右美托咪定在婴幼儿体外循环期的肺保护作用

胡一 陈芳 徐明国

【摘要】目的 探討右美托咪定对接受心脏直视手术婴幼儿体外循环期的肺保护作用。 方法 选取择期行室间隔缺损修补术的患儿76例，按随机数字表法分为观察组和对照组各38例。患儿实施全身麻醉诱导，气管插管后，观察组静脉持续泵入右美托咪定0.4 μg/（kg·h）至术毕。于切皮前（T0）及体外循环结束后2 h（T1）、6 h （T2）、12 h（T3）、24 h（T4）、48 h（T5）比较2组患儿动脉血清中TNF-α、IL-6、氧合指数、呼吸指数;于T0、T1、T2 比较2组患儿的吸气平台压（Pplat）和肺顺应性。记录2组患儿体外循环时间，主动脉阻断时间。结果 2组患儿组内各时间点与T0比较，T1、T2时氧合指数均降低（P均< 0.01），TNF-α、IL-6均升高（P均< 0.01）;T3时对照组IL-6升高（P< 0.01）;呼吸指数T1时2组均升高（P均< 0.01），T2时2组均开始降低（P均< 0.01）;肺顺应性、Pplat T1、T2时与T0时比较差异均无统计学意义（P均> 0.05）。与对照组比较， 观察组氧合指数、肺顺应性于T1、T2时更高，呼吸指数、Pplat更低（P均< 0.05）;TNF-α、IL-6于T1、T2、T3时更低（P均< 0.05）。结论 右美托咪定可降低血清TNF-α和 IL-6水平，减轻肺缺血再灌注损伤，从而保护体外循环期的肺功能。

【关键词】右美托咪定;婴幼儿;体外循环;肺保护

【Abstract】Objective To evaluate the protective effect of dexmedetomidine on the lung function of infants undergoing heart operation by cardiopulmonary bypass （CPB）.  Methods Seventy-six infants scheduled to undergo the repair of ventricular sepal defects were randomly assigned into the observation（n=38） and control groups （n=38）. After the induction of general anesthesia and tracheal intubation， the infants in the observation group received an infusion of dexmedetomidine at a speed of 0.4μg/（kg·h）until the end of CPB surgery. The TNF-α level，IL-6 level， oxygenation index （OI） and respiratory index （RI） were measured and statistically compared between two groups at five time points including T0 （before CPB），T1（2 h after CPB），T2（6 h after CPB） ，T3（12 h after CPB），T4（24 h after CPB），T5（48 h after CPB）， respectively. The inspiratory plateau pressure （Pplat） and compliance of lung （CL） were assessed in two groups at T0， T1 and T2. The CPB time and aortic clamping time of the infants in two groups were recorded.  Results At T1 and T2 time points， the OI was significantly declined （all P < 0.01）， whereas the TNF-α and IL-6 levels were considerably elevated （all P < 0.01） compared with the values at T0 time point in two groups. At T3 time point， the IL-6 level was significantly increased in the control group （P < 0.01）. At T1 time point， the RI was remarkably decreased （both P < 0.01）， whereas it was evidently declined at T2 time point （both P < 0.01） in both groups. The CL and Pplat did not significantly differ at T0，T1 and T2 time points （both P > 0.05）. Compared with the control group， the OI and CL were significantly higher， whereas the RI and Pplat were considerably lower in the observation group at T1 and T2 time points （all P < 0.05）. The TNF-α and IL-6 levels were significantly lower in the observation group at T1， T2 and T3 time points （all P < 0.05）.  Conclusion Dexmedetomidine plays a protective role in the lung function of infants during CPB by down-regulating the serum levels of TNF-αand IL-6 and lessening the severity of pulmonary ischemia-reperfusion injury.

