七氟烷在非体外循环冠状动脉旁路移植术中对心肌的保护作用

季书彪，刘保江

体外循环下冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass graft，CABG)对心脏的损伤作用明显大于非体外循环下冠状动脉旁路移植术(off-pump coronary artery bypass grafting，OPCABG)［1-2］，后者能够显著减轻手术对心肌的损伤，并能降低心肌缺血或再灌注损伤，但是钳闭冠状动脉也可能出现心肌缺血，尤其在搬动心脏和使用冠状动脉固定器时会出现心律失常、血压下降，甚至造成急性冠状动脉痉挛、心肌梗死。七氟烷能够对多形核中性粒细胞和微毛细血管内皮细胞的相互反应产生调节作用［3］。本研究对七氟烷在OPCABG中的心肌保护作用进行观察。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择行OPCABG的56例，排除近期发生心肌梗死致血清心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)含量升高、既往有心脏手术病史及冠状动脉介入治疗以及因感染性心内膜炎造成瓣膜病、严重糖尿病、肝肾功能不全者。将56例随机分为七氟烷组和丙泊酚组各28例。七氟烷组男19例，女9例;平均年龄(61.61 ±9.48)岁;平均体重(69.50 ±14.23)kg;ASA分级:Ⅱ级18例，Ⅲ级10例;平均射血分数(59.56±11.11)%;平均冠状动脉旁路移植数目(2.83±0.51)支。丙泊酚组男 20 例，女 8 例;平均年龄(61.94 ±10.36)岁;平均体重(71.53 ±11.66)kg;ASA分级:Ⅱ级16例，Ⅲ级12例;平均射血分数(58.04±7.71)%;平均冠状动脉旁路移植数目(2.81±0.56)支。两组一般资料差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法 患者进手术室后，开放外周静脉，东莨菪碱0.3 mg、吗啡5～10 mg静脉注射。采用面罩吸入纯氧 6 L/min，去氮3 min。脉搏血氧饱和度(SpO2) ＞0.98 后，予咪达唑仑 0.04 mg/kg、芬太尼5 μg/kg、依托咪酯0.2 ～0.3 mg/kg 静脉注射，患者意识消失后静脉注射维库溴铵0.10～0.15 mg/kg，3 min后进行明视下气管内插管，潮气量维持在8～10 ml/kg，呼吸频率12/min，吸呼比 1∶1.5，氧流量1.8 L/min，呼气末二氧化碳分压(PETCO2)30～35 mmHg。诱导后右侧颈内静脉穿刺，放置中心静脉导管，监测血流动力学指标，之后经中心静脉持续泵注硝酸甘油1～2 μg/(kg·min)，单硝酸异山梨酯5 ～8 μg/(kg·min)，多巴酚丁胺1 ～3 μg/(kg·min)。七氟烷组维持呼吸末浓度2% ～3%(约为1 MAC)七氟烷吸入、芬太尼5 ～10 μg/(kg·min)、维库溴铵0.1 mg/(kg·h)行麻醉维持，至缝皮结束停止七氟烷吸入。丙泊酚组靶控输注维持在2～3 μg/(kg·min)，芬太尼 5 ～10 μg/(kg·min)、维库溴铵0.1 mg/(kg·h)行麻醉维持，至缝皮结束停用丙泊酚。术中采用脑电双频指数(BIS)监测麻醉深度，保持BIS＜55。

1.3 术中监测指标 监测记录动态心电图(ECG)、入室(t1)，插管前(t2)，插管后 2 min(t3)，手术切皮后2 min(t4)，锯胸骨后2 min(t5)，阻断冠状动脉开始搭桥时(t6)，冠状动脉旁路移植后(t7)，手术结束后(t8)及冠状动脉旁路移植后2 h(t9)、8 h(t10)、24 h(t11)的心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)。

1.4 血清中cTnⅠ测定 于麻醉开始前(T1)及冠状动脉旁路移植结束即刻(T2)、2 h(T3)、8 h(T4)、24 h(T5)抽取静脉血5 ml加入试管，以3000 r/min离心10 min后取上清液，在－70℃低温冰箱中保存待测。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清cTnⅠ含量。

1.5 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，两个独立样本的比较采用t检验，重复测量应用方差分析，计数资料以率(%)表示，比较采用χ2检验，α=0.05为检验水准。

