异丙酚与咪唑安定对体外循环期脑氧供需平衡的影响
作者：陈爱武 李李 常业恬
单位：陈爱武(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)；李李(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)；常业恬(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)
关键词：体外循环；异丙酚*；咪唑安定*；脑；颈静脉
湖南医科大学学报000122 摘 要；30例瓣膜置换术病人随机分为对照组(Ⅰ组)、异丙 酚组(Ⅱ组)和咪唑安定组(Ⅲ组)，观察体外循环(CPB)期颈静脉血氧饱和度(SjO2)、动脉 、颈内静脉血氧含量差(Da-vO2)、脑氧摄取率(CEO2)的变化。结果表明：复温时Ⅱ，Ⅲ组SjO2显著高于Ⅰ组，Da-vO2及CEO2显著低于Ⅰ组(P<0.01,P<0.05)，且复温时SjO2与CPB前相比差异无显著性。提示异丙酚与咪唑安定均能防止CPB时脑氧供需失衡。
, http://www.100md.com
分类号：R654.1 文献标识码：A
文章编号：1000-5625(2000)01-0065-03
Effect of propofol and midazolam on cerebral oxygen supply and
demand imbalance during cardiopulmonary bypass
CHEN Ai-wu, LI Li, CHANG Ye-tian
(Department of Anesthesiology, The Second Affiliated Hospital, Hunan Med ical University Changsha 410011)
, 百拇医药
Abstract：Thirty patients undergoing heart valve replacement were divided randomly into three groups(n=10): control group, propofol group and midazolam group. Jugular bulb blood oxygen saturation(SjO2),arterialvenous oxygen content difference(Da-vO2) and cerebral oxygen extraction rate(CEO 2) were measured at various periods of cardiopulmonary bypass(CPB). The results showed: SjO2 decreased significantly, Da-vO2 and CEO2 increased markedly during rewarming period in control group; but in propofol group and midazolam g roup, SjO2, CEO2 and Da-vO2 did not decline significantly compared with b aseline. It is suggested that administering propofol or midazolam is helpful in avoiding cerebral oxygen supply and demand imbalance during CPB.
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Key words：cardiopulmonary bypass;propofol*;midazolan *;brain;jugular veins▲
颈静脉血氧饱和度(SjO2)，动脉、颈内静脉血氧 含量差(Da-vO2)和脑氧摄取率(CEO2)，可较准确地反映脑血流和脑氧耗的匹配关系， 即脑氧供需平衡[1]。体外循环在降温与复温过程中易发生脑氧合失衡，而且其失 衡与术后神经精神机能障碍有关[2，3]。本文拟研究两种静脉麻醉药异丙酚与咪 唑安定对体外循环(CPB)病人SjO2，Da-vO2和CEO2的影响，以比较两者的脑保护作用 。
1 对象与方法
1.1 对象 择期心脏瓣膜置换术病人30例，其中男14例，女16例，年龄18 ～54(平均30.05±4.21)岁。随机分为3组：对照组(Ⅰ组)、异丙酚组(Ⅱ组)和咪唑安定组 (Ⅲ组)，每组10例。病人均无高血压、糖尿病及脑疾患史。
, 百拇医药
1.2 方法
1.2.1 麻醉方法 麻醉前0.5h肌注杜冷丁1.0mg.kg-1，东莨菪碱0. 006mg.kg-1，麻醉诱导均为乙咪酯0.10～0.15mg.kg-1，芬太尼4μ g.kg-1，维库溴铵0.1mg.kg-1。气管插管后，3组均用芬太尼10μg.kg -1.h-1持续静脉泵入以维持麻醉。CPB前间断吸入异氟醚，CPB开始至CPB结束 ，Ⅰ组不用异丙酚及咪唑安定，Ⅱ组加用异丙酚4～6mg.kg-1.h-1持续静 脉泵入，Ⅲ组用咪唑安定0.2mg.kg-1.h-1持续静脉泵入。3组均间断静脉 注 入维库溴铵维持肌松，纯氧控制呼吸，并常规监测平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)及心 电图。
