右美托咪定结合超声技术对患者下肢手术中止血带所致氧化应激及炎症反应的影响

尹罗庚++王仁军++袁玉萍

【摘要】目的探討右美托咪定结合超声技术对患者下肢手术中止血带所致氧化应激及炎症反应的影响。

方法单侧下肢手术患者60例，性别不限，年龄18～60岁，体重指数21～26 kg/m2，ASA分级Ⅰ级或Ⅱ级，预计手术时间在1～1.5 h，根据随机数字表，将其分为三组各20例。均采用蛛网膜下腔阻滞麻醉（腰麻），使用止血带10 min前，Ⅰ组、Ⅱ组患者在10 min内给予负荷量0.5 μg/kg右美托咪定静脉泵注，随后采用0.5 μg/（kg·h）维持至术毕，Ⅲ组患者给予同剂量、同速率生理盐水泵注和维持；Ⅰ组患者依靠超声技术判断止血带的最佳压力，Ⅱ组和Ⅲ组采用常规充气压力。分别于腰麻穿刺后（T0）、止血带放气即刻（T1）、止血带放气后60 min（T2）采集术侧上肢静脉血样，测定血浆丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶活性（SOD）、白细胞介素8（IL8）和人肿瘤坏死因子α（TNFα）。

结果与T0时点比较：T1、T2时点三组血浆MDA和TNFα浓度明显升高，SOD浓度下降，T2时IL8升高（P<0.05）；与Ⅲ组比较：T1时Ⅰ组、Ⅱ组血浆MDA及TNFα浓度较低，SOD较高（P<0.05），T2时Ⅰ组SOD值最高，MDA和TNFα值最低（P<0.05）；T2时，Ⅰ组、Ⅱ组血浆IL8低于Ⅲ组（P<0.05）。

结论右美托咪定结合超声技术用于下肢手术，可有效减少使用止血带所导致的氧化应激及炎症反应。

【关键词】右美托咪定；超声；止血带；氧化应激；炎症反应

中图分类号：R971.9文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2017.01.017

Dexmedetomidine combined with ultrasonic technique on tourniquetinduced oxidative stress and inflammation response in patients with lower limb surgery

[HJ1*2][HJ]

YIN Luogeng，WANG Renjun，YUAN Yuping

（Zhenjiang Hospital of Traditional Chinese Medicine and Western Medicine，Zhenjiang 212000，China）

[HJ1*2][HJ]

【Abstract】ObjectiveTo evaluate effect of dexmedetomidine combined with ultrasonic technique on tourniquetinduced oxidative stress and inflammatory responses in patients with lower limb surgery.

Methods60 patients who underwent unilateral lower limb surgery，with ASA physical statusⅠorⅡgrade，aged 18～60 years，body mass index was 21～26 kg/m2，predicted duration of surgery was 1～1.5 h，were divided into 3 groups（with 20 cases in each group） by random number table method.All groups were given subarachnoid block anesthesia（lumbar anesthesia）.10 min before the use of tourniquet，groupⅠand groupⅡwere given load of 0.5 g/kg of dexmedetomidine by intravenous infusion within 10 min，and then 0.5 μg/（kg·h） of it were given to the patients until the surgery was finished.Group Ⅲ were given the same dose and same rate of saline infusion by intravenous infusion to maintain the surgery.The group Ⅰ relied on ultrasound technology to judge the optimum pressure of tourniquet，but the group Ⅱ and group Ⅲ relied on conventional pneumatic pressure.Upper extremity venous blood sample in the operated side were selected after lumbar anesthesia puncture（T0），at time of tourniquet deflation（T1） and 60 minutes after tourniquet deflation（T2），respectively.And then，plasma malondialdehyde （MDA），superoxide dismutase （SOD） activity，interleukin8（IL8） and human tumor necrosis factor alpha （TNFα） were tested.

ResultsCompared with the results at T0，the concentrations of plasma MDA and TNFa increased，but the concentration of SOD decreased at T1 and T2，and IL8 at T2 increased among all the three groups（P<0.05）.Compared with the group Ⅲ，groupⅠand groupⅡhad lower concentrations of MDA and TNFα，and had higher SOD at T1（P<0.05）.At T2，SOD of the groupⅠwas highest，but MDA and TNFα were lowest（P<0.05）.In addition，plasma IL8 of the groupⅠand groupⅡat T2 was lower than that of the group Ⅲ（P<0.05）.

ConclusionDexmedetomidine combined with ultrasonic technique for lower limb surgery can efficiently reduce tourniquetinduced oxidative stress and inflammatory responses.

