体外循环术后应用不同剂量乌司他丁对肺功能的保护作用

尉新华

（郑州大学第三附属医院心外科，河南 郑州 450052）

体外循环术后应用不同剂量乌司他丁对肺功能的保护作用

尉新华

（郑州大学第三附属医院心外科，河南 郑州 450052）

目的：探讨不同剂量乌司他丁对体外循环术后患者肺功能的保护作用。方法：选择我院2010年2月 - 2014年12月90例体外循环下实施室缺修补术患者为研究对象，按照抛硬币法随机分为对照组、甲组、乙组，各30例，其中对照组采用与甲、乙两组等容量的0.9%的氯化钠注射液；甲组采用0.8万U/kg乌司他丁；乙组采用1.2万U/kg乌司他丁。分别于麻醉诱导后切皮前（T1）、停止体外循环后1 h（T2）、4 h（T3）及24 h（T4）时抽取其静脉血液以检测血浆肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6、IL-10及细胞间黏附分子（sICAM）-1浓度；同时记录T1、T2、T3、T4时动脉血气、呼吸功能等指标，并计算肺动态顺应性（Cd）、呼吸指数（RI）、氧合指数（OI）及肺静态顺应性（Cs）。结果：三组患者于T1时的各项炎症因子浓度及呼吸功能指标比较（P＞0.05）；甲乙两组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较对照组明显下降，而OI和Cs及Cd明显增大，RI值明显减少（P＜0.05）；甲乙两组于T2、T3时IL-10浓度较对照组明显升高。乙组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较甲组低，而IL-10浓度较甲组高，OI值增加且RI值减少（P＜0.05）；乙组于T2、T3时Cs及Cd值较甲组明显增加（P＜0.05）。结论：所有患者均于体外循环期间发生炎症反应，同时应用不同剂量乌司他丁可对炎症因子起到抑制作用，从而减轻患者肺功能损伤，有利于改善患者术后肺功能，且剂量高的保护效果更理想。

乌司他丁；体外循环；肺功能；炎症因子

自从体外循环技术得到应用以来，临床心血管疾病得到有效治疗，同时该技术应用范围也不断扩大，因体外循环技术为有创性技术，在取得显著成效的同时也会给患者造成不同程度的损伤[1]。体外循环所致炎症反应可致患者全身多脏器功能损伤，最终威胁患者生命安全。实施体外循环手术所引起的肺损伤，一般表现为肺功能障碍，并逐渐发展为肺部并发症等，临床主要表现为通气功能及肺氧合损伤等。体外循环术后所致肺损伤影响因素较多，且作用复杂，但目前多数学者认为体外循环所致肺损伤与体外循环所致全身炎症反应有关。尽管体外循环术后发生严重肺损伤情况较少，一旦发生，患者死亡率高达50%，给患者生命安全造成极大威胁[2]。乌司他丁主要是一种高效多种蛋白酶抑制剂，其可有效抑制炎症因子释放及保护器官功能等作用。本次研究为探讨不同剂量乌司他丁对体外循环术后患者肺功能的保护作用，实施以下相关研究，旨在更好地改善患者预后。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2010年2月 - 2014年12月90例体外循环下实施室缺修补术患者为研究对象，按照抛硬币法随机分组为对照组、甲组、乙组，各30例，本次入选患者心功能分级为Ⅰ～Ⅱ级；排除术前1个月肺部感染，服用阿司匹林等药物，严重肺、肝肾功能障碍，凝血功能障碍，过敏体质，结核疾病等。对照组：男17例、女13例；年龄6个月～2岁，平均年龄（1.2±0.4）岁；体质量5～14 kg，平均体质量（8.5±1.1）kg；心功能分级：Ⅰ级16例、Ⅱ级14例。甲组：男16例、女14例；年龄7个月～2.2岁，平均年龄（1.3±0.2）岁；体质量5.1～13.7 kg，平均体质量（8.7±1.2）kg；心功能分级：Ⅰ级17例、Ⅱ级13例。乙组：男18例、女12例；年龄5个月～2.3岁，平均年龄（1.3±0.4）岁；体质量5.2～13.7 kg，平均体质量（8.6±1.2）kg；心功能分级：Ⅰ级17例、Ⅱ级13例。三组年龄、体质量等资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

本次研究对象均于术前禁食6 h，进入手术室前10 min静脉注射1～2 mg/kg氯胺酮。待进入手术室后均严格监测其心率等；然后静脉注射依托咪酯0.3 mg/kg＋1～5 μg/kg舒芬太尼＋0.1～0.3 mg/kg顺阿曲库铵实施麻醉诱导，并进行气管插管。采用Stocker SCⅢ体外循环机（Stockert lnstrument公司，德国）。