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1.2.2 体外循环方法 应用Sarns 7400型人工心肺机及鼓泡式氧合器，灌 流量(Q)为60～80mg.kg-1.min-1，中度低温，鼻咽温(NPB)为26℃～28℃ ，维持(MAP 3.46～14.3kPa)，复温速度控制在每4～5min升高1℃。
1.2.3 样本采集 麻醉诱导气管插管后，经右颈内静脉逆行置管，使导管 尖端位于外耳道水平。在CPB前(T1)，CPB后5min(T2)，低温稳定期(NBT)26℃～28℃ (T3)，复温至NPT为34℃(T4)及停CPB后5min(T5)，分别从导管采血，行血气分析测 定SjO2，并同时测定动脉血气。血气分析结果均不以体温校正(α-稳态处理)。计算Da- vO2及CEO2(CEO2=Da-vO2/CaO2，CaO2：动脉血氧含量)。
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1.2.4 统计学处理 各项指标均以
±s表示。组内前后比较采 用配对t检验。三组间采用F检验。
2 结 果
2.1 动脉血pH,PaCO2,PaO2,NPT,MAP,Q及红细胞压积 Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ组病 人年龄、性别、体重、转流及主动脉阻断时间无显著性差异(P>0.05)。三组病人各时间 点动脉血pH,PaCO2,PaO2，红细胞压积，NPT，MAP和灌流量差异无显著性(P>0.05) 。
2.2 SjO2，Da-vO2，CEO2各时间点的变化 结果见附表。降温过程 中三组病人SjO2均显著增加，CEO2，Da-vO2显著降低(P<0.01)，且咪唑安定组S jO 2显著高于异丙酚组及对照组(P<0.05)。复温至NPT 34℃时，对照组SjO2较CPB前显 著下降，Da-vO2，CEO2显著升高(P<0.01)；而异丙酚组与咪唑安定组SjO2虽较 低温期下降但与CPB前比无显著降低，均显著高于对照组(P<0.01)，CEO2及Da-vO2 均 显著低于对照组(P<0.05)。异丙酚组与咪唑安定组间对比差异无显著性。
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附表 三组病人各时点SjO2，Da-vO2，CEO2的变化(±s)
SjO2(%)
Da-vO2(mmol.L-1)
CEO2(%)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
, 百拇医药
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T1
62.20±4.42
6 4.15±4.36
63.18±4.10
5.89±1.34
6.02± 2.12
5.83±2.23
43.28±3.86
44.37±4.46
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42.42±3.65
T2
70.42±5.99④
70.33±4.74④
78.42±4 .59①⑤
4.86±1.02
3.86±0.65④
3.02±0 .89②④
40.12±3.10
42.43±3.92
, 百拇医药
38.90±4.20
T3
73.14±5.86⑤
72.76±5.12④
81. 32±3.90①③⑤
4.02±0.90④
3.52±0.69⑤
2.6 0±1.06①⑤
38.14±3.04④
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36.22±4.42⑤
30.80±3.62②⑤
T4
56.60±2.14④
69.16±3.14②
68. 91±5.20②
7.29±0.40④
3.50±0.46②
3.4 5±1.15②
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49.46±3.80④
39.16±4.23②
34.78±6.45①
T5
60.64±5.25
66.65±4.30
69. 23±5.02
6.85±1.13
5.46±1.20
5.1 2±1.34
, 百拇医药
41.38±3.89
40.15±5.89
39.50±7.02
①与Ⅰ组比P<0.05；②与Ⅰ组比P<0.01；③与Ⅱ组比P<0.05；④组内与T 1比P<0.05；⑤组内与T1比P<0.01
3 讨 论
