右美托咪定在眼科手术中肺保护作用研究

杨强 瞿敏

沧州市中心医院麻醉二科061001

机械通气可以加重已有的肺损伤或引起ALI称为呼吸机相关性肺损伤(ventilator-associated lung injury，VILI)[1]。且与机械通气的容量、气道压及是否存在肺不张等有着密切的关系。右旋美托咪啶(dexmedetomidine，DEX)是一种高效、高选择性的α2-肾上腺素能受体(α2-adrenergicreceptor，α2-AR)激动剂。国内外多个研究[2-4]报道DEX具有明显的脏器保护及抗炎作用。本研究以双侧斜视矫正术患儿为研究对象，来探讨DEX在机械通气中的肺保护作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究已获本院医学伦理委员会批准(2016-111-01)，并与患者家属签署知情同意书。选择沧州市中心医院择期行双侧斜视矫正术患儿60例为研究对象。美国麻醉师协会(American Society of Anes thesiologists，ASA)分级Ⅰ级，年龄范围3～7岁，体质量指数(body mass index，BMI)≤30 kg/m2，无心肺器质性疾病，无近期上呼吸道感染与肺感染史，手术时间在50～80 min，机械通气时间60～90 min之间。随机分为两组右美托咪定组(D组)和对照组(P组)，每组各30例。

1.2 方法 术前常规禁食水6 h，无术前用药。入室前肌肉注射氯胺酮4～6 mg/kg。入室常规检测无创血压(noninvasive blood pressure NIBP)、心电图(electrocardiogram，ECG)、脉搏血氧饱和度(pulse oximetry，SpO2)、脑电双频指数(bispectral index，BIS)，吸入纯氧，开放外周静脉通路，行桡动脉穿刺置管，持续监测有创血压(invasive blood pressure，IBP)。麻醉诱导采用8%七氟醚吸入诱导同时给予长托宁0.02 mg/kg，芬太尼3μg/kg，插入喉罩行控制呼吸，氧流量2 L/min，潮气量(tidal volume，TV)8～10 ml/kg，呼吸频率(respiratory rate，RR)12～25次/min，吸气时间(inhalation time，I)：呼气时间(exhalation time，E)为1∶2，PaCO2维持在35～45 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)，SpO2＞95%。麻醉维持：吸入2%～3%七氟醚，间断静脉注射芬太尼1～2μg/kg、如有体动给予顺阿曲库铵0.05～0.10 mg/kg，维持患儿循环稳定，BIS值40～60。D组麻醉诱导前经静脉输注右美托咪定(国药准字：H20133331，江苏恩华药业股份有限公司)负荷量0.5μg/kg输注时间为15 min，然后以0.05μg·kg-1·min-1泵注至手术结束前半小时。P组给予相同容量的生理盐水。两组患者分别于麻醉诱导后(T1)、手术开始30 min(T2)、手术结束(T3)及术后6 h(T4)时采集桡动脉血样3 ml，2 ml置于乙二胺四乙酸(ethylenediam ineteraacetic acid，EDTA)抗凝聚丙烯管中，1 500×g离心5 min，取上清液，-80℃保存，采用酶联免疫吸附法测定血浆肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)、IL-6和IL-8的浓度，试剂盒购自上海森雄生物工程有限公司。1 ml进行血气分析，记录PaO2和PaCO2，计算肺氧合指数(oxygenation index，OI)及呼吸指数(respiratory index，RI)，计算公式：RI=A-肺泡-动脉血氧分压差(alveolar-arterial oxygen partial pressure difference，A-aDO2)=(PBPH2O)×FiO2-PaCO2/R-PaO2，其中PB为大气压760 mm Hg，PH2O为37℃时饱和水蒸气压力47.25 mm Hg，2组患者各时点OI和RI的比较见表5。FiO2为吸入气中氧浓度分数(fraction of inspire O2)，PR为呼吸商0.8，OI=PaO2÷FiO2。

1.3 统计学分析 应用SPSS 13.0统计学软件进行分析。正态分布的计量资料以±s表示，组间比较采用成组t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组患儿年龄、手术时间、BMI、机械通气时间比较差异无统计学意义(表1)。与T1时比较两组患儿T2、T3时TNF-α、IL-6、IL-8水平明显升高(P＜0.05)；与P组比较D组在T2，T3时TNF-α、IL-6、IL-8水平降低P＜0.05；两组T1与T4比较上述炎性因子水平差异无统计学意义(P＞0.05)(表2、3)。2组患者各时点OI和RI的比较见表4。

3 讨论

VILI是机械通气的重要并发症之一，其发病原因不仅与气压伤、容量伤有关，同时与炎性细胞和炎性因子介导的生物伤有密切的关系[5-6]。肺泡上皮细胞在机械通气中可产生和释放趋化因子和细胞因子如TNF-α、IL-6、IL-8等，加重肺组织炎性反应[7]，因此测定TNF-α、IL-6、IL-8的水平可以判定肺组织炎性反应程度。VILI还可影响肺的通气和换气功能，RI是反映肺的通气、氧交换功能的一个简单而实用的指标，RI的变化与肺功能呈明显相关性，RI愈大肺功能愈差。OI是评价肺换气功能的指标，能反映肺血管和肺泡损伤，OI越低提示肺损伤越严重[8]。

