体外循环心脏瓣膜置换术患者丙泊酚镇静深度与炎性反应的相关性研究

张保军， 韩威利

河南省新乡市中心医院麻醉科，新乡 453000

体外循环心脏瓣膜置换术患者丙泊酚镇静深度与炎性反应的相关性研究

张保军， 韩威利

河南省新乡市中心医院麻醉科，新乡 453000

目的 探讨体外循环心脏瓣膜置换术患者丙泊酚镇静深度与炎性反应的关系。方法 50例择期行心脏瓣膜置换术患者随机分成低脑电双频指数（BIS）组（30≤BIS值＜45）和高BIS组（45≤BIS值≤60），每组25例，两组患者麻醉诱导方法相同，麻醉维持:低BIS组和高BIS组分别采用7 mg／（kg·h）和3 mg／（kg·h）丙泊酚进行静脉输注，术中对丙泊酚输注速率进行调整以维持各组在相应的BIS值范围内。分别于麻醉诱导前（T0）、体外循环（CPB）结束时（T1）、术毕时（T2）和术后1 h（T3）采集颈内静脉球部血样6 m L，利用ELISA酶联免疫吸附法检测血清IL－6、TNF－α和S100β蛋白浓度；分别于T0、T1、T2时采集动脉血，测定血p H值、血糖和乳酸浓度情况。结果 T1、T2和T3时点，低BIS组患者血清IL－6、TNF－α浓度均低于高BIS组（均P＜0.05），T2和T3时点，低BIS组患者血清S100β蛋白浓度均低于高BIS组（均P＜0.05）；与高BIS组相比，低BIS组患者T1和T2时刻动脉血血糖和乳酸浓度均较低（均P＜0.05）。结论 适当加深镇静深度有助于减轻CPB下心脏瓣膜置换术患者炎性反应，有利于保护脑组织，减少脑损伤的发生。

心肺转流术； 丙泊酚； 镇静深度； 炎性反应

瓣膜疾病引发心力衰竭是目前心血管疾病导致死亡的重要原因，外科常采取心脏瓣膜置换术进行治疗，该手术过程中需进行体外循环（CPB）以完成操作，CPB下进行操作时创伤、内毒素、缺血再灌注均可导致炎性反应［12］。炎性反应容易导致重要器官尤其是脑部损伤，不利于患者预后，同时，麻醉深度会影响体内氧供和能量代谢，在一定程度上会对体内炎性反应产生影响［3］。有研究指出［4］，不同脑电双频指数（BIS）值镇静状态下对机械通气患者应激反应产生影响。亦有研究指出［5］，不同镇静深度会对体外循环心脏瓣膜置换术患者脑损伤产生影响，推测可能与体内炎性反应有关。本研究拟对丙泊酚不同镇静深度与CPB下心脏瓣膜置换术患者炎性反应的关系进行探讨，以期为临床研究提供基础资料。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年5月至2013年6月在新乡市中心医院心外科行择期心脏瓣膜置换术患者50例，ASA分级Ⅱ～Ⅲ级，左室射血分数≥35%，其中，男性30例，女性20例，年龄35～64岁，平均年龄（50.4±11.3）岁，体重50～80 kg，平均体重（57.6 ±8.7）kg，排除合并重要脏器严重功能障碍者、近期服用抗抑郁、抗精神失常药物者、合并神经系统疾病患者、进行抗炎治疗以及有慢性炎症史者。所有患者术前简易精神状态量表评分均＞27分，CPB预计时间＞30 min。将所有患者按照入院顺序进行编号，采用随机数字表法分成低BIS组和高BIS组，每组25例，低BIS组:30≤BIS值＜45，高BIS组:45≤BIS值≤60。本研究经过新乡市中心医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

