TIVA、CIVA与平衡麻醉在VATS手术中的氧化应激效应
全凭静脉麻醉(TIVA)、静脉-吸入复合麻醉(CIVA)与平衡麻醉(BAL)对胸腔镜手术(VATS)围术期氧化应激的影响
研究概览
详细说明
医学研究的科学依据与有效性 缺氧性肺血管收缩(HPV)是肺血管系统特有的稳态机制。 作为对肺泡缺氧的反应,肺内动脉收缩并将血流重新导向氧合更好的肺段,从而优化通气/灌注匹配和全身氧合。 此外,HPV通过减少脱氧血液的分流和改善低氧血症程度,作为一种生理保护机制。 这种生理调节受多种因素影响,包括药物、温度、酸碱状态、气道压力、患者体位和心输出量。 大量动物和离体肺研究已证明,挥发性麻醉药可调节HPV。 然而,关于不同麻醉药在单肺通气期间对全身氧合的影响,人体研究报告的结果并不一致。
单肺通气在胸外科手术(如开胸手术和胸腔镜手术)中经常使用,以提供充分的手术视野。 接受单肺通气的患者因氧合受损而有低氧血症风险,以及因非依赖肺再通气期间发生的氧化损伤而导致术后肺损伤。
在单肺通气期间,非通气肺不仅发生肺不张,而且由于HPV而灌注不足。 一旦重新建立双肺通气,氧气重新引入气道会引发反应性肺血管扩张和肺组织再灌注,这可能导致产生过量的氧化自由基。 尽管肺由于双重血供和肺泡腔储存氧气的消耗而对缺氧相对耐受,但气胸治疗后观察到的再扩张损伤和肺移植后的再灌注损伤是潜在氧化损伤的例子。
研究问题 TIVA、CIVA和BAL麻醉技术如何影响接受单肺通气患者的氧化应激反应? 哪种麻醉管理方法(CIVA、TIVA、BAL)能更好地维持氧合? 各组之间术后恶心呕吐(PONV)发生率会有显著差异吗? 研究设计、方法与程序 参与者 将从所有参与者处获取书面知情同意。 将纳入60名年龄在18-65岁、美国麻醉医师协会(ASA)身体状况分级为I-II级、计划于2025年12月1日至2026年5月1日期间在阿塔图尔克大学医学院医院接受择期电视辅助胸腔镜手术(VATS)且需要单肺通气超过60分钟的患者。 患者将在入组前被告知研究信息。 拒绝参与、已知对研究药物过敏、近期有维生素补充史或患有严重心血管、肾脏或肝脏疾病的个体将被排除。 研究将分为三组进行。
随机化 将使用Microsoft Excel的RAND函数将患者随机分配到三个等量组(TIVA、CIVA和BAL)。 所有其他研究者和结果评估者将对分组分配保持盲态。
全凭静脉麻醉(TIVA)组 麻醉诱导将包括2 mg咪达唑仑、2-2.5 mg/kg丙泊酚、0.6-0.9 mg/kg罗库溴铵和1 μg/kg瑞芬太尼。 维持阶段将采用靶控输注(TCI)丙泊酚,目标效应室浓度(Ce)为4-6 μg/mL,以及TCI瑞芬太尼,Ce为1.5-3 ng/mL,同时维持脑电双频指数(BIS)在40-60之间。
平衡麻醉(BAL)组 诱导方案将与TIVA组相同。 维持阶段,将给予5-7%地氟醚(MAC 1-1.3)和TCI瑞芬太尼,Ce为1.5-3 ng/mL,目标BIS值在40-60之间。
静脉-吸入复合麻醉(CIVA)组 诱导方案将与其他组相同。 维持阶段将包括TCI丙泊酚,Ce为2-4 μg/mL,TCI瑞芬太尼,Ce为1.5-3 ng/mL,以及3%地氟醚(MAC 0.5),保持BIS值在40-60之间。
围手术期监测与样本采集 患者到达手术室后,将应用标准监测(心电图和血氧饱和度)。 将在无菌条件下插入20G桡动脉导管,用于连续有创血压监测和血样采集。
诱导后,将使用适当尺寸(35Fr、37Fr或39Fr)的Robertshaw双腔支气管导管对患者进行插管。 将在侧卧位前后使用纤维支气管镜进行位置验证。 在双肺和单肺通气期间均将使用压力控制容量保证(PCV-VG)通气模式,呼气末正压(PEEP)设定为5 cmH₂O。 单肺通气期间,潮气量将设定为4-6 mL/kg,保持吸气峰压<30 cmH₂O,吸入氧浓度(FiO₂)在0.6-1.0之间以维持血氧饱和度>90%,并调整呼吸频率以确保正常碳酸血症。
用于测量氧化应激标志物——丙二醛(MDA)、总氧化状态(TOS)、总抗氧化状态(TAS)和超氧化物歧化酶(SOD)的血样将从动脉导管在三个时间点采集:
T1:麻醉诱导前 T2:重新建立双肺通气前 T3:重新建立双肺通气后30分钟 样本将在+4°C、4500 rpm下离心7分钟。 获得的血清将储存在-80°C的Eppendorf管中直至分析。 血清水平将使用ELISA方法测定。 记录的值将转移到Excel电子表格中进行评估和统计处理。
麻醉期间,在单肺通气的第15、30、45和60分钟以及恢复双肺通气后30分钟,将记录TCI瑞芬太尼剂量、TCI丙泊酚剂量、最低肺泡浓度(MAC)、吸气峰压(Ppeak)、BIS值、心率和平均动脉压。 将常规采集动脉血气样本。 拔管后,患者将被转移到麻醉后监护室(PACU),并在第30分钟评估术后恶心呕吐(PONV)。
统计分析 统计分析将使用SPSS Statistics Version 22(IBM,Armonk,NY,USA)进行。 正态性将通过Kolmogorov-Smirnov检验评估。 正态分布的变量将使用Student's t检验进行分析,而非正态分布的变量将使用Mann-Whitney U检验进行评估。 P值<0.05将被认为具有统计学显著性。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Erzurum、土耳其(türkiye)、25000
- Ataturk University
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 年龄在18至65岁之间,
- 美国麻醉医师协会(ASA)身体状况分级为I-II级,
- 计划进行择期电视辅助胸腔镜手术(VATS)
- 需要单肺通气超过60分钟
排除标准:
- 拒绝参与本研究
- 有使用药物过敏史
- 近期有维生素补充史
- 有严重心脏、肾脏或肝脏疾病史
- ASA III-IV级
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:全凭静脉麻醉 (TIVA) 组
麻醉诱导将包括2 mg咪达唑仑、2-2.5 mg/kg丙泊酚、0.6-0.9 mg/kg罗库溴铵和1 μg/kg瑞芬太尼。
麻醉维持将采用靶控输注(TCI)丙泊酚,目标效应室浓度(Ce)为4-6 μg/mL,以及TCI瑞芬太尼,Ce为1.5-3 ng/mL,同时维持脑电双频指数(BIS)在40-60之间。
