七氟醚預處理對單肺通氣下非小細胞肺癌胸腔鏡手術肺功能的影響

逯益平，邢群智，韓學昌

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七氟醚預處理對單肺通氣下非小細胞肺癌胸腔鏡手術肺功能的影響

逯益平，邢群智，韓學昌

摘要：目的探究七氟醚預處理對單肺通氣患者肺功能的影響及保護作用機制。方法選擇擇期行1～2期非小細胞肺癌行胸腔鏡手術的老年病人60例，采用數字表隨機分為兩組，七氟醚預處理組(SP組)和對照組(P組)各30例，記錄術前30 min(T0)、單肺通氣(OLV)30 min(T1)、OLV 60 min(T2)、OLV結束前(T3)及手術結束(T4)5個時間點血流動力學指標及臨床數據，并在每個時間點抽取肘靜脈血4 mL，測定血清丙二醛(MDA)濃度、超氧歧化酶(SOD)活性。從胸腔鏡手術切除的肺葉上切取小塊正常的肺組織，測定Caspase-3表達水平，采用酶聯免疫法(ELISA)測定肺組織勻漿上清液血紅素加氧酶1(HO-1)濃度。結果在T4時間點SP組MDA濃度(8.74±0.78) nmol·mL-1低于P組(11.71±0.62) nmol·mL-1(P<0.05)；在T3、T4點，SP組SOD濃度顯著高于P組(P<0.05)；SP組肺組織HO-1濃度(2.22±0.23) ng·mL-1高于P組(1.35±0.11) ng·mL-1(P<0.05)；SP組Caspase-3表達水平(11.10±1.41)顯著低于對照組(13.56±2.18)。結論七氟醚預處理對胸腔鏡單肺通氣患者的肺缺血再灌注損傷有保護作用。

關鍵詞：七氟醚預處理；單肺通氣；肺功能；肺損傷；胸腔鏡手術

作者單位：河南科技大學第一附屬醫院，河南洛陽 471003

近年來，大量實驗證實吸入麻醉劑七氟醚可以模擬缺血預處理，對單肺通氣相關性肺損傷有保護作用，但具體機制有待進一步探討。本研究旨在探討七氟醚預處理對非小細胞肺癌胸腔鏡手術時單肺通氣(one-lung ventilation，OLV)患者肺損傷的保護作用及其機制。

1材料與方法

1.1一般資料選取河南科技大學第一附屬醫院2014年10月至2015年10月擇期行右側1～2期非小細胞肺癌手術的老年病人60例，年齡50～75歲，體質量45～75 kg，美國麻醉師協會ASA評級標準Ⅰ～Ⅱ級。采用數字表隨機分為兩組，七氟醚預處理組(SP組)和對照組(P組)，每組30例。排除標準：精神病疾患,長期服用精神類藥品,嚴重心血管疾病,嚴重代謝性疾病,術中行OLV后出現SpO2<90%,中途改為開胸手術者,接受化療、放療及肺功能不正常者等。本研究經醫院倫理會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2麻醉方法

1.2.1麻醉誘導圍術期的麻醉處理和手術操作均由同一位麻醉醫師和同一胸科小組完成。麻醉前12 h禁食水，術前30 min靜脈注射鹽酸戊乙奎醚注射液1 mg。患者入手術室，開放靜脈通路，監測心電圖 、血壓、心率和脈搏氧飽和度。在局麻下進行橈動脈穿刺置管和右頸內靜脈穿刺置管。面罩吸氧5 min后開始麻醉誘導，兩組患者誘導藥物均為靜脈注射咪達唑侖0.05 mg·kg-1，舒芬太尼0.4～0.8 μg·kg-1，丙泊酚2～2.5 mg·kg-1。當病人對推動和呼叫無反應時，靜注順式阿曲庫銨0.15 mg·kg-1。當TOF值為0時行雙腔支氣管插管，同時用纖維支氣管鏡調整雙腔導管的位置并固定，接麻醉機行機械通氣，設定潮氣量為8～10 mL·kg-1，呼吸頻率12次·min-1，吸呼比1∶2。術中根據呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal pressure of carbon dioxide，PetCO2)調整潮氣量和呼吸頻率，維持PetCO2在35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。

