七氟醚对心脏瓣膜置换术患者氧化应激及肺损伤的影响研究

王海振 柯少凡 贾佳 刘洋

心脏瓣膜置换术患者术后死亡发生的主要原因是急性心肺功能损伤[1]。其中肺功能不全患者可出现血氧饱和度降低、低氧分压降低和全身缺氧等临床症状，进一步引起患者心律失常、心功能衰竭等症状[2]。导致上述症状出现的原因与患者的氧化应激反应、炎症反应等密切相关。同时，患者术后需要长期应用辅助医疗相关器材进行辅助呼吸，但介入材料的使用会在一定程度上增加患者呼吸道受损和感染的风险，导致死亡率上升[3]。因此，临床上针对心脏瓣膜置换术患者术后的氧化应激反应、炎症反应及肺损伤的相关研究具有重要的临床意义。已有临床报道结果证实：七氟醚等相关挥发性麻醉剂能够对患者的脏器产生一定的保护作用[4-6]。鉴于此，为进一步探讨七氟醚对心脏瓣膜置换术患者氧化应激及肺损伤的影响，本文选取2018年10月-2020年12月厦门大学附属第一医院心脏外科临床收治的心脏瓣膜置换术患者88例为研究对象，针对患者麻醉药用量情况进行了分组比较研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年10月-2020年12月本院心脏外科临床收治的心脏瓣膜置换术患者88例。纳入标准：（1）年龄30～65岁；（2）体重50～80 kg；（3）身高150～180 cm；（4）均符合心脏瓣膜置换术临床指征。排除标准：（1）有心脏手术史；（2）肝肾功能不全；（3）有哮喘病史；（4）相关药物过敏。其中男48例，女40例；年龄34～60岁，平均（46.35±5.16）岁；平均体重指数（23.42±3.12）kg/m2；平均左室射血分数（53.16±8.16）%；按照ASA分级，其中Ⅱ级44例，Ⅲ级44例。按随机数字表法将患者分为研究组和对照组，每组44例。研究组中男25例，女19例；年龄34～60岁，平均（46.39±5.10）岁；平均体重指数（23.49±3.18）kg/m2；平均左室射血分数（53.19±8.19）%；按照ASA分级Ⅱ级21例，Ⅲ级23例。对照组中男23例，女21例；年龄34～60岁，平均（46.31±5.19）岁；平均体重指数（23.41±3.05）kg/m2；平均左室射血分数（53.11±8.11）%；按照ASA分级Ⅱ级23例，Ⅲ级21例。两组的一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究方案经医院伦理委员会批准同意，患者或其家属均签署了知情同意书。

1.2 方法

全部患者均于手术前30 min时给予肌肉注射盐酸戊乙奎醚注射液（商品名：长托宁，生产厂家：锦州奥鸿药业有限责任公司，国药准字H20051948）1 mg/kg+盐酸吗啡注射液（生产厂家：东北制药集团沈阳第一制药有限公司，国药准字H21021995）0.2 mg/kg。然后将患者送入手术室，并对其心电图、脉搏血氧饱和度、有创桡动脉压、脑电双频指数（BIS）等实施监控。

两组均采用咪达唑仑（江苏恩华药业股份有限公司，国药准字H10980026）0.2 mg/kg+依托咪酯注射液（江苏恒瑞医药股份有限公司，国药准字H32022379）0.3 mg/kg+枸橼酸芬太尼注射液（江苏恩华药业股份有限公司，国药准字H20113508）6 μg/kg+罗库溴铵注射液（浙江仙琚制药股份有限公司，国药准字 H20123188）0.6～1.2 mg/kg进行麻醉诱导，并给予患者进行插管机械通气，将其潮气量控制在10 ml/kg，呼吸频率保持在10～14次/min。对患者右颈内进行静脉穿刺，对其中心静脉压进行检测。

对照组给予麻醉诱导30 min后，采用静脉泵入的方式对患者进行维持麻醉，采用的药物为咪达唑仑（0.1 mg/kg）和芬太尼 [6～10 μg/（kg·h）]，维持麻醉一直持续到体外循环开始。研究组于麻醉诱导30 min后给予1%的七氟醚（江苏盛迪医药有限公司，国药准字H20040771）持续吸入进行维持麻醉，在患者吸入七氟醚的同时采用静脉泵入芬太尼（6 μg/kg），麻醉维持至体外循环开始。两组在体外循环停机后，给予患者咪达唑仑（0.1 mg/kg）、芬太尼（6 μg/kg）维持麻醉，同时给予患者罗库溴铵（0.15 mg/kg）维持肌松，并采用BIS对患者的麻醉深度进行监测。患者手术结束后均送至ICU，维持机械通气。

1.3 观察指标及评价标准

对两组不同时点的炎症因子指标、血流动力学指标、氧化应激指标和血气指标进行观察和比较。（1）炎症因子指标，分别于麻醉诱导前（T0）、诱导后 10 min（T1）、复温至 36 ℃时（T2）、体外循环（CPB）停机 1 h（T3）、术毕（T4）及术后 24 h（T5）时抽取患者颈内静脉血，采用酶联免疫吸附（ELISA）法检测血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-8（IL-8）的水平。（2）血流动力学指标，分别于麻醉诱导前10 min（T0）、切皮时（T1）、劈胸骨时（T2）、CPB后 10 min（T3）、复温至 36 ℃时（T4）、CPB 停机1 h（T5）、术毕（T6）时测定患者的平均动脉压（MAP）、心率（HR）、中心静脉压（CVP）。（3）氧化应激指标，分别于麻醉诱导前（T0）、主动脉阻断即刻（T1）、主动脉开放即刻（T2）、主动脉开放后 30 min（T3）、主动脉开放后 6 h（T4）、主动脉开放后12 h（T5）时测定患者血浆超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）的水平。（4）血气指标，分别于体外循环前和体外循环后2 h测定患者的动脉氧分压（PaO2）、动脉二氧化碳分压（PaCO2）。

1.4 统计学处理

对所得数据用SPSS 25.0进行统计处理，计量资料以（±s）表示，采用t检验，计数资料以率（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组不同时点炎症因子指标比较

T2、T3、T4、T5时，两组TNF-α、IL-6和IL-8等各项炎症因子指标均高于T0时的指标水平，但研究组低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组不同时点炎症因子指标比较[pg/ml，（±s）]

表1 两组不同时点炎症因子指标比较[pg/ml，（±s）]

组别TNF-α T0 T1 T2 T3 T4 T5对照组（n=44） 18.24±7.61 22.12±8.31 45.31±14.72* 75.21±18.91* 86.71±22.15* 63.72±16.34*研究组（n=44） 19.41±7.92 21.71±7.32 37.82±11.54* 54.71±13.26* 65.34±15.45* 43.15±12.35*t值 0.727 0.246 2.656 5.888 5.249 6.662 P 值 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.01 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表1（续）

表1（续）

2.2 两组不同时点的血流动力学指标比较

T1、T2、T3、T4、T5、T6时，研究组的MAP和CVP均高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；T1、T2、T3时，研究组的HR低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。对照组 T1、T2、T3、T4、T5、T6时的MAP水平均低于T0时，差异均有统计学意义（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4、T5、T6时两组的HR均高于T0时的指标水平，差异均有统计学意义（P＜0.05）；对照组T2、T3、T4、T5、T6时 的 CVP水平均低于 T0时，研究组 T1、T2、T3、T4、T5、T6时的CVP水平均高于T0时，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组不同时点的血流动力学指标比较（±s）

表2 两组不同时点的血流动力学指标比较（±s）

组别MAP（mmHg）T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6对照组（n=44） 86.82±8.92 76.82±6.81* 74.52±8.23* 70.72±7.89* 80.54±8.51* 81.24±8.42* 78.31±7.41*研究组（n=44） 87.83±7.83 89.85±8.84 90.42±9.29 85.63±8.12 86.72±8.76 85.82±8.31 87.64±8.41 t值 0.565 7.746 8.498 8.735 3.354 2.568 5.521 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.01 ＜0.05 ＜0.001

表2（续）

表2（续）

2.3 两组不同时点的氧化应激指标比较

T1、T2、T3、T4、T5时，研究组的SOD均高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；T3时，研究组的GSH-Px高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4、T5时，研究组的 MDA均 低 于 对 照 组（P＜0.05）。T1、T2、T3、T4、T5时，两组的SOD和GSH-Px水平均低于T0时，MDA水平均高于T0时（P＜0.05），见表3。

表3 两组不同时点的氧化应激指标比较（±s）

表3 两组不同时点的氧化应激指标比较（±s）

组别SOD（IU/ml）T0 T1 T2 T3 T4 T5对照组（n=44） 95.88±11.45 76.54±11.35* 61.34±10.46* 52.31±10.25* 59.31±11.02* 73.25±11.16*研究组（n=44） 96.11±10.19 82.79±11.24* 67.59±10.52* 61.05±11.26* 69.46±11.25* 82.88±12.06*t值 0.100 2.595 2.795 3.807 4.275 3.888 P 值 ＞0.05 0.011 ＜0.01 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表3（续）