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麻醉诱导将包括2毫克咪达唑仑、2-2.5毫克/千克丙泊酚、0.6-0.9毫克/千克罗库溴铵和1微克/千克瑞芬太尼。维持麻醉将采用靶控输注(TCI)丙泊酚,目标浓度为4-6微克/毫升,以及TCI瑞芬太尼,目标浓度为1.5-3纳克/毫升,同时维持脑电双频指数(BIS)在40-60之间。
其他名称:
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实验性的:平衡麻醉(BAL)组
诱导将遵循与TIVA组相同的方案。
在维持期间,将给予地氟烷5-7%(MAC 1-1.3)和目标浓度为1.5-3 ng/mL的TCI瑞芬太尼,目标BIS值在40-60之间。
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诱导将遵循与TIVA组相同的方案。
在维持期间,将给予5-7%的地氟醚(MAC 1-1.3)和Ce为1.5-3 ng/mL的TCI瑞芬太尼,目标BIS值在40-60之间。
其他名称:
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实验性的:联合静脉挥发性麻醉(CIVA)组
诱导将遵循与其他组相同的方案。
维持将包括目标控制输注(TCI)丙泊酚,效应室浓度(Ce)为2-4 µg/mL,以及TCI瑞芬太尼,效应室浓度(Ce)为1.5-3 ng/mL,同时使用3%地氟烷(MAC 0.5),维持脑电双频指数(BIS)值在40-60之间。
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诱导将遵循与其他组相同的方案。
维持阶段将包括TCI丙泊酚Ce为2-4 μg/mL和TCI瑞芬太尼Ce为1.5-3 ng/mL,同时使用3%地氟醚(MAC 0.5),保持BIS值在40-60之间。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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围术期采集血液样本中的丙二醛水平
大体时间:麻醉诱导前即刻、单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气重新建立后30分钟
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为了测量该标志物,将在三个时间点从桡动脉采集动脉血样本:麻醉诱导前、从单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气恢复后30分钟。采集的血样将在+4°C下以4500转/分钟离心7分钟。获得的血清样本将被转移至Eppendorf管中,并在-80°C下保存至分析日。MDA的血清水平将使用ELISA方法进行测量。
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麻醉诱导前即刻、单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气重新建立后30分钟
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围手术期采集血样中的总抗氧化状态水平
大体时间:麻醉诱导前即刻、从单肺通气过渡到双肺通气之前,以及双肺通气重新建立后30分钟
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为了测量该标志物,将在三个时间点从桡动脉采集动脉血样:麻醉诱导前、从单肺通气转为双肺通气前,以及双肺通气重建后30分钟。
采集的血样将在+4°C下以4500 rpm离心7分钟。
获得的血清样本将被转移到Eppendorf管中,并在-80°C下保存直至分析日。
TAS的血清水平将使用ELISA方法进行测量。
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麻醉诱导前即刻、从单肺通气过渡到双肺通气之前,以及双肺通气重新建立后30分钟
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围手术期采集血液样本中的总氧化状态水平
大体时间:麻醉诱导前即刻、单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气重新建立后30分钟
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为测量该标志物,将在三个时间点从桡动脉采集动脉血样本:麻醉诱导前、从单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气重建后30分钟。
采集的血样将在+4°C下以4500 rpm离心7分钟。
获得的血清样本将转移至Eppendorf管中,并于-80°C储存直至分析日。
血清TOS水平将使用ELISA方法进行测定。
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麻醉诱导前即刻、单肺通气转为双肺通气前、以及双肺通气重新建立后30分钟
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围手术期采集血样中的超氧化物歧化酶水平
大体时间:麻醉诱导前即刻、从单肺通气过渡到双肺通气之前、以及双肺通气重建后30分钟
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对于该标志物的测量,将在三个时间点从桡动脉采集动脉血样:麻醉诱导前即刻、从单肺通气转为双肺通气前,以及双肺通气重建后30分钟。
采集的血样将在+4°C、4500 rpm条件下离心7分钟。
获得的血清样本将转移至Eppendorf管中,并储存在-80°C环境下直至分析日。
血清SOD水平将采用ELISA方法进行测定。
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麻醉诱导前即刻、从单肺通气过渡到双肺通气之前、以及双肺通气重建后30分钟
