七氟烷吸入在體外循環心臟瓣膜置換術中的應用效果

杜守峰,孫君雋,朱津峰

(南陽市中心醫院 心臟大血管外科,河南 南陽 473009)

體外循環(cardiopulmonary bypass,CPB)心臟瓣膜置換術是一種常見的心臟手術[1],廣泛應用于心臟瓣膜病的治療。盡管這種手術在心血管領域取得了巨大的成功,但它也與一些不良事件相關,其中最為嚴重的是腦損傷和術后認知障礙。腦損傷是CPB手術后最常見的并發癥之一[2],尤其是年齡較大、存在心臟危險因素、手術時間較長的患者。這種腦損傷可能表現為神經系統的臨床癥狀[3],例如認知下降、記憶力減退、語言障礙等。術后認知障礙對患者的生活質量和遠期預后產生了負面影響。近年來,七氟烷吸入已成為CPB手術中常用的麻醉藥物[4]。與傳統的異丙酚相比,七氟烷具有更好的神經保護作用,其通過減少神經細胞膜的通透性和氧自由基產生來降低腦損傷的風險。本研究旨在分析七氟烷吸入在CPB手術中的應用效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2020年1月至2022年12月在醫院診治的150例CPB心臟瓣膜置換術患者。納入標準:首次接受CPB心臟瓣膜置換術;紐約心臟病協會心功能分級為Ⅱ～Ⅲ 級;美國麻醉醫師協會分級為Ⅱ～Ⅲ 級;智力正常,能完成相關量表篩查;患者及家屬簽署知情同意書。排除標準:嚴重肝、腎功能障礙;術中出現大出血等不良事件;合并抑郁癥、精神分裂癥等精神疾病;對本研究藥物過敏。隨機分為對照組和研究組,各75例。研究組:男42例,女33例;年齡(52.96±9.45)歲;病程(5.21±1.29)a;體重指數(22.58±1.38)kg·m-2;美國麻醉醫師協會分級Ⅱ級50例,Ⅲ級25例;紐約心臟病協會心功能分級Ⅱ級54例,Ⅲ級21例;風濕性瓣膜病61例,退行性瓣膜病14例。對照組:男38例,女37例;年齡(52.68±6.27)歲;病程(5.60±1.49)a;體重指數(22.44±1.74)kg·m-2;美國麻醉醫師協會分級Ⅱ級46例,Ⅲ級29例;紐約心臟病協會心功能分級Ⅱ級50例,Ⅲ級25例;風濕性瓣膜病65例,退行性瓣膜病10例。兩組基線資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 麻醉方法

對照組接受全身麻醉,患者進入手術室后,給予面罩給氧,檢測患者心率、血壓等,記錄腦電雙頰指數,置管于右側頸內靜脈逆行處,直至血管球部位置,方便采血,給予患者枸櫞酸舒芬太尼注射液(宜昌人福藥業有限責任公司,國藥準字H20054171)0.15 μg·kg-1,注入0.03 mg·kg-1依托咪酯乳狀注射液(江蘇恩華藥業股份有限公司,國藥準字H20020511),給予患者0.10 μg·kg-1的羅庫溴銨注射液(浙江仙琚制藥股份有限公司,國藥準字H2013360),給予患者麻醉誘導,然后氣管插管進行機械通氣,應用丙泊酚注射液(廣東嘉博制藥有限公司,國藥準字H20133360)麻醉維持。同時復合羅庫溴銨靜脈注射。丙泊酚初始劑量為4 mg·kg-1·h-1,羅庫溴銨為0.5 mg·kg-1·h-1,術中調整劑量,維持腦電雙頰指數在40～50,刺激性操作前,給予舒芬太尼3.0 μg·kg-1,給予靜脈注射,CPB應用非搏動性灌注,灌注流量為2.5 L·m-2·min-1,所用預沖液晶體與膠體比例為3∶1,紅細胞壓積應維持在18%～24%,在CPB完成后將等比例的肝素綜合。研究組應用七氟烷吸入,給予七氟烷2 MAC持續吸入,間斷靜脈注射芬太尼、咪達唑侖與維庫溴銨,將收縮壓維持在90～120 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),在流轉時停止吸入七氟烷,CPB應用的Sarns9000行人工心肺機,膜肺式氧合器,轉流期間將灌注量維持在2.2～2.4 L,心臟停跳時在主動脈根部灌注4 ℃晶體高鉀停跳液,在上腔靜脈開放后持續靜脈滴注多巴胺5～10 g·kg-1·min-1以維持循環穩定。

1.3 觀察指標

(1)圍手術期指標:包括手術時間、CPB時間、蘇醒時間、拔管時間、重癥監護室(intensive care unit,ICU)停留時間、住院時間。(2)腦損傷指標:在麻醉誘導前(T0)、CBP開始20 min(T1)、CPB停機即刻(T2)、CPB停機6 h(T3)、CPB停機24 h(T4)時,采取患者靜脈血液3 mL,3 000 r·min-1離心15 min,離心半徑10 cm,置于冰箱中待測,應用酶聯免疫吸附法檢測患者的S100β蛋白(S100 β protein,S100β)、神經元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)。(3)認知功能:在手術前、手術后1 d、手術后3 d采用蒙特利爾認知功能量表(Montreal cognitive function scale,MoCA)[5]與簡易精神狀態量表(mini-mental state scale,MMSE)[6]評價患者的認知功能,其中MoCA包括語言、計算力等,總分30分,分數與認知功能成正比。MMSE包括即刻記憶、計算力、延遲記憶等,分數與認知功能成正比。(4)兩組心肌缺血事件、心臟復跳情況、心律失常發生情況。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 圍手術期相關指標