两组患者均采取相同的麻醉方法，入室后进行心电图（ECG）、血压（BP）、心率（HR）和血氧饱和度（Sp O2）常规监测，利用美国Aspect公司生产的A－2000型脑电监测仪（购自美国Aspect公司）进行BIS值监测。麻醉诱导:0.5 mg／kg利多卡因、0.1 mg／kg咪达唑仑、1μg／kg舒芬太尼、0.3 mg／kg依托咪酯和1 mg／kg罗库溴铵进行静脉注射，当肌松满意，BIS值＜60时，进行气管插管并连接麻醉机行机械通气，呼吸频率10～13次／min、潮气量6～8 m L／kg，氧流量1.0～1.5 L／min，呼吸比1∶2，呼气末二氧化碳分压（PETCO2）维持在35～40 mm Hg。经右颈内静脉穿刺顺行留置7F三腔中心静脉导管，进行补液和中心静脉压（CVP）监测，逆行穿刺留置5F单腔中心静脉导管，要求导管尖端到达颈内静脉球部，作为采血用。麻醉维持:低BIS组采用7 mg／（kg·h）丙泊酚（注册证号:H20100645，购自AstraZeneca UK Limited）进行静脉输注，高BIS组采用3 mg／（kg·h）丙泊酚进行静脉输注，两组患者均间断静脉注射0.8 mg／kg哌库溴铵和1μg／kg舒芬太尼，间断吸入1%七氟醚。术中对丙泊酚输注速率进行调整以维持各组在相应的BIS值范围内。CPB建立:经正中胸部切口，纵断胸骨，纵行切开暴露心脏，将400 U／kg肝素经右颈内静脉注射，激活全血凝固时间（ACT）≥300 s时插管，＞480 s时进行CPB，将升主动脉灌注导管、上下腔静脉引流管依次插入建立CPB。利用Jostra HL－20型体外循环机（购自德国Maquet公司）及成人型模式氧合器（购自美国Medtronic公司），30℃浅低温，2.2～2.8 L／（min·m2），平均动脉压（MAP）维持45～55 mm Hg，红细胞压积（Hct）在25%～30%。控制复温0.2～0.3℃／min。CPB过程中要监测ACT状态，及时追加肝素。CPB停止后静脉输注肾上腺素和去甲肾上腺素以维持血压，安装临时起搏器。

1.3 评价指标

分别于麻醉诱导前（T0）、CPB结束时（T1）、术毕时（T2）和术后1 h（T3）采集颈内静脉球部血样6 m L，抗凝低温放置30 min，4℃条件下4 000 r／min进行离心10 min，取上清于－70℃储存。利用ELISA酶联免疫吸附法检测血清IL－6、TNF－α和S100β蛋白浓度；同时，分别于T0、T1、T2时采集动脉血，测定血p H值、血糖和乳酸浓度情况。

1.4 统计学处理

利用SPSS 17.0统计分析软件进行统计学处理，计量资料采用¯x±s表示，组间均数比较采用t检验，重复测量资料采用重复设计资料方差分析，计数资料采用率表示，组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料和手术时间比较

两组患者性别、年龄、体重、身高等一般情况比较差异无统计学意义（均P＞0.05），两组患者在主动脉阻断时间、CPB时间和手术时间差异都无统计学意义（均P＞0.05），详见表1。

表1 两组患者一般资料和手术时间比较（¯x±s）Table 1 Comparison of general information and operation time in the two groups（¯x±s）

2.2 两组患者血清IL－6、TNF－α和S100β蛋白浓度比较

与T0时刻相比，两组患者T1、T2和T3时点IL－6、TNF－α和S100β蛋白浓度均升高，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。与高BIS组相比，低BIS组患者T1、T2和T3时点IL－6、TNF－α均较低，差异均具有统计学意义（均P＜0.05），低BIS组患者T2和T3时点S100β蛋白浓度较低，差异均具有统计学意义（均P＜0.05），详见表2。

表2 两组患者不同时点血清IL－6、TNF－α和S100β蛋白浓度比较（¯x±s，pg／m L）Table 2 Comparison of serum IL－6，TNF－αand S100βprotein concentrations at different time points in the two groups（¯x±s，pg／m L）

2.3 两组患者动脉血p H值、血糖和乳酸浓度比较

与T0时刻相比，两组患者T1和T2时刻动脉血血糖和乳酸浓度均升高，差异均具有统计学意义（P＜0.05），与高BIS组相比，低BIS组患者T1和T2时刻动脉血血糖和乳酸浓度均较低，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。p H值在不同时点和不同组间差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表3。

表3 两组患者不同时点动脉血p H值、血糖和乳酸浓度比较（¯x±s，n＝25）Table 3 Comparison of arterial p H values，blood glucose and lactate concentrations at different time points in the two groups（¯x±s，n＝25）

3 讨论

心脏瓣膜置换术操作过程中，麻醉深度在CPB期间会受到温度的影响，当体温下降1℃时，BIS值则会降低1.12［6］，因此，在低温条件下进行CPB，BIS要比常温下平均低8个单位，最适宜BIS值应在30～60范围内［5］。本研究中根据BIS值高低，分成45～60高BIS组和30～45低BIS组，麻醉过程中通过丙泊酚输注速率的调整以维持镇静深度，用以比较镇静深度对体外循环心脏瓣膜置换术患者炎性反应的影响。

IL－6和TNF－α是参与组织损伤和炎性反应的重要细胞因子，其血清浓度可以反映炎性反应程度，TNF－α是炎性反应中较早产生的因子，在级联炎症反应中起核心作用，主要由血管内皮细胞、淋巴细胞和巨噬细胞等产生［7］。本研究显示，与T0时刻相比，两组患者T1、T2和T3时点IL－6、TNF－α浓度均升高（均P＜0.05），与高BIS组相比，低BIS组患者T1、T2和T3时点IL－6、TNF－α均较低（均P＜0.05），提示在CPB下心脏瓣膜置换术过程中和术后均发生炎性反应，而低BIS组炎性反应低于高BIS组，说明低BIS有助于减轻手术患者炎性反应程度。S100β蛋白是一种钙结合蛋白，对神经胶质细胞生长、增殖和分化具有重要作用，是中枢神经系统疾病诊断的重要参考指标［8］。有研究指出［9］，脑损伤是CPB下心脏瓣膜置换术最常见和最严重的并发症，因此，血清S100β蛋白检测对评价脑损伤程度和判断预后有重要意义。本研究显示，与T0时刻相比，两组患者T1、T2和T3时点S100β蛋白浓度均升高（均P＜0.05），与高BIS组相比，低BIS组患者T2和T3时点S100β蛋白浓度较低（均P＜0.05），提示在CPB下心脏瓣膜置换术中均出现了不同程度的脑损伤，但低BIS组术毕时和术后1 h时S100β蛋白浓度低于高BIS组，说明适当加深镇静深度减轻了炎性反应，从而有助于术中保护脑组织，减少脑损伤的发生［5］。本研究显示，与T0时刻相比，两组患者T1和T2时刻动脉血血糖和乳酸浓度均升高，差异均具有统计学意义，与高BIS组相比，低BIS组患者T1和T2时刻动脉血血糖和乳酸浓度均较低（均P＜0.05），提示适当加深镇静深度能够有效缓解组织缺氧的发生，从而在一定程度上抑制了炎性反应的发生，降低了术中应激反应［10］。

综上所述，适当加深体外循环心脏瓣膜置换术患者麻醉深度（30≤BIS值＜45）有助于减少围术期炎性反应程度，从而有助于保护脑组织，减少脑损伤的发生。

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（2015－04－11 收稿）

Relationship between the Inflammatory Response and the Depth of Propofol Sedation during Cardiac Valve Replacement with Cardiopulmonary Bypass

Zhang Baojun，Han Weili
Department of Anesthesia，Central Hospital of Xinxiang City，Xinxiang 453000，China

Objective To investigate the relationship between inflammatory response and depth of propofol sedation during cardiac valve replacement with cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods Fifty patients undergoing cardiac valve replacement with CPB were randomly divided into low Bispectral index（BIS）group（30≤BIS＜45）and high BIS group（45≤BIS≤60）.Each group had 25 cases.The induction of anesthesia in the two groups was in the same way.Anesthesia was maintained in the following way:low BIS group and high BIS group

intravenous infusion of 7 mg／（kg·h）and 3 mg／（kg·h）propofol，respectively.In operation，the propofol infusion rate was adjusted to maintain each group in the corresponding BIS value range.Before induction of anesthesia（T0），at the end of the CPB（T1），the end of operation（T2）and 1 h after operation（T3），respectively，6 m L of jugular vein blood samples were collected.The concentrations of IL－6，TNF－αand S100βprotein in the serum were detected by ELISA method.At T0，T1and T2，respectively，arterial blood was collected，the p H of blood and the concentrations of blood glucose and lactate were determined.Results At T1，T2and T3，the concentrations of IL－6 and TNF－αin serum in low BIS group were all lower than those in the high BIS group（all P＜0.05）.At T2and T3，the S100βprotein concentrations in serum in the low BIS group were all lower than those in the high BIS group（both P＜0.05）.Compared with the high BIS group，the concentrations of blood glucose and lactate in low group at T1and T2were all lower（all P＜0.05）.Conclusion Appropriately enhancing the depth of sedation could help relieve the inflammatory reaction of patients during cardiac valve replacement with CPB.It can help protect brain tissue and reduce the incidence of brain injury.

cardiopulmonary bypass； propofol； depth of sedation； inflammatory reaction

R654.1

10.3870／j.issn.1672－0741.2015.04.025

张保军，男，1978年生，主治医师，E－mail:694826581＠qq.com