2 结果

2.1 冠状动脉旁路移植时间和心律失常发生情况平均冠状动脉旁路移植时间和ICU停留时间七氟烷组为(107.92±34.16)min和(43.16±3.01)min，丙泊酚组为(118.93±29.81)min和(44.06±3.13)min，两组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。七氟烷组发生室性早搏5例(17.86%)，心动过缓 11例(39.29%);丙泊酚组发生室性早搏6例(21.43%)，心动过缓18例(64.29%)。两组比较室性早搏发生率差异无统计学意义(P＞0.05)，心动过缓发生率差异有统计学意义(P＜0.05)。本组心律失常均为一过性，无需处理。

2.2 血流动力学指标

2.2.1 HR 分组因素主效应方差分析差异有统计学意义(F=6.022，P=0.02);测量前后与处理存在交互效应(P＜0.01)。两组HR t1比较差异无统计学意义(P ＞0.05);七氟烷组 HR t6、t7、t8、t9高于丙泊酚组(P ＜0.05)，t3、t4低于 t1(P ＜0.05)，t10、t11高于t1(P＜0.01);丙泊酚组 HR t3、t4、t6HR 低于 t1(P ＜0.05)，t10、t11高于 t1(P ＜0.05)。见表1。

2.2.2 SBP 分组因素主效应方差分析差异无统计学意义(F=0.306，P=0.585)。两组SBP t1比较差异无统计学意义(P＞0.05);七氟烷组SBP t2、t3高于丙泊酚组(P＜0.05);两组除t9外，其余各时点SBP与本组t1比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2.3 DBP 分组因素主效应方差分析差异无统计学意义(F=0.705，P=0.406)。两组 DBP t1比较差异无统计学意义(P＞0.05);七氟烷组DBP t5高于丙泊酚组(P＜0.05)。七氟烷组除t5外，丙泊酚组除 t4、t5、t9、t11外，两组其余时点 DBP与本组 t1比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2.4 MAP 分组因素主效应方差分析差异无统计学意义(F=0.321，P=0.578)。两组MAP t1比较差异无统计学意义(P＞0.05);七氟烷组MAP t2高于丙泊酚组(P＜0.05);七氟烷组除t5、t11外，丙泊酚组除 t4、t5、t9、t11外，两组其余各时点 MAP 与本组t1比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2.5 CVP 分组因素主效应方差分析差异有统计学意义(F=7.806，P=0.009);测量前后与处理区组存在交互效应(P＜0.05)。七氟烷组CVP t5、t8均高于丙泊酚组(P＜0.01);七氟烷组除t7外，丙泊酚组除t7、t8外，两组其余各时点CVP与本组t2比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.3 cTnⅠ 时间因素方差分析结果(F=31.186，P=0.000)与分组因素方差分析结果(F=11.196，P=0.002)提示各时点与分组水平指标的变化均有统计学意义。两组 T1、T2、T3、T4cTnⅠ比较差异无统计学意义(P＞0.05)，七氟烷组cTnⅠ T5低于丙泊酚组(P ＜0.05)。T1、T2、T3cTnⅠ组内两两比较差异无统计学意义(P ＞0.05)，T1、T2、T3分别与T4、T5比较及T4与T5比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表1 两组非体外循环冠状动脉旁路移植术患者手术前、中、后各时点血流动力学指标比较(±s)

表1 两组非体外循环冠状动脉旁路移植术患者手术前、中、后各时点血流动力学指标比较(±s)

注:t1:入室，t2:插管前，t3:插管后2 min，t4:手术切皮后2 min，t5:锯胸骨后2 min，t6:阻断冠状动脉开始旁路移植时，t7:冠状动脉旁路移植后，t8:手术结束后，t9、t10、t11:冠状动脉旁路移植后 2、8、24 h。与丙泊酚组比较，aP ＜0.05，bP ＜0.01;与本组 t1比较，cP ＜0.05，dP＜0.01;与本组 t2比较，eP＜0.05

