陳 佳，但 伶，田澤丹，黃 燕，周 瑜，張昭莉

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院麻醉科400000；2.重慶市腫瘤研究所護理部400030）

高強度聚集超聲（HIFU）治療，是近年來得到廣泛應(yīng)用的局部無侵入式治療技術(shù)之一，其主要作用機制除熱效應(yīng)外，還有機械效應(yīng)、空化效應(yīng)?？栈?yīng)為HIFU治療中重要的作用機制之一，國內(nèi)外大量研究表明［1-2］，加入微氣泡，可增強超聲空化作用，導(dǎo)致機體損傷加重，發(fā)生溶血、出血、炎性反應(yīng)、微血管通透性增加等。關(guān)于在HIFU治療患者中使用N 2 O麻醉是否會增強超聲透光區(qū)域的組織損傷，國內(nèi)外目前尚無相關(guān)報道。本實驗旨在通過觀察、比對HIFU治療患者術(shù)中腹壁厚度、血清中游離血紅蛋白（FHb）、細胞黏附分子1（ICAM-1）含量的影響，探討N2O的使用是否加重了組織損傷，及其與超聲空化作用的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取50例2012年2～6月本院HIFU腫瘤中心治療的原發(fā)性肝癌患者。所有患者ASA分級均為Ⅰ～Ⅱ級。本次試驗經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)科研倫理學(xué)會批準。

1.2 方法

1.2.1 分組與治療 將患者分為對照組（C組）、試驗組（N組），每組25例。C 組男20例，女5例；平均年齡（51±12）歲；體質(zhì)量（61±4）kg。N組男18例，女7例，平均年齡（53±9）歲；體質(zhì)量（59±5）kg。兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。C組采用全憑靜脈麻醉方式，麻醉誘導(dǎo)：咪達唑侖0.1 mg／kg，丙泊酚2 mg／kg，維庫溴銨0.1 mg／kg，芬太尼3μg／kg。麻醉維持：丙泊酚5 mg·kg-1·h-1，維庫溴銨0.08mg ·kg-1 ·h-1，瑞芬太尼10μg ·kg-1·h-1。N組麻醉誘導(dǎo)同C 組，麻醉維持則在C組基礎(chǔ)上加入N2O，以1∶1比值吸入。呼吸參數(shù)：新鮮氣體總流量3 L／min，潮氣量8 m L／kg，呼吸頻率12 次／min，吸呼比2∶1。

1.2.2 標本采集 患者入室后，常規(guī)監(jiān)測生命體征，建立靜脈通道。分別于麻醉前（T1）、手術(shù)前（T2）、術(shù)中第1 小時（T3）、第2 小時（T4）、第3小時（T5），及術(shù)后24 h（T6）抽取橈動脈血，送實驗室離心，轉(zhuǎn)速3000 r／min，15 min，取上層血清0.5 m L，按試劑盒說明書要求保存。

1.2.3 標本測量 （1）HIFU治療儀超聲顯像系統(tǒng)：記錄術(shù)前、術(shù)后腹壁皮膚厚度。（2）血清中FHb 含量的測定：試劑盒購自南京建成生物科技研究所。檢測采用類過氧化物酶反應(yīng)法，利用FHb 中亞鐵血紅素具有類過氧化物酶活性，催化過氧化氫釋放新生態(tài)氧使酚、4-氨基安替比林顯色的原理，將血清樣本制備成待測樣本溶液。在分光光度儀（Multiskan Go，Thermo Scientific 公司）510 nm，光徑1 cm處比 色，使 用空白管（蒸餾水）調(diào)零，測定樣品管吸光度，按公式計算出血清中FHb 含量。（3）血清中ICAM-1 含量的測定：檢測采用雙抗體夾心ELISA法，試劑盒購自欣博盛生物科技有限公司，按試劑盒說明書操作步驟，用酶標儀（DU730 型，Beckman Coulter 公司）在450 nm處測出樣品孔血清光密度（OD）值，通過與標準孔、空白孔的對照，求出血清中ICAM-1 含量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS17.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，所有計量資料用±s表示。兩組數(shù)據(jù)組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較采用配對資料t檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù) 患者的手術(shù)時間、超聲治療頻率、超聲治療功率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

