艾司洛尔对不停跳心内直视手术心肌的保护作用

龚倩 葛建军 葛圣林 林敏 周汝元 高晴云

低温体外循环下使心脏停跳是进行心内直视手术的传统方法，但主动脉阻断及心脏停跳可造成心肌缺血再灌注损伤，严重影响心脏功能恢复。常温体外循环下进行不停跳心内直视手术是一种接近生理状态的手术方法，可以减少心肌损伤，较好地保护心肌，但这同时也增加了手术操作难度和心肌的过度牵拉［1］。艾司洛尔(esmolol)作为一种超短效、心脏选择性的β1受体阻滞剂用于心脏手术不但可以降低心率和心肌张力，并且还具有良好的心肌保护作用［2-3］。本研究就艾司洛尔对常温体外循环下不停跳心内直视手术中心肌保护作用的效果作进一步探讨。

1 对象和方法

1.1 研究对象

选择2010年6～10月间在我院行择期房间隔缺损修补术成年患者22例，男14例，女8例，年龄18～48岁，平均(33±8)岁，体质量41～75 kg，平均(59±11)kg，心胸比为(0.61±0.04)，心功能Ⅰ～Ⅲ级，无心动过缓、房室传导阻滞及哮喘病史，无心、胸手术史。术前2周未使用糖皮质激素、钙拮抗剂、β受体阻滞剂或激动剂、血管紧张素转换酶抑制剂、三环类抗抑郁药。将22例按患者顺序法随机分为实验组(即艾司洛尔组)和对照组，每组11例。本研究经过医院伦理委员会批准，且患者签署知情同意书。

1.2 手术方法

所有患者手术前一天晚上口服安定5 mg，麻醉前30 min肌注吗啡0.1 mg/kg和东莨菪碱0.2 mg/kg。进手术室后作桡动脉和颈内静脉穿刺置管，连续监测心电图、动脉压和中心静脉压。用咪达唑仑 0.15 mg/kg、芬太尼 10 μg/kg、维库溴铵 0.15 mg/kg诱导气管插管，控制呼吸，吸入纯氧1.5 L/min，维持动脉血 PaCO2在4.66～5.99 kPa。以芬太尼和咪达唑仑为主维持麻醉，芬太尼总量60～80 μg/kg，咪唑安定总量 0.40 ～0.50 mg/kg，再根据手术步骤和时间加用维库溴铵维持肌松。常规建立体外循环，阻断上、下腔静脉，不阻断升主动脉，在心脏不停跳的情况下行房间隔缺损修补手术。实验组在预充液中加入艾司洛尔1 mg/kg，体外循环开始后用微量注射泵以 300 μg·kg－1·min－1的速度从静脉持续输注艾司洛尔，直至心内手术操作完成。对照组给予等量的生理盐水，其余同实验组。

1.3 监测方法和指标

由专人负责记录手术开始前、转机开始前(体外循环开始时)、转机过程中(体外循环开始后5 min)、停机后(停体外循环时)和手术结束后各个时间点的血流动力学参数:有创平均动脉压(MAP)、心率(HR)、有创中心静脉压(CVP);抽取动脉血1 ml使用i-STAT血气分析仪检测血气分析指标:氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、pH值、血K+及血Ca2+。分别于术前、术后即刻、术后6、12、24 h抽取动脉血样2 ml分离血清，采用ELISA法检测血清里的心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白I(cTnI)和磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)的水平，试剂盒由晶美生物工程有限公司提供。记录停机后需要多巴胺维持循环的例数。记录体外循环时间、手术时间、术后呼吸机支持时间、ICU停留时间及术后出院时间。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 两组病例术前、术中及术后基本情况

实验组和对照组年龄、性别、体质量、心胸比、心功能分级、术中体外循环时间、手术时间、术后呼吸机使用时间、术后ICU时间、术后住院时间及停机后需多巴胺维持例数等指标差异无统计学意义(P ＞0.05)，见表1。

表1 两组病例一般资料及围手术期临床指标比较

2.2 两组病例各个时间点的血流动力学参数

实验组和对照组病例在手术开始前、转机开始前、转机过程中、停机后和手术结束后各个时间点的血流动力学参数见表2，其中实验组HR为(56±8)次/min在转机过程中显著低于对照组的(64±9)次/min(P＜0.05)。

表2 两组病例各个时间点血流动力学比较()

表2 两组病例各个时间点血流动力学比较()

?

表3 两组病例各个时间点血气分析比较()

表3 两组病例各个时间点血气分析比较()

?

2.3 两组病例各个时间点的血气分析参数

实验组和对照组病例在手术开始前、转机开始前、转机过程中、停机后和手术结束后各个时间点的血气分析指标差异无统计学意义，见表3。

2.4 两组病例各个时间点的心肌损伤标志物浓度

实验组和对照组病例在术前、术后即刻、术后6、12、24 h各个时间点的 cTnI和 CK-MB，实验组cTnI和CK-MB在术后各个时间点均显著低于对照组(均为P＜0.001)，见表4。

表4 两组病例各个时间点心肌损伤标记物比较()

表4 两组病例各个时间点心肌损伤标记物比较()

心肌损伤标记物 实验组(11例) 对照组(11例) P值cTnI(μg/L)术前 0.222±0.542 0.245±0.547 0.339术后即刻 3.909±0.936 8.991±1.557 ＜0.001术后6 h 4.209±0.819 10.527±1.451 ＜0.001术后12 h 3.136±0.843 9.446±1.496 ＜0.001术后24 h 0.770±0.301 7.273±1.614 ＜0.001 CK-MB(μg/L)术前 3.282±0.616 2.900±0.531 0.135术后即刻 6.273±1.431 9.300±0.642 ＜0.001术后6 h 6.418±1.410 12.100±1.176 ＜0.001术后12 h 4.800±1.011 12.955±1.324 ＜0.001术后24 h 3.564±0.706 7.891±0.722 ＜0.001

