2024年新上线的TP钱包安卓版功能概述 下肢缺血预处理和乌司他丁静注对老年患者单膝关节置换术后心肺功能变化的影响

发布日期：2025-05-05 03:13    点击次数：62

社会人口老龄化日益加剧，因膝关节疾患行人工全膝关节置换术的老年患者逐年增多[1]。膝关节置换术中须应用止血带减少术中出血，获得清晰手术视野。止血带术肢缺血再灌注，可能导致远端心肺器官损伤或功能障碍，尤其在术前已合并各种心血管及肺部并发症的老年患者中发生率可能更高[2-3]；术前心肺功能正常的老年患者，膝关节置换术后出现非预期的心肺功能障碍也时有报道[4]。膝关节置换术后心肺功能障碍，将导致住院时间延长，医疗费用增加。关注老年患者膝关节置换术后心肺功能的变化，并采取有效措施保护其功能，具有重要的临床价值。

缺血预处理(Ischemic preconditioning，IP)是通过一次或数次短暂重复缺血再灌注， 来提高其对后续长时间缺血再灌注所造成组织损伤的耐受性，是一种能够通过触发机体组织的内源性抗损伤机制而起到抗缺血再灌注损伤的方法，近年来研究发现缺血预处理是一种对氧化应激反应所致器官损伤具有保护作用的有效方法[5-6]。乌司他丁(ulinastatin，Uli)是一种临床广为应用的具有稳定细胞膜且抗氧化应激损伤的蛋白酶抑制剂，目前研究表明乌司他丁抑制炎性介质过度释放、通过抗炎机制减轻细胞损伤、改善人体微循环及组织灌注，对心、肺等重要脏器起到保护作用[7-8]。基于IP与Uli的特性分析，推测其对老年患者膝关节置换术后心肺功能具有潜在保护作用。本研究通过探索老年患者膝关节置换术后心肺功能变化，及下肢缺血预处理和静脉输注乌司他丁两种干预措施对其影响，旨在为优化老年患者膝关节置换术麻醉管理，降低围术期心肺并发症提供理论依据。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2012年11月至2018年5月本院关节外科45例因膝关节重度骨关节炎，需在椎管内麻醉下进行单侧人工全膝关节置换术的住院患者为研究对象。其中男性17例，女性28例，平均年龄63岁。纳入标准：单侧膝关节置换术；年龄60~90岁；ASA Ⅰ~Ⅲ级；术前无严重心、肺、肝或肾疾病。排除标准：对研究方案依从能力不足，如患有精神性疾病、不能明确表达者；正在参加其他临床试验者；凝血功能异常，可能术中大量出血的患者；低白蛋白血症患者；研究者认为不适合参与本试验的其他因素。按照纳入和排除标准，选择单侧膝关节置换术老年患者45例，按照随机数字表法将患者分为3组：对照组(C组)，缺血预处理组(IP组)和乌司他丁组(U组)，每组15例患者。所有临床试验方案已获陆军军医大学第一附属医院伦理委员会批准[2012年伦审科研第(8)号]，通过临床试验注册中心注册(ChiCTR-TRC-12002111)，并与患者签订知情同意书。

1.2 治疗方法

3组患者术前8 h禁食、禁饮。入室后开放上肢外周静脉通路，常规监测心电、血氧饱和度、血压。选择L3-4间隙为穿刺点，常规行硬膜外加蛛网膜下腔麻醉。硬膜外腔置管固定后改为仰卧，行左或右桡动脉穿刺置管，连接换能器及监护仪，对血流动力学实时监测。C组：常规手术麻醉管理，静脉泵注生理盐水，余无特殊干预措施。IP组：椎管内麻醉后，静脉泵注生理盐水；手术开始前，对拟实施手术侧下肢大腿进行缺血预处理，将止血带加压至480 mmHg，5 min后开放止血带，如此3次循环后开始手术。U组：椎管内麻醉后，乌司他丁20万单位20 min内静脉泵注完毕，之后20 U/(kg·min)缓慢泵注直至手术结束。

