乌司他丁预防心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者ARDS的效果及其对炎症因子水平及HNE/PI3平衡的影响

2022-12-02张静陈英蔡庆慧孙瑞雪

中国医学工程 2022年11期

张静，陈英，蔡庆慧，孙瑞雪

（郑州市第七人民医院CSICU，河南郑州 450000）

心脏瓣膜疾病是心脏瓣膜具有解剖或者功能异常引发的心脏功能损伤，是临床上最为常见的心脏疾病，当前相关疾病治疗方案是外科实行心脏瓣膜置换术，但在实施过程中需要建立体外循环，因手术对患者本身以及体外循环具有一定程度的影响，促使肺部、气道、胸壁、膈肌等部位受到损害，再加上心脏手术时间相对较长，侵袭性操作较多，增大了患者术后感染的风险，其中大多是以肺部感染为主，感染率约在3.0%～14.6%［1］。且心脏瓣膜疾病患者常出现心肺功能不佳症状，术后需要长期的呼吸机辅助治疗，促使心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者成为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的高发人群。乌司他丁是一种中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂，在临床上广泛用于脓毒症、急性胰腺炎和ARDS 等疾病救治中，其通过对小分子蛋白酶活性抑制，可有效抑制重症肺部感染扩散和疾病的进展［2］。鉴于此，本文旨在观察乌司他丁预防心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者ARDS 的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取郑州市第七人民医院2020 年6 月至2021年11 月期间109 例心脏瓣膜置换术后出现重度肺感染并存在ARDS 风险的患者作为研究对象，根据随机数字表法分为对照组和观察组。对照组54例，男30 例，女24 例；平均年龄（64.03±4.21）岁；平均心脏瓣膜病程（6.01±1.25）年。观察组55 例，男32 例，女23 例；平均年龄（64.58±4.25）岁；平均心脏瓣膜病程（6.50±1.30）年。纳入标准：所有患者均确诊为心脏瓣膜疾病［3］，肺组织有浸润性病变，患者及家属知情并签订知情同意书。排除标准：伴有感染性心内膜炎，近期服用免疫抑制剂或消炎药物，对本研究药物过敏者。两组患者一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

对照组给予常规治疗，瓣膜置换术结束后首先用肝素保护心肌，再用乳酸林格氏液、5%碳酸氢钠、万汶注射液和20%甘露醇注射液进行开放循环，常规用扩血管药物、正性肌力药物减轻后负荷程度，同时给予鱼精蛋白、多巴胺等维持机体循环稳态，常规抗感染、补液、利尿治疗。

观察组在此基础上增加乌司他丁治疗，乌司他丁（广沃普性化医药股份有限公司，H20040476），分别在麻醉诱导时和手术结束前以15×104u/kg 乌司他丁溶于20 mL 生理盐水内缓慢注入PICC 管内，同时以等剂量加入至转流液内，术后4 h 再使用1 次。术后第1～5 d，以2×105u/kg剂量溶在100 mL 生理盐水内经PICC 管输注，2 次/d。两组患者均持续治疗5 d。

1.3 观察指标

①ARDS 发生率：观察并记录两组患者在治疗过程中发生ARDS 情况。②生理学指标：治疗前后观察床边监护仪记录体温、平均动脉压、氧合指数（PaO2/FiO2），抽取患者静脉血，采用全自动血细胞分析仪检测白细胞计数。③炎症细胞因子水平：治疗前后抽取患者空腹静脉血3 mL，分离血清，采用化学发光法检测血清超敏C 反应蛋白（hs-CRP）、基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、丙二醛（MDA）、肺表面活性蛋白A（SP-A）水平。④中性粒细胞弹性蛋白酶与中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂的比值（HNE/PI3）平衡：治疗后1 d、3 d、5 d 采取患者空腹外周血，采用胶乳免疫比浊法检测HNE/PI3。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0 统计软件分析数据。计数资料以百分率（%）表示，用χ2检验；计量资料以均数±标准差（）表示，用t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后生理学指标比较

治疗后两组体温、平均动脉压比较差异无统计学意义（P>0.05），治疗后观察组白细胞计数、PaO2/FiO2高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 两组患者治疗前后生理学指标比较（）

注：1 mmHg=0.133 kPa。†与治疗前比较，P<0.05。

2.2 两组患者治疗前后炎症细胞因子水平比较

治疗后观察组hs-CRP、MMP-9、MDA、SP-A均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组患者治疗前后炎症细胞因子水平比较（）

注：†与治疗前比较，P<0.05。

2.3 两组患者HNE/PI3 平衡比较

治疗后1 d 两组HNE/PI3 值差异无统计学意义（P>0.05）；治疗后3 d、5 d HNE/PI3 值均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

表3 两组患者HNE/PI3 平衡比较（）

2.4 两组患者ARDS 发生率比较

对照组发生ARDS 15 例，发生率为27.78%；观察组发生ARDS 6 例，发生率为10.91%；两组比较差异有统计学意义（χ2=4.576,P=0.032）。