表1 患者手術(shù)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

組別 手術(shù)時間（min） 治療頻率（Hz） 治療功率（W）C 組178±161336±10 N組182±181330±13

2.2 治療透光區(qū)域皮膚厚度 手術(shù)后N組腹壁厚度增厚程度較C 組明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 手術(shù)開始前與結(jié)束時患者腹壁厚度值比較（±s，cm）

表2 手術(shù)開始前與結(jié)束時患者腹壁厚度值比較（±s，cm）

a：P＜0.05，與術(shù)前比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 手術(shù)前 手術(shù)后C 組 12.3±0.713.8±0.9 a ab N組 12.0±0.716.9±1.75

2.3 FHb、ICAM-1 含量變化T1、T2時間點FHb、ICAM-1含量比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。T3、T4、T5時間點，C 組和N組FHb 及ICAM-1 含量與前一時間點比較均升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；同一時間點，N組FHb 及ICAM-1 含量升高程度較C組明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），隨N2O麻醉時間延長，N組升高程度較C 組愈加明顯。T6時間點，F(xiàn)Hb及ICAM-1含量與術(shù)前差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表3、4。

表3 兩組患者不同時間點FHb 含量變化（±s，mg／L）

表3 兩組患者不同時間點FHb 含量變化（±s，mg／L）

a：P＜0.05，與前一時間點比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 T1 T2 T3 T4 T5 T 6 C 組 32.10±10.1232.44±10.4434.81±10.91a 39.09±11.88a 43.15±13.72a 32.22±9.72 N組 33.01±12.3632.78±12.7852.72±22.94ab 70.15±31.67ab 98.97±44.18ab 33.28±12.91

表4 兩組患者不同時間點ICAM-1 含量變化（±s，ng／m L）

表4 兩組患者不同時間點ICAM-1 含量變化（±s，ng／m L）

a：P＜0.05，與前一時間點比較；b：P＜0.05，與C 組比較。

組別 T1 T2 T3 T4 T5 T 6 C 組 512.62±53.14523.16±55.21557.15±62.32a 578.27±67.23a 592.16±76.40a 520.42±54.13 N組 520.72±53.20526.21±56.42596.83±76.14ab 760.65±111.33ab 959.62±137.62ab 529.22±57.41

3 討 論

3.1 N2O對H I FU治療患者FHb 含量的影響 紅細胞在機械性損傷、溫度變化等條件下受損，紅細胞內(nèi)的Hb 被釋放到血清中，引起血清FHb 含量增加。因此，檢測血清FHb 含量，是判斷紅細胞是否受損的金標準，其含量的變化表明機體內(nèi)紅細胞被破壞的嚴重程度［3］。大量紅細胞被破壞導(dǎo)致機體發(fā)生急性溶血反應(yīng)。由表3 可知，在手術(shù)開始1h 后，隨HIFU手術(shù)時間延長，兩組血清FHb 含量呈進行性增加（P＜0.05）；表明HIFU手術(shù)的進行導(dǎo)致紅細胞受到破壞；在T3、T4、T5時間點兩組比較，N組血清中F H b含量較C組明顯增加（P＜0.05）；提示在HIFU手術(shù)過程中加入N2O，使紅細胞受破壞程度更為嚴重，機體發(fā)生了愈加明顯的溶血反應(yīng)。分析其原因，可能是N2O作為氣體進入機體內(nèi)，引起微氣泡數(shù)量增多。有報道指出［4-5］，在HIFU的照射下，超聲微氣泡可降低超聲輻照區(qū)域的空化閾值，增強超聲空化效應(yīng)，從而加重對組織細胞的損傷性生物學(xué)效應(yīng)。其作用機制如下，（1）機械損傷［6］：大量微氣泡內(nèi)爆產(chǎn)生高速微射流及沖擊波，可導(dǎo)致細胞發(fā)生變形、破裂。（2）熱損傷［7］：增強超聲空化效應(yīng)中的熱聚集，使相鄰細胞迅速升溫，當(dāng)集聚的溫度超過其正常生理范圍時，使細胞在高溫下變性、壞死。（3）自由基損傷：超聲空化效應(yīng)的增強，能導(dǎo)致血液中的水分子產(chǎn)生氧自由基和羥自由基［8］，多項研究表明，自由基可從多個方面對組織及細胞產(chǎn)生毒性作用［9］。