【Key words】Dexmedetomidine;Infant;Cardiopulmonary bypass;Lung protection

体外循环后肺损伤是先天性心脏病患儿术后主要并发症之一，如何避免或减轻体外循环后的肺损伤一直是临床研究重点。右美托咪定（DEX）是一种新型的具有高选择性的α2-肾上腺素受体激动剂，具有抗焦虑、镇静、镇痛作用，能维持手术期间心血管稳定性，有基础研究表明DEX可通过抑制细胞凋亡、炎症反应等多种途径对重要脏器发挥保护作用[1]。基于此，在本研究中，笔者重点探讨了DEX对婴幼儿体外循环中的肺组织保护作用及其可能的机制，现报告如下。

对象与方法

一、研究对象

选取2016年1至11月在我院心血管外科择期行室间隔缺损修补术的明确诊断为非紫绀型先天性心脏病患儿76例，将其按随机数字表法分为观察组和对照组各38例。其中男43例、女33例，月龄（5.97±2.36）个月。NYHA心功能分级Ⅱ级29例、Ⅲ级47例。所有患儿均排除以下情况：①术前存在重度肺动脉高压;②存在肺动脉狭窄或肺动脉瓣膜病变;③伴有呼吸道或肺部疾病;④肝、肾功能异常;⑤术前左心室射血分数< 40%;⑥恶性肿瘤及免疫性疾病;⑦存在使用DEX禁忌证。本研究经本院伦理委员会批准，所有患儿家属均签署知情同意书。

二、麻醉方法与体外循环方法

1. 麻醉方法

2组患儿入室后接Datex-Ohmeda Model No. USE1503A监护仪监测心电图、脉搏血氧饱和度（SPO2）、心率、呼气末二氧化碳分压（PETCO2），接Narcotrend麻醉深度监测仪。2组患儿均采用相同的麻醉诱导方法：咪唑安定0.1 mg/kg，顺苯磺阿曲库铵0.15 mg/kg，舒芬太尼1 μg/kg，吸入纯氧3 min后行气管插管，七氟烷1% ～ 2%吸入浓度维持麻醉。连接麻醉机给予机械通气，设定潮气量8 ～ 10 ml/kg，呼吸次数20 ～ 26次/分，吸呼比1∶2，氧浓度60% ～ 80%，维持PETCO2 于35 ～ 45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。取桡动脉穿刺置管测有创动脉压。

术中持续泵注舒芬太尼1 μg/（kg·h）、顺苯磺酸阿曲库铵2 μg/（kg·h），根据血流动力学变化，调整七氟醚的吸入浓度，术中Narcotrend值维持于D2 ～ E0，适时使用心血管活性药维持血流动力学稳定。2組患儿均在中低温体外循环辅助下行室间隔缺损修补术。观察组在患儿麻醉诱导同时持续泵注DEX至手术结束，速度维持于0.4 μg/（kg·h），对照组则不予DEX处理。

2. 观察指标

记录2组患儿体外循环时间、主动脉阻断时间。于切皮前（T0）及体外循环结束后2 h（T1）、6 h（T2）、12 h（T3）、24 h（T4）、48 h（T5）采集2组患儿的动脉血3.5 ml，取0.5 ml采用i-STAT血气分析仪行血气分析，监测PaO2、PaCO2，计算氧合指数、呼吸指数;于T0、T1、T2搜集呼吸力学参数吸气平台压（Pplat），记录潮气量、气道压最大值（Pmax）和最小值（Pmin）计算出肺顺应性;余3 ml动脉血以3 000 r/min的速度进行离心，10 min后分离出血浆，取上清液，置于-80℃深低温冰箱保存，采用ELASA测定血清中TNF-α、IL-6。

三、 统计学处理

采用SPSS 20.0作统计分析，正态分布计量资料用表示，组间比较用独立样本t检验;定性资料用率表示，组间比较用χ2检验。重复测量资料采用重复测量资料方差分析，若组间与时间的交互作用有统计学意义，则分析单独效应。α=0.05，多重比较采用Bonferroni法校正检验水准。