根据Fick原理，SjO2=SaO2-(CMRO2/CBF).100/1.3Hb(CMRO2：脑氧代谢率；CBF ：脑血流量；SaO2：动脉血氧含量)。如果SaO2与Hb不变，则SjO2与CMRO2/CBF比值 成反比；即当SjO2降低时，不是CMRO2升高便是反应氧供的CBF减少[4]。SjO 2与Da-vO2一样实际上反映了氧供和氧耗之间的平衡关系[2]。SjO2的正常 值是54%～75%。一般认为当SjO2>75%时表明氧供超出氧代谢所需，而当SjO2<54%时反映 氧供不能满足脑代谢所需[5]。
, 百拇医药
CPB中，温度是影响脑氧供需平衡最为重要的因素。CPB病人发生脑氧供需失衡的两个危险是 降温初期及复温期。降温时由于低温的影响，CMRO2减少，血液稀释导致CBF，SjO2增高 ，有相对过度灌注而导致脑水肿之虑；复温期随着脑温升高，CMRO2进行性增加，CBF并未 相应升高而导致SjO2下降[4]。从中度低温CPB开始，有23%的病人发生氧合低落 [2]。
Stephan认为，CPB中选择合适的静脉麻醉药有助于改善脑氧合状态[6]。脑氧代谢 主要取决于麻醉深度的变化，而CBF的变化既受脑氧代谢(麻醉深度)的影响，也随麻醉药物 不同而变化。异丙酚是一种新型静脉麻醉药，可降低脑的物质代谢，在体外循环手术中的作 用与非体外循环手术类似，能降低CMRO2与CBF，并自动调节代谢及维持Da-vO2与SjO 2稳定[7]。本研究结果中异丙酚组CPB期各时间点SjO2均在正常范围，复温时Sj O2虽较低温期下降但与CPB前比较差异无显著性，Da-vO2及CEO2也无显著变化。其可 能机制为：低温期在MAP及CMRO2下降时异丙酚对脑血流/代谢偶联影响较少，维持了CMRO 2/CBF比值平稳，SjO2正常，无“过度灌注”现象。而复温期虽然温度升高，CMRO2上 升，但异丙酚能直接抑制CMRO2，维持了脑氧供需平衡。
, 百拇医药
咪唑安定可抑制CMRO2和CBF而对脑提供保护[8]。咪唑安定组在降温及复温过程 中，未见SjO2下降，复温期SjO2显著高于对照组，说明CPB中使用咪唑安定可以防止复 温期的脑氧供需失衡。Steph报道，用咪唑安定、芬太尼麻醉时，在26℃低温期CMRO2下降 61%，CBF却增加145%[6]。本资料的咪唑安定组低温期SjO2显著升高约达81%， 且显著高于对照组及异丙酚组，说明咪唑安定组在低温期有“过度灌注”倾向。动物实验证 明咪唑安定降低CBF及CMRO2的作用[9]呈剂量依赖性。故认为，低温期选用一个 更为合适的剂量有待于进一步探讨。
作者简介：陈爱武(1963-)，女，主治医师
参考文献：
, 百拇医药
[1]Roux PD, Newell DW, Lam AM, et al. Cerebral arteriov enous oxygen Difference: a predictor of cerebral infarction and outcome in patie nts with severe head injury[J]. J Neurosury, 1997,87:1-8.
[2]Croughwell ND, Frasco P, Blumenhal JA, et al. Warming during cardiopu lmonary bypass is associated with jugulr bulb desaturation[J]. Ann Thorac Surg , 1992,52:827-832.
[3]刘仁玉，杭燕南，王祥瑞，等.低温体外循环心内直视手术麻醉期间脑氧供需平衡 状况[J].中华麻醉学杂志，1996，16：583-585.
, 百拇医药
[4]Nakajima T, Kuro M, Hayashi Y, et al. Clinical evaluation of cerebral oxygen balance during cardiopulmonary bypass: on-line continuous monitoring o f jugular venous oxyhemoglobin saturation[J]. Anesth Analg, 1992,74:630-635.
[5]Deraden NM. Jugular bulb venous oxygen saturation in the management of se vere head injury[J]. Curr Opin Anesthesiol, 1991,4:279-286.
[6]Stephan H, Sonntag H, Lange H, et al. Cerebral effects of anesthesia and hypotermia[J]. Anaesthesia, 1989,44:310-316.
, 百拇医药
[7]Newman MD, Jmurkim K. A preliminary report on cerebral physiology during non pulsatile cardiopulmonary bypass[J]. Anesthesiology, 1994,81:3A Sep A158.
