右美托咪定对体外循环下心内直视手术患儿肺功能的影响

李远强，王志刚，宫本晶，李 岱，李 爽

·临床研究·

右美托咪定对体外循环下心内直视手术患儿肺功能的影响

李远强，王志刚，宫本晶，李 岱，李 爽

目的 研究右美托咪定对体外循环（CPB）下心内直视手术患儿肺功能的保护作用。方法 择期行心脏室间隔缺损修补术患儿30例，年龄7个月～3岁，体重7～18 kg，随机均分为右美托咪定组（D组）和对照组（C组）。麻醉诱导气管插管后，D组给予初始剂量0.5 μg／kg的右美托咪定（给药时间大于10 min），继之以0.5 μg／（kg·h）的速度维持直至手术结束，C组给予相同容量的生理盐水。分别于给药前（T0）、停CPB后2 h（T1）、6 h（T2）及12 h（T3）采集桡动脉样血，测定血浆肿瘤坏死因子－α（TNF－α）、白介素（IL）－6的浓度，并进行血气分析，计算呼吸指数（RI）、氧合指数（OI）和肺顺应性（CL）。结果

右美托咪定；儿童；心肺转流术；肺功能

肺功能障碍仍是体外循环（cardiopulmonary by⁃pass，CPB）术后主要并发症之一，可以表现为呼吸力学变化、肺顺应性降低及低氧血症等，尤其是在呼吸系统发育不成熟的婴幼儿。有研究发现，右美托咪定在对急性肺损伤大鼠模型的处理中，对肺组织具有明显的保护作用［1］。本研究探讨右美托咪定对CPB心内直视手术患儿肺功能的保护作用及可能机制，为临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究经本院伦理委员会批准，并与患儿家属签署知情同意书。拟行择期心脏室间隔缺损修补术的患儿30例，年龄7个月～3岁，体重7～18 kg，ASAⅡ或Ⅲ级，无合并畸形，无明显肺动脉高压。随机均分为右美托咪定组（D组）和对照组（C组）。

1.2 麻醉方法 术前30 min肌注东莨菪碱 0.01 mg／kg和吗啡0.1～0.2 mg／kg。入室前肌注氯胺酮4～6 mg／kg，入室后开放外周静脉，监测 ECG、SpO2和无创血压，行左桡动脉穿刺监测有创血压。麻醉诱导：静注咪达唑仑 0.01～0.05 mg／kg、芬太尼 10 μg／kg和维库溴铵0.10～0.12 mg／kg，气管插管后行机械通气，氧流量2 L／min，潮气量8～12 ml／kg，吸呼比为1∶2，呼吸频率18～24次／min。所有患儿均穿刺右颈内静脉放置中心静脉导管。麻醉维持：间断静注芬太尼 5～10 μg／kg、维库溴铵 0.10～0.12 mg／kg以及持续静注丙泊酚4～6 mg／（kg·h）。气管插管后，D组给予初始剂量为0.5 μg／kg的右美托咪定（给药时间大于10 min），继之以0.5 μg／（kg ·h）的速度维持直至手术结束，C组给予相同容量的生理盐水。采用Terumo SystemⅠ型人工心肺机和Medtronic Minimax Plus膜式氧合器行CPB，预充液成分为：复方乳酸钠林格氏液，6% 羟乙基淀粉（130／0.4），适量库存少浆红细胞、冷冻血浆、20%白蛋白等。以2.8～3.2 L／（m－2·min）的流量行非搏动性灌注，平均动脉压维持在30～60 mm Hg。

1.3 观察指标和检测方法 分别于给药前（T0）、停CPB后2 h（T1）、6 h（T2）及12 h（T3）采集桡动脉血3 ml，肝素抗凝后4℃下2 720×g离心5 min，取血浆，－20℃保存。利用放免技术（测量仪器为北京核仪器厂生产的BH6020型组合式y计数器，试剂购自北京福瑞生物工程公司）测定肿瘤坏死因子－α（TNF－α）、白介素（IL）－6的含量。为排除血液稀释的影响，测定的数值均进行矫正：矫正值＝（转流前Hct／取样时Hct）×实测值。并于T1～T3时采集桡动脉血1 ml进行血气分析，同时记录吸入氧浓度（FiO2）、潮气量（VT）、气道压的最大值（Pmax）和最小值（Pmin）。按下列公式计算呼吸指数（RI）、氧合指数（OI）和肺顺应性（CL）：RI＝P（A－aDO2）／PaO2＝［（Pb－PH2O）×FiO2－PaO2－PaCO2］／PaO2，P（A－aDO2）为肺泡－动脉血氧分压差，Pb为大气压，标准状态下为760 mm Hg，PH2O为室温下饱和水蒸气压，标准状态下为47 mm Hg；OI＝PaO2／FiO2；CL＝VT／（Pmax－Pmin）。