3.2 N2O對H I FU治療患者ICAM-1 含量的影響ICAM-1是血管內(nèi)皮細胞上主要黏附分子之一，有研究表明，ICAM-1含量升高與血管內(nèi)皮細胞損傷程度呈正相關(guān)，是血管內(nèi)皮細胞損傷的特異性標志［10-11］。由表4 可見，在手術(shù)開始1h 后，隨HIFU手術(shù)的進行，兩組血清ICAM-1含量增多，提示HIFU手術(shù)造成血管內(nèi)皮細胞受損；在T3、T4、T5時間點兩組相比較，血清ICAM-1 含量N組較C組明顯增多（P＜0.05），提示在HIFU手術(shù)中使用N 2 O麻醉，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞受損程度更為嚴重。作者認為，其可能與前述紅細胞損傷加重的原因相同，即加入N2O引起微氣泡數(shù)量增多，空化效應(yīng)增強，從而通過機械損傷、熱損傷、自由基損傷等導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞損傷加重。

本研究觀察到在HIFU治療過程中，使用N 2 O麻醉的患者在治療結(jié)束后超聲透光區(qū)域的皮膚，較未使用N2O麻醉者明顯腫脹，這可能與微血管內(nèi)皮細胞損傷相關(guān)，微血管壁內(nèi)皮細胞受損導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞間隙增寬，從而引起微血管通透性增加。凌智瑜等［12］對組織中超聲輻照微氣泡進行研究，在電鏡下看到，其增強的空化效應(yīng)使血管內(nèi)皮細胞受損、間隙增寬，從而導(dǎo)致血管內(nèi)物質(zhì)滲入組織中，這可能是機體組織水腫加重的原因之一。

綜上所述，在HIFU治療患者麻醉過程中加入N2O，導(dǎo)致機體損傷加重，引起FHb 及ICAM-1含量增加，可能是由于N2O引起微氣泡的增加，增強了超聲空化效應(yīng)所致。當(dāng)然，其發(fā)生機制有待于進一步研究論證，但本試驗可為麻醉醫(yī)師在HIFU手術(shù)中選擇麻醉方案提供參考，同時也對超聲空化效應(yīng)以及超聲微泡造影劑的研究起到提示作用。

［1］ Edwin L，Carstensen EL，Gracewski S，et al.The search for cavitation in vivo［J］.Ultrasound Med Biol，2000，26（9）：1377-1385.

［2］ 李莎，張金龍，崔海等.微泡增強的超聲空化效應(yīng)對兔肌肉和肺微血管的損傷作用［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2013，35（22）：2439-2442.

［3］ 吳波，方國恩.游離血紅蛋白主要測定方法及輸入過量對機體影響的研究進展［J］.實用醫(yī)藥雜志，2008，25（5）：612-614.

［4］ Dijkmans PA，Juffermans LJ，Mustets RJ，et al.Microbubbles and ultrasound：from diagnosis to therapy［J］.Eur J Echocardiogr，2004，5（3）：245-256.

［5］ 李佩倞，左松，劉政等.間歇式發(fā)射對微泡超聲空化損傷小血管的增強作用［J］.臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志，2007，9（10）：577-580.

［6］ Cochran SA，Prausnitz MR.Sonoluminescence as an indicator of cell membrane disruption by acoustic cavitation［J］.Ultrasound Med Biol，2001，27（6）：841-850.

［7］ Umemura S，Kawabata K，Sasaki K.In vivo acceleration of ultrasonic tissue heating by microbubble agent［J］.IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control，2005，52（10）：1690-1698.

［8］ 張洪吉，夏和生.聚焦超聲生成羥自由基的檢測［J］.廣州化工，2008，36（6）：47-48.

［9］ Melodelima D，Chapelon JY，Theillere Y，et al.Combination of thermal and cavitation effects to generate deep lesions with an endocavitary applicator using a plane transducer：ex vivo studies［J］.Ultrasound Med Biol，2004，30（1）：103-111.

［10］ 趙保勝，宓穗卿，張銀卿.冰片對大鼠腦微血管內(nèi)皮細胞ICAM-1 表達量的影響［J］.中藥新藥與臨床藥理，2001，12（2）：88-90.

［11］ 段紹斌，李學(xué)雄，姚華，等.多器官功能障礙綜合征時血管內(nèi)皮細胞損傷的研究［J］.新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2010，33（3）：271-274.

［12］ 凌智瑜，王志剛，冉海濤，等.超聲微泡造影劑對心肌組織毛細血管通透性的影響實驗研究［J］.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2004，20（5）：11-14.