表3（续）

2.4 两组不同时点的血气指标比较

体外循环前，两组的血气指标比较，差异无统计学意义（P＞0.05），体外循环后2 h，研究组的PaO2指标高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；体外循环后2 h，对照组的PaO2指标低于体外循环前，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 两组不同时点的血气指标比较[mmHg，（±s）]

表4 两组不同时点的血气指标比较[mmHg，（±s）]

*与本组体外循环前比较，P＜0.05。

组别 PaO2 PaCO2体外循环前 体外循环后2 h 体外循环前 体外循环后2 h对照组（n=44） 109.52±12.39 96.35±11.62* 39.36±2.19 38.31±2.61研究组（n=44） 112.91±15.25 110.54±14.26 38.91±2.91 39.16±3.51 t值 1.144 5.117 0.725 1.289 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＞0.05 ＞0.05

3 讨论

对于心脏瓣膜置换术患者而言，在实施体外循环下心脏瓣膜置换手术的过程中，可能出现急性肺损伤等不良症状[7]。若一旦发生急性肺损伤不仅影响患者术后康复过程，同时也能够直接威胁患者的生命健康[8]。临床研究发现：常用的挥发性麻醉药物（如：七氟醚、异氟烷等）能够对患者的主要脏器产生较高的保护作用[9-10]。其中，对于患者肺部的保护效果也较为明显。鉴于此，本文针对七氟醚对心脏瓣膜置换术患者氧化应激及肺损伤的情况进行了深入研究。

临床经验认为：对于患者急性肺损伤的判断依据以氧合指数为主[11-13]。但当患者在给予一定强度氧吸入的前提下，从临床实践角度分析，针对PaO2指标的观测也能够掌握患者肺部功能的变化情况。本研究结果显示：体外循环前两组的血气指标比较，差异无统计学意义（P＞0.05），体外循环后2 h研究组的PaO2指标高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。体外循环后2 h，对照组的PaO2指标低于体外循环前，差异有统计学意义（P＜0.05）。这一结果提示：对照组体外循环后2 h时出现了肺损伤的情况，而给予七氟醚的研究组患者的肺功能并没有出现明显的改变。

血流动力学指标可以反映患者在麻醉状态下的稳定状态情况。本研究结果显示：研究组的相关血流动力学指标的变化幅度更小。这一结果则说明：七氟醚能够有效地稳定患者的血流动力学指标，为相关临床手术操作提供更稳定的血流动力学环境。对于心脏手术来说，手术相关操作能够刺激患者使其处于应激状态[14]。针对应激状态的表现强度，可以通过观测患者的炎症因子指标来进行判断[15]。本研究结果显示：复温至36 ℃时（T2）、体外循环（CPB）停机 1 h（T3）、术毕（T4）及术后 24 h（T5）时，两组TNF-α、IL-6和IL-8等各项炎症因子指标均高于麻醉诱导前（T0）时的指标水平，但研究组低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。这一结果提示：七氟醚能够有效抑制促炎细胞因子的释放，同时，作为促炎因子的TNF-α、IL-6和IL-8还是患者痛觉的过敏介质。这就意味着，当患者周围相关组织出现损伤时，能够诱发这些组织及患者中枢神经系统的痛觉更加敏感，从而导致疼痛感受加剧。因此，七氟醚在抑制促炎细胞因子的过程中降低了患者的痛感。

作为人体中常见的抗氧化酶SOD、GSH-Px能够有效地抵抗氧化过程，对于清除人体内过剩的氧自由基具有重要的作用和意义，而MDA是脂质过氧化代谢过程中的一种产物，能够有效地反映机体氧化应激的程度[16-17]。一般情况下，随着机体MDA含量的不断升高，机体氧化应激程度也不断加剧，相关脏器的损伤风险不断提升[18-20]。本研究结果显示：主动脉阻断即刻（T1）、主动脉开放即刻（T2）、主动脉开放后 30 min（T3）、主动脉开放后 6 h（T4）、主动脉开放后 12 h（T5）时，研究组的SOD均高于对照组，MDA均低于对照组（P＜0.05）；主动脉开放后 30 min（T3）时，研究组的GSH-Px高于对照组（P＜0.05）。这一结果提示：七氟醚能够有效地抑制氧化应激过程，对于患者脏器损伤能够发挥有效的保护作用。这一结果与国内外报道结果一致[21]。

综上所述，本研究认为，七氟醚能够有效地抑制心脏瓣膜置换术患者体内的氧化应激和炎症反应过程，保护患者的肺功能，减少肺损伤。