右美托咪定在眼科手術中肺保護作用研究

楊強 瞿敏

滄州市中心醫院麻醉二科061001

機械通氣可以加重已有的肺損傷或引起ALI稱為呼吸機相關性肺損傷(ventilator-associated lung injury，VILI)[1]。且與機械通氣的容量、氣道壓及是否存在肺不張等有著密切的關系。右旋美托咪啶(dexmedetomidine，DEX)是一種高效、高選擇性的α2-腎上腺素能受體(α2-adrenergicreceptor，α2-AR)激動劑。國內外多個研究[2-4]報道DEX具有明顯的臟器保護及抗炎作用。本研究以雙側斜視矯正術患兒為研究對象，來探討DEX在機械通氣中的肺保護作用。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究已獲本院醫學倫理委員會批準(2016-111-01)，并與患者家屬簽署知情同意書。選擇滄州市中心醫院擇期行雙側斜視矯正術患兒60例為研究對象。美國麻醉師協會(American Society of Anes thesiologists，ASA)分級Ⅰ級，年齡范圍3～7歲，體質量指數(body mass index，BMI)≤30 kg/m2，無心肺器質性疾病，無近期上呼吸道感染與肺感染史，手術時間在50～80 min，機械通氣時間60～90 min之間。隨機分為兩組右美托咪定組(D組)和對照組(P組)，每組各30例。

1.2 方法 術前常規禁食水6 h，無術前用藥。入室前肌肉注射氯胺酮4～6 mg/kg。入室常規檢測無創血壓(noninvasive blood pressure NIBP)、心電圖(electrocardiogram，ECG)、脈搏血氧飽和度(pulse oximetry，SpO2)、腦電雙頻指數(bispectral index，BIS)，吸入純氧，開放外周靜脈通路，行橈動脈穿刺置管，持續監測有創血壓(invasive blood pressure，IBP)。麻醉誘導采用8%七氟醚吸入誘導同時給予長托寧0.02 mg/kg，芬太尼3μg/kg，插入喉罩行控制呼吸，氧流量2 L/min，潮氣量(tidal volume，TV)8～10 ml/kg，呼吸頻率(respiratory rate，RR)12～25次/min，吸氣時間(inhalation time，I)：呼氣時間(exhalation time，E)為1∶2，PaCO2維持在35～45 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)，SpO2＞95%。麻醉維持：吸入2%～3%七氟醚，間斷靜脈注射芬太尼1～2μg/kg、如有體動給予順阿曲庫銨0.05～0.10 mg/kg，維持患兒循環穩定，BIS值40～60。D組麻醉誘導前經靜脈輸注右美托咪定(國藥準字：H20133331，江蘇恩華藥業股份有限公司)負荷量0.5μg/kg輸注時間為15 min，然后以0.05μg·kg-1·min-1泵注至手術結束前半小時。P組給予相同容量的生理鹽水。兩組患者分別于麻醉誘導后(T1)、手術開始30 min(T2)、手術結束(T3)及術后6 h(T4)時采集橈動脈血樣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離心5 min，取上清液，-80℃保存，采用酶聯免疫吸附法測定血漿腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)、IL-6和IL-8的濃度，試劑盒購自上海森雄生物工程有限公司。1 ml進行血氣分析，記錄PaO2和PaCO2，計算肺氧合指數(oxygenation index，OI)及呼吸指數(respiratory index，RI)，計算公式：RI=A-肺泡-動脈血氧分壓差(alveolar-arterial oxygen partial pressure difference，A-aDO2)=(PBPH2O)×FiO2-PaCO2/R-PaO2，其中PB為大氣壓760 mm Hg，PH2O為37℃時飽和水蒸氣壓力47.25 mm Hg，2組患者各時點OI和RI的比較見表5。FiO2為吸入氣中氧濃度分數(fraction of inspire O2)，PR為呼吸商0.8，OI=PaO2÷FiO2。

1.3 統計學分析 應用SPSS 13.0統計學軟件進行分析。正態分布的計量資料以±s表示，組間比較采用成組t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

兩組患兒年齡、手術時間、BMI、機械通氣時間比較差異無統計學意義(表1)。與T1時比較兩組患兒T2、T3時TNF-α、IL-6、IL-8水平明顯升高(P＜0.05)；與P組比較D組在T2，T3時TNF-α、IL-6、IL-8水平降低P＜0.05；兩組T1與T4比較上述炎性因子水平差異無統計學意義(P＞0.05)(表2、3)。2組患者各時點OI和RI的比較見表4。

