甲泼尼龙和地塞米松对体外循环瓣膜置换术患者肺功能影响的比较

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  【摘 要】 目的 研究比较甲泼尼龙和地塞米松对体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)下心脏瓣膜置换术患者肺功能的影响。 方法 将60例行CPB下行心脏瓣膜置换术的患者随机分为地塞米松组(A组)30例和甲泼尼龙组(B组)30例。在麻醉诱导后A组患者静注地塞米松0.5mg/kg,B组患者静注甲泼尼龙10mg/kg。在转机前(T1)、注射鱼精蛋白30min(T2)、手术结束时(T3)、术后2小时(T4)、拔除气管导管前(T5)抽取动脉血行血气分析,计算肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)、呼吸指数(RI)和氧合指数(OI),记录患者的术后带管时间、CCU监护时间及术后肺部并发症情况。结果 在T2、T3、T4、T5,B组的A-aDO2和RI均低于A组(P<0.05),B组的OI高于A组(P<0.05);B组的术后带管时间与术后肺部并发症发生率均低于A组(P< 0.05)。结论 甲泼尼龙较地塞米松对体外循环心脏瓣膜置换术患者有更好的肺功能保护作用。
  【关键词】 甲泼尼龙 地塞米松 体外循环 瓣膜置换术 肺功能
  体外循环介导的全身炎症反应是患者术后肺功能损害的一个重要原因,目前临床常在CPB前给予糖皮质激素以抑制其引起的全身性炎症反应。甲泼尼龙和地塞米松是目前常用的两种糖皮质激素,本研究通过观察两组患者不同时间点肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)、呼吸指数(RI)和氧合指数(OI)的变化情况,比较甲泼尼龙和地塞米松对体外循环下心脏瓣膜置换术患者体外循环后肺功能的影响。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  选择我院符合研究条件择期行CPB下心脏瓣膜置换术(均为单瓣置换)患者60例(患者或其家属均签署手术和麻醉知情同意书),男33例,女27例,年龄30~65岁,ASA分级Ⅱ~Ⅲ级,心功能Ⅱ~Ⅲ级,术前均无肺部感染、胸腔积液、肺不张、气胸等肺部疾病。其中二尖瓣置换术41例,主动脉置换术19例。将患者随机法分为地塞米松组(A组)和甲泼尼龙组(B组),每组30例。两组患者性别、年龄、体重、手术方式、手术时间等方面差异均无统计学意义(P>0.05)。
  1.2 研究方法
  (1)麻醉方法。两组患者均采用静吸复合麻醉。术前常规禁饮食,麻醉前用药为哌替啶1 mg/kg、东莨菪碱0.01 mg/kg。 麻醉诱导时静注依托咪酯0.2~0.3mg/kg、咪达唑仑0.1~0.2 mg/kg、维库溴铵0.1~ 0.15 mg/kg、芬太尼10 ug/kg,然后行气管插管,Datex—Ohmeda Aestiva/5麻醉機行控制呼吸,调节呼吸频率1O~12次/分、潮气量8~10 ml/kg。麻醉维持用咪达唑仑(0.1mg/kg/h)、维库溴铵(0.1mg/kg/h)和芬太尼(2μg/kg/h)微泵静脉注入,间断吸入七氟醚。术中常规监测心电图、血氧饱和度、有创动脉压、中心静脉压、鼻咽温及肛温、血气分析。用Dideco膜式氧合器,Terumo-Sarns体外循环机平流灌注。以转流期红细胞压积(HCT)维持在0.21~0.24、选用羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液和乳酸林格氏液行机器预充,必要时加入血浆和浓缩红细胞。血液肝素化维持活化凝血时间(ACT)> 480 S,采用低温含血停跳心肌保护方法,心内手术时鼻咽温维持28~32℃,灌注流量2.0~2.8 L/(min·m2 )。CPB结束后以鱼精蛋白1:1.5中和肝素,使ACT恢复至正常。 (2)给药方法:在麻醉诱导后,A组和B组患者分别从中心静脉各静注地塞米松0.5mg/kg(广东三才石岐制药有限公司,国药准字H44025148)和甲泼尼龙10mg/kg(Pfizer Manufacturing Belgium Bv,进口药品注册证号H20080285)。