1.3 观察指标

分别于术肢止血带松开前5 min(T0)、止血带松开后1 h(T1)、6 h(T2)、24 h(T3)抽取动脉血5 mL，tpwallet官网最新版其中0.5 mL用于血气分析， tp钱包官网下载app安卓版最新版本血乳酸(lactic acid，cLac)从血气结果直接获取，此外根据血气中肺泡-动脉氧分压差[P(A-a)DO2]与动脉氧分压(PaO2)之比测算呼吸指数(respiratory index， RI); 3 mL送医院检验科检测心肌酶谱[肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CKMB)、乳酸脱氢酶(LDH)]；1.5 mL转移到EP管中，2 000 r/min离心10 min后取血清置于另一EP管中，-70 ℃冻存待检炎性细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)、丙二醛(MDA)、黄嘌呤氧化酶(XOD)。以上相关炎症因子检测试剂盒由合肥跃亚生物科技有限公司提供；MDA检测采用硫代巴比妥酸法，XOD检测采用比色法，检测试剂盒均由合肥跃亚生物科技有限公司提供。所有操作流程均严格按照检测仪器以及检测试剂盒说明书进行。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件。计数资料比较采用χ2检验；符合正态分布的计量资料用x±s表示，组间比较和组内不同时相点比较采用重复测量设计方差分析。检验水准α=0.05。

2 结果 2.1 各组患者基本资料比较

3组患者除性别外，年龄、体质量、手术时间、止血带时间、止血带压力、术中输液量和出血量等差异无统计学意义(P>0.05，表 1)。

2.2 各组患者心肌酶谱水平变化

与T0时相比，C组患者CK水平在T2和T3时明显升高(P < 0.05)。T2时CK水平，IP组与C组相比显著降低(P < 0.05)，T3时IP组相比C组也显示降低，但差异无统计学意义(P>0.05)；U组与C组相比，CK水平在T2、T3时也显示出下降趋势，但差异无统计学意义(P>0.05)。CKMB和LDH水平在3组患者的各时点及组间差异无统计学意义(P>0.05)。见图 1。

2.3 各组患者呼吸指数与乳酸变化

下肢止血带松开后，C组呼吸指数从T0的(0.35±0.17)升高到T1的(0.82±0.23)、T2的(0.83±0.27)(P < 0.05)，T3后RI逐渐恢复趋向T0水平(P>0.05)；cLac从T0的(1.25±0.37)mmol/L升高到T2的(2.25±0.43)mmol/L(P < 0.05)。T2时，IP组的RI显著低于C组(P < 0.05)；IP组的cLac水平低于C组(P < 0.05)。见图 2。

2.4 各组患者炎症细胞因子变化

下肢止血带松开前及松开后的不同时刻，3组患者炎症细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1)组内和组间比较差异均无统计学意义(P>0.05，图 3)。

2.5 各组患者氧化应激指标

下肢止血带松开前及松开后的不同时刻，3组患者MDA水平组内和组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)；C组XOD水平T2时比T0时显著上升(P < 0.05)，T2时IP组XOD水平相比C组减少明显(P < 0.05)。见图 4。

3 讨论

大量动物实验表明，下肢缺血再灌注损伤不仅诱发氧化应激和炎症反应，对远端器官也可产生损害[9]，氧化应激和炎症反应是缺血再灌注损伤主要的病理生理变化[10]。然而，临床患者使用止血带对远端器官的影响鲜见报道。本研究发现，老年患者膝关节置换术止血带松开后6 h乃至24 h，CK显著增高；止血带松开1 h和6 h RI升高，24 h趋于恢复基础水平。术肢缺血预处理可显著下调升高的CK、RI；乌司他丁静脉注射也展现了升高指标的下调趋势。

