黄培龙 刘琳琳 陈宇 许笑彬 吕浩

右美托咪啶对行膝关节置换术的患者肺保护作用的研究

黄培龙 刘琳琳 陈宇 许笑彬 吕浩

目的 探讨右美托咪定对膝关节置换术患者的肺保护作用及相关机制。方法 选择择期行单膝关节置换术患者40例，随机分为两组：右美托咪定组(D组)和对照组(C组)，每组各20例。D组麻醉诱导后采用右美托咪定0.7 μg/(kg·min)维持麻醉，C组泵入等量的生理盐水，两组均采用同样药物进行静吸复合麻醉。分别于麻醉诱导后5 min(T0)、手术开始时(T1)、骨水泥置入后5 min(T2)、手术结束即刻(T3)、手术拔管后15 min(T4)五个时间点采集两组患者动脉血及外周静脉血，进行动脉血气分析及测定静脉血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10水平；记录各时间点患者的潮气量(VT)、气道压的最大值(Pmax)和最小值(Pmin)，计算肺泡氧合指数(OI)和肺顺应性(CL)。结果 T2～T4时刻，D组TNF-α、IL-6和IL-8水平均明显低于C组(P＜0.05)，而IL-10明显高于C组(P＜0.05)；两组患者肺泡氧合指数(OI)T2～T4时刻较T0时增高(P＜0.05)，D组明显高于C组(P＜0.05)。T2～T4时两组肺顺应性(CL)低于T0时点，且D组明显高于C组(P＜0.05)。结论 右美托咪啶能抑制炎症因子TNF-α、IL-6、IL-8的表达，并能促进抗炎因子IL-10的释放，提高患者的肺顺应性，减轻膝关节置换手术给患者造成的肺损伤，具有肺保护作用。

右美托咪啶；膝关节置换术；肺栓塞；肺保护

肺功能损伤是膝关节置换手术围手术期最易发生的并发症之一。根据文献报道[1-2]，膝关节置换术后肺损伤发生概率在25%～42%，主要与操作者技术相关，但其中发生致死性肺栓塞的概率仅为0.05%，其他微小的肺栓塞主要表现为低氧血症及肺炎症反应。因此，对于膝关节置换术患者手术中的肺保护十分重要。目前国内外的研究表明[3]，右美托咪啶对于急性肺损伤具有良好的肺保护作用，但对于膝关节置换手术围术期肺保护尚缺乏研究。本文旨在研究右美托咪定对膝关节置换术患者的肺保护作用及机关机制。

1 对象与方法

本研究已经海军总医院医学伦理委员会批准，患者或家属均签署知情同意书。

1.1 对象 随机选择2014-06—2016-06在我院全麻下行膝关节置换手术患者40例，其中男23例，女17例。ASA分级Ⅰ～Ⅱ级，年龄54～79岁，平均年龄为72.6岁，排除有严重的心血管疾病、呼吸系统疾病、肝肾功能障碍者，有糖尿病及免疫疾病史者。采用随机数字表法将所有患者分为两组(D组和C组），每组各20人。D组患者平均年龄为(71.5±11.9)岁，平均体质量为(62.1±3.2)kg，平均身高为(169.0±5.2)cm，平均手术时间为(132.3±9.2)min；C组患者平均年龄为(74.9±9.7)岁，平均体质量为(63.0±5.1)kg，平均身高为(167.6±5.8)cm，平均手术时间为(138.3±7.4)min。两组患者在年龄、性别构成比、体质量、身高、ASA分级、手术时间等方面差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 麻醉前准备 入室后开放外周静脉，按4 mL/(kg·min)的速率于外周静脉通路输注复方氯化钠溶液。入室后常规监测心电图、心率、血压、脉搏氧饱和度、呼吸末二氧化碳分压及BIS值。

1.2.2 麻醉诱导 给予咪唑安定0.05 mg/kg，依托咪酯0.2 mg/kg，芬太尼3 μg/kg，爱可松0.6 mg/kg，静脉快速诱导行气管内插管，容量控制模式。呼吸参数：潮气量8 mL/kg，呼吸频率10～14次/min，维持呼气末二氧化碳分压在35～40 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)，氧流量设定为1 L/min。

1.2.3 麻醉维持 D组麻醉诱导后采用右美托咪定0.7 μg/(kg·h)维持麻醉，C组泵入等量的生理盐水。其余维持药物两组相同，即吸入1%七氟醚，微量输注泵持续静脉输注异丙酚50～100 μg/(kg·min)，瑞芬太尼0.1～0.2 μg/(kg·min)维持麻醉。输注速度根据BIS监测值进行调控，维持BIS值在40～60。