3 讨论

在体外循环下进行心脏瓣膜置换术会存在多器官缺血再灌注损伤现象，血液在非内皮管道内流动时会造成血液有形细胞破坏和补体激活，继而造成炎症介质活化，基底膜上皮细胞以及肺内皮通透性增加；而部分心脏瓣膜患者本身存在着肺动脉器质性病变，术后可能会造成肺动脉压力升高或肺高压危象，促使术后低心排、右心功能不全等症状发生，延长呼吸机使用时长，增大肺部感染风险［4］。在实施心脏瓣膜置换术后患者需要长时间服用免疫抑制剂，极易造成机体免疫力和抵抗力降低，造成真菌、细菌、病毒等病原体多种感染，其中肺部感染发生率显著高于正常人群。心脏瓣膜置换术后肺部感染早期症状不明显，造成临床误诊率较高，肺部感染一旦发生进展迅速，发展至一定阶段易诱发ARDS，治疗难度更大，甚至威胁患者生命安全［5］。因此，临床上积极寻求合理有效的治疗措施对改善心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者血氧饱和度，降低ARDS 发生率具有重要意义。

针对心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者实施常规治疗，术后通过给予患者肝素、扩血管药物、正性肌力药物等治疗，作为一种由肝素裂解而成的多聚体分子片段，容易被患者机体多吸收，且具有长时间的半衰期，可促进组织纤溶酶原因子大量释放，抑制纤维蛋白原转换为纤维蛋白，阻滞血小板的聚集和黏附，继而发挥抗血栓、促进血液循环的作用，有效改善患者心功能［6］。同时该药物还可直接作用在肺泡以及周围血管内，可对肺泡壁脂蛋白酶加以激活促使黏液分泌物得以水解，减低痰液黏稠度和气道内分泌物，促使痰液排出，继而降低气道炎症；其通过肺部毛细血管吸收至血液内，可缓解心脏瓣膜置换术后血液高凝状态，降低肺部微血栓的生成，促进肺部血液微循环，提高肺泡气体交换能力，继而改善肺部感染症状。同时给予鱼精蛋白、多巴胺、抗感染、补液、利尿等药物治疗，可对心肌β 受体激活，改善心肌代谢能力，增强心肌收缩能力，促进心肌细胞的修复，还可将血液黏度降低，增强红细胞变形能力，促使心肺功能得以改善［7］。对照组采用常规药物治疗可改善患者心肺功能，但对预防ARDS 效果欠佳。

本研究显示，治疗后观察组hs-CRP、MMP-9、MDA、SP-A、白细胞计数水平均优于对照组，提示经乌司他丁联合常规治疗可有效降低机体炎症反应，改善生理指标。乌司他丁是从男性新鲜尿液中所分离纯化得来的酸性糖蛋白，属于一种广谱酶抑制剂，在疾病或者创伤状态下其释放至血液内的大量水解酶可发挥显著的抑制作用，减轻水解酶对正常器官、正常组织的伤害，消除炎症因子，缓解炎症反应；还可对中性粒细胞过度激活、炎症介质释放、清除氧自由基等加以抑制，继而降低炎症损伤程度。当前临床上常将乌司他丁用在体外循环中来改善心脏缺血再灌注损伤和保护心肌细胞，其通过减低循环阶段血栓烷素（TX）B2 的分泌量，可有效维持血小板平稳正常聚集功能和内皮细胞的完整性，促使血管舒缓素大量分泌并激活凝血过程，有效维护术后凝血正常功能，促进患者心功能恢复；同时其通过扩张血管促进肺部组织微循环代谢，有效抑制炎症因子的大量释放，有助于改善肺组织过度氧化而有效发挥保护肺功能作用［8］。本结果显示，治疗后观察组PaO2/FiO2、HNE/PI3 值优于对照组，ARDS发生率低于对照组，提示经乌司他丁联合常规治疗可有效预防ARDS 症状发生。ARDS 最为显著的病理表现是以嗜中性粒细胞为主要炎性细胞对肺部的浸润，并大量分泌中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE），而肺部上皮细胞分泌HNE 抑制剂不足，极易造成肺实质受损，通透性升高，血氧交换能力障碍。乌司他丁分子具有与细胞膜受体结合、识别的位点，再加上第10 位丝氨酸上所带负电荷的硫酸软骨素糖链，可使其充分表现出溶酶体膜和稳定细胞膜的生理功能；除此之外乌司他丁可有效阻滞再灌注或缺血时钙超载所造成的磷脂酶激活途径，继而保护细胞膜，抑制内皮细胞黏附分子的过度表达，改善白细胞嵌入所有大的血管通透性升高、毛细血管堵塞等病理性变化，继而减低水解酶对肺部组织的损害，有效改善患者代谢异常、体液循环以及血氧饱和度；乌司他丁通过抑制内源性休克因子，可调节HNE/PI3 的平衡，逆转炎症风暴，抵抗HNE 对肺部感染逐渐向组织纤维化发展，继而有效改善肺功能生理指标，降低ARDS 的发生风险［9-10］。本研究尚存不足之处，样本纳入量较少，病例纳入区域较为局限，未对患者远期疗效和日后生活质量加以分析，后续应扩大样本量、延长随访时间、多中心进一步研究，为临床提供良好指导意见。

综上所述，乌司他丁通过抑制中性粒细胞过度激活和内皮细胞黏附分子表达对心脏瓣膜置换术后重度肺感染患者治疗，可有效改善生理指标和HNE/PI3 平衡状态，降低炎症因子水平，预防ARDS 的发生。