【Key words】dexmedetomidine；ultrasonic technique；tourniquet；oxidative stress；inflammatory response

骨科下肢手术中应用止血带能有效阻断患肢的血供，但同时又可引起患肢组织缺血，当再次恢复血供时易发生缺血再灌注损伤，引发机体氧化应激及炎症反应，可能会继发远隔脏器损伤，甚至威胁生命[1]。右美托咪定是高效的α2肾上腺素能受体激动剂，其具有抗炎及器官保护作用[2～3]，同时设置最佳的止血充气压力能减轻血流动力学剧烈波动，减少术中止血带使用并发症[4]。本研究将右美托咪定结合超声技术为患者设置止血带压力，应用于骨科下肢手术患者，探讨其对止血带所致氧化应激及炎症反应的影响和机制，为该类患者设置个体最适宜的止血带压力提供依据。

1资料与方法

1.1一般资料

本研究已获得我院伦理委员会批准并与患者及其家属签署了知情同意书。选择择期行单侧下肢手术患者60例，性别不限，年龄18～60岁，体重指数（BMI）21～26 kg/m2， ASA Ⅰ级或Ⅱ级，无免疫代谢性及其他相关疾病，肝肾功能均正常。采用随机数字表法，将患者随机分为右美托咪定+B超组（Ⅰ组）、右美托咪定组（Ⅱ组）和对照组（Ⅲ组）各20例。三组的年龄、体重指数、手术时间、术中出血量比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2麻醉方法

所有患者术前常规8小时禁食，4小时禁饮，进入手术室后建立并开放外周静脉通路，给予监测血压、心电图、心率、血氧饱和度等，以2 L/min的流量给予鼻导管吸氧。均采用单纯蛛网膜下腔阻滞麻醉，选择L3～L4间隙，利用25 G蛛网膜下腔阻滞麻醉针进行蛛网膜下腔穿刺，待见到有脑脊液流出后注药，腰麻药物为0.75%罗哌卡因2 ml加10%葡萄糖1 ml，患者完成穿刺后改为平卧位，麻醉平面上限控制在T10，完成穿刺后立即行第1次抽血，抽毕Ⅰ组、Ⅱ组患者给予负荷量0.5 μg/kg右美托咪定（国药准字H20110085，江苏恩华药业）于10 min内完成静脉泵注，然后采用0.5 μg/（kg·h）维持至术毕；Ⅲ组患者给予同剂量、同速率生理盐水泵注和维持。待三组患者泵注右美托咪定或生理盐水10 min后，对患肢进行由远心端向近心端驱血，在大腿中上1/3处，用Tourniquet 9000止血带（德国产），Ⅱ组和Ⅲ组充气压力按照《外科护理学》中所规定的常规充气压力600 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）设定[5]，时间设定60～90 min。Ⅰ组应用超声技术判断止血带的最佳压力，具体步骤如下：在止血带充气前将超声探头（深圳开立，S8exp）放于患者腘窝处垂直股骨扫描获得腘动脉搏动及最佳的血流图像，随后固定探头在超声实时图像监测下缓慢向止血带气囊内充气，当超声图像在二维模式下不能显示腘动脉搏动，在彩色多普勒模式下无血流显像时停止充气，此时为最佳的充气压力。所有患者手术过程中用复方氯化钠注射液进行补液，速率采用10 ml/（kg·h），若术中或麻醉恢复期发生低血压（SBP<85 mmHg）时，给予静脉注射麻黄碱5 mg；若发生心动过缓（HR<50次/分），给予静脉注射阿托品0.25 mg；若出现SpO2小于95%时，进行面罩给氧或辅助通气，记录术中发生的各种不良反应。

1.3观察指标

分别于腰麻穿刺后（T0）、止血带放气即刻（T1）、止血带放气后60 min（T2）三个时间段采集术侧上肢静脉血样5 ml，离心后取上清液，-20℃冷藏待检。采用ELISA法检测血浆超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、白细胞介素8（IL8）和人肿瘤坏死因子α（TNFα）。所用试剂均购自上海森雄公司，操作过程严格按照试剂使用说明进行。

1.4统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件进行分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，三组间比较采用单因素方差分析，不同时间点均数的比较采用重复测量的方差分析，计数资料比较采用χ2检验，检验水准：α=0.05，双侧检验。

2结果

2.1三组患者止血带使用时间、止血带充气压力比较

三组患者止血带使用时间比较差异无统计学意义（P>0.05），止血带充气压力比较差异有统计学意义（P<0.001），Ⅰ组止血带充气压力明显低于Ⅱ组、Ⅲ组（P<0.01）。见表1。