表1 2组患者年龄、手术时间、BMI、机械通气时间比较(±s)

表1 2组患者年龄、手术时间、BMI、机械通气时间比较(±s)

注：BMI为体质量指数

组别例数年龄(岁)手术时间(min)BMI(kg/m2)机械通气时间(min)D组30 1.8±0.5 70.5±8.5 23.6±4.2 80.6±9.2 P组30 2.0±0.4 72.4±9.2 24.3±3.9 81.3±9.8 t值1.29 0.72 0.85 0.65 P值0.28 0.46 0.39 0.52

表2 2组TNF-α及IL-6水平的比较(ng/L，±s)

表2 2组TNF-α及IL-6水平的比较(ng/L，±s)

注：TNF-α为肿瘤坏死因子α；T1比较，a P＜0.05；与T2比较，b P＜0.05；与T3比较，c P＜0.05

组别例数TNF-α IL-6 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 D组30 214.6±21.3 245.2±27.6a 259.5±29.3a 215.2±22.3bc 220.5±21.8 247.3±21.2a 252.6±23.2a 218.4±20.4bc P组30 215.1±21.2 302.1±30.8a 315.1±32.2a 221.9±23.5bc 210.9±22.5 310.5±24.2a 329.5±21.1a 220.3±18.9bc t值0.88 3.03 2.81 1.02 0.92 2.89 2.54 1.35 P值0.38 0.00 0.01 0.25 0.34 0.01 0.02 0.27

表3 2组IL-8水平的比较(ng/L，±s)

表3 2组IL-8水平的比较(ng/L，±s)

注：与T1比较，a P＜0.05；与T2比较，b P＜0.05；与T3比较，c P＜0.05

组别例数T1 T2 T3 T4 D组30 118.5±18.1 130.3±13.2a 125.5±15.2a 117.6±12.1bc P组30 116.6±19.5 199.3±24.2a 195.6±23.9a 125.7±22.4bc t值0.97 2.35 2.3 1.25 P值0.26 0.02 0.03 0.19

小儿肺发育尚未完善，气管和支气管腔相对狭窄，弹力组织发良较差，肺泡数量少而小，气体交换面积小，肺顺应性较差，气道阻力较高，在机械通气中更容易发生肺损伤。本研究之所以以斜视患儿为研究对象是因为小儿是机械通气引起肺损伤的高危人群，对小儿进行肺保护是临床工作中急需解决的问题；另一方面斜视矫正手术创伤较小，不会引起全身炎症反应对实验结果干扰较小。

右美托咪定是α2-肾上腺素能受体激动药，具有抑制炎性反应的作用。Yang等[9]给VILI鼠静脉注射DEX，发现肺组织中中性粒细胞的浸润明显减少，血浆中TNF-α、IL-6、IL-8等细胞因子明显下降，肺泡壁的水肿显著减轻。研究提示[10]DEX通过抑制Toll样受体4/核因子κB/丝裂原活化蛋白激酶类炎症通路中ERK信号通路及抑制TLR4的合成等的多个环节，抑制下游TNF-α、IL-6、IL-8等前炎性细胞因子及炎症介质的表达，从而发挥肺组织保护作用。DEX可降低脓毒症大鼠TNF-α和IL-6的水平[11]，可通过抑制炎性细胞因子如IL-6等的释放减轻失血性休克及脓毒血症时肺损伤的程度[12]。

本研究以双侧斜视矫正术患儿为研究对象，探讨DEX在小儿机械通气中的肺保护作用。研究结果显示与T1时比较两组患儿T2，T3时TNF-α、IL-6、IL-8水平明显升高，OI降低，RI升高P＜0.05，与P组比较D组在T2，T3时TNF-α、IL-6、IL-8水平降低，OI升高，RI降低P＜0.05，表明机械通气诱发的炎症反应导致肺损伤，右美托咪定能抑制炎性因子释放，改善肺功能，起到肺保护作用。两组T1与T4比较上述炎性因子水平与OI、RI差异无统计学意义(P＞0.05)，说明短时间的机械通气引起的肺损伤是一过性的，无论是否应用右美托咪定在术后6 h均能恢复至术前水平。

综上所述，小儿机械通气可引起肺损伤，右美托咪定可抑制炎性因子的释放并且改善肺功能而达到肺保护作用，短时间的机械通气引起的肺损伤是一过性的，无论是否使用右美托咪定在术后6h炎性因子及肺功能都能恢复至术前水平。

表5 2组患者各时点OI和RI的比较(±s)

表5 2组患者各时点OI和RI的比较(±s)

注：OI为氧合指数；RI为呼吸指数；1 mm Hg=0.133 k Pa；T1比较，a P＜0.05；与T2比较，b P＜0.05；与T3比较，c P＜0.05

组别例数OI(mm Hg)RI T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 D组30 459±31 402±21a 397±19a 452±28bc 0.18±0.02 0.43±0.02a 0.49±0.03a 0.22±0.03bc P组30 452±30 360±25a 371±23a 442±29bc 0.19±0.03 0.61±0.03a 0.63±0.04a 0.21±0.02bc t值0.75 2.98 2.75 0.83 0.77 3.09 2.89 0.81 P值0.52 0.00 0.01 0.47 0.50 0.00 0.01 0.46

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突