经皮穴位电刺激对胸腔镜肺叶切除术患者围手术期炎症反应的影响

孔建强， 冯 迪， 陈原丽， 闵屹华， 汪建胜， 吕 欣

(1. 同济大学附属上海市肺科医院麻醉科，上海 200433； 2. 上海市宝山区中西医结合医院，上海 201999)

近年来，电视辅助胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery, VATS)因其创伤小、术后恢复快等优点，已成为治疗肺癌手术的主要方式，但术后患者单肺通气时肺萎陷/复张、肺内分流增加等诸多应激反应仍能造成不同程度的肺损伤，肺损伤的生化组织学标志物的增加仍不可避免[1-2]，目前术后肺部并发症发生率仍有13%[3]。相关研究显示肺内过度、失控的炎性反应是急性肺损伤及术后肺部并发症的主要机制之一[4-5]，因此预防和减轻单肺通气等相关炎性反应对VATS管理有着重要的意义。

穴位针刺能够通经络、行气血、调虚实，对机体功能紊乱有明显的调节作用。针刺麻醉因具有安全、不良反应小、生理干扰小及术后恢复快等优点常被应用于临床中。相关研究显示，穴位电针刺激具有改善和促进机体自主调节机制、增强机体免疫能力、减轻机体炎症反应的作用[6]。电针以其确切的疗效在针药复合麻醉中得到了广泛的应用。经皮穴位电刺激(transcutaneous electrical acupoint stimulation, TEAS)是一种新型的穴位针刺方法，相对手针和电针而言操作简单，无创，患者更易于接受，而在临床上，TEAS应用于VATS手术的研究较少。因此，本研究拟观察TENS对VATS肺叶切除术患者围手术期炎症反应的影响，以期为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经同济大学附属上海市肺科医院伦理委员会批准，患者及家属签署知情同意书。选择2017年4月—2017年7月在我院择期行VATS肺叶切除术患者60例。采用随机数字表法将患者随机分为两组： TEAS组和假经皮穴位电刺激组(Sham)组，每组30例；分组人员、疗效评估观察人员和统计人员不参与术中治疗，治疗医师不参与分组、评估及统计。纳入标准： ASA Ⅰ～Ⅲ级，年龄26～69岁，体质量指数(body mass index, BMI)<28kg/m2，首次接受TEAS的患者。排除标准： 术前中、重度肺功能不全患者；慢性肺炎、支气管炎及哮喘患者；低蛋白血症患者；在经穴循行经线处接受过手术或经穴局部有皮肤感染的患者；近4周内参加过其他临床试验的患者。剔除术中单肺通气时脉搏血氧饱和度低于90%、手术时间大于6h、术中输血、术中转为开胸手术以及术后数据不全的患者。最后纳入统计的患者为TEAS组25例和Sham组25例。

1.2 方法

TEAS组，患者入室手术开始前30min，穴位选取双侧合谷、内关、后溪、支沟，75%无水乙醇消毒穴位皮肤，待皮肤干燥后在相应穴位贴上电极，TEAS诱导30min。对患者开放外周静脉，再行桡动脉穿刺和右颈内静脉穿刺；全身麻醉诱导时依次静脉注射咪唑安定0.06mg/kg、舒芬太尼0.8μg/kg、丙泊酚1～2mg/kg、罗库溴铵1mg/kg，同时面罩吸纯氧，人工辅助呼吸，待肌肉松弛后在喉镜明视下插入左侧或右侧双腔气管导管，听诊双肺呼吸音，并用纤维支气管镜确定导管位置与套囊隔离良好后固定。接麻醉机行机械通气。设置潮气量(VT)为6～8mL/kg，吸呼比(I∶E)=1∶2，呼吸频率12～14次/min，FiO2=l，维持呼吸末二氧化碳分压(PETCO2)在 35～45mmHg(1mmHg=0.133kPa)。单肺通气(one lung ventilation, OLV)时以上参数不变。脑电双频指数(BIS)维持在40～65，术中麻醉按需追加罗库溴铵、舒芬太尼和丙泊酚，以输液泵恒速输注至术毕，待患者清醒后拔管。术中选用HANS-200A型韩氏穴位神经刺激仪(南京济生医疗科技有限公司)，疏密波型，频率2～100Hz，电流强度以患者能耐受为主(一般为6～12mA)。穴位电刺激维持至手术结束。