2.2三组患者术中不良反应发生情况的比较

Ⅰ组及Ⅱ组术中心动过缓发生率明显高于Ⅲ组，高血压及止血带疼痛等并发症的发生率明显低于Ⅲ组（P<0.05）；三组呕吐发生率比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

2.3三组患者不同时点血浆SOD、MDA、IL8、TNFa变化情况

T0时点，三组患者血浆SOD、MDA含量差异无统计学意义（P>0.05）；与T0时点相比，三组患者T1、T2时点血浆SOD含量皆降低，而MDA含量则升高，差异均有统计学意义（P<0.05）；T1、T2时点，Ⅰ组和Ⅱ组患者血浆SOD含量均高于Ⅲ组，Ⅰ组MDA含量低于Ⅱ组、Ⅲ组（P<0.05），且T2时点Ⅰ组SOD值在三组中最高，MDA值在三组中最低（P<0.05）。T0时点，三组患者血浆IL8和TNFα含量差异均无统计学意义（P>0.05）；与T0时点相比，三组患者在T2时点IL8和T1、T2时点TNFα均出现升高（P<0.05）；T2时点，Ⅰ組、Ⅱ组IL8低于Ⅲ组（P<0.05）；T1时点，Ⅰ组TNFα低于Ⅲ组（P<0.05）；T2时点，Ⅰ组TNFα三组中最低（P<0.05）。见表3。

表1三組患者止血带时间、止血带压力的比较（n=20，±s）

组别止血带时间（min）止血带压力（mmHg）

Ⅰ组68±15394±43ab

Ⅱ组66±14601±7

Ⅲ组70±16598±9

F0.35426.85

P0.703<0.001

注：与Ⅱ组比较，aP<0.01；与Ⅲ组比较，bP<0.01。

表2三组患者术中不良反应发生情况的比较[n=20，n（%）]

组别心动过缓高血压止血带疼痛呕吐

Ⅰ组5（25.0）a0a0a0

Ⅱ组5（25.0）a0a0a0

Ⅲ组06（30.0）5（25.0）1（5.0）

χ26.00013.33310.9092.034

P0.0500.0010.0040.362

注：与Ⅲ组比较，aP<0.05。

表3三组患者不同时点血浆SOD、MDA等变化情况（n=20，±s）

组别观察时点SOD（U/ml）MDA（nmol/ml）IL8（pg/ml ）TNFα（pg/ml）

Ⅰ组T0166.5±18.84.1±0.511.0±2.93.1±1.0

T1150.2±18.1bd4.7±0.7be12.9±3.73.9±1.1ad

T2135.5±15.4cef5.1±0.6ceg17.3±2.9cf4.7±1.3cfg

Ⅱ组T0161.3±19.34.0±0.510.9±3.03.1±0.9

T1146.2±16.3ad5.0±0.6ce13.2±3.8a4.1±1.2b

T2121.3±14.2cd5.9±0.7c19.4±3.0cf5.9±1.3ce

Ⅲ组T0162.7±20.14.1±0.611.4±3.13.2±0.9

T1131.26±17.3c6.1±0.8c14.1±4.1a4.9±1.4c

T2106.8±16.5c6.4±0.9c26.6±4.5c7.3±1.6c

注：与T0时比较，aP<0.05，bP<0.01，cP<0.001；与Ⅲ组比较；dP<0.05，eP<0.01，fP<0.001；与Ⅱ组比较，gP<0.01。

3讨论

下肢手术中应用止血带会引起组织缺血再灌注（IR），血流恢复后， 机体产生氧化应激反应，导致大量氧自由基产生，对人体造成损伤，MDA是反映氧自由基产生及引发脂质过氧化的标志性指标[6]。而机体对抗氧自由基损伤主要依靠抗氧化酶体系，其中SOD是最为重要的活性物质，可有效清除氧自由基[7]。本研究显示，IR后机体发生氧化应激反应，MDA大量分泌，而SOD则被大量消耗，和应激前比较，MDA增加越多，SOD减少越多，表明人体氧化应激反应越厉害。IL8主要由单核巨噬细胞产生，当机体受创伤时会大量产生，引起局部组织炎症损伤及远隔组织损伤，但在创伤早期检测并无变化[8]。TNFα是参与炎性反应的重要细胞因子，同时诱导其他炎性介质的释放，可引起缺血组织血管内皮和组织损伤[9]。因此血浆IL8和TNFα浓度变化可作为肢体缺血再灌注炎症反应的指标。

