右美托咪定对心脏单瓣膜置换患者的脑保护作用

张浩 刘志武 胡元威 季振鹏

右美托咪定对心脏单瓣膜置换患者的脑保护作用

张浩 刘志武 胡元威 季振鹏

目的 观察右美托咪定对体外循环单瓣膜置换手术(CPB-VR)患者围术期脑保护的作用。方法 60例择期单瓣膜置换手术患者随机分为右美托咪定组(D组)和对照组(C组), 每组30例。D组于麻醉诱导前10 min泵注右美托咪定(1 μg/kg), 术中以0.5 μg/(kg·h)的速度持续泵注至患者拔管。C组用等容量的等渗生理盐水替代。于右美托咪定用药前(T0)、体外循环结束后(T1)、体外循环结束后6 h (T2)、体外循环结束后24 h T34个时间点分别采集颈静脉血检测神经组织蛋白(S-100β)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)。结果 两组患者在T1和T2时 S-100β和NSE的浓度均明显高于T0；与C组比较, D组患者S-100β和NSE的浓度在T1和T2时均降低, 差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论 心肺转流术可引起S-100β和NSE含量升高, 右美托咪定能够降低体外循环下单瓣膜置换手术患者血清S-100β和NSE升高的水平, 具有一定的脑保护作用。

右美托咪定；心脏单瓣膜置换； 神经组织蛋白；神经元特异性烯醇化酶；脑保护

体外循环(CPB)是许多心脏手术(如二尖瓣、主动脉瓣置换术)中的重要环节, 然而许多文献报道, CPB常常引起不同程度的脑损伤。研究表明［1］, CPB术后轻微的短期认知异常、记忆力减退发生率为35%～60%, 而脑卒中的发生率可达2%～4%, 因此对于CPB期间的脑保护作用一直是学者们的研究热点。盐酸右美托咪定(dexmedetomidine, DEX)是一种新型的高选择性α2肾上腺素受体激动剂, 通过激活α2肾上腺素受体突触后G蛋白, 抑制交感神经末梢释放去甲肾上腺素, 减弱交感神经系统的反应, 产生镇静、镇痛、抗焦虑等作用。本文主要通过在心脏手术中应用右美托咪定,观察其对体外循环下单瓣膜置换术中的脑保护作用。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2012年3月～2015年3月行体外循环单瓣膜置换手术的患者60例, ASAⅡ～Ⅲ级, 年龄40～65岁。既往有糖尿病、高血压、脑血管疾病或者肝、肾功能明显异常者, 术后24 h未拔管者除外。将患者随机分为右美托咪定组(D组)和对照组(C组), 每组30例。两组患者年龄、性别、体重、心肺转流时间及主动脉阻断时间比较, 差异无统计学意义(P＞0.05), 具有可比性。

1.2 麻醉及手术 患者入室后常规监测心电图(ECG)、血氧饱和度(SpO2)、脑电双频指数(BIS)、有创动脉压、中心静脉压(CVP)、肺毛细血管楔压(PCWP)。麻醉诱导使用咪唑安定0.1 mg/kg、芬太尼5 μg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、顺式苯磺酸阿曲库铵0.2 mg/kg, 气管插管后连接呼吸机进行机械通气。D组于诱导前10 min泵注右美托咪定1 μg/kg, 之后以0.5 μg/(kg·h)的速度持续泵注至患者拔管。C组用等容量的等渗生理盐水替代。术中泵注丙泊酚4～10 mg/(kg·h)维持,芬太尼及顺式苯磺酸阿曲库铵间断推注维持患者术中平稳。CPB使采用浅低温灌注方式, 降温至31～33℃, 灌注流量为1.8～2.4 L/(min·m2), 温血停跳液冠脉灌注保护心肌。

1.3 观察指标与检测方法 于T0、T1、T2、T34个时间点分别抽取颈静脉血, 离心并分离出血浆置-20℃保存, 用酶联免疫吸附实验(ELISA)测定S-100β蛋白和NSE的浓度。

1.4 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验；计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

两组的S-100β和NSE在T1和T2时的浓度明显高于T0时(P＜0.05)；与C组比较, D组S-100β和NSE在T1和T2时的浓度均降低(P＜0.05)。见表1。

表1 两组不同时间点S-100β和NSE比较( x-±s, μg/L)

3 讨论

中枢神经系统损伤是CPB的主要并发症之一, 也是术后引起患者预后不良和(或)死亡的重要原因。CPB术后第1周可出现60%～80%的脑功能紊乱, 2个月后出现认知障碍比率仍达30%～40%, 部分神经系统症状可持续1年［1］。

体外循环下的心脏手术造成的神经系统损伤原因比较复杂。灌注时间较长或者CPB中由于异物、气体、微生物类栓子导致的脑部微栓塞［2］以及手术中失血、低温、抗凝剂的使用、稀释性贫血、心内血液吸引设备的使用触发炎症级联反应致内皮细胞损伤、血管通透性增加［3］等都可能导致脑损伤的发生。

右美托咪定作为现代麻醉常用的辅助用药, 具有多种生物功能。研究发现, 右美托咪定能够通过激活胆碱能抗炎通路发挥抗炎作用［4］；通过抗凋亡作用发挥脑保护功能［5］；除此之外, 右美托咪定还可以调节神经的兴奋性［6］。Memis等［7］报道右美托咪定在氧糖剥夺导致的损伤中, 产生明显的脑保护作用。张韫辉等［8］通过对颅脑损伤的60例患者研究, 也发现右美托咪定对脑损伤具有保护作用。