对照组采用与甲乙两组等容量的0.9%的氯化钠注射液；甲组采用0.8万U/kg乌司他丁，使用0.9%的氯化钠注射液稀释至20 mL，预充液中加入0.4万U/kg，待主动脉开放后再加入0.4万U/kg至体外循环机中；乙组采用1.2万U/kg乌司他丁，使用0.9%氯化钠注射液稀释至20 mL，预充液中加入0.6万U/kg，待主动脉开放后再加入0.6万U/kg至体外循环机中。

1.3 观察指标

分别于麻醉诱导后切皮前（T1）、停止体外循环后1 h（T2）、4 h（T3）及24 h（T4）时抽取其静脉血液以检测血浆肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6、IL-10及细胞间黏附分子（sICAM）-1浓度；离心处理，转速3000 r/min，时间10 min，然后取上层血浆，并放置于－20℃环境中保存待测，采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测各项炎症因子[3]；同时记录T1、T2、T3、T4时动脉血气、呼吸功能等指标，并计算肺动态顺应性（Cd）、呼吸指数（RI）、氧合指数（OI）及肺静态顺应性（Cs）[4]。

1.4 统计学方法

本研究采用SPSS 17.0软件对数据进行分析，计量资料采用t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组不同时点各项炎症因子浓度变化情况比较

三组患者于T1时的各项炎症因子浓度比较，不存在显著差异（P＞0.05）；甲乙两组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较对照组明显下降（P＜0.05）；甲乙两组于T2、T3时IL-10浓度较对照组明显升高（P＜0.05）。乙组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较甲组低，而IL-10浓度较甲组高（P＜0.05）。见表1。

2.2 三组不同时间点各项呼吸功能指标变化情况比较

三组患者于T1时的各项呼吸功能指标比较（P＞0.05）；甲乙两组于T3、T4时OI和Cs及Cd较对照组明显增大，RI值明显减少（P＜0.05）；乙组于T3、T4时OI值较甲组增加且RI值较乙组减少（P＜0.05）；乙组于T2、T3时Cs及Cd值较甲组明显增加（P＜0.05）。见表2。

表1 三组不同时点各项炎症因子浓度变化情况比较 （±s，n＝30）

表1 三组不同时点各项炎症因子浓度变化情况比较 （±s，n＝30）

注：与对照组同时点比较，①P＜0.05；乙组与甲组同时点比较，②P＜0.05

分组 炎症因子指标 T1 T2 T3 T4对照组 TNF-α（pg/mL） 30.42±8.98 69.89±8.98 71.45±21.99 58.17±15.12 IL-6（pg/mL） 33.10±8.69 223.69±58.63 200.23±60.11 218.64±70.11 IL-10（pg/mL） 30.28±7.62 34.45±9.62 41.96±9.47 32.39±6.51 S ICAM-1 270.41±42.58 325.63±57.86 371.12±78.79 389.75±72.69甲组 TNF-α（pg/mL） 30.37±9.02 49.61±13.45①57.11±11.25①43.29±6.87①IL-6（pg/mL） 32.79±8.71 203.87±32.61①165.86±32.76①177.15±16.25①IL-10（pg/mL） 30.39±7.59 44.36±12.58①61.52±9.62①35.71±7.39①S ICAM-1 268.99±43.22 285.12±36.12①323.86±60.47①351.21±32.68①乙组 TNF-α（pg/mL） 31.02±8.79 39.71±11.05①②44.87±8.96①②33.15±6.74①②IL-6（pg/mL） 31.98±9.23 169.74±30.22①②130.98±28.29①②147.11±21.47①②IL-10（pg/mL） 31.01±7.51 55.48±13.19①②70.98±13.36①②43.17±9.89①②S ICAM-1（ng/mL） 269.74±42.68 269.84±61.23①②279.98±50.46①②310.24±39.55①②