下肢手术中合理使用气囊止血带，可以有效地减少术中出血，保持患者术中循环相对稳定。但止血带的充气压力过大可能导致止血带并发症，如皮肤压伤、肢体缺血、神经损伤等[10]。近年来，随着超声技术在麻醉科的推广，其具有操作简单、无创、提供实时图像清晰等优点，成为临床研究的新方向。本研究借助于超声技术，实现下肢手术时止血带充气压力个体化， 在满足术野无出血的前提下，气囊充气压力尽可能维持最低水平，Ⅰ组采用右美托咪啶结合超声技术在T2时血浆SOD、MDA、TNFα含量增加或减少的幅度明显较另两组小（P<0.05），显示适宜的止血带压力能减少患者术中氧化应激及炎症反应。

右美托咪定是一种α2肾上腺素受体激动药，具有抗交感、镇静和镇痛的作用，能降低应激反应，减少炎性因子释放，对缺血再灌注致肺损伤有一定的保护作用[11～12]，能有效减少术中止血带并发症的发生率。本研究发现，手术使用止血带造成组织缺血再灌注损伤后，肢体血浆SOD含量皆降低，而血浆MDA，IL8以及TNFα含量皆出现升高（P<0.05），但预先干预的Ⅰ组波动明显小于其他组（P<0.05）。原因可能是由于组织缺血再灌注后，氧化应激引起血管内皮细胞、单核/巨噬细胞等释放了过多的炎性因子，而右美托咪啶结合适当的止血压力预处理能抑制炎症反应和脂质过氧化反应，减少对机体的伤害。

综上所述，在下肢手术中右美托咪定可有效减少止血带所致的氧化应激及炎症反应，右美托咪定结合超声技术给予合适的止血带压力更能减轻下肢缺血再灌注损伤，但其深层次的机制尚待进一步研究。

参考文献

[1]Wang L，Wang W，Zhao X，et al.Effect of Shenmai injection，a traditional Chinese medicine，on pulmonary dysfunction after tourniquetinduced limb ischemiareperfusion[J].J Trauma，2011，71（4）：893897.

[2]Yoshitomi O，Cho S，Hara T，et al.Direct protective effects of dexmedetomidine against myocardial ischemiareperfusion injury in anesthetized pigs[J].Shock，2012，38（1）：9297.

[3]黄海燕，陈克研，孙莹杰，等.右美托咪定对大鼠肾缺血再灌注诱发肺损伤的影响[J].中华麻醉学杂志，2014，34（2）：230232.

[4]皮红英.止血带压力与并发症研究进展[J].军医进修学院学报，2010，31（6）：624626.

[5]王银珊，林瑾纯，林洁芬，等.膝关节镜手术中应用血氧监测仪调节充气止血帶压力的效果观察[J].护理学报，2013，20（8A）：5052.

[6]Bosco G，Yang ZJ，Nandi J，et al.Effects of hyperbaric oxygen on glucose，lactate，glycerol and antioxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion[J].Clinical & Experimental Pharmacology & Physiology，2007，34（12）：7076.

[7]陆斌，张序忠，胡世特，等.右美托咪定对肢体缺血再灌注致患者肺损伤的影响[J].中华麻醉学杂志，2014，34（9）：10451047.

[8]Kostopanagiotou G，Avgerinos ED，Markidou E，et al.Protective effect of NAC preconditioning against ischemiareperfusion injury in piglet small bowel transplantation：effects on plasma TNF，IL8，hyaluronic acid，and NO.[J].The Journal of surgical research，2011，168（2）：301305.

[9]阮孝国， 刘贺， 孟凡民，等.右美托咪定对骨科下肢手术患者止血带诱发肢体缺血再灌注损伤的影响[J].临床麻醉学杂志，2015， 31（7）：668670.

[10]哈力达木·伊沙克，衣里木努尔·衣迪里斯，邵丽，等.超声技术判断老年患者下肢手术止血带最佳充气压力的研究[J].护理学报，2014，21（7）：6467.

[11]李永华，陈巍，羊黎晔，等.右美托咪定抑制全麻下止血带相关反应的临床研究[J].临床麻醉学杂志，2014，30（2）：118121.

[12]Gu J，Chen J，Xia P，et al.Dexmedetomidine attenuates remote lung injury induced by renal ischemiareperfusion in mice[J].Acta Anaesthesiol Scand，2011，55（10）：12721278.

（收稿日期：2016-09-14修回日期：2016-11-06）

（编辑：梁明佩）