结果

一、2组先天性心脏病患儿一般资料及手术情况比较

2组患儿年龄、性别、体质量、体外循环时间、主动脉阻断时间比较差异均无统计学意义（P均> 0.05），见表1。所有患儿手术均顺利，无死亡患儿，均痊愈后出院。

二、2组先天性心脏病患儿呼吸参数及血清指标比较

2组患儿各项检测指标重复测量方差分析示处理与时间交互效应均有统计学意义（P均< 0.05）;分析单独效应，修正检验水准α=0.05/5=0.01，结果如下：2组患儿组内各时间点与T0比较，T1、T2时氧合指数降低，TNF-α、IL-6升高（P均 < 0.01）;T3时对照组IL-6较T0升高（P < 0.01）;呼吸指数T1时2组均较T0降低（P均 < 0.01），T2时对照组较T0降低（P < 0.01）;T1、T2的肺顺应性、Pplat与T0比较差异无统计学意义（P均 > 0.01）。

与对照组比较， 观察组 T1、T2时的呼吸指数更低，氧合指数于T1、T2时更高（P均 < 0.05）;2组各时间点的肺顺应性、Pplat比较差异均无统计学差异（P均 > 0.05）;观察组T1、T2、T3时的TNF-α、IL-6均低于对照组（P均 < 0.05），见表2。

讨论

体外循环肺损伤是心脏手术最常见并发症之一，病死率高，目前认为其发生机制主要包括SIRS和肺缺血-再灌注损伤[1]。体外循环中血液暴露于人工管道表面，引发大量炎性介质释放，同时心脏复跳后，肺循环开放，肺内蓄积的中性粒细胞释放氧自由基，导致肺不张[2]。因此寻找安全有效的肺保护策略至关重要。

DEX是一种高选择性α2肾上腺素受体激动剂，广泛作用于体内α2肾上腺素受体从而抑制交感神经兴奋，具有镇静、镇痛、稳定血流动力学以及保护重要器官的作用[3]。Priye等[4]发现在婴幼儿心脏手术中，不给予负荷剂量而直接静脉泵注DEX 0.4 μg/（kg·h）有效，并且更安全。基于此，本研究中观察组以0.4 μg/（kg·h）速度直接泵注DEX直至手术结束。

TNF-α为机体炎症反应启动因子，可反映机体早期炎症状态，IL-6在急性炎症反应中对多种细胞产生促炎作用，因此本研究选取两者作为肺组织炎症的指标[5]。肺功能指标中，氧合指数体现通气和换气功能，同时与肺内分流量具有良好相关性;呼吸指数是评估血液自肺泡携取氧能力的良好指标，反映肺的换气功能;肺顺应性指单位压力改变时引起的肺容积的改变，反应肺组织弹性及气道阻力。

本研究结果显示2组患儿T1、T2氧合指数均较T0下降，呼吸指数均较T0升高，TNF-α、IL-6 也均较T0时高，均提示体外循环对肺功能有影响[6]。T3、T4、T5时氧合指数较T1、T2上升，提示术后心功能改善，肺动脉压下降，肺水肿、肺不张有所减轻，解剖和功能性分流减少，肺功能逐渐恢复[6]。2组比较，T1、T2时观察组的氧合指数较对照组高，提示体外循环对婴幼儿肺功能虽有明显影响，但使用DEX能改善患儿氧合指数，减少肺内分流，在一定程度上纠正肺泡通气/血流比例失调，其机制可能为DEX对缺氧性肺血管收缩机制产生直接的作用，进而影响机体的氧合功能[7]。观察组TNF-α、IL-6 于 T1、T2、T3时低于对照组，提示DEX对调节炎症因子水平具有一定的作用[8]。

在本研究中，Pplat、肺顺应性组内比较均无差异，提示常规通气下DEX对呼吸力学改善有限。但在以往研究中，DEX联合肺保护通气策略较单纯肺保护性通气能更明显地改善术中呼吸力学指标，提示DEX在这方面可能发挥了协同抗炎作用，可见体外循环中肺保护是个多元化过程[9]。

综上所述，DEX治疗可以降低行体外循环患儿体内炎症介质水平和肺部氧合情况，并协同改善呼吸力学指标，对肺功能有一定的保护作用，有利于患儿术后恢复，在婴幼儿体外循环中使用是可行的。本研究欠缺之处在于病例数较少，临床观测指标不够全面，后期需进一步行更大样本更全面的临床试验和基础研究来进一步明确DEX在体外循环中的作用。

参 考 文 献

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（收稿日期：2018-10-22）

（本文编辑：洪悦民）