Sham组患者连接电刺激仪，但不予电刺激，全身麻醉过程同TEAS组。

1.3 观察指标

1.3.1 患者基本信息 记录患者年龄、BMI、术前肺功能指标[1s用力呼气容积(forced expiratory volume in one second, FEV1)与用力肺活量(forced vital capacity, FVC)的比值FEV1/FVC%]和手术时间。

1.3.2 炎性因子检测 分别于术前30min(T1)、OLV后1h(T2)、手术结束双肺通气(two lung ventilation, TLV)后10min(T3)和术后24h(T4)抽取颈内静脉血3mL，3000r/min，离心半径20cm，离心5～10min，留上清液，-80℃保存。采用流式BD Cytometric Bead Array(CBA)试剂盒检测炎症因子IL-6、IL-10和TNF-α浓度。

1.3.3 血流动力学监测 术中持续监测平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)、心率(heart rate, HR)及脉搏血氧饱和度(oxygen saturation, SpO2)，并分别于T1、T2、T3、T4时刻收集数据。

1.3.4 术后肺部并发症 观察术后3d内肺部影像学变化，记录术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications, PPCs)，如疑似肺部感染、肺不张、呼吸衰竭、支气管痉挛、吸入性肺炎及胸腔积液和气胸等[7]；记录术后拔除胸腔引流管时间和住院天数。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 两组患者基本资料比较

两组患者基本情况、术前肺功能及手术时间差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1，两组患者具有可比性。

表1 两组患者一般资料比较

组别n年龄/岁BMI/(kg·m-2)手术时间/min术前FEV1/FVC(%)Sham组2553±1023.1±4.0105.2±17.786.7±5.4TEAS组2556±1123.1±3.4107.9±19.681.7±6.9

2.2 两组患者各时点血清中IL-6、IL-10、TNF-α浓度比较

和T1相比，两组患者IL-6浓度在T3时均明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。在T3时： TEAS组IL-6浓度明显低于Sham组(P=0.001)，IL-10浓度低于Sham组(P=0.001)。TNF-α浓度变化差异无统计学意义，见表2。

表2 两组患者围手术期IL6、IL10及TNF-α血浆浓度比较

组别T1T2T3T4IL-6/(pg·mL-1) Sham组2.1±0.52.6±0.75.7±1.3#3.3±1.1 TEAS组2.0±0.62.5±0.63.7±1.0*2.8±0.6IL-10/(pg·mL-1) Sham组0.36±0.060.48±0.040.63±0.06#0.35±0.03 TEAS组0.39±0.020.44±0.050.47±0.04*0.31±0.04TNF-α/(pg·mL-1) Sham组0.08±0.020.11±0.040.14±0.030.10±0.02 TEAS组0.07±0.030.09±0.050.13±0.060.09±0.04

与Sham组同一时间比，*P<0.05；组内与T1比较，#P<0.05

2.3 两组患者术中血流动力学比较

T1、T2、T3和T4时刻，两组MAP、HR及SpO2变化差异均无统计学意义，见表3。

2.4 术后肺部并发症、术后拔除胸腔引流管时间和住院天数比较

两组术后住院时间及术后胸管留置时间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3d，Sham组有肺部感染2例，肺不张1例，PPCs发生率为12%，TEAS组肺部感染2例，PPCs发生率为8%；两组术后3d内PPCs发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表3 两组患者术中MAP、HR、及SpO2的比较

指标T1T2T3T4MAP/mmHg Sham组83.2±9.777.9±10.480.5±7.780.1±8.0 TEAS组86.0±8.183.8±10.786.0±9.681.1±7.7HR/(次·min-1) Sham组74.0±9.976.4±9.371.9±9.571.8±8.9 TEAS组75.3±8.781.7±15.077.1±15.974.9±14.7SpO2/% Sham组98.6±1.199.7±0.899.6±1.199.7±0.6 TEAS组97.9±1.699.7±0.699.8±0.599.8±0.6