CK在ATP参与下可逆性催化肌酸磷酸化，生成ATP与磷酸肌酸。CK分布于骨骼肌、心肌、肺、脑、甲状腺和胃肠平滑肌中，以骨骼肌含量最高，其次为心肌。因此，血清中CK升高一般提示含有CK的组织细胞通透性增强或细胞破坏。CK-MB主要存在心肌细胞中，对诊断心肌损害具有更高的灵敏度和特异性；LDH可催化乳酸脱氢生成丙酮酸，广泛存在机体各种组织中，以心肌含量最为丰富，对心肌损害的诊断有较高灵敏度，但特异度较差。本研究结果显示下肢缺血恢复灌注后，CK水平明显增加，而CKMB和LDH水平未变，说明CK增加的原因可能是骨骼肌损伤而非心肌损伤[11]。肺脏是肢体缺血再灌注后最易受累的器官，系统炎性因子和中性粒细胞大量聚集导致肺的气血屏障受损，肺泡毛细血管网受损[12]。RI是肺泡动脉氧分压差与动脉血氧的比值，反映患者肺血氧交换与呼吸是否充足的指标，正常值≤1。本研究发现，膝关节置换术止血带松开1 h后，老年患者的RI即升高2~3倍，其值趋向1，并可持续6 h以上，24 h后逐渐恢复。这说明膝关节置换术中止血带缺血再灌注对老年患者肺功能具有潜在损伤作用，尽管RI均值＜1且未出现明显的呼吸功能障碍临床症状，这主要是本次研究纳入的老年患者，术前无严重心肺疾患。据此可推测，若接受膝关节置换术的老年患者术前肺功能不良，止血带缺血再灌注对其术后肺功能影响可能更为显著。

本研究还发现，止血带松开前后，炎性相关细胞因子TNF-α、IL-6、IL-1无显著变化，而反映阴离子水平及氧化应激的XOD浓度于止血带松开6 h后显著升高，说明止血带所导致的远端肺功能的变化，系氧化应激而非系统性炎症反应所致。这与既往报道膝关节置换术后炎症细胞因子水平升高的研究并不一致[5， 13]。本研究发现，止血带松开后脂质过氧化产物MDA水平并未如预期一样升高，说明患者的氧化应激反应没有导致具有临床表现的显著组织器官损害，这可能与纳入病例为一般情况较好的老年群体有关。

IP短暂反复的缺血和再灌注不会造成损伤的叠加，却可提高组织对缺血缺氧的耐受性[14-15]。本研究IP后CK的下降，说明其可减轻缺血再灌注对骨骼肌细胞的损伤程度，其机制与抑制白细胞的聚集激活、改善微循环和能量代谢、提高缺血缺氧耐受及减少氧自由基的产生和减轻细胞膜脂质过氧化反应等有关[16-17]。既往研究表明，远隔缺血预处理能明显抑制损伤肺组织氧自由基的生成，提高机体抗氧化能力，减轻缺血再灌注肺脏氧自由基对肺组织的损伤[18]，这与本研究中IP降低止血带松弛后RI而保护肺功能的结果相一致。乌司他丁主要成分为健康男性新鲜尿液中分离纯化出的蛋白酶抑制剂，在抑制溶酶体酶释放、稳定溶酶体膜、清除氧自由基及抑制炎性递质释放方面有显著作用，从而改善组织灌注和微循环，发挥组织器官的保护作用[19-20]。然而，本研究中乌司他丁虽显示出下调CK和RI的趋势，但差异却无统计学意义，考虑与样本量不足有关。因此，在老年膝关节置换术中，常规进行下肢缺血预处理对于术后的肺功能改善具有重要临床价值。

本研究还存在一定局限性：①实验设计时把基础参考点设置于止血带松前5 min，未充分考虑其检测指标可能受到手术操作的影响。②样本量可能不足，导致某些时间点组间比较有趋势，但差异无统计学意义，比如乌司他丁的作用。③本研究对象仅为单中心老年膝关节置换手术患者，下一步若能进行多中心大样本研究，其结果将更为可靠。

综上所述，膝关节置换术后老年患者心功能变化不大，肺功能可能不同程度受损，其原因在于氧化应激反应而不是系统性炎症反应；下肢缺血预处理可通过抑制氧化应激改善其肺功能。