  1.3 观察指标和检测方法
  均在转机前(T1)、注射鱼精蛋白30min(T2)、手术结束时(T3)、术后2小时(T4)、拔管前(T5)抽取桡动脉血行血气分析,记录动脉血二氧化碳分压(PaCO2)和动脉血氧分压(PaO2)值,并记录各时间点的吸入氧浓度(FiO2),用公式计算:A-aDO2=[FiO2×(Pb-PH2O)-PaCO2×1/R) ]-PaO2, Pb为大气压(760mmHg),PH2O为室温下水蒸气压(47mmHg),R为呼吸商(0.8),各个时间点的FiO2为 T1~2:60%,T3~5:45%。;RI= A-aDO2 /PaO2;OI=PaO2/FiO2。术后随访记录患者的术后带管时间、CCU监护时间、术后有无肺部并发症等。
  1.4 统计学方法
  采用SPSSl9.0软件进行统计学处理。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用成组t检验,组内比较采用重复测量设计的方差分析;计数资料采用χ2检验。以α=0.05为检验水平,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 两组患者年龄、体重、性别构成、手术方式、体外循环时间、主动脉阻断时间和手术时间等差异无统计学意义(P>0.05),见表1。均顺利完成手术,无二次开胸或术后死亡。
  2.2 与T1比较,各组内在T2~5各时点的A-aDO2(F=84.582,P=0.000)、RI(F=171.956,P=0.000)均有升高(P<0.01),而OI(F=347.549,P=0.000)有所下降(P<0.01),见表2。
  2.3 在T 1时点,两组的A-aDO2(F=2.013, P=0.161)、RI(F=2.112, P=0.152)、OI (F=1.470, P=0.230)的差异无统计学意义(P>O.05)。在T2~5时点,B组的A-aDO2(F=11.513, P=0.001;F=12.318, P=0.001;F=18.139, P=0.000;F=6.665, P=0.012)和RI(F=9.349, P=0.003;F=13.122, P=0.001;F=16.061, P=0.000;F=6.691, P=0.011)均低于A组,而OI (F=10.793, P=0.002;F=14.393, P=0.000;F=16.078, P=0.000;F=7.327, P=0.009)高于A组。见表2。   2.4 B组术后带管时间为(9.2±1.7h),低于A组(10.3±1.3 h)(t=4.636,p=0.038,P<0.05);术后CCU监护时间B组为(20.5±1.5 h),A组为(20.6±1.3 h),两组差异无统计学意义(P>0.05);B组术后肺部并发症发生率为33.3%(10/30),低于A组的63.3%(19/30)(F=5.406,P=0.019,P<0.05),术后肺部并发症主要为肺部无菌性炎症及胸腔积液,均治愈出院。
  3 讨论