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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术后恶心和呕吐
大体时间:术后1至24小时内
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术后恶心呕吐(PONV)的发生率
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术后1至24小时内
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氧分压(PaO₂)值
大体时间:在麻醉诱导期间、单肺通气15、30、45和60分钟时,以及转为双肺通气后30分钟
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动脉血气样本将在麻醉诱导期间、单肺通气15、30、45和60分钟时以及转为双肺通气后30分钟采集,并记录氧分压(PaO₂)值。
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在麻醉诱导期间、单肺通气15、30、45和60分钟时,以及转为双肺通气后30分钟
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二氧化碳分压(PaCO₂)
大体时间:在麻醉诱导期间,单肺通气15、30、45和60分钟时,以及转为双肺通气后30分钟
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动脉血气样本将在麻醉诱导期间、单肺通气15、30、45和60分钟时,以及转为双肺通气后30分钟采集,并记录二氧化碳分压(PaCO₂)值。
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在麻醉诱导期间,单肺通气15、30、45和60分钟时,以及转为双肺通气后30分钟
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Elif Oral Ahiskalioglu, Professor、Ataturk University
出版物和有用的链接
一般刊物
- Xu WY, Wang N, Xu HT, Yuan HB, Sun HJ, Dun CL, Zhou SQ, Zou Z, Shi XY. Effects of sevoflurane and propofol on right ventricular function and pulmonary circulation in patients undergone esophagectomy. Int J Clin Exp Pathol. 2013 Dec 15;7(1):272-9. eCollection 2014.
- Comhair SA, Erzurum SC. Antioxidant responses to oxidant-mediated lung diseases. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2002 Aug;283(2):L246-55. doi: 10.1152/ajplung.00491.2001.
- Lang JD, McArdle PJ, O'Reilly PJ, Matalon S. Oxidant-antioxidant balance in acute lung injury. Chest. 2002 Dec;122(6 Suppl):314S-320S. doi: 10.1378/chest.122.6_suppl.314s.
- Cheng YJ, Chan KC, Chien CT, Sun WZ, Lin CJ. Oxidative stress during 1-lung ventilation. J Thorac Cardiovasc Surg. 2006 Sep;132(3):513-8. doi: 10.1016/j.jtcvs.2006.03.060.
- Sharifian Attar A, Tabari M, Rahnamazadeh M, Salehi M. A comparison of effects of propofol and isoflurane on arterial oxygenation pressure, mean arterial pressure and heart rate variations following one-lung ventilation in thoracic surgeries. Iran Red Crescent Med J. 2014 Feb;16(2):e15809. doi: 10.5812/ircmj.15809. Epub 2014 Feb 8.
- Schwarzkopf K, Schreiber T, Preussler NP, Gaser E, Huter L, Bauer R, Schubert H, Karzai W. Lung perfusion, shunt fraction, and oxygenation during one-lung ventilation in pigs: the effects of desflurane, isoflurane, and propofol. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2003 Feb;17(1):73-5. doi: 10.1053/jcan.2003.13.
- Loer SA, Scheeren TW, Tarnow J. Desflurane inhibits hypoxic pulmonary vasoconstriction in isolated rabbit lungs. Anesthesiology. 1995 Sep;83(3):552-6. doi: 10.1097/00000542-199509000-00014.
- Karzai W, Haberstroh J, Priebe HJ. Effects of desflurane and propofol on arterial oxygenