2α）浓度。

Fick公式如下：

1.5 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件进行分析，计数资料比较采用χ2检验，计量资料以（±s）表示，组间比较用成组t检验，组内比较采用重复测量设计的方差分析，P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料和术中情况各指标比较 两组患者一般资料和术中情况各指标差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性，见表1。

2.2 两组患者各时点血浆S－100β蛋白和8－iso－PGF2α浓度比较 两组患者血浆S－100β蛋白浓度比较差异有统计学意义（F分组＝67.199，P ＝0.000），不同时点的S－100β蛋白比较差异有统计学意义（F时间＝250.435，P ＝0.000），分组与时间之间无明显交互作用（F交互＝4.119，P ＝0.479），进一步两两比较发现，S组T1～T4时点S－100β蛋白浓度低于C 组（P均＜0.05）。两组患者血浆8－iso－PGF2α浓度比较差异有统计学意义（F分组＝1279.059，P ＝0.000），不同时点的8－iso－PGF2α比较差异有统计学意义（F时间＝782.094，P ＝0.000），分组与时间之间无明显交互作用（F交互＝15.162，P ＝0.832），进一步两两比较发现，S组T1～T4时点8－iso－PGF2α蛋白浓度低于C组（P 均＜0.05）。见表2。

2.3 两组患者各时点脑氧代谢指标的比较 两组患者SjvO2比较差异有统计学意义（F分组＝197.186，P ＝0.000），不同时点的SjvO2比较差异有统计学意义（F时间＝817.690，P ＝0.000），分组与时间之间无明显交互作用（F交互＝9.505，P ＝0.741），进一步两两比较发现，S组在T1～T3时SjvO2高于C组（P 均＜0.05）；两组患者Da－jvO2比较差异有统计学意义（F分组＝50.821，P ＝0.000），不同时点的Da－jvO2比较差异有统计学意义（F时间＝640.071，P ＝0.000），分组与时间之间无明显交互作用（F交互＝3.643，P ＝0.000），进一步两两比较发现，S组在T1～T3时Da－jvO2低于C 组（P 均＜0.05）；两组患者CEO2比较差异有统计学意义（F分组＝104.601，P ＝0.000），不 同 时 点CEO2比 较 差 异 有 统 计 学 意 义（F时间＝453.899，P ＝0.000），分组与时间之间无明显交互作用（F交互＝8.155，P ＝0.081），进一步两两比较发现，S组在T1～T3时CEO2低于C组（P 均＜0.05）。见表3。

表1 两组患者一般资料和术中情况各指标比较 （n＝30）

表2 两组患者各时点血浆S－100β和8－iso－PGF2α浓度的比较 （±s，n＝30）

表2 两组患者各时点血浆S－100β和8－iso－PGF2α浓度的比较 （±s，n＝30）

注：a：与T0 比较，P ＜0.05；b：与C组比较，P ＜0.05

指标 T0 T1 T2 T3 T 4 S－100β（μg／L） C组 0.16±0.03 1.04±0.21a 1.44±0.38a 2.54±0.76a 1.11±0.27a S组 0.15±0.02 0.71±0.26ab 1.09±0.37ab 2.00±0.63ab 0.98±0.24ab 8－iso－PGF2α（pg／ml） C组 34.8±4.8 84.4±6.2a 162.4±11.3a 177.6±22.8a 92.7±10.2a S组 33.4±5.9 55.9±7.8ab 74.0±11.0ab 89.6±19.7ab 54.2±9.7 ab

表3 两组患者各时点脑氧代谢指标的比较 （±s，n＝30）

表3 两组患者各时点脑氧代谢指标的比较 （±s，n＝30）

注：a：与T0 比较，P ＜0.05；b：与C组比较，P ＜0.05

指标 T0 T1 T2 T3 T 4 SjvO2（%） C组 65.4±3.1 80.2±2.7a 41.6±1.4a 49.0±2.6a 65.9±3.9 S组 66.0±4.8 82.4±3.1ab 53.1±2.3ab 57.4±4.8ab 67.8±4.4 Da－jvO2（ml／L） C组 52.6±8.3 24.4±2.1a 66.7±4.9a 74.5±4.5a 54.7±8.2 S组 51.0±7.6 16.9±3.5ab 61.2±5.2ab 67.9±5.2ab 53.6±5.5 CEO2（%） C组 36.5±4.2 21.5±3.2a 54.2±2.7a 56.8±6.5a 38.9±5.9 S组 34.7±4.4 17.9±3.7ab 43.1±2.8ab 49.8±4.2ab 36.9±7.0