  CPB引起的全身炎症反应会对肺产生不同程度的损伤,损害肺功能,其导致的肺功能障碍已经成为患者术后死亡主要原因之一[1]。在CPB所致急性肺损伤的病理生理过程中,中性粒细胞释放的蛋白水解酶是肺泡毛细血管基底膜损伤的主要因素。低温CPB会导致基质金属蛋白酶-9(MMP-9)大量释放,使肺血管通透性升高,导致肺上皮屏障功能受损[2]。另外,在肺功能的维持上肺表面活性物质(PS)扮演着一个很关键的角色。有研究表明,CPB可通过炎性介质使肺泡上皮细胞受损而影响肺表面活性物质(PS)的合成、分泌与再吸收,并降低其活性[3]。另一方面,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)在CPB导致肺损伤的炎性过程中占有中心地位[4]。动物实验和临床研究都证实了TNF-α与肺损伤有关[5]。TNF-α是炎症反应的始动因子和最重要内源性介质,它能导致IL-6、IL-8和IL-10等释放[6];它还能通过中性粒细胞依赖性和非中性粒细胞依赖性机制,导致血管通透性增加[7],从而使肺血管渗出增加,导致肺功能的损害。因此,需要减轻或避免CPB引起的全身炎症反应,从而预防或减轻肺损伤,避免术后肺功能严重下降。
  A-aDO2是反映肺弥散功能的敏感指标之一,它代表氧气通过肺泡、毛细血管膜的弥散能力;RI是反映肺的通气、氧交换功能的一个简单而实用的指标;氧合指数反应了肺的气体交换能力。本研究观察到,与体外循环前相比,体外循环后两组患者在T2~5各时点的A-aDO2、RI均有升高,而OI 有所下降,提示经历体外循环过程后,患者的肺功能均有不同程度的下降,其原因与炎症介质的大量释放有关。
  甲泼尼龙是一种人工合成的中效糖皮质激素,不仅具有抗炎、抗过敏及免疫抑制的特性,还有以下优点:对下丘脑-垂体-肾上腺轴抑制时间短,水钠潴留作用轻,副作用少;无需肝脏转化直接接发挥抗炎作用,因此起效更快;与血浆蛋白的结合明显较少,并且血浆中游离成分比较多,游离的糖皮质激素有药理学活性,所以甲泼尼龙的有效药物浓度比较高;和受体的亲和力比较高。而地塞米松是一种长效的糖皮质激素,它必须经过肝脏代谢成泼尼松后才发挥作用,因此起效较慢,且其对下丘脑-垂体-肾上腺轴的抑制作用时间长,对电解质紊乱、免疫功能的削弱作用也较明显。和地塞米松相比,甲泼尼龙在获得相同的抗炎效果时,所需剂量更小。甲泼尼龙因其强大的抗炎效目前已广泛应用于急性炎性疾病中。本研究观察到,与应用地塞米松的A组患者相比较,应用甲泼尼龙的B组患者,在体外循环后的T2~5各时点,其A-aDO2和RI均低于A组,而OI高于A组,提示甲泼尼龙比地塞米松能较好地减轻CPB导致的肺功能损害,对肺弥散功能、通气和氧交换功能有较好的保护作用。
  很多研究证实,不同剂量的甲泼尼龙均能明显减轻CPB后的炎性反应,改变促炎因子和抗炎因子間的平衡[8]。甲泼尼龙能在各个水平上抑制多种炎症介质的释放,抑制全身及肺部的炎症反应,从而减轻肺损伤。术前应用甲泼尼龙可减少MMP-9的释放,降低肺血管通透性,对CPB后的肺功能具有一定保护作用[9]。另外,CPB前应用大剂量甲泼尼龙能减少漏入肺泡腔的血浆蛋白对PS的“污染”,从而保护肺表面活性物质。甲泼尼龙还能有效地减少肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的产生[10],从而减轻肺部炎症,保护CPB术后肺功能。
  目前临床上常在体外循环开始前给予甲泼尼龙10-30 mg/kg。虽然有动物实验研究表明CPB前应用甲泼尼龙60 mg/kg(大致相当于在人体施用30 mg/kg) 对肺表面活性物质系统有明显的保护作用[4],但大剂量甲泼尼龙是否会引起毒副作用及影响免疫功能等问题尚需要深入研究。因此本研究在10-30 mg/kg的大剂量中选取最小剂量,也是目前临床最常用的剂量。
  总之,本研究证实了CPB前使用甲泼尼龙,较地塞米松对体外循环心脏瓣膜置换术患者有更好的肺功能保护作用,减少术后肺部并发症的发生率。
  参考文献
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  作者简介:卓金义(1988一),男,广西来宾人,硕士研究生,研究方向;心胸外科麻醉及体外循环。
  * 通讯作者:黄海清,主任医师
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