兩組手術時間、CPB時間比較差異無統計學意義(P>0.05),研究組蘇醒時間、拔管時間、ICU停留時間、住院時間短于對照組(P<0.05),見表1。

表1 兩組圍手術期相關指標比較

2.2 腦損傷指標

S100β、NSE的時間、組間、交互效應有統計學意義(P<0.05);T1、T2、T3、T4時點,兩組S100β、NSE較T0時點升高(P<0.05),但研究組低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組術中不同時點S100β、NSE比較

2.3 術后認知功能

MMSE、MoCA評分的時間、組間、交互效應比較差異有統計學意義(P<0.05);術后1、3 d兩組MMSE、MoCA評分較術前均降低,但研究組高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 兩組手術前后不同時點MMSE、MoCA評分比較分)

2.4 心肌缺血事件、心臟復跳情況及心律失常發生情況

兩組心肌缺血事件率/心律失常率、自動復跳率、復跳時用藥率、復跳時除顫率、復跳后心臟節律比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表4。

表4 兩組心肌缺血事件、心臟復跳情況及心律失常發生情況比較

3 討論

通過CPB的支持,心臟可以被停止跳動,醫生能夠在無血液流動的條件下操作,更容易進行心臟瓣膜修復或替換。CPB還可以將氧合的血液輸送至全身,確保其他器官和組織的血液供應,同時使手術區域保持視野清晰和無血液干擾。另外CPB能夠代替心臟完成血液循環和供氧,維持患者的生命功能,避免因心臟停跳而導致的缺氧和器官功能障礙[7]。全身麻醉可確保手術期間患者不會感受到任何疼痛或其他不適。但某些全身麻醉藥物可能對患者的心血管系統和腎功能產生不良影響,增加術后并發癥的發生風險。本研究結果顯示,研究組蘇醒時間、拔管時間、ICU停留時間、住院時間短于對照組。七氟烷是全身麻醉藥物[8],可改善CPB心臟瓣膜置換術患者的圍手術期指標,主要原因為CPB手術可能導致肺功能損傷,如肺水腫和肺部炎癥。七氟烷的使用可以減輕肺部損傷,減少術后呼吸功能障礙的發生,縮短患者術后蘇醒、拔管、ICU停留時間與住院時間。

CPB操作中,心臟會被停止跳動,導致全身缺血。當心臟重新開始跳動后,血液重新灌注到腦部時可能會引起缺血再灌注損傷。S100β和NSE是2個常用的神經損傷標志物,可以用來評估CPB心臟瓣膜置換術患者的腦損傷情況[9-10]。本研究結果顯示,T1、T2、T3、T4時點兩組S100β、NSE較T0時點均升高,但研究組低于對照組。提示七氟烷可改善心臟瓣膜置換手術患者的腦損傷指標,因為七氟烷具有神經保護作用,可以減少缺血再灌注損傷對腦細胞的影響。在CPB手術中,心臟被停止跳動,血液循環被暫停,這會導致全身和腦部的缺血。七氟烷通過擴張腦血管和改善腦血流減少缺血再灌注損傷,從而保護腦細胞。七氟烷可以抑制CPB手術引發的全身炎癥反應。CPB操作可能導致炎癥介質釋放,進而引發炎癥反應,造成腦細胞受損。七氟烷通過抑制炎癥介質的產生和調節炎癥反應,減少腦細胞的損傷。

CPB心臟瓣膜置換術后,患者的認知功能可能會受到一定程度的影響[11]。這是因為CPB手術本身會引發一系列的生理和病理變化,包括缺血再灌注損傷、炎癥反應、氧化應激等,這些因素都可能對腦細胞和神經系統功能產生不利影響[12]。本研究結果顯示,術后1、3 d兩組MMSE、MoCA評分較術前均降低,但研究組高于對照組。具體原因為CPB手術會引發炎癥反應,導致細胞損傷和神經炎癥。七氟烷能夠減輕炎癥反應,降低細胞損傷和神經炎癥,從而減少對認知功能的不利影響[13]。此外七氟烷具有神經保護作用,可以減少腦缺血再灌注損傷。CPB手術過程中心臟停跳和CPB停止會導致腦部供血不足[14],再灌注時可能產生氧化應激和細胞死亡。七氟烷可以通過調節腦血流、抗氧化和抗凋亡等機制,減少腦組織的損傷,提高認知功能。

兩組心肌缺血事件、心臟復跳和心律失常發生率中未見明顯差異。具體原因為,CPB手術本身是一項復雜的外科操作,涉及多個步驟和操作,包括心臟停跳、CPB等。無論使用何種麻醉方式,術后的心肌缺血事件、心臟復跳和心律失常發生都與手術操作的技術水平密切相關。如果手術操作技術成熟、規范,且依據國際指南進行操作,無論采用哪種麻醉方式,手術風險會降至最低。

4 結論

七氟烷吸入應用于CPB心臟瓣膜置換術患者,可有效減輕腦損傷,減輕對術后認知功能的損傷,促進患者快速康復。本研究選取的樣本量過小,期望今后擴大樣本量進行更深入的研究。