3 讨论

手术类型、术前用药、术中低血压和低氧血症等因素都可能与脑损伤有关，本研究所有患者以上因素均衡，排除了其对结果的影响。两组患者术中脑电双频指数值均维持在相同水平，避免了因麻醉深度不同所致的脑细胞损伤改变。根据临床经验并参照文献［3］，本研究选择CPB期间洗入七氟醚的浓度为1.0%～3.0%。

S－100β蛋白是一种酸性钙结合蛋白，特异性地存在于神经胶质细胞和施万细胞（Schwann cell）中，正常生理情况下不能通过血脑屏障，当神经系统受损且血脑屏障通透性发生改变时，迅速释放入血，是评价脑损伤特异性和敏感性的可靠指标［5］。本研究发现两组患者CPB 开始后血浆S－100β蛋白浓度明显升高，提示CPB期间发生了脑损伤，与Bayram 等［5］研究一致。同时，S组T1～T4时点血浆S－100β蛋白浓度均低于C组，提示七氟醚旁路吸入可减轻心脏瓣膜置换术患者的脑损伤。

异前列腺素是自由基与细胞膜上的花生四烯酸发生脂质过氧化反应时的产物，此过程不需酶催化，且持续生成，并迅速分布到体液，因此在体液内含量非常稳定，是评价脂质过氧化损伤程度的可靠指标［6］。本研究发现两组患者CPB 开始后血浆8－iso－PGF2α浓度明显升高，提示CPB期间发生了脂质过氧化损伤，但S组各时点血浆8－iso－PGF2α浓度均低于C 组，提示七氟醚旁路吸入减轻心脏瓣膜置换术患者脑损伤的机制与抑制脂质过氧化反应有关。

颈内静脉球部血液是从脑组织直接回流的血液，其血氧饱和度与脑组织血氧饱和度呈正相关［4］，因此本研究取右侧颈内静脉球部血液代替脑静脉血。Dam 等［7］研究发现，当平均动脉压在6.67～20kPa内，脑血管可通过自身调节机制维持脑血流量的恒定，本研究两组患者术中平均动脉压均维持在6.67～20 kPa，故两组患者术中脑血流是基本稳定的。在脑血流稳定的情况下，SjvO2、Da－jvO2和CEO2可准确反映脑血流和脑氧代谢的匹 配情况［8］。SjvO2正常值为54%～75%，Drummond等［8］认为：当SjvO2＞75%时提示氧供大于氧耗，当SjvO2＜54%时提示脑血流不能满足脑氧代谢，可能发生脑缺血缺氧。按Fick原理，Da－jvO2和CMRO2增加，提示脑氧耗增加，氧供不足，Da－jvO2和CMRO2减少，提示脑氧耗减少，氧供相对充足［9］。本研究结果显示，在T1时点，两组SjvO2高于基础值，Da－jvO2和CEO2低于基础值，说明在降温期，脑组织代谢率下降，氧供充分，在T2和T3时点两组SjvO2低于基础值，Da－jvO2和CEO2高于基础值，说明在复温期，脑组织的代谢率也逐步上升，氧耗增加，此时较易发生脑氧供需失衡，与Shaaban等［10］的研究一致。本研究还发现，S组在T2和T3时点SjvO2明显高于C组，Da－jvO2和CEO2明显低于C 组，说明七氟醚旁路洗入减轻心脏瓣膜置换术患者脑损伤的机制可能与降低复温期脑氧代谢率，保持脑血流和脑氧代谢的良好匹配有关。

综上所述，七氟醚旁路洗入可减轻CPB下心脏瓣膜置换术患者脑损伤，其机制与抑制脂质过氧化反应和降低脑氧代谢率有关。

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