1.2.2麻醉維持SP組：在翻身擺好體位行OLV前用1%～2%七氟醚預先吸入30 min，期間七氟醚濃度維持在1MAC(minimum alveolar anesthetic concentration，MAC)內，OLV后停止吸入七氟醚，靶控輸注丙泊酚至手術結束前10 min。P組：全程靶控輸注丙泊酚靜脈麻醉至手術結束前10 min。術中根據肌松監測數據及時靜脈推注順式阿曲庫銨維持患者的肌松，術中藥物血漿靶濃度使腦電雙頻指數維持在40～50范圍內，以維持患者血流動力學的穩定性。

1.3觀察指標記錄術前30 min(T0)、OLV 30 min(T1)、OLV 60 min(T2)、OLV結束前(T3)及手術結束(T4)5個時間點血流動力學指標及臨床數據，并抽取肘靜脈血4 mL，測定血清中丙二醛(malondialdehyde，MDA)和超氧歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的濃度。從術中切除的肺葉上切取小塊正常肺組織，用原位末端標記法(TUNEL)染色檢測肺組織Caspase-3表達水平，采用酶聯免疫法(ELISA法)測定肺組織勻漿上清液血紅素加氧酶1(heme oxygenase-1，HO-1)。

2結果

兩組患者性別、年齡、體質量指數(body mass index,BMI)、用力肺活量FVC第一秒用力呼氣量占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、術中出入量、單肺通氣時間、手術時間、術中各時點血流動力學及SpO2、pH、Hb 比較，差異無統計學意義(P>0.05)。在T4點SP組MDA濃度低于P組(P<0.05)，見表1。在T3、T4點，SP組SOD濃度顯著高于P組(P<0.05)，見表2。SP組肺組織HO-1濃度高于P組，Caspase-3低于P組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表3。

nmol·mL-1

注：①與對照組比較P<0.05。T0：術前30 min；T1：OLV 30 min；T2：OLV 60 min；T3OLV結束前；T4手術結束；OLV：單肺通氣；SP組：七氟醚預處理組。

U·mL-1

注：SP組：①與對照組比較P<0.05。T0：術前30 min；T1：OLV 30 min；T2：OLV 60 min；T3OLV結束前；T4手術結束；OLV：單肺通氣；SP組：七氟醚預處理組。SOD：超氧歧化酶。

表3　兩組肺組織HO-1和Caspase-3比較

注：①與對照組比較P<0.05。HO-1：血紅素加氧酶1；SP組：七氟醚預處理組。

3討論

1986年Murry等首次進行了缺血預處理，后來發現某些藥物也具有預處理的作用，鹵素類吸入麻醉藥都有心肌保護作用，由此提出麻醉藥物預處理。七氟醚是一種新型的吸入麻醉藥，血氣分配系數低，麻醉誘導迅速、術中麻醉維持平穩、術后蘇醒快速且完全，容易掌控麻醉深度和維持血流動力學的穩定性，并且對呼吸循環的抑制作用輕微，不良反應較少。近些年七氟醚在非麻醉方面的器官保護作用已倍受關注[1-2]。大量實驗證實七氟醚預處理對肺臟有保護作用，但具體機制有待于進一步探討。

本研究在胸腔鏡肺癌根治術中通過隨機對照試驗顯示七氟醚預處理可以改善單肺通氣時肺功能的損害，其機制可能七氟醚與參與氧化應激反應，降低MDA濃度，升高SOD濃度，抗氧化因子HO-1升高有關，也與凋亡執行因子Caspase-3蛋白表達降低有關。

血清中SOD的活性和MDA的含量是常用反映氧化/抗氧化狀態的指標。SOD能清除機體內的氧自由基，減輕細胞受損傷的程度，因此SOD活性間接反映機體清除氧自由基的能力。在T3、T4時間點，兩組SOD的濃度均顯著下降，但對照組比七氟醚預處理組下降更明顯。說明七氟醚預處理組清除氧自由基的能力高于對照組。MDA是脂質過氧化物的分解產物，可間接反映細胞受氧自由基攻擊破壞的嚴重程度。本組中T3時間點，MDA濃度較T1、T2時間點變化不大，而在T4時MDA濃度明顯升高，提示氧化應激主要發生在肺復張的過程中。而且，在T4時七氟醚預處理組MDA濃度較對照組低，表明七氟醚預處理可以減輕細胞受氧化應激損傷的程度。