组别 时点 心率(/min) 收缩压(mmHg) 舒张压(mmHg) 平均动脉压(mmHg)中心静脉压(mmHg)七氟烷组 t181.2 ±16.4 138.3 ±17.8 77.6 ±13.0 98.5 ±14.4 －(n=28) t2 79.6 ±19.8 113.8 ±14.0ac 64.1 ±9.2c 80.4 ±9.9ac 4.3 ±1.3e t3 73.8 ±15.5c 113.7 ±9.7ac 62.1 ±6.6c 80.2 ±5.7c 6.0 ±1.9e t4 73.6 ±11.3c 122.2 ±11.5c 68.1 ±9.1c 84.9 ±9.5c 7.8 ±2.0e t5 77.6 ±14.9 128.1 ±10.2c 74.4 ±9.8a 89.9 ±11.2 9.1 ±1.6be t6 82.2 ±12.3a 103.4 ±12.1c 56.3 ±7.3c 70.8 ±6.9c 5.8 ±2.6e t7 83.7 ±11.8a 109.9 ±16.0c 59.8 ±14.2c 76.1 ±14.6c 4.6 ±1.9 t8 82.7 ±6.7a 111.1 ±16.6c 59.7 ±10.4c 76.6 ±11.1c 5.8 ±2.1be t9 93.5 ±19.4a 127.0 ±21.8 67.2 ±10.7c 86.8 ±12.1c 7.6 ±2.0e t10 98.3 ±12.4d 119.8 ±14.4c 66.5 ±10.2c 83.4 ±10.7c 7.6 ±1.8e t11 95.8 ±9.4d 125.4 ±12.7c 66.9 ±8.0c 85.7 ±7.5 7.2 ±3.6e丙泊酚组 t1 79.8 ±19.1 136.4 ±22.0 73.8 ±9.5 92.0 ±12.0 －(n=28) t2 74.8 ±17.8 103.6 ±20.1c 61.7 ±11.2c 74.8 ±13.9c 3.9 ±1.2 t3 71.4 ±17.8c 109.7 ±7.5c 58.7 ±8.8c 75.0 ±7.9c 5.8 ±2.2e t4 71.8 ±20.9c 122.9 ±10.9c 67.3 ±11.6 84.8 ±9.4 7.0 ±1.8e t5 82.6 ±26.6 124.6 ±12.9c 68.1 ±7.1 87.0 ±8.1 6.6 ±2.4e t6 66.9 ±15.6c 100.8 ±17.1c 54.8 ±10.0c 69.3 ±12.0c 5.0 ±1.6e t7 72.3 ±11.5 114.9 ±23.7c 62.2 ±11.9c 79.3 ±15.4c 4.2 ±1.3 t8 71.5 ±16.9 109.2 ±9.4c 60.0 ±5.4c 75.9 ±6.2c 3.9 ±1.7 t9 74.7 ±20.8 140.6 ±27.6 66.6 ±10.4 80.6 ±16.5 7.6 ±2.0e t10 94.4 ±14.6c 123.1 ±12.4c 63.3 ±5.4c 81.9 ±6.4c 7.9 ±1.7e t11 92.5 ±11.0c 132.3 ±18.1c 67.8 ±5.0 88.7 ±5.6 7.1 ±2.9e

3 讨论

有报道，在相同桥血管通畅率和早期通畅率的情况下，OPCABG至少与传统CABG的通畅率相似［4］，而且对于高龄、高血压脑病、肝肾功能不全、糖尿病、有脑血管病史、肺阻塞性通气障碍、凝血功能异常等风险高的患者更为安全［5］。但在手术过程中，翻动、抬高、按压和扭转心脏，心包吊线，安放冠状动脉固定器时容易出现血压降低，影响冠状动脉灌注，因此手术操作熟练，保证血流动力学稳定非常重要，而心肌保护更是不可缺少的措施。

七氟烷麻醉体外循环下手术后心脏指数(CI)较全凭静脉麻醉高，术后24 h cTnⅠ、机械通气时间、ICU留观时间短［6］，表现出对心肌的保护作用:①七氟烷降低心肌耗氧量而不降低心肌血流量，能够扩张外周血管并且对心肌产生负性肌力作用，从而使冠状动脉扩张，心肌功能得到改善，在心肌缺血期间通过减少心肌ATP消耗，增加心肌储备［7］，并且可以减轻心肌缺血引起的心肌浦肯野细胞的损害。②七氟烷可抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的分泌，对维持术后血流动力学稳定有重要作用［8］，还可抑制核转录因子-κB(NF-κB)的表达与活性，使血浆TNF-α浓度降低，通过减轻缺血与再灌注时全身炎性反应对心肌起到保护作用［9］，还可减轻心律失常，提高心功能，缩小梗死面积［3］。③七氟烷可以通过降低心脏交感神经传输而不改变副交感神经传输产生抗再灌注心律失常的作用［10］，减少心动过速发生。④七氟烷可降低窦房结和房室结的自律性和房内传导，使房室结的不应期延长，避免心肌缺血期间引起内源性腺苷释放导致的房室传导加快，降低缺血再灌注心律失常的发生率，并且使心律失常的持续时间缩短［3，11］。⑤七氟烷上调心肌Bcl-2基因的蛋白表达，而下调p53和Bax基因的蛋白表达，从而使心肌细胞凋亡得到抑制［12］。⑥七氟烷从最初的缺血刺激到预处理之后24 h发挥对心肌保护作用，并且可持续 2 或 3 d［13］。