3 讨论

心肌保护一直是心脏手术未能很好解决的一个难题。常规的心内直视手术是在低温体外循环下进行的，由于非生理性搏动血液及缺血再灌注的损伤，全身各器官及内环境均受到明显影响，特别是心肌，术后可以出现暂时或永久性的心室功能受损［4］，甚至心脏功能严重失调［5］。

艾司洛尔作为一种高选择性、超短效的β1受体阻滞剂，能有效减慢心率和减弱心肌收缩力，降低心肌氧耗量，改善心肌血供和氧供，具有减轻心肌损害，促进心功能恢复，改善心肌缺血等功能［6-8］。其分布半衰期为2.03 min，消除半衰期为9.19 min，然后由细胞酯酶快速降解，停药后10～20 min内临床作用基本消失，故一旦出现不良反应停药后能快速恢复［5］。另外艾司洛尔具有膜稳定作用，临床上与激素合用可降低细胞膜的通透性，防止细胞自溶与组织坏死［9］。

心内直视手术中应用β1受体阻滞剂艾司洛尔能获得良好的心肌保护效果和良好的手术操作条件，Deng等［10］在心脏不停跳心内直视手术中静脉滴注艾司洛尔结果显示，所需的多巴胺剂量明显小于对照组，心肌线粒体、糖原和三磷酸腺苷的数量均高于对照组。国内有报道心脏手术时连续静脉使用艾司洛尔(100 μg·kg－1·min－1)后，心功能有一定程度的改善［9］。Schouten等［11］对纳入 1077 例手术患者的 15篇文献进行了分析，结果表明，β1受体阻滞剂可以降低心肌缺血、心肌梗死和心源性死亡的发生率。

本研究中我们在实验组预充液中加入艾司洛尔，并在手术中持续静脉给予艾司洛尔，使实验组病例在整个体外循环过程中心率都较对照组显著降低，这样就有效地降低了心肌氧耗量，减少了心肌做功，保护了心肌。同时，心率减慢也给手术操作带来了方便，避免了过度牵拉心肌而造成机械性损伤。另外，实验组在术后任何时间点心肌损伤标志物cTnI和CK-MB浓度均显著低于对照组，可能由于β1受体阻滞剂有效控制了心率，延长了心肌舒张期，使冠状动脉灌注充足，并且降低心动过速者的心脏做功，从而使心功能得到适当改善，心排量也适当增加，这一结果也再次验证了在常温不停跳心内直视手术中应用艾司洛尔可以有效减轻心肌损伤，进一步保护心肌。

因此，本研究证明艾司洛尔对常温不停跳心内直视手术中的心肌保护起着关键性作用，并且用药后起效迅速，停药后作用消失迅速，不影响停机后心脏功能的恢复，因而有显著的应用价值。但本研究病例数较少，临床上大规模推广还需进一步研究。

［1］Lichtenstein SV，Abel JG，Slutsky AS.Warm heart surgery.Lancet，1992，23:1305.

［2］Mehlhorn U.Improved myocardial protection using continuous coronary perfusion with normothermic blood and beta-blockade with esmolol.Thorac Cardiovasc Surg，1997，45:224-231.

［3］Zangrillo A，Turi S，Crescenzi G，et al.Esmolol reduces perioperative ischemia in cardiac surgery:a meta-analysis of randomized controlled studies. J Cardiothorac Vasc Anesth，2009，23:625-632.

［4］Cicekcioglu F，Tutun U，Babaroglu S，et al.Aortic valve replacement with on-pump beating heart technique.J Card Surg，2007，22:211-214.

［5］Mehlhorn U，Allen SJ，Adams DL，et al.Cardiac surgical conditions induced by beta-blockade:effect on myocardial fluid balance.Ann Thorac Surg，1996，62:143-150.

［6］Geissler HJ，DavisKL， Buja LM， etal. Esmololand cardiopulmonary bypass during reperfusion reduce myocardial infarct size in dogs.Ann Thorac Surg，2001，72:1964-1969.

［7］Mehlhorn U，Sauer H，Kuhn-Régnier F，et al.Myocardial betablockade as an alternative to cardioplegic arrest during coronary artery surgery.Cardiovasc Surg，1999，7:549-557.

［8］Tabbutt S，Nicolson SC，Adamson PC，et al.The safety，efficacy，and pharmacokinetics of esmolol for blood pressure control immediately after repair of coarctation of the aorta in infants and children:a multicenter，double-blind，randomized trial.J Thorac Cardiovasc Surg，2008，136:321-328.

［9］Xu MX，Wang XD，Li LF.Effecacy of esmolol on postoperative supraventricular tachycardia of congenital heart disease.Clin Med of Chi，2006，22:185.(in Chinese)徐梅先，王晓东，李兰凤.艾司洛尔治疗先天性心脏病术后室上性心动过速疗效观察.中国综合临床，2006，22:185.

［10］Deng YK，Wei F，Li ZL，et al.Esmolol protects the myocardium and facilitates direct version intracardiac operation with a beating heart.Circ J，2002，66:715-717.

［11］Schouten O，Shaw LJ，Boersma E，et al.A meta-analysis of safety and effectiveness of perioperative beta-blocker use for the prevention of cardiac events in different types of noncardiac surgery.Coron Artery Dis，2006，17:173-179.