[摘 要] 目的 探討不同劑量的右美托咪定( DEX) 對(duì)老年患者腰-硬聯(lián)合麻醉手術(shù)的腦氧代謝、氧化應(yīng)激及安全性指標(biāo)的影響。方法 選取2019年1~10月骨外科計(jì)劃進(jìn)行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者120例作為研究對(duì)象,按照隨機(jī)數(shù)字表法分為四組,各30例。腰-硬聯(lián)合麻醉后 C 組不給 DEX ,L 組、 M 組及 H 組分別給予0.5μg/kg 、0.75μg/kg 、1μg/kg 負(fù)荷量 DEX 注入15 min 以上,然后各組均以0.5μg/(kg·h) 的速率持續(xù)泵注 DEX 直至手術(shù)結(jié)束。比較各組各時(shí)間點(diǎn)的腦氧代謝、氧化應(yīng)激指標(biāo)及不良反應(yīng)的發(fā)生情況。結(jié)果 各組 Sjv O2 時(shí)間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05) , 但組間和交互作用差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt;0.05)。各組動(dòng)脈-頸內(nèi)靜脈血氧含量差[D ( a - jv ) O2]、腦氧攝取率(CERO2) 時(shí)間、組間、交互作用比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05) , 進(jìn)一步兩兩比較, M 組和 H 組 D ( a - jv ) O2、 CE- RO2水平在 T2~ T5時(shí)均低于 C 組和 L 組,且 H 組低于 M 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05) , 術(shù)后3天時(shí),各組血清丙二醛(MDA) 水平高于術(shù)前1天,血清超氧化物歧化酶(SOD) 水平低于術(shù)前1天, L 組、 M 組和 H 組血清 MDA 水平均低于 C 組、 SOD 水平高于 C 組,以上各項(xiàng)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P lt;0.05)。術(shù)后3天時(shí),各組美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表( NIHSS) 評(píng)分和 Rey 聽覺語(yǔ)言學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)(AVLT) 評(píng)分均低于術(shù)前1天, Beck 抑郁量表(BDI) 評(píng)分高于術(shù)前1天, M 組 NIHSS 評(píng)分、 AVLT 評(píng)分高于 C 組, BDI 評(píng)分低于 C 組, H 組 NIHSS 評(píng)分和 AVLT 評(píng)分高于其他3個(gè)組, BDI 評(píng)分低于其他3個(gè)組,以上各項(xiàng)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05)。 H 組術(shù)后低血壓發(fā)生率低于 C 組和 L 組(P lt;0.05);其 他各組間比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt;0.05)。結(jié)論 0.75μg/kg 的 DEX 負(fù)荷劑量可以滿足老年患者腰-硬聯(lián)合麻醉手術(shù)的鎮(zhèn)靜需求,并可以安全有效地改善老年患者腦氧代謝、氧化應(yīng)激水平。
[關(guān)鍵詞] 腰-硬聯(lián)合麻醉手術(shù);右美托咪定;腦氧代謝;氧化應(yīng)激;術(shù)后神經(jīng)功能 doi:10.3969/j. issn.1674-7593.2023.01.018
Application of Dexmedetomidine at Different Doses in Combined Spinal Epidural Anesthesia in the Elderly
Liu Tingting , Zhang Xiuping **
Department of Anesthesiology , the First People Hospital of Chongqing Liangjiang New Area , Chongqing 401147
** Corresponding author : Zhang Xiuping , email:511579749@ qq. com
[Abstract] Objective To investigate the effects of different doses of Dexmedetomidine (DEX) on cerebral oxygen metabo- lism , oxidative stress and safety indices in older patients undergoing combined spinal and epidural anesthesia (CSEA). Methods A total of 120 older patients who planned to undergo hip arthroplasty surgery from January to October 2019 were enrolled. The patients were divided into four groups (group C , L , M and H) according to the random number table , with 30 cases in each group . After CSEA , group C was not given DEX , while groups L , M and H were given 0.5μg/kg , 0.75μg/kg and 1μg/kg DEX for more than 15 min , respectively. Then DEX was pumped continuously at a rate of 0.5μg/ (kg·h) until the end of surgery. The cerebral oxy- gen metabolism and oxidative stress indices , and adverse reactions were recorded at different time points . Results The overall analy-sis showed that there was significant time difference in internal jugular venous bulb hemoglobin oxygen saturation ( Sjv O2) among groups (P lt;0.05) , but there was no significant inter - group difference and interaction (P gt;0.05). There were significant time and inter - group differences and interaction in arteriovenous oxygen content difference [D ( a - jv ) O2] , rate of cerebral extraction of oxygengroups C and L at T2- T5 , and those in group H were lower than those in group M , the differences were statistically significant (P lt;0.05). At 3 days after operation , serum malondialdehyde (MDA) level in each group was higher than that at 1 day before operation , while superoxide dismutase (SOD) level was lower than that on 1 day before operation. MDA level in groups L , M and H was lower than that in group C , while SOD level was higher than that in group C . The differences were statistically significant between the groups (P lt;0.05). At 3 days after operation , National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) score and Rey Auditory Verbal Learning Test (AVLT) score in each group were lower than those at 1 day before operation , while Beck Depression Inventory (BDI) score was higher than that at 1 day before operation. NIHSS score and AVLT score in group M were higher than those in group C , and BDI score was lower than that in group C . NIHSS score and AVLT score in group H were higher than those in the other three groups , and BDI score in group H was lower than that in the other three groups . The differences were statistically significant ( P lt;0.05). The inci- dence of postoperative hypotension in group H was lower than that in groups C and L (P lt;0.05) , and there was no significant differ- ence between other groups (P gt;0.05). Conclusion DEX loading dose of 0.75μg·kg -1 may meet the sedation needs of older pa- tients undergoing CSEA , and effectively improve cerebral oxygen metabolism and oxidative stress with safety.
[Key words] C ombined spinal and epidural anesthesia; Dexmedetomidine; C erebral oxygen metabolism; Oxidative stress; Postoperative neurological function
老年患者是很多臨床外科手術(shù)的主要人群,但 是隨著年齡的增長(zhǎng),老年患者承受損傷、手術(shù)和麻醉壓力的能力逐漸降低,術(shù)后認(rèn)知功能障礙(Postoperative cognitive dysfunction , POCD) 是其中一個(gè)令人擔(dān)憂的主要圍術(shù)期并發(fā)癥之一。在麻醉藥物影響下,老年患者腦血流量明顯減少,擾亂腦組織代謝,增加血腦屏障通透性,導(dǎo)致神經(jīng)元和腦膠質(zhì)細(xì)胞損傷,最終導(dǎo)致 POCD [1-2]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),右美托咪定( Dexmedetomidine , DEX) 可通過(guò)降低腦灌注壓來(lái)減少腦血流量,在低血氧飽和度下,即使在過(guò)度通氣的過(guò)程中也不影響腦供氧。此外, DEX 還可作為局部腦缺血或組織缺氧的神經(jīng)保護(hù)劑[3-4]。因此理論分析 DEX 作為麻醉輔助劑,能 改善血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性,減少術(shù)中麻醉劑和鎮(zhèn)痛劑的用量,從而起到預(yù)防 POCD 的作用。但是針對(duì)不同劑量 DEX 在減緩血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)方面的比較研究發(fā)現(xiàn),與低劑量相比,使用1μg/kg 的高負(fù)荷劑量更有效,然而這種優(yōu)勢(shì)可能被低血壓和心動(dòng)過(guò)緩等副作用所抵消,因?yàn)閯┝吭酱蟀l(fā)生的可能性越大[5]。老年患者在機(jī)體功能降低、中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理性衰退及并發(fā)疾病等多種因素的影響下,對(duì)麻醉和手術(shù)的耐受力降低,而腰-硬聯(lián)合麻醉( Com-bined spinal epidural anesthesia , CSEA) 具有麻醉藥物用量少、起效快、便于調(diào)節(jié)及降低 POCD 的特點(diǎn),因而更適合老年患者[2]。 CSEA 已經(jīng)普遍應(yīng)用于老年大型骨科、盆腔、下腹部等手術(shù)。本研究從影響腦氧代謝、氧化應(yīng)激反應(yīng)和安全性探討不同劑量 DEX 鞘內(nèi)注射在老年 CSEA 中的最佳給藥劑量,為臨床 DEX 最佳用藥方案提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。
1 對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象
本研究是一項(xiàng)前瞻性、單中心、隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),收集2019年1 ~10月我院骨外科計(jì)劃進(jìn)行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者120例作為研究對(duì)象。本研究經(jīng)本院醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者及其家屬均簽署知情同意書,配合醫(yī)務(wù)人員完成相關(guān)醫(yī)療。術(shù)前1天對(duì)所有入選患者進(jìn)行麻醉前檢查。按照隨機(jī)數(shù)字表法分成 C 組、 L 組、 M 組及 H 組,每組30例。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡=60歲;②美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì) ( American Society of Anesthesiologists ,ASA) 分級(jí)Ⅰ~Ⅱ級(jí);③無(wú)溝通交流障礙。排除標(biāo)準(zhǔn):①長(zhǎng)期使用β-受體阻滯劑、α2受體激動(dòng)劑和鈣通道阻滯劑,合并肝、腎功能異常、未控制的高血壓病史、心律失常、外周和中樞神經(jīng)病變、凝血障礙、脊髓局部感染者;②并發(fā)嚴(yán)重電解質(zhì)紊亂或血流動(dòng)力學(xué)異常者;③長(zhǎng)期服用鎮(zhèn)靜劑、阿片類藥物或鎮(zhèn)痛藥史者;④對(duì)試驗(yàn)中所用藥物過(guò)敏或禁忌證者。各組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、 ASA 病情分級(jí)以及術(shù)中情況比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt;0.05) , 見表1。
1.2 方法
術(shù)前測(cè)量并記錄基線心率和平均動(dòng)脈壓[通 過(guò)無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)和動(dòng)脈氧飽和度( Arterial oxygen saturation , SO2) 進(jìn)行評(píng)估],患者進(jìn)入手術(shù)室后進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè),包括心率、無(wú)創(chuàng)血壓、心電圖、脈搏血氧飽和度測(cè)定,患者以5 L/min 的氧流量面罩吸氧,并在麻醉前建立靜脈通道。阻滯前,所有患者給予乳酸林格氏液20 mL/kg 。在無(wú)菌措施下患者側(cè)臥位, CSEA 建立在患者 L2-3或 L3-4腰間隙處,使用生理鹽水阻力損失技術(shù)確定硬膜外間隙,用16號(hào) Quinck e 針在間隙處穿刺。通過(guò) Quinck e 針引入1根 26號(hào)鉛筆尖脊柱針,插入蛛網(wǎng)膜下腔確認(rèn)腦脊液流動(dòng)后,將2 mL 0.75%布比卡因經(jīng)10%葡萄糖溶液稀釋為3 mL ,在15 s 內(nèi)注入蛛網(wǎng)膜下腔阻滯。置管后觀察5 min無(wú)異常,使用壓電陶瓷發(fā)電器電擊定位患者感覺阻滯起效時(shí)間,當(dāng)阻滯水平達(dá)到 T10時(shí),將DEX (江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司,生產(chǎn)批號(hào):D07-20180801 , 規(guī)格:2 mL∶200μg) 稀釋至50 mL 定容(即濃度為4μg/mL) , 在15 min 內(nèi) L 組、 M 組及 H 組分別硬膜外腔給予0.5μg/kg 、0.75μg/kg 、1μg/kg 負(fù)荷量的 DEX 。根據(jù)本研究作者臨床經(jīng)驗(yàn)及既往文獻(xiàn)[6-8] , 所有患者術(shù)中以0.5 μg/( kg·h) 的速率持續(xù)泵注 DEX 直至手術(shù)結(jié)束; C 組患者用不含 DEX 的生理鹽水代替輸注。剔除術(shù)中需要輸血及血壓較基礎(chǔ)血壓下降大于20%的患者。
1.3 檢測(cè)指標(biāo)
1.3.1 腦氧代謝指標(biāo) 進(jìn)入手術(shù)室時(shí)( T0)、腰麻后10 min (T1)、泵入 DEX 后15 min (T2)、泵入 DEX 后30 min ( T3)、術(shù)畢 ( T4)、拔管時(shí)(T5) , 采集橈動(dòng)脈血2 mL 和頸內(nèi)靜脈球部血4 mL , 采用 GEM Premier3000血?dú)夥治鰞x(美國(guó) Instrumentation Laboratory 公司)測(cè)定 SO2 和頸內(nèi)靜脈球部血氧飽和度(Internal jugular venous bulb he-moglobin oxygen saturation , Sjv O2) , 并計(jì)算動(dòng)脈-頸內(nèi)靜脈血氧含量差[Arteriovenous oxygen content difference , D ( a - jv ) O2]、腦氧攝取率 ( Cerebral ex- traction of oxygen , CERO2)。
1.3.2 氧化應(yīng)激指標(biāo) 在術(shù)前和術(shù)后3天分別抽取外周靜脈血5 mL 置于含枸櫞酸鈉的 PU 管中,以3000 r/min 轉(zhuǎn)速離心15 min , 采用硫代巴比妥酸法測(cè)定血清丙二醛 ( Malondialdehyde , MDA)、黃嘌呤氧化酶法測(cè)定血清超氧化物歧化酶( Super- oxide dismutase , SOD) , 試劑盒均購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。
1.3.3 不良反應(yīng) 術(shù)前1天及術(shù)后3天由接受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的主治醫(yī)生進(jìn)行神經(jīng)功能缺損評(píng)估和記錄。評(píng)估方法包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale , NIHSS)、 Rey 聽覺語(yǔ)言學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)( Rey auditory verbal learn- ing test , AVLT) 和 Beck 抑郁量表( Beck depres- sion inventory , BDI)。此外記錄手術(shù)開始至術(shù)后3天出現(xiàn)的其他不良反應(yīng)發(fā)生情況,包括術(shù)后譫妄、 POCD 、低血壓、心率加快、心動(dòng)過(guò)緩、呼吸抑制、惡心嘔吐等。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用 SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料以[例(%)]表示,采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( x(-)±s ) 表示,采用 t 檢驗(yàn)、單因素方差分析及重復(fù)測(cè)量方差分析。 P lt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 各組腦氧代謝指標(biāo)比較
各組 Sjv O2 時(shí)間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P lt;0.05) , 但組間和交互作用差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P gt;0.05)。各組 D ( a - jv ) O2、 CERO2%時(shí)間、組間 、交互作用比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P lt; 0.05) , 進(jìn)一步兩兩比較, M 組和 H 組 D ( a - jv ) O2、 CERO2水平在 T2~ T5時(shí)均低于 C 組和 L 組,且 H 組低于 M 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P lt; 0.05) , 見表2~表4。
2.2 各組氧化應(yīng)激指標(biāo)比較
術(shù)后3天時(shí),各組血清 MDA 水平高于術(shù)前1天,血清 SOD 水平低于術(shù)前1天 ,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05)。術(shù)后3天時(shí), L 組、 M 組和 H 組血清 MDA 水平均低于 C 組, SOD 水平高于 C 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05) , 見表5。
2.3 各組術(shù)后神經(jīng)功能缺損評(píng)估比較
術(shù)后3天時(shí),各組 NIHSS 評(píng)分和 AVLT 評(píng)分均低于術(shù)前1天,同時(shí) BDI 評(píng)分高于術(shù)前1天,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P lt;0.05)。術(shù)后3天時(shí), M 組 NIHSS 評(píng)分、 AVLT 評(píng)分高于 C 組, BDI 評(píng)分低于 C 組, H 組 NIHSS 評(píng)分和 AVLT 評(píng)分高于其他3個(gè)組, BDI 評(píng)分低于其他3個(gè)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt;0.05) , 見表6。
2.4 各組術(shù)后不良反應(yīng)發(fā)生情況比較
H 組術(shù)后低血壓發(fā)生率低于 C 組和 L 組(P lt;0.05) , 其他不良反應(yīng)發(fā)生情況各組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt;0.05) , 見表7。
3 討論
既往基礎(chǔ)研究證實(shí),術(shù)中的氧化應(yīng)激與腦氧代謝/腦血流量失衡造成腦組織損傷被認(rèn)為是增加 POCD 風(fēng)險(xiǎn)的重要原因[9]。例如 Netto 等學(xué)者通過(guò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)性脛骨骨折老年大鼠模型,發(fā)現(xiàn)骨折組大鼠術(shù)后亞硝酸鹽/硝酸鹽濃度升高,并且24 h 后大鼠前額葉皮質(zhì)和海馬區(qū)出現(xiàn)氧化應(yīng)激損傷,同時(shí)記憶功能受損;接受脛骨骨折實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷睦夏甏笫蟀殡S著氧化應(yīng)激增加、線粒體功能障礙和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素水平降低,表現(xiàn)出記憶障礙[10]。手術(shù)、麻醉等可導(dǎo)致患者腦氧供應(yīng)不足, Sjv O2、 D ( a - jv ) O2、 CERO2 是反映腦氧代謝的重要指標(biāo),即如果動(dòng)脈血氧飽和度和血紅蛋白濃度保持不變,則腦血流量和氧代謝率之間保持平衡。正常 Sjv O2 一般在55%~75%之間 ,低 Sjv O2表明腦灌注不足或缺血。當(dāng)腦氧代謝率增加時(shí),會(huì)以擴(kuò)張腦血管的方式增加血流量,維 持腦氧代謝率和腦血流的平衡,而這種平衡異常時(shí),就會(huì)伴隨神經(jīng)元壞死、腦組織的損傷[11]。 Gong 等在臨床研究中發(fā)現(xiàn),給予先天性心臟病需心臟移植手術(shù)的小兒患者0.5μg/kg 的 DEX , 以 0.5μg/(kg·h) 的劑量維持,就能明顯改善患兒腦氧代謝/腦血流量平衡[12]。本研究 Sjv O2 結(jié)果說(shuō)明給予各負(fù)荷劑量的 DEX 對(duì)于手術(shù)和麻醉造成的腦氧代謝/腦血流量失衡不會(huì)產(chǎn)生明顯的改善作用;但是各組 D ( a - jv ) O2、 CERO2 的結(jié)果說(shuō)明給予0.75μg/kg 的 DEX 或1μg/kg 的 DEX 均可降低患者術(shù)后的腦氧需求量,使腦氧代謝率降低,這可能也是0.75μg/kg 或1μg/kg 負(fù)荷劑量的 DEX 降低術(shù)后 POCD 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的主要原因。雖然本研究結(jié)果未得出各組 POCD 發(fā)生率之間的差異,這可能與樣本量不足有關(guān),但是隨著 DEX 劑量升高, POCD 發(fā)生率有降低趨勢(shì)。
有研究表明, POCD 的發(fā)生和氧化應(yīng)激之間有密切的關(guān)聯(lián),而應(yīng)激反應(yīng)會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)炎性因子過(guò)度表達(dá),進(jìn)而加重神經(jīng)功能損傷[13]。神經(jīng)炎癥為激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫功能提供了自由基、活性氧類的主要來(lái)源,但是神經(jīng)元極易受到這些活性物的有害影響,因?yàn)樗母叽x率,脂肪酸趨于過(guò)氧化,細(xì)胞內(nèi)催化活性氧生成的金屬酶類物質(zhì)被激活,并 且導(dǎo)致抗氧化水平降低。活性氧的積累和氧化損傷是細(xì)胞老化的特征之一。線粒體細(xì)胞既是活性氧產(chǎn)生的場(chǎng)所,又是活性氧介導(dǎo)的損傷靶點(diǎn),氧化損傷反過(guò)來(lái)降低線粒體的效率,導(dǎo)致產(chǎn)生更多的活性氧,形成一個(gè)惡性循環(huán)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), DEX 可以通過(guò)減少氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),顯著減輕全腦缺血/再灌注對(duì)腦組織的損傷[14-15]。此外, Han 等發(fā)現(xiàn),與咪達(dá)唑侖相比, DEX 和丙泊酚均可以降低患者的氧化應(yīng)激水平,對(duì)抗氧化系統(tǒng)有更理想的效果,但 DEX 比丙泊酚有更長(zhǎng)效的抗氧化作用[16]。本研究表明,0.5μg/kg 、0.75μg/kg 或1μg/kg 負(fù)荷劑量的 DEX 對(duì)氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)都有一定的改善作用,這也是降低術(shù)后 POCD 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的主要原因之一。但結(jié)合各組不良反應(yīng)情況來(lái)看,雖然 H 組較 C組有降低 POCD 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的趨勢(shì),且可降低術(shù)后腦氧代謝率及氧化應(yīng)激水平,但是術(shù)后低血壓的發(fā)生率也較 C 組和 L 組高,而且也存在呼吸抑制、心動(dòng)過(guò)緩、心率加快等風(fēng)險(xiǎn),雖然本研究未得出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但是其術(shù)后不良反應(yīng)仍然不可忽視。
綜上所述,0.75μg/kg 負(fù)荷劑量的 DEX 可以滿足老年患者 CSEA 手術(shù)的鎮(zhèn)靜需求,還可以改善患者腦氧代謝、氧化應(yīng)激水平以減少腦組織及神經(jīng)損傷,從而降低 POCD 、譫妄等不良反應(yīng)的發(fā)生率,可以作為臨床 DEX 給藥的優(yōu)先選擇范圍。
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(2020-11-04收稿)