表2 两组非体外循环冠状动脉旁路移植术患者手术前、中、后各时点血清心肌肌钙蛋白Ⅰ比较(±s，μg/L)

表2 两组非体外循环冠状动脉旁路移植术患者手术前、中、后各时点血清心肌肌钙蛋白Ⅰ比较(±s，μg/L)

注:T1:麻醉开始前，T2:冠状动脉旁路移植结束即刻，T3、T4、T5:冠状动脉旁路移植结束 2、8、24 h;与本组 T1比较，aP＜0.05，与 T2比较，cP ＜0.05，与 T3比较，eP＜0.05，与 T4比较，gP ＜0.05;与丙泊酚组比较，iP ＜0.05

组别 例数 T1 T2 T3 T4 T5七氟烷组 28 0.47 ±0.14 0.49 ±0.15 0.55 ±0.16 1.39 ±0.70ace 7.18 ±1.59acegi丙泊酚组 28 0.42 ±0.17 0.49 ±0.12 0.58 ±0.21 1.58 ±0.57ace 10.52 ±2.68aceg

七氟烷心肌保护作用可能的机制是:①ATP敏感性钾通道被激活，使缺血再灌注心肌细胞内钙离子浓度降低［14-15］，避免钙超载的发生。②七氟烷对氧自由基具有清除作用，可使炎性反应受到抑制，中性粒细胞在体内聚集减少，使血管内皮细胞得到保护［16］，减少再灌注心肌对中性粒细胞和血小板的黏附和捕获，使中性粒细胞增加和血小板黏附性增强聚集在可控制水平内［17］。③增加缺血心肌冠状侧支血流，使内皮细胞释放NO增加，使缺血心肌血管扩张、中性粒细胞和血小板聚集和黏附得到抑制;缺血再灌注心肌超氧化物歧化酶(SOD)活力明显下降，而七氟烷通过抑制这种下降趋势，间接减轻了氧自由基对心肌组织的损害作用，使线粒体的氧化磷酸化得到保障，减轻缺血心肌的再灌注损伤［12］。④稳定心率，增加冠状动脉的血流量，正常心肌ATP储备明显增加，使心肌缺血性挛缩的起始时间推迟，挛缩幅度降低，ATP下降速度延缓，缺血期Ca2+-ATP酶活性得到维持［18］。⑤抑制类花生酸类物质前列环素和血栓素A2(TXA2)生成，防止TXA2引起血管痉挛和血小板激活使心肌组织损伤加重。

研究发现，浓度为1 MAC的七氟烷就具有心肌保护作用，能够缩小局部缺血心肌的梗死面积［19］，当七氟烷浓度＜0.75 MAC时，对缺血心肌无保护作用。七氟烷浓度在1～2 MAC对缺血心肌的保护作用类似，当浓度＞2 MAC时，更多的表现是显著的血流动力学改变，而对心肌的保护作用不再增加［20］。本研究结果显示，麻醉诱导插管过程中两组SBP、DBP、MAP均呈下降趋势，且和基础值相比差异有统计学意义，切皮、锯胸骨过程中回升，在阻断冠状动脉开始旁路移植时又下降，冠状动脉管路移植结束后又开始回升，冠状动脉旁路移植后2 h恢复到接近术前水平，之后再次下降，直到移植后24 h仍未能达到手术前水平。CVP的变化除在冠状动脉旁路移植结束时外，其余各时点和术前比较差异均有统计学意义。七氟烷组心动过缓发生率低于丙泊酚组，冠状动脉旁路移植手术开始至术后2 h HR均高于丙泊酚组。提示七氟烷麻醉对OPCABG患者HR有保持稳定的作用，与有关报道一致［21］。

cTnⅠ的变化是反映心肌损伤程度的金标准，与术后患者长期生存率呈负相关［22］。本研究结果显示，两组冠状动脉旁路移植后8 h开始明显上升，24 h时仍未见下降，七氟烷组术后24 h cTnⅠ的升高程度明显低于丙泊酚组。提示尽管OPCABG较CABG能明显减轻心肌损伤的程度，但仍可对心肌产生显著的损伤;七氟烷静吸复合麻醉时手术对心肌损伤程度较轻，较丙泊酚有更好的心肌保护作用，与文献报道一致［23］。

综上所述，OPCABG对心肌存在不可忽视的损伤，七氟烷和丙泊酚对心肌都有保护作用，但前者心肌保护作用更强，能明显降低术后血清cTnⅠ水平，具有稳定心率的作用，使血流动力学更加稳定。

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