S-100β蛋白和NSE是评价早期脑损伤和判断预后的重要指标。S-100β蛋白主要存在于中枢神经系统的星形胶质细胞中, 蛋白含量的变化与神经系统的损伤有关, 中枢神经系统细胞损伤时, S-100β蛋白从细胞中渗出进入脑脊液,通过受损的血脑屏障进入血液［9］。因此, 血浆S-100β蛋白可作为脑损伤的标志物, 具有很高的敏感性和特异性。血清NSE是神经元和神经内分泌细胞所特有的一种酸性蛋白酶, CPB导致的神经系统损伤可致大量NSE从受损的神经元进入体循环, 引起其血清浓度的改变［10］。

综上所述, 通过对行单瓣膜置换手术患者CPB结束时以及CPB结束后6、24 h的血清S-100β和NSE浓度的检测,发现右美托咪定对CPB所致的脑损伤具有明显的保护作用。

［1］ Rosn H, Sunnerhagen KS, Herlitz J, et al.Serum levels of the brainderived protein S-100 and NSE predict long-term out-come after cardiac arrest.Resucitation, 2001, 49(2):183-191.

［2］ Liu YH, Wang DX, Li LH, et al.The effects of cardiopulmonary bypass on the number of cerebral micro emboli and the incidence of cognitive dysfunction after coronary artery bypass graft surgery.Anesth Analg, 2009, 109(4):1013-1022.

［3］ Nandate K, Vuylsteke A, Crosbie AE, et al.Cerebrovascular cytokine responses during coronary artery bypass surgery: specific production of interleukin-8 and its attenuation by hypothermic cardiopulmonary bypass.Anesth Analg, 1999, 89(4):823-828.

［4］ 魏红芳, 陈永学, 李书河, 等.右美托咪定对急性颅脑损伤患者围术期炎症反应的影响.中华麻醉学杂志, 2012, 32(10): 1249-1251.

［5］ Engelhard K, Wemer C, Eberspacher E, et al.The effect of the alpha 2-agonist dexmedetomidine and the N-methyl-D-aspartate antagonist S(+)-ketamine on the expression of apoptosis-regulating proteins after incomplete cerebral ischemia and reperfusion in rats.Anesth Analg, 2003, 96(2):524-531.

［6］ Dahmani S, Rouelle D, Gressens P, et al.Effects of dexmedetomidine on hippocampal focal adhesion kinase tyrosine phosphorylationin physiologic and ischemic conditions.Anesthesiology, 2005, 103(5): 969-977.

［7］ Memis D, Hekimoglu S, Vatan I, et al.Effects of midazolam and dexmedetomidine on inflammatory responses and gastric intramucosal pH to sepsis, in critically ill patients.Br J Anaesth, 2007, 98(4):550-552.

［8］ 张韫辉, 高金贵, 张山.右美托咪定对颅脑损伤患者全麻下开颅术时的脑保护作用.中华麻醉学杂志, 2015, 35(1):30-32.

［9］ Michetti F, Corvino V, Geloso MC, et al.The S100B protein in biological fluids: more than a lifelong biomarker of brain distress.J Neurochem, 2012, 120(5):644-659.

［10］ 吴清华, 耿英杰, 张瑞芹.术后认知功能障碍相关生物学标记物的研究进展.疑难病杂志, 2013, 12(5):407-409.

Cerebral protection effect by dexmedetomidine for isolated cardiac valve replacement patients

ZHANG Hao, LIU Zhi-wu, HU Yuan-wei, et al.
Department of Anesthesiology, Shandong Yantai City People's Liberation Army 107 Hospital, Yantai 264002, China

Objective To observe cerebral protection effect in perioperative period by dexmedetomidine for cardiopulmonary bypass-isolated cardiac valve replacement (CPB-VR) patients.Methods A total of 60 isolated cardiac valve replacement patients were randomly divided into dexmedetomidine group (group D) and control group (group C), with 30 cases in each group.Group D received dexmedetomidine (1 μg/kg) in 10 min before anesthesia induction, and continuous pumping by 0.5 μg/(kg·h).Group C received normal saline for replacement by the same dose.Nervous tissue protein (S-100β) and neuron-specific enolase (NSE) were detected in jugular blood samples at 4 time points, as before dexmedetomidine administration (T0), at the end of cardiopulmonary bypass (T1), in 6 h after cardiopulmonary bypass (T2), and in 24 h after cardiopulmonary bypass (T3).Results Both groups had higher concentrations of S-100β and NSE at T1and T2than those at T0.Compared with group C, group D had lower S-100β and NSE at T1and T2, the differences all had statistical significance (P＜0.05).Conclusion Cardiopulmonary bypass will lead to increased S-100β and NSE levels, while dexmedetomidine can reduce S-100β and NSE levels in isolated cardiac valve replacement patients.Dexmedetomidine also contains certain effect in cerebral protection.

Dexmedetomidine; Isolated cardiac valve replacement; Nervous tissue protein; Neuronspecific enolase; Cerebral protection

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.26.007

2015-04-14］

264002 山东省烟台市解放军第107医院麻醉科

张浩