1.4 统计学分析 采用SPSS13.0软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用成组t检验，不同时点比较采用重复测量数据的方差分析；计数资料的比较采用Fisher精确概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患儿一般资料和术中基本情况差异无统计学意义，见表1。两组患儿均无死亡及术后肺部并发症，均痊愈出院。

2.2 两组不同时点TNF－α、IL－6的变化 与T0比较，T1～T3时两组TNF－α、IL－6浓度均升高（P＜0.05），且D组明显低于C组（P＜0.05），见表2。

2.3 两组患儿不同时点OI、RI、CL的变化 T1～T3时两组OI低于T0时点，且D组明显高于C组（P＜0.05），两组RI高于T0时（P＜0.05），且D组明显低于C组（P＜0.05）；T1时两组CL低于T0时点，且D组明显高于C组（P＜0.05），见表2。

表1 两组患儿一般资料和术中基本情况（n＝15，±s）

表1 两组患儿一般资料和术中基本情况（n＝15，±s）

组别 男／女（例） 年龄（岁） 体重（kg） ASAⅡ／Ⅲ（例） 室缺干下型／膜周型（例） CPB时间（min） 主动脉阻断时间（min）D组 8／7 1.6±0.4 9±4 13／2 5／10 62±24 45±23 C组 10／5 1.4±0.6 8±3 12／3 6／9 63±21 43±21

表2 两组患儿不同时点TNF－α、IL－6、OI、RI和CL的变化（n＝15，±s）

表2 两组患儿不同时点TNF－α、IL－6、OI、RI和CL的变化（n＝15，±s）

注：与T0比较，∗P＜0.05；与C组比较，＃P＜0.05。

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

3 讨 论

CPB相关性肺损伤的主要临床表现为通气及换气功能障碍，前者表现为肺顺应性降低和气道阻力升高，后者表现为动脉血氧分压降低以及顽固性低氧血症。RI受通气／血流比值、肺弥散功能及通气状况的影响，可在CPB术后作为呼吸监护、指导诊断与治疗的一个重要指标，也是确切反应肺的通气功能、氧交换是否正常的一个简单而实用的指标［2］。肺顺应性主要由肺泡表面张力、肺弹性阻力决定，可较敏感地反映肺实质的病理改变。RI及肺顺应性的变化与肺功能呈明显相关性，RI愈大肺功能愈差，肺顺应性愈小肺功能愈差；OI为PaO2与FiO2的比值，消除了FiO2对PaO2的影响，可较准确地反映肺损伤的程度。本研究结果表明，T1～T3时D组OI明显高于C组，RI明显低于C组；且T1时D组CL明显高于C组，提示右美托咪定可减轻CPB所致的肺损伤，改善CPB术后肺功能。

CPB期间，TNF－α水平升高比其它细胞因子更快，为最早的重要内源性介质之一，可活化多种炎性因子如IL－6、IL－8等，降低血管张力，增加血管通透性。IL－6具有多种生物活性，可诱导急性炎症反应的产生，促进多种免疫细胞的分化及活化，血浆中的IL－6浓度可敏感地反映出组织损伤的程度。TNF－α、IL－6有引发早期炎症反应、释放毒性产物、增加肺通透性等直接肺损伤作用［3］。本研究结果表明，右美托咪定通过抑制TNF－α、IL－6的生成，可减轻CPB炎症反应，从而减轻CPB下心内直视手术患儿的肺损伤。其机制包括：① 通过降低过氧化物酶（MPO）活性和细胞间黏附因子（ICAM－1）、TNF－αmRNA的表达，抑制炎症反应［4］；② 通过下调脂多糖（LPS）的特异性受体TLR4 mRNA的表达，抑制TLR4的合成，抑制外周血单核细胞T各种炎性递质的生成与释放［5］；③抑制NF－κB和Toll样受体4信使RNA在肺组织中的表达，抑制相关细胞因子如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的表达，从而降低TNF－α的浓度［6］。

综上所述，右美托咪定可通过抑制CPB的炎症反应改善CPB下心内直视手术患儿的肺功能。

［1］ Shi QQ，Wang H，Fang 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，张近宝，金振晓，等.联合超滤在10公斤以下婴幼儿先天性心脏病合并中重度肺动脉高压术中肺保护的研究［J］.中国体外循环杂志，2012，10（3）：136－140.

［3］ Hammer S，Fuchs 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］ 闫东来，于泳浩，刘宏伟，等.右美托咪啶对脂多糖诱导大鼠外周血单核细胞Toll样受体4mRNA表达的影响［J］.中华麻醉学杂志，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

广西壮族自治区卫生厅科研课题（Z2013289）

541002桂林市，广西壮族自治区南溪山医院麻醉科（李远强、王志刚、宫本晶、李 岱），检验科（李 爽）

李远强，Email：strongli1978＠163.com

T1～T3时D组TNF－α、IL－6的浓度和RI明显低于C组、OI明显高于C组（P＜0.05）。C组CLT1低于T0且低于D组。结论 右美托咪定可通过抑制CPB的炎性反应改善CPB下心内直视手术患儿的肺功能。