表2 三组不同时点各项呼吸功能指标变化情况比较 （±s，n＝30）

表2 三组不同时点各项呼吸功能指标变化情况比较 （±s，n＝30）

注：与对照组同时点比较，①P＜0.05；乙组与甲组同时点比较，②P＜0.05

分组 炎症因子指标 T1 T2 T3 T4对照组 OI（mmHg） 392.98±32.71 263.51±47.69 239.68±28.52 251.21±35.91 RI 0.37±0.12 1.69±0.41 1.51±0.32 1.15±0.36 Cs（mL/cmH2O） 45.69±6.88 36.42±5.01 40.92±4.52 －Cd（mL/cmH2O） 35.89±4.30 27.96±3.39 31.78±3.86 －甲组 OI（mmHg） 393.11±32.69 276.96±62.45 272.61±36.98①277.11±30.27①RI 0.35±0.10 1.29±0.28①1.20±0.28①0.98±0.27①Cs（mL/cmH2O） 45.72±6.92 39.98±4.25①43.79±3.45①－Cd（mL/cmH2O） 36.02±4.18 30.96±3.65①32.86±3.26①－乙组 OI（mmHg） 393.51±33.15 312.69±57.69 311.15±46.68①②311.75±22.58①②RI 0.38±0.12 1.11±0.40①②0.87±0.30①②0.81±0.23①②Cs（mL/cmH2O） 46.11±6.72 43.75±3.86①②46.72±2.92①②－Cd（mL/cmH2O） 35.98±4.18 33.95±2.56①②35.99±3.63①②－

3 讨论

临床应用体外循环手术主要是用于直视下实施心内手术的技术，该技术不但可为医生提供清晰视野，同时还可较好地维持患者术中循环及呼吸功能[5-8]。近年来，随着临床对体外循环技术不断深入研究，使该项技术得到极大发展与完善，使心内手术患者死亡率明显下降。尽管该技术具有较多优势及可靠疗效，但该技术仍存在术后肺通气及换气功能下降，甚至可能会影响患者预后，因此加强对肺损伤机制的研究与预防显得十分关键[9]。目前临床对体外循环所致肺损伤机制尚未完全清楚，较多学者认为与人体全身炎症反应有关。炎症反应所激活的多种炎症细胞等对患者肺脏器造成直接或间接性损伤[10]。

本研究结果显示，三组患者于T1时的各项炎症因子浓度及呼吸功能指标比较（P＞0.05）；甲乙两组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较对照组明显下降，而OI和Cs及Cd明显增大，RI值明显减少（P＜0.05）；甲乙两组于T2、T3时IL-10浓度较对照组明显升高。乙组于T3、T4时TNF-α、IL-6及sICAM-1浓度较甲组低，而IL-10浓度较甲组高，OI值较甲组增加且RI值较甲组减少（P＜0.05）；乙组于T2、T3时Cs及Cd值较甲组明显增加（P＜0.05）。本研究中所检测的炎症因子指标IL-6为急性期反应的标识因子，其可参与体外循环炎性反应，同时也可反映人体急性炎症反应严重程度；TNF-α为炎性反应中最早且最为重要的致炎细胞因子；IL-10为人体内抗炎性白细胞介素，可抑制多种炎症介质的合成。体外循环中人体各细胞可产生大量炎性细胞因子，同时上调细胞黏附分子的表达及分泌，最终致炎症反应而致患者肺功能损伤[11]。本研究结果说明体外循环术后患者均发生炎症反应，同时提示炎性反应的发生及机体应对炎性反应而产生的抗炎性反应。乌司他丁可明显抑制促炎介质的释放，上调抗炎介质的释放，最终起到促炎介质及抗炎介质平衡的效果，同时通过下调体外循环期间的急性期反应，降低人体因体外循环所致炎症反应，减轻患者肺缺血再灌注损伤[12]。同时研究结果也表明乌司他丁1.2万U/kg剂量可纠正肺的通气/血流比值失调，改善肺血管微循环，减轻肺组织的水肿，减轻肺损伤，从而改善患者呼吸功能。

综上所述，应用1.2万U/kg剂量乌司他丁可对体外循环术后肺功能具有一定保护作用，同时可降低炎症因子水平，从而减轻患者炎症反应，改善其肺功能。

[1] 于文波,黄明君,许华山,等.磷酸肌酸钠联合乌司他丁在体外循环瓣膜置换术中的心肌保护作用[J].重庆医学,2015,44(9):1259-1261.

[2] 曾庆玲,唐培佳,徐月秀,等.乌司他丁在婴幼儿体外循环时的抗炎和肺功能的保护作用[J].中国循环杂志,2014,29(10):819-822.

[3] 施贤清,王宇辉,李建权,等.不同剂量乌司他丁对体外循环术后肺保护的临床研究[J].四川大学学报(医学版),2013,44(5):752-755.

[4] 肖颖琨,李天远,曾庆诗,等.乌司他丁对单肺通气和体外循环下行胸腔镜心脏手术患者肺功能的影响[J].广东医学,2015,36(6):949-952.