3 討論

VILI是機械通氣的重要并發癥之一，其發病原因不僅與氣壓傷、容量傷有關，同時與炎性細胞和炎性因子介導的生物傷有密切的關系[5-6]。肺泡上皮細胞在機械通氣中可產生和釋放趨化因子和細胞因子如TNF-α、IL-6、IL-8等，加重肺組織炎性反應[7]，因此測定TNF-α、IL-6、IL-8的水平可以判定肺組織炎性反應程度。VILI還可影響肺的通氣和換氣功能，RI是反映肺的通氣、氧交換功能的一個簡單而實用的指標，RI的變化與肺功能呈明顯相關性，RI愈大肺功能愈差。OI是評價肺換氣功能的指標，能反映肺血管和肺泡損傷，OI越低提示肺損傷越嚴重[8]。

表1 2組患者年齡、手術時間、BMI、機械通氣時間比較(±s)

表1 2組患者年齡、手術時間、BMI、機械通氣時間比較(±s)

注：BMI為體質量指數

組別例數年齡(歲)手術時間(min)BMI(kg/m2)機械通氣時間(min)D組30 1.8±0.5 70.5±8.5 23.6±4.2 80.6±9.2 P組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組TNF-α及IL-6水平的比較(ng/L，±s)

表2 2組TNF-α及IL-6水平的比較(ng/L，±s)

注：TNF-α為腫瘤壞死因子α；T1比較，a P＜0.05；與T2比較，b P＜0.05；與T3比較，c P＜0.05

組別例數TNF-α IL-6 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 D組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組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組IL-8水平的比較(ng/L，±s)

表3 2組IL-8水平的比較(ng/L，±s)

注：與T1比較，a P＜0.05；與T2比較，b P＜0.05；與T3比較，c P＜0.05

組別例數T1 T2 T3 T4 D組30 118.5±18.1 130.3±13.2a 125.5±15.2a 117.6±12.1bc P組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

小兒肺發育尚未完善，氣管和支氣管腔相對狹窄，彈力組織發良較差，肺泡數量少而小，氣體交換面積小，肺順應性較差，氣道阻力較高，在機械通氣中更容易發生肺損傷。本研究之所以以斜視患兒為研究對象是因為小兒是機械通氣引起肺損傷的高危人群，對小兒進行肺保護是臨床工作中急需解決的問題；另一方面斜視矯正手術創傷較小，不會引起全身炎癥反應對實驗結果干擾較小。

右美托咪定是α2-腎上腺素能受體激動藥，具有抑制炎性反應的作用。Yang等[9]給VILI鼠靜脈注射DEX，發現肺組織中中性粒細胞的浸潤明顯減少，血漿中TNF-α、IL-6、IL-8等細胞因子明顯下降，肺泡壁的水腫顯著減輕。研究提示[10]DEX通過抑制Toll樣受體4/核因子κB/絲裂原活化蛋白激酶類炎癥通路中ERK信號通路及抑制TLR4的合成等的多個環節，抑制下游TNF-α、IL-6、IL-8等前炎性細胞因子及炎癥介質的表達，從而發揮肺組織保護作用。DEX可降低膿毒癥大鼠TNF-α和IL-6的水平[11]，可通過抑制炎性細胞因子如IL-6等的釋放減輕失血性休克及膿毒血癥時肺損傷的程度[12]。

本研究以雙側斜視矯正術患兒為研究對象，探討DEX在小兒機械通氣中的肺保護作用。研究結果顯示與T1時比較兩組患兒T2，T3時TNF-α、IL-6、IL-8水平明顯升高，OI降低，RI升高P＜0.05，與P組比較D組在T2，T3時TNF-α、IL-6、IL-8水平降低，OI升高，RI降低P＜0.05，表明機械通氣誘發的炎癥反應導致肺損傷，右美托咪定能抑制炎性因子釋放，改善肺功能，起到肺保護作用。兩組T1與T4比較上述炎性因子水平與OI、RI差異無統計學意義(P＞0.05)，說明短時間的機械通氣引起的肺損傷是一過性的，無論是否應用右美托咪定在術后6 h均能恢復至術前水平。

綜上所述，小兒機械通氣可引起肺損傷，右美托咪定可抑制炎性因子的釋放并且改善肺功能而達到肺保護作用，短時間的機械通氣引起的肺損傷是一過性的，無論是否使用右美托咪定在術后6h炎性因子及肺功能都能恢復至術前水平。

表5 2組患者各時點OI和RI的比較(±s)

表5 2組患者各時點OI和RI的比較(±s)

注：OI為氧合指數；RI為呼吸指數；1 mm Hg=0.133 k Pa；T1比較，a P＜0.05；與T2比較，b P＜0.05；與T3比較，c P＜0.05

組別例數OI(mm Hg)RI T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 D組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組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

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突