1mmHg=0.133kPa

表4 两组患者术后情况比较

3 讨 论

传统中医理论认为合谷为大肠经原穴，大肠经是肺经的表经，而且合谷与肺经的络脉直接相通，故此穴可以宣肺理气，疏风解表，镇静止痛[8]；《灵枢·经脉》中描述，内关穴是手厥阴心包经的常用腧穴之一，具有宁心安神，理气止痛的作用。现代临床研究也发现，在围术期针刺合谷、内关等穴位具有镇痛、镇静和抑制炎性因子的表达等作用，因此，在胸科肺手术中，经皮穴位电刺激的穴位大多选取合谷、内关、后溪和支沟[9]。

与开胸手术相比，VATS手术的优势在于减少了术后漏气、心律失常和疼痛的发生率，但仍然存在一定应激及炎症反应[10]。如果术后机体内促炎-抗炎反应失衡势必引起血管内皮细胞损伤、毛细血管通透性增加及血小板黏附等一系列病理生理改变，最终导致术后肺部并发症的发生。本研究结果显示，随着手术的进行，两组患者的血清IL-6水平逐渐升高，在恢复TLV 10min后达峰值，Sham组升高更显著。该变化主要由手术对肺的操作和单肺通气时间等多方面因素导致，与其他学者研究结果一致[11]。首先，术中操作对肺组织的牵拉、挤压均可引起肺泡上皮细胞的损伤，肺泡上皮细胞通过产生的细胞因子和趋化因子来激活单核巨噬细胞，导致促炎反应的发生。其次，手术结束后萎陷肺的复张必然引起缺血再灌注损伤，这可能解释了本试验中血清IL-6水平是在恢复TLV 10min后达峰值。在临床上采用保护性通气策略，可以减少肺损伤的程度和降低PPCs的发病率，但是肺损伤生化组织学标志的增加不可避免[12]。本实验还观察到在恢复TLV 10min后，TEAS组IL-6水平比Sham组低，说明TEAS抑制了IL-6的表达。TEAS是通过一定强度、频率的电流对穴位进行刺激，从而发挥其调节机体和治疗疾病的作用。Moy等[13]在一项TEAS对下肢肢体缺血再灌注患者炎症反应影响的研究中发现，接受TEAS的患者在松开止血带6h后IL-6水平明显降低。TEAS对IL-6的作用机制，推测其可能也是通过神经抗炎通路来调节的，确切机制有待进一步研究。

血清IL-10是体内重要的抗炎因子，对炎症反应的调控及限制起着非常重要的作用。本研究发现，两组血清IL-10与IL-6的变化相同，在恢复TLV 10min后，TEAS组血清IL-10水平较Sham组显著降低，对于TEAS对IL-10是否具有作用，文献中报道并不一致，Moy等[13]发现TEAS降低了IL-6水平，但并没有影响抗炎因子IL-10的水平；另外有学者研究发现，经过LPS或生理盐水注射以后的大鼠，接受电针内关穴和足三里穴，电针预处理组血清IL-10水平明显增加[14]。对此的解释，可能是由于所选穴位不同、电刺激方式不同及实验方法不同所导致。因此，TEAS对IL-10是否有影响需要更好的设计试验。TNF-α由活化的单核巨噬细胞产生，适量的TNF-α对机体的反应是有利的。本试验中，两组TNF-α并未有明显升高。分析其原因为： (1) 胸腔镜微创手术时间短，创伤小，可能并未引起血清TNF-α的变化；(2) TNF-α在体内的半衰期短，本身易降解[15]；(3) 样本量偏小。

本研究中，两组患者术后24h血清IL-6、IL-10和TNF-α比较差异无统计学意义，可能由于VATS手术创伤小，以及设计缺陷，术后未能继续TEAS治疗。术后两组术后拔除胸腔引流管时间和住院时间没有差异。本研究未能观察到两组术后3d内PPCs发生率的差别，可能因为PPCs取决于体内促炎因子和抗炎因子的平衡，并受到多种炎性因子的复杂调节，也可能和样本量较小有关，有待进一步大样本量的研究。此外，本研究术中未能采集肺泡灌洗液进行炎性因子检测，比较肺内炎性反应的变化。本研究采用的是经皮穴位电刺激，并无像针刺或电针穴位一样的“得气感”，缺少了电针组作为比较。

综上所述，本试验研究表明围术期经皮穴位电刺激能够降低胸腔镜肺叶切除手术中血清IL-6、IL-10水平，减轻手术应激、单肺通气等引起的炎性反应，可能对胸腔镜肺叶切除术患者围手术期肺保护存在积极作用。