陈 佳，但 伶，田泽丹，黄 燕，周 瑜，张昭莉

（1.重庆医科大学附属第二医院麻醉科400000；2.重庆市肿瘤研究所护理部400030）

高强度聚集超声（HIFU）治疗，是近年来得到广泛应用的局部无侵入式治疗技术之一，其主要作用机制除热效应外，还有机械效应、空化效应。空化效应为HIFU治疗中重要的作用机制之一，国内外大量研究表明［1-2］，加入微气泡，可增强超声空化作用，导致机体损伤加重，发生溶血、出血、炎性反应、微血管通透性增加等。关于在HIFU治疗患者中使用N 2 O麻醉是否会增强超声透光区域的组织损伤，国内外目前尚无相关报道。本实验旨在通过观察、比对HIFU治疗患者术中腹壁厚度、血清中游离血红蛋白（FHb）、细胞黏附分子1（ICAM-1）含量的影响，探讨N2O的使用是否加重了组织损伤，及其与超声空化作用的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取50例2012年2～6月本院HIFU肿瘤中心治疗的原发性肝癌患者。所有患者ASA分级均为Ⅰ～Ⅱ级。本次试验经重庆医科大学科研伦理学会批准。

1.2 方法

1.2.1 分组与治疗 将患者分为对照组（C组）、试验组（N组），每组25例。C 组男20例，女5例；平均年龄（51±12）岁；体质量（61±4）kg。N组男18例，女7例，平均年龄（53±9）岁；体质量（59±5）kg。两组患者性别、年龄、体质量等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。C组采用全凭静脉麻醉方式，麻醉诱导：咪达唑仑0.1 mg／kg，丙泊酚2 mg／kg，维库溴铵0.1 mg／kg，芬太尼3μg／kg。麻醉维持：丙泊酚5 mg·kg-1·h-1，维库溴铵0.08mg ·kg-1 ·h-1，瑞芬太尼10μg ·kg-1·h-1。N组麻醉诱导同C 组，麻醉维持则在C组基础上加入N2O，以1∶1比值吸入。呼吸参数：新鲜气体总流量3 L／min，潮气量8 m L／kg，呼吸频率12 次／min，吸呼比2∶1。

1.2.2 标本采集 患者入室后，常规监测生命体征，建立静脉通道。分别于麻醉前（T1）、手术前（T2）、术中第1 小时（T3）、第2 小时（T4）、第3小时（T5），及术后24 h（T6）抽取桡动脉血，送实验室离心，转速3000 r／min，15 min，取上层血清0.5 m L，按试剂盒说明书要求保存。

1.2.3 标本测量 （1）HIFU治疗仪超声显像系统：记录术前、术后腹壁皮肤厚度。（2）血清中FHb 含量的测定：试剂盒购自南京建成生物科技研究所。检测采用类过氧化物酶反应法，利用FHb 中亚铁血红素具有类过氧化物酶活性，催化过氧化氢释放新生态氧使酚、4-氨基安替比林显色的原理，将血清样本制备成待测样本溶液。在分光光度仪（Multiskan Go，Thermo Scientific 公司）510 nm，光径1 cm处比 色，使 用空白管（蒸馏水）调零，测定样品管吸光度，按公式计算出血清中FHb 含量。（3）血清中ICAM-1 含量的测定：检测采用双抗体夹心ELISA法，试剂盒购自欣博盛生物科技有限公司，按试剂盒说明书操作步骤，用酶标仪（DU730 型，Beckman Coulter 公司）在450 nm处测出样品孔血清光密度（OD）值，通过与标准孔、空白孔的对照，求出血清中ICAM-1 含量。

1.3 统计学处理 采用SPSS17.0 软件进行统计学分析，所有计量资料用±s表示。两组数据组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对资料t检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者手术相关参数 患者的手术时间、超声治疗频率、超声治疗功率比较差异无统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 患者手术相关参数比较（±s）

表1 患者手术相关参数比较（±s）

组别 手术时间（min） 治疗频率（Hz） 治疗功率（W）C 组178±161336±10 N组182±181330±13

2.2 治疗透光区域皮肤厚度 手术后N组腹壁厚度增厚程度较C 组明显，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 手术开始前与结束时患者腹壁厚度值比较（±s，cm）

表2 手术开始前与结束时患者腹壁厚度值比较（±s，cm）

a：P＜0.05，与术前比较；b：P＜0.05，与C 组比较。

组别 手术前 手术后C 组 12.3±0.713.8±0.9 a ab N组 12.0±0.716.9±1.75

2.3 FHb、ICAM-1 含量变化T1、T2时间点FHb、ICAM-1含量比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。T3、T4、T5时间点，C 组和N组FHb 及ICAM-1 含量与前一时间点比较均升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；同一时间点，N组FHb 及ICAM-1 含量升高程度较C组明显，差异有统计学意义（P＜0.05），随N2O麻醉时间延长，N组升高程度较C 组愈加明显。T6时间点，FHb及ICAM-1含量与术前差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3、4。

表3 两组患者不同时间点FHb 含量变化（±s，mg／L）

表3 两组患者不同时间点FHb 含量变化（±s，mg／L）

a：P＜0.05，与前一时间点比较；b：P＜0.05，与C 组比较。

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

表4 两组患者不同时间点ICAM-1 含量变化（±s，ng／m L）

表4 两组患者不同时间点ICAM-1 含量变化（±s，ng／m L）

a：P＜0.05，与前一时间点比较；b：P＜0.05，与C 组比较。

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

3 讨 论

3.1 N2O对H I FU治疗患者FHb 含量的影响 红细胞在机械性损伤、温度变化等条件下受损，红细胞内的Hb 被释放到血清中，引起血清FHb 含量增加。因此，检测血清FHb 含量，是判断红细胞是否受损的金标准，其含量的变化表明机体内红细胞被破坏的严重程度［3］。大量红细胞被破坏导致机体发生急性溶血反应。由表3 可知，在手术开始1h 后，随HIFU手术时间延长，两组血清FHb 含量呈进行性增加（P＜0.05）；表明HIFU手术的进行导致红细胞受到破坏；在T3、T4、T5时间点两组比较，N组血清中F H b含量较C组明显增加（P＜0.05）；提示在HIFU手术过程中加入N2O，使红细胞受破坏程度更为严重，机体发生了愈加明显的溶血反应。分析其原因，可能是N2O作为气体进入机体内，引起微气泡数量增多。有报道指出［4-5］，在HIFU的照射下，超声微气泡可降低超声辐照区域的空化阈值，增强超声空化效应，从而加重对组织细胞的损伤性生物学效应。其作用机制如下，（1）机械损伤［6］：大量微气泡内爆产生高速微射流及冲击波，可导致细胞发生变形、破裂。（2）热损伤［7］：增强超声空化效应中的热聚集，使相邻细胞迅速升温，当集聚的温度超过其正常生理范围时，使细胞在高温下变性、坏死。（3）自由基损伤：超声空化效应的增强，能导致血液中的水分子产生氧自由基和羟自由基［8］，多项研究表明，自由基可从多个方面对组织及细胞产生毒性作用［9］。

3.2 N2O对H I FU治疗患者ICAM-1 含量的影响ICAM-1是血管内皮细胞上主要黏附分子之一，有研究表明，ICAM-1含量升高与血管内皮细胞损伤程度呈正相关，是血管内皮细胞损伤的特异性标志［10-11］。由表4 可见，在手术开始1h 后，随HIFU手术的进行，两组血清ICAM-1含量增多，提示HIFU手术造成血管内皮细胞受损；在T3、T4、T5时间点两组相比较，血清ICAM-1 含量N组较C组明显增多（P＜0.05），提示在HIFU手术中使用N 2 O麻醉，导致血管内皮细胞受损程度更为严重。作者认为，其可能与前述红细胞损伤加重的原因相同，即加入N2O引起微气泡数量增多，空化效应增强，从而通过机械损伤、热损伤、自由基损伤等导致血管内皮细胞损伤加重。

本研究观察到在HIFU治疗过程中，使用N 2 O麻醉的患者在治疗结束后超声透光区域的皮肤，较未使用N2O麻醉者明显肿胀，这可能与微血管内皮细胞损伤相关，微血管壁内皮细胞受损导致血管内皮细胞间隙增宽，从而引起微血管通透性增加。凌智瑜等［12］对组织中超声辐照微气泡进行研究，在电镜下看到，其增强的空化效应使血管内皮细胞受损、间隙增宽，从而导致血管内物质渗入组织中，这可能是机体组织水肿加重的原因之一。

综上所述，在HIFU治疗患者麻醉过程中加入N2O，导致机体损伤加重，引起FHb 及ICAM-1含量增加，可能是由于N2O引起微气泡的增加，增强了超声空化效应所致。当然，其发生机制有待于进一步研究论证，但本试验可为麻醉医师在HIFU手术中选择麻醉方案提供参考，同时也对超声空化效应以及超声微泡造影剂的研究起到提示作用。

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