1.3 观察指标 两组分别于麻醉诱导后5 min(T0)、手术开始(T1)、骨水泥置入后5 min(T2)、手术结束(T3)、手术拔管后15 min(T4)5个时间点采集患者外周静脉血，进行动脉血气分析及测定静脉血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10水平；记录各时间点患者的潮气量(VT)、气道压的最大值(Pmax)和最小值(Pmin)，计算肺泡氧合指数(oxygenation index，OI)和肺顺应性(lung compliance，CL)。氧合指数(OI)和肺顺 应 性 (CL)计 算 方 法 为 ：PaO2＝[(Pb-PH2O)×FiO2-PaO2-PaCO2]/PaO2，P(A-aDO2)为肺泡-动脉血氧分压差，Pb为大气压，标准状态下为760 mmHg，P为室温下饱和水蒸气压，标准状态下为47 mmHg；OI＝PaO2/FiO2；CL＝VT/(Pmax－Pmin)。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学软件分析数据，计量资料以(±s)表示，组内、组间比较采用独立样本的t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

与T0时刻相比较，T2～T4时刻，两组患者TNF-α、IL-6、IL-8均升高(P＜0.05)，而IL-10水平均 低 于T0时 刻 ；组 间 比 较 ，T2～T4时 刻 ，D组TNF-α、IL-6和IL-8水平均明显低于C组(P＜0.05)，而IL-10明显高于C组(P＜0.05)；两组患者OI值低于T0时点(P＜0.05)，且D组明显高于C组(P＜0.05)；T2～T4时两组CL值低于T0时点，且D组明显高于C组(P＜0.05，表1)。

表1 两组患者不同时点TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、OI和CL的比较(±s)

表1 两组患者不同时点TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、OI和CL的比较(±s)

注：与和T1时刻比较，*P＜0.05；与C组比较，#P＜0.05

指标 组别 T0 T1 T2 T3 T4TNF-α(μg/L) D组 13.3±1.9 14.0±2.2 29.2±4.5*# 30.9±3.3*# 40.1±3.7*#C组 12.7±1.4 13.9±3.1 35.7±8.2* 47.2±7.6* 48.8±6.9*IL-6(μg/L) D组 14.1±2.2 17.5±4.5 36.7±9.7*# 42.9±10.3*# 45.6±9.4*#C组 15.3±3.1 16.2±4.0 52.2±8.4* 59.9±11.2* 58.6±12.1*IL-8(μg/L) D组 15.9±4.3 20.1±3.9 42.5±10.1*# 56.2±9.1*# 55.4±10.1*#C组 16.5±4.9 19.6±6.6 82.8±14.3* 99.2±13.9* 97.8±9.1*IL-10(μg/L) D组 27.8±3.3 22.5±5.4 19.6±2.2*# 18.5±3.9*# 15.6±2.0*#C组 25.9±3.4 21.7±3.7 14.1±3.3* 11.7±2.1* 10.2±2.9*OI(mmHg) D组 459.6±22.1 446.7±23.4 432.5±28.1# 457.6±15.9# 432.2±23.1#C组 453.7±18.9 439.8±30.1 405.1±13.2* 398.7±12.9* 399.5±20.1*CL(mL/cmH2O) D组 11.9±1.7 10.2±3.3 10.7±3.9# 9.7±2.7# 9.5±2.1#C组 11.2±2.2 10.3±2.2 6.8±2.7* 5.5±3.2* 5.9±3.3*

3 讨论

膝关节置换术术后患者易并发肺功能损伤，严重的时候可并发肺栓塞造成患者死亡。其原因可能是术中操作造成下肢扭动，加之长时间使用止血带导致血液停滞，再加上手术刺激导致血管内皮损伤，使得下肢血栓栓子脱落的概率大大增加。此外，对肺损伤的肺组织进行HE染色发现，肺小血管中可见脂肪栓塞和白细胞栓子。由于骨髓腔内存在大量脂肪组织，在膝关节置换术中的各种操作，不可避免地使脂肪组织在插入髓内定位杆瞬间被挤入静脉血，产生脂肪栓子。由于止血带作用，小栓子在术中被局限于下肢，释放止血带后，短期内大量脂肪栓子由下肢静脉进入肺脏，从而产生肺功能损伤，严重的易发生脂肪栓塞危及生命[4-5]。因此，肺功能保护一直是膝关节置换围手术期研究的热点。

右美托咪定是新型的α2受体激动剂，具有镇静、镇痛等作用，因其具有清醒镇静作用、对呼吸影响较小等优势，已被广泛应用。研究发现，右美托咪定在临床围手术期对心、脑、肺具有保护作用。吴述轩等[6]通过动物实验证明右美托咪定对大鼠胸部撞击性肺损伤具有保护效应，李杰等[7]通过动物实验证明右美托咪定对肺巨噬细胞炎性损伤具有保护效应。但右美托咪啶对膝关节置换术造成的肺功能损伤是否有保护作用，目前尚缺乏相关研究。

相关文献表明[8-9]，肺损伤期间肺泡巨噬细胞及中性粒细胞数量增加，并释放大量的趋化因子和细胞因子如TNF-α、IL-6和IL-8等，加重肺组织的炎性反应，而IL-10是一种免疫调节因子，能抑制炎性细胞的激活、迁移和黏附；抑制炎症因子的合成与释放，并且能够抑制单核巨噬细胞的增殖、活化和对炎症因子的合成与分泌的抑制，被认为是一种理想的抗炎因子。根据本研究结果，D组TNF-α、IL-6和IL-8水平均明显低于C组(P＜0.05)，而IL-10明显高于C组，表明应用右美托咪啶可以明显地减少患者围手术期炎症因子的释放，并减少对抗炎因子的抑制，这便为保护肺功能提供了基础理论依据。而术中患者两组患者肺泡氧合指数(OI)及肺顺应性(CL)在T2-T4时刻D组均明显高于C组，也说明右美托咪啶对肺功能在临床实践应用中具有肺保护作用。但其具体机制尚待进一步研究，可能与右美托咪定通过抗交感神经、抑制氧化应激及炎性反应等多途径对肺损伤具有保护作用[10]。

综上所述，右美托咪啶能抑制炎症因子TNF-α、IL-6、IL-8的表达，并能促进抗炎因子IL-10的释放，提高患者的肺顺应性，减轻膝关节置换手术给患者造成的肺损伤，具有肺保护作用。

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[3]丁艺，李永录，林雅丽，等.右美托咪定联合参附注射液对单肺通气患者的肺保护作用[J].现代中西医结合杂志，2016，25(13)：1372-1374.

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[6]吴述轩，田华，叶刚，等.右美托咪定对大鼠胸部撞击性肺损伤的保护效应[J].中国急救复苏与灾害医学杂志，2011，4(3)：316-318.

[7]李杰，吴强，许学兵，等.右美托咪定对肺巨噬细胞炎性损伤的保护效应[J].广东医学，2010，16(2)：2059-2061.

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Objective To investigate the lung protective effect of Dexmedetomidine in sufferers with knee joint replacement surgery.Methods 40 sufferers undergoing time-elective single knee joint replacement surgery were studied and randomly divided into two groups：Dexmedetomidine group(Group D)and control group(Group C)，with 20 cases in each group.After anesthesia induction，Group D were given Dexmedetomidine(0.7 μg/kg·min)for anesthesia maintenance，while Group C were given equal normal saline.Both groups had intravenous inhalational anesthesia.The arterial blood and peripheral venous blood of the sufferers in both groups were collected at the five following time points：5 minutes instantly after anesthesia induction(T0)，operation beginning time(T1)，5 min after bone cement placement(T2)and time instantly after operation(T3)and 15 min after extubation(T4)，then the arterial blood gas analysis was performed，and TNF-α，IL-6，IL-8，and IL-10 of venous serum were measured.VT，Pmaxand Pminof all sufferers at each time point were recorded，then the oxygenation index(OI)of pulmonary alveoli and compliance of lung(CL)were calculated.Results At T2to T4，Group D had lower TNF-α，IL-6 and IL-8 levels(P＜0.05)and higher IL-10(P＜0.05)than Group C.Compared to T0，OI in both groups got higher at T2-T4(P＜0.05)，and OI of Group D was higher than Group C(P＜0.05).CL in both groups got lower at T2-T4than at T0，and CL of Group D was higher than Group C(P＜0.05).Conclusion Dexmedetomidine can restrain the expression of inflammatory factors of TNF-α，IL-6 and IL-8，promote the expression of anti-inflammatory factor of IL-10，and improve lung compliance of the sufferers.Dexmedetomidine can relieve lung injuries in sufferers with knee joint replacement surgery，bearing lung protective effect.

Dexmedetomidine；Knee joint replacement sugery；Pulmonary embolism；Lung protection

2017-02-16)

1005-619X(2017)05-0515-03

10.13517/j.cnki.ccm.2017.05.029

100022 北京朝阳中西医结合急诊抢救中心麻醉科(黄培龙，许笑彬)；461000 河南省许昌市妇幼保健院麻醉科(刘琳琳)；100048 海军总医院麻醉科(陈宇，吕浩)