[8]Knuden L, Cold GE, Holdgard HO, et al. The effect of midazolam on cer ebral blood flow and oxygen consumption[J]. Anesthesia, 1990,45:1016-1019.
[9]Nugget M, Artra AA, Michenfelder JD. Cerebral metabolic, vascular and pro tective effects of midazolam maleate[J]. Anesthesiolog, 1982,56:172-176.
收稿日期：1997-12-17, 百拇医药
单位：陈爱武(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)；李李(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)；常业恬(第二附属医院麻醉科 长沙 410011)
关键词：体外循环；异丙酚*；咪唑安定*；脑；颈静脉
湖南医科大学学报000122 摘 要；30例瓣膜置换术病人随机分为对照组(Ⅰ组)、异丙 酚组(Ⅱ组)和咪唑安定组(Ⅲ组)，观察体外循环(CPB)期颈静脉血氧饱和度(SjO2)、动脉 、颈内静脉血氧含量差(Da-vO2)、脑氧摄取率(CEO2)的变化。结果表明：复温时Ⅱ，Ⅲ组SjO2显著高于Ⅰ组，Da-vO2及CEO2显著低于Ⅰ组(P<0.01,P<0.05)，且复温时SjO2与CPB前相比差异无显著性。提示异丙酚与咪唑安定均能防止CPB时脑氧供需失衡。
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分类号：R654.1 文献标识码：A
文章编号：1000-5625(2000)01-0065-03
Effect of propofol and midazolam on cerebral oxygen supply and
demand imbalance during cardiopulmonary bypass
CHEN Ai-wu, LI Li, CHANG Ye-tian
(Department of Anesthesiology, The Second Affiliated Hospital, Hunan Med ical University Changsha 410011)
, 百拇医药
Abstract：Thirty patients undergoing heart valve replacement were divided randomly into three groups(n=10): control group, propofol group and midazolam group. Jugular bulb blood oxygen saturation(SjO2),arterialvenous oxygen content difference(Da-vO2) and cerebral oxygen extraction rate(CEO 2) were measured at various periods of cardiopulmonary bypass(CPB). The results showed: SjO2 decreased significantly, Da-vO2 and CEO2 increased markedly during rewarming period in control group; but in propofol group and midazolam g roup, SjO2, CEO2 and Da-vO2 did not decline significantly compared with b aseline. It is suggested that administering propofol or midazolam is helpful in avoiding cerebral oxygen supply and demand imbalance during CPB.
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Key words：cardiopulmonary bypass;propofol*;midazolan *;brain;jugular veins▲
颈静脉血氧饱和度(SjO2)，动脉、颈内静脉血氧 含量差(Da-vO2)和脑氧摄取率(CEO2)，可较准确地反映脑血流和脑氧耗的匹配关系， 即脑氧供需平衡[1]。体外循环在降温与复温过程中易发生脑氧合失衡，而且其失 衡与术后神经精神机能障碍有关[2，3]。本文拟研究两种静脉麻醉药异丙酚与咪 唑安定对体外循环(CPB)病人SjO2，Da-vO2和CEO2的影响，以比较两者的脑保护作用 。
1 对象与方法
1.1 对象 择期心脏瓣膜置换术病人30例，其中男14例，女16例，年龄18 ～54(平均30.05±4.21)岁。随机分为3组：对照组(Ⅰ组)、异丙酚组(Ⅱ组)和咪唑安定组 (Ⅲ组)，每组10例。病人均无高血压、糖尿病及脑疾患史。
, 百拇医药
1.2 方法