[5] 谢云霞,郭晓光,李胜云,等.前列地尔联合乌司他丁对非体外循环下心脏搭桥术中鱼精蛋白诱发肺损伤的影响[J].中华实验外科杂志,2015,32(3):632-635.

[6] 王小康,徐平,郭志勇.不同剂量乌司他丁对心脏双瓣膜置换术患者血清S100β蛋白水平、认知功能的影响及意义[J].山东医药,2013,53(47):43-45.

[7] 刘延芹,包文娟,蒋玉娜,等.氨甲环酸、乌司他丁对体外循环手术法洛四联症患儿凝血功能的保护作用[J].山东医药,2015,55(39):48-49.

[8] 廖希,谢平.乌司他丁预处理对体外循环下心脏瓣膜置换术患者脑损伤的影响[J].南昌大学学报(医学版),2014,54(11):56-59,90.

[9] 孟保英,王元祥,潘晓兰,等.乌司他丁自体血冷心脏停搏液对体外循环未成熟心肌保护作用的研究[J].中国体外循环杂志,2013,11(4):235-237.

[10] 尹彦玲.围麻醉期乌司他丁对体外循环下行心脏手术患者全身及脑部炎性反应的影响及其脑保护作用[J].中国煤炭工业医学杂志,2015,18(2):259-262.

[11] 雷波,曹兴华,刘勇,等.不同剂量乌司他丁对非体外循环冠状动脉旁路移植术患者心肌保护作用[J].新疆医学,2013,43(1):42-45.

[12] 武焱旻,王立伟,王建华,等.乌司他丁肺灌注对体外循环下室间隔缺损体外修补术患者肺功能的影响[J].实用心脑肺血管病杂志,2013,21(12):23-24.

本文编辑：鲁守琴

Protective Effect of Ulinastatin at Varioius Dosages after Cardiopulmonary Bypass on Lung Function

Wei Xin-hua
(Department of Cardiac Surgery, The Third Affliated Hospital of Zhengzhou University, Henan Zhengzhou 450052, China)

Objective：To investigate the protective effects of ulinastatin at various dosages after cardiopulmonary bypass on lung function. Methods：A total of 90 patients undergoing ventricular septal defect repair in The Third Affiliated Hospital of Zhengzhou University from February 2010 to December 2014 were randomly divided into control group, group A and group B, 30 for each. The patients in groups A and B were treated with ulinastatin at dosages of 8 000 and 12 000 U / kg respectively, while those in control group with an equal volume of 0.9% sodium chloride injection. Venous blood samples were collected before skin incision after anesthesia (T1) as well as 1 h (T2), 4 h (T3) and 24 h (T4) after withdrawal of CPB, and determined for the concentrations of plasma tumor necrosis factor (TNF) -α, interleukin(IL) -6, IL-10 and intercellular adhesion molecule (sICAM)-1, meanwhile, the arterial blood gas, respiratory function and other indicators at various time points were recorded, and the dynamic lung compliance (Cd), respiratory index (RI), oxygenation index (OI) and static lung compliance (Cs) were calculated. Results：The concentrations of inflammatory cytokines and respiratory function parameters of patients in three groups at time point T1 showed no signifcant difference (P＞0.05). The TNF-α, IL-6 and sICAM-1 concentrations in groups A and B at time points T3 and T4 decreased signifcantly as compared with those in control group, while the OI, Cs and Cd increased signifcantly, and the RI value decreased signifcantly(P＜0.05). The IL-10 concentrationin groups A and B at time points T2 and T3 were signifcantly higher than those in control group. The TNF-α, IL-6 and sICAM 1 concentrations in group B at time points T3 and T4 were lower, while the IL-10 concentration was higher, than those in group A, while OI increased and RI value decreased (P＜0.05). The Cs and Cd values in group B at time points T2 and T3 increased significantly as compared with those in group A (P＜0.05). Conclusion：Infammatory reactions occurred in all the patients during cardiopulmonary bypass. However, ulinastatin at various dosages inhibited the infammatory cytokines signifcantly, which relieved the lesion of lung function, improved the lung function after surgery. The ulinastatin at higher dosagses showed more satisfactory protective effect.

Ulinastatin (UTI); Cardiopulmonary Bypass; Lung Function; Infammatory Factors

R965

A

10.3969/j.issn.2096-3327.2017.07.010

2017 - 05 - 15

尉新华，男，硕士，主治医师。研究方向：先天性心脏病外科治疗。E-mail：smxwxh@126.com