HO-1不僅具有降解血紅素的功能，還具有抗氧化、抗炎、抗凋亡及細胞保護等多種生理調節功能，是體內重要的內源性保護蛋白。HO-1本身及其代謝產物具有很強的抗氧化應激效應，對缺血再灌注損傷和氧化損傷具有保護作用[6-8]。從本研究七氟醚預處理組肺葉組織勻漿中HO-1濃度顯著高于對照組，說明七氟醚預處理可以加強細胞的抗氧化能力，從而減輕單肺通氣時的肺損傷。

細胞凋亡途徑在肺組織損傷中也起著重要的作用，有研究認為在機械通氣的早期就有肺泡上皮細胞凋亡的發生，Caspase-3是Caspase家族中最重要的凋亡效應因子，在凋亡的執行階段，負責對全部或部分關鍵性蛋白酶的裂解，導致細胞凋亡[10]。本組七氟醚預處理組Caspase-3表達水平顯著低于對照組，表明七氟醚預處理可以減輕肺缺血再灌注損傷，保護肺功能。

綜上所述，七氟醚預處理通過抑制細胞的氧化應激反應，抑制細胞凋亡途徑，加強細胞的抗氧化能力，減輕單肺通氣時的肺組織損傷，起到肺保護作用。本研究由于條件和時間限制還有很多不足之處，七氟醚預處理時間沒有進行多組分析對比，臨床試驗部分因素干擾試驗結果，有待進一步排除相關干擾因素證實。

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·臨床醫學·

Effects of Sevoflurane Preconditioning on One Lung Ventilation Patients

with Non-small Cell Lung Cancer by Thorascopic Surgery

LUYi-ping,XING Qun-zhi,HAN Xue-chang

(The First Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

Abstract:ObjectiveTo explore the effects of sevoflurane preconditioning and its protection mechanism on pulmonary function in patients with one lung ventilation by thorascopic surgery.MethodsThere were 60 cases of elderly patients with non-small cell lung cancer age of 50～75 years old, weight of 45～75 kg and ASA grade Ⅰ～Ⅱ. All patients were randomly divided into 2 groups with 30 cases each group by digital table, which were sevoflurane pretreatment group (SP group) and control group untreated sevoflurane (P group). At 30 min before anesthesia (T0), one-lung ventilation(OLV) 30 min (T1), OLV 60 min (T2), OLV (T3)and postoperative (T4) 4 mL elbow venous blood samples was collected in order to determine the level of serum malondialdehyde(MDA) and superoxide dismutase (SOD). A piece of normal lung tissue by thorascopic surgery was detected the expression of caspase-3 protein in lung tissue and the concentration of HO-1 from lung tissue homogenate by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). At the same time, the hemodynamics and relative clinical data were recorded at the five time points. ResultsThe concentration of MDA were significantly lower in SP group (8.74±0.78) nmol·mL-1than that in P group (11.71±0.62) nmol·mL-1at T4. The concentration of SOD were significantly higher in SP group than that in P group at T3, T4(P<0.05). The concentration of HO-1 in SP group (2.22±0.23) ng·mL-1were significantly higher than that in P group (1.35±0.11) ng·mL-1(P<0.05). Nevertheless the expression of Caspase-3 in SP group (11.10±1.41) lower than that in the P group (13.56±2.18). ConclusionSevoflurane preconditioning has protective effects on lung ischemia-reperfusion injury in patients with single lung ventilation in the thorascopic surgery.

Key words:sevoflurane preconditioning；single lung ventilation；pulmonary function；lung injury; thorascopic surgery

通信作者：邢群智，男，教授，主任醫師，E-mail：xingqunzhixqzxqz@126.com

作者簡介：逯益平(1988-)，女，河南偃師人，從事臨床麻醉工作。

收稿日期：2015-10-15

中圖分類號：R614,R734.2

文獻標志碼：B

文章編號：1672-688X(2015)04-0259-03