1.2.1 麻醉方法 麻醉前0.5h肌注杜冷丁1.0mg.kg-1，东莨菪碱0. 006mg.kg-1，麻醉诱导均为乙咪酯0.10～0.15mg.kg-1，芬太尼4μ g.kg-1，维库溴铵0.1mg.kg-1。气管插管后，3组均用芬太尼10μg.kg -1.h-1持续静脉泵入以维持麻醉。CPB前间断吸入异氟醚，CPB开始至CPB结束 ，Ⅰ组不用异丙酚及咪唑安定，Ⅱ组加用异丙酚4～6mg.kg-1.h-1持续静 脉泵入，Ⅲ组用咪唑安定0.2mg.kg-1.h-1持续静脉泵入。3组均间断静脉 注 入维库溴铵维持肌松，纯氧控制呼吸，并常规监测平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)及心 电图。
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1.2.2 体外循环方法 应用Sarns 7400型人工心肺机及鼓泡式氧合器，灌 流量(Q)为60～80mg.kg-1.min-1，中度低温，鼻咽温(NPB)为26℃～28℃ ，维持(MAP 3.46～14.3kPa)，复温速度控制在每4～5min升高1℃。
1.2.3 样本采集 麻醉诱导气管插管后，经右颈内静脉逆行置管，使导管 尖端位于外耳道水平。在CPB前(T1)，CPB后5min(T2)，低温稳定期(NBT)26℃～28℃ (T3)，复温至NPT为34℃(T4)及停CPB后5min(T5)，分别从导管采血，行血气分析测 定SjO2，并同时测定动脉血气。血气分析结果均不以体温校正(α-稳态处理)。计算Da- vO2及CEO2(CEO2=Da-vO2/CaO2，CaO2：动脉血氧含量)。
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1.2.4 统计学处理 各项指标均以
±s表示。组内前后比较采 用配对t检验。三组间采用F检验。2 结 果
2.1 动脉血pH,PaCO2,PaO2,NPT,MAP,Q及红细胞压积 Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ组病 人年龄、性别、体重、转流及主动脉阻断时间无显著性差异(P>0.05)。三组病人各时间 点动脉血pH,PaCO2,PaO2，红细胞压积，NPT，MAP和灌流量差异无显著性(P>0.05) 。
2.2 SjO2，Da-vO2，CEO2各时间点的变化 结果见附表。降温过程 中三组病人SjO2均显著增加，CEO2，Da-vO2显著降低(P<0.01)，且咪唑安定组S jO 2显著高于异丙酚组及对照组(P<0.05)。复温至NPT 34℃时，对照组SjO2较CPB前显 著下降，Da-vO2，CEO2显著升高(P<0.01)；而异丙酚组与咪唑安定组SjO2虽较 低温期下降但与CPB前比无显著降低，均显著高于对照组(P<0.01)，CEO2及Da-vO2 均 显著低于对照组(P<0.05)。异丙酚组与咪唑安定组间对比差异无显著性。
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附表 三组病人各时点SjO2，Da-vO2，CEO2的变化(±s)
SjO2(%)
Da-vO2(mmol.L-1)
CEO2(%)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T1
62.20±4.42
6 4.15±4.36
63.18±4.10
5.89±1.34
6.02± 2.12
5.83±2.23
43.28±3.86
44.37±4.46
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42.42±3.65
T2
70.42±5.99④
70.33±4.74④
78.42±4 .59①⑤
4.86±1.02
3.86±0.65④
3.02±0 .89②④
40.12±3.10
42.43±3.92
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38.90±4.20
T3
73.14±5.86⑤
72.76±5.12④
81. 32±3.90①③⑤
4.02±0.90④
3.52±0.69⑤
2.6 0±1.06①⑤
38.14±3.04④
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36.22±4.42⑤
30.80±3.62②⑤
T4
56.60±2.14④
69.16±3.14②
68. 91±5.20②
7.29±0.40④
3.50±0.46②
3.4 5±1.15②
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49.46±3.80④
39.16±4.23②
34.78±6.45①
T5
60.64±5.25
66.65±4.30
69. 23±5.02
6.85±1.13
5.46±1.20
5.1 2±1.34
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41.38±3.89
40.15±5.89
39.50±7.02
①与Ⅰ组比P<0.05；②与Ⅰ组比P<0.01；③与Ⅱ组比P<0.05；④组内与T 1比P<0.05；⑤组内与T1比P<0.01
3 讨 论
根据Fick原理，SjO2=SaO2-(CMRO2/CBF).100/1.3Hb(CMRO2：脑氧代谢率；CBF ：脑血流量；SaO2：动脉血氧含量)。如果SaO2与Hb不变，则SjO2与CMRO2/CBF比值 成反比；即当SjO2降低时，不是CMRO2升高便是反应氧供的CBF减少[4]。SjO 2与Da-vO2一样实际上反映了氧供和氧耗之间的平衡关系[2]。SjO2的正常 值是54%～75%。一般认为当SjO2>75%时表明氧供超出氧代谢所需，而当SjO2<54%时反映 氧供不能满足脑代谢所需[5]。
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CPB中，温度是影响脑氧供需平衡最为重要的因素。CPB病人发生脑氧供需失衡的两个危险是 降温初期及复温期。降温时由于低温的影响，CMRO2减少，血液稀释导致CBF，SjO2增高 ，有相对过度灌注而导致脑水肿之虑；复温期随着脑温升高，CMRO2进行性增加，CBF并未 相应升高而导致SjO2下降[4]。从中度低温CPB开始，有23%的病人发生氧合低落 [2]。
Stephan认为，CPB中选择合适的静脉麻醉药有助于改善脑氧合状态[6]。脑氧代谢 主要取决于麻醉深度的变化，而CBF的变化既受脑氧代谢(麻醉深度)的影响，也随麻醉药物 不同而变化。异丙酚是一种新型静脉麻醉药，可降低脑的物质代谢，在体外循环手术中的作 用与非体外循环手术类似，能降低CMRO2与CBF，并自动调节代谢及维持Da-vO2与SjO 2稳定[7]。本研究结果中异丙酚组CPB期各时间点SjO2均在正常范围，复温时Sj O2虽较低温期下降但与CPB前比较差异无显著性，Da-vO2及CEO2也无显著变化。其可 能机制为：低温期在MAP及CMRO2下降时异丙酚对脑血流/代谢偶联影响较少，维持了CMRO 2/CBF比值平稳，SjO2正常，无“过度灌注”现象。而复温期虽然温度升高，CMRO2上 升，但异丙酚能直接抑制CMRO2，维持了脑氧供需平衡。
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咪唑安定可抑制CMRO2和CBF而对脑提供保护[8]。咪唑安定组在降温及复温过程 中，未见SjO2下降，复温期SjO2显著高于对照组，说明CPB中使用咪唑安定可以防止复 温期的脑氧供需失衡。Steph报道，用咪唑安定、芬太尼麻醉时，在26℃低温期CMRO2下降 61%，CBF却增加145%[6]。本资料的咪唑安定组低温期SjO2显著升高约达81%， 且显著高于对照组及异丙酚组，说明咪唑安定组在低温期有“过度灌注”倾向。动物实验证 明咪唑安定降低CBF及CMRO2的作用[9]呈剂量依赖性。故认为，低温期选用一个 更为合适的剂量有待于进一步探讨。
作者简介：陈爱武(1963-)，女，主治医师
参考文献：
, 百拇医药
[1]Roux PD, Newell DW, Lam AM, et al. Cerebral arteriov enous oxygen Difference: a predictor of cerebral infarction and outcome in patie nts with severe head injury[J]. J Neurosury, 1997,87:1-8.
[2]Croughwell ND, Frasco P, Blumenhal JA, et al. Warming during cardiopu lmonary bypass is associated with jugulr bulb desaturation[J]. Ann Thorac Surg , 1992,52:827-832.
[3]刘仁玉，杭燕南，王祥瑞，等.低温体外循环心内直视手术麻醉期间脑氧供需平衡 状况[J].中华麻醉学杂志，1996，16：583-585.
, 百拇医药
[4]Nakajima T, Kuro M, Hayashi Y, et al. Clinical evaluation of cerebral oxygen balance during cardiopulmonary bypass: on-line continuous monitoring o f jugular venous oxyhemoglobin saturation[J]. Anesth Analg, 1992,74:630-635.
[5]Deraden NM. Jugular bulb venous oxygen saturation in the management of se vere head injury[J]. Curr Opin Anesthesiol, 1991,4:279-286.
[6]Stephan H, Sonntag H, Lange H, et al. Cerebral effects of anesthesia and hypotermia[J]. Anaesthesia, 1989,44:310-316.
, 百拇医药
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收稿日期：1997-12-17, 百拇医药