右美托咪定對心臟單瓣膜置換患者的腦保護作用

張浩 劉志武 胡元威 季振鵬

右美托咪定對心臟單瓣膜置換患者的腦保護作用

張浩 劉志武 胡元威 季振鵬

目的 觀察右美托咪定對體外循環單瓣膜置換手術(CPB-VR)患者圍術期腦保護的作用。方法 60例擇期單瓣膜置換手術患者隨機分為右美托咪定組(D組)和對照組(C組), 每組30例。D組于麻醉誘導前10 min泵注右美托咪定(1 μg/kg), 術中以0.5 μg/(kg·h)的速度持續泵注至患者拔管。C組用等容量的等滲生理鹽水替代。于右美托咪定用藥前(T0)、體外循環結束后(T1)、體外循環結束后6 h (T2)、體外循環結束后24 h T34個時間點分別采集頸靜脈血檢測神經組織蛋白(S-100β)和神經元特異性烯醇化酶(NSE)。結果 兩組患者在T1和T2時 S-100β和NSE的濃度均明顯高于T0；與C組比較, D組患者S-100β和NSE的濃度在T1和T2時均降低, 差異均有統計學意義(P＜0.05)。結論 心肺轉流術可引起S-100β和NSE含量升高, 右美托咪定能夠降低體外循環下單瓣膜置換手術患者血清S-100β和NSE升高的水平, 具有一定的腦保護作用。

右美托咪定；心臟單瓣膜置換； 神經組織蛋白；神經元特異性烯醇化酶；腦保護

體外循環(CPB)是許多心臟手術(如二尖瓣、主動脈瓣置換術)中的重要環節, 然而許多文獻報道, CPB常常引起不同程度的腦損傷。研究表明［1］, CPB術后輕微的短期認知異常、記憶力減退發生率為35%～60%, 而腦卒中的發生率可達2%～4%, 因此對于CPB期間的腦保護作用一直是學者們的研究熱點。鹽酸右美托咪定(dexmedetomidine, DEX)是一種新型的高選擇性α2腎上腺素受體激動劑, 通過激活α2腎上腺素受體突觸后G蛋白, 抑制交感神經末梢釋放去甲腎上腺素, 減弱交感神經系統的反應, 產生鎮靜、鎮痛、抗焦慮等作用。本文主要通過在心臟手術中應用右美托咪定,觀察其對體外循環下單瓣膜置換術中的腦保護作用。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2012年3月～2015年3月行體外循環單瓣膜置換手術的患者60例, ASAⅡ～Ⅲ級, 年齡40～65歲。既往有糖尿病、高血壓、腦血管疾病或者肝、腎功能明顯異常者, 術后24 h未拔管者除外。將患者隨機分為右美托咪定組(D組)和對照組(C組), 每組30例。兩組患者年齡、性別、體重、心肺轉流時間及主動脈阻斷時間比較, 差異無統計學意義(P＞0.05), 具有可比性。

1.2 麻醉及手術 患者入室后常規監測心電圖(ECG)、血氧飽和度(SpO2)、腦電雙頻指數(BIS)、有創動脈壓、中心靜脈壓(CVP)、肺毛細血管楔壓(PCWP)。麻醉誘導使用咪唑安定0.1 mg/kg、芬太尼5 μg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、順式苯磺酸阿曲庫銨0.2 mg/kg, 氣管插管后連接呼吸機進行機械通氣。D組于誘導前10 min泵注右美托咪定1 μg/kg, 之后以0.5 μg/(kg·h)的速度持續泵注至患者拔管。C組用等容量的等滲生理鹽水替代。術中泵注丙泊酚4～10 mg/(kg·h)維持,芬太尼及順式苯磺酸阿曲庫銨間斷推注維持患者術中平穩。CPB使采用淺低溫灌注方式, 降溫至31～33℃, 灌注流量為1.8～2.4 L/(min·m2), 溫血停跳液冠脈灌注保護心肌。

1.3 觀察指標與檢測方法 于T0、T1、T2、T34個時間點分別抽取頸靜脈血, 離心并分離出血漿置-20℃保存, 用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)測定S-100β蛋白和NSE的濃度。

1.4 統計學方法 采用SPSS13.0統計學軟件進行數據統計分析。計量資料以均數±標準差( x-±s)表示, 采用t檢驗；計數資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

兩組的S-100β和NSE在T1和T2時的濃度明顯高于T0時(P＜0.05)；與C組比較, D組S-100β和NSE在T1和T2時的濃度均降低(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組不同時間點S-100β和NSE比較( x-±s, μg/L)

3 討論

中樞神經系統損傷是CPB的主要并發癥之一, 也是術后引起患者預后不良和(或)死亡的重要原因。CPB術后第1周可出現60%～80%的腦功能紊亂, 2個月后出現認知障礙比率仍達30%～40%, 部分神經系統癥狀可持續1年［1］。

體外循環下的心臟手術造成的神經系統損傷原因比較復雜。灌注時間較長或者CPB中由于異物、氣體、微生物類栓子導致的腦部微栓塞［2］以及手術中失血、低溫、抗凝劑的使用、稀釋性貧血、心內血液吸引設備的使用觸發炎癥級聯反應致內皮細胞損傷、血管通透性增加［3］等都可能導致腦損傷的發生。

右美托咪定作為現代麻醉常用的輔助用藥, 具有多種生物功能。研究發現, 右美托咪定能夠通過激活膽堿能抗炎通路發揮抗炎作用［4］；通過抗凋亡作用發揮腦保護功能［5］；除此之外, 右美托咪定還可以調節神經的興奮性［6］。Memis等［7］報道右美托咪定在氧糖剝奪導致的損傷中, 產生明顯的腦保護作用。張韞輝等［8］通過對顱腦損傷的60例患者研究, 也發現右美托咪定對腦損傷具有保護作用。

S-100β蛋白和NSE是評價早期腦損傷和判斷預后的重要指標。S-100β蛋白主要存在于中樞神經系統的星形膠質細胞中, 蛋白含量的變化與神經系統的損傷有關, 中樞神經系統細胞損傷時, S-100β蛋白從細胞中滲出進入腦脊液,通過受損的血腦屏障進入血液［9］。因此, 血漿S-100β蛋白可作為腦損傷的標志物, 具有很高的敏感性和特異性。血清NSE是神經元和神經內分泌細胞所特有的一種酸性蛋白酶, CPB導致的神經系統損傷可致大量NSE從受損的神經元進入體循環, 引起其血清濃度的改變［10］。

綜上所述, 通過對行單瓣膜置換手術患者CPB結束時以及CPB結束后6、24 h的血清S-100β和NSE濃度的檢測,發現右美托咪定對CPB所致的腦損傷具有明顯的保護作用。

［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］ 魏紅芳, 陳永學, 李書河, 等.右美托咪定對急性顱腦損傷患者圍術期炎癥反應的影響.中華麻醉學雜志, 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］ 張韞輝, 高金貴, 張山.右美托咪定對顱腦損傷患者全麻下開顱術時的腦保護作用.中華麻醉學雜志, 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］ 吳清華, 耿英杰, 張瑞芹.術后認知功能障礙相關生物學標記物的研究進展.疑難病雜志, 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 山東省煙臺市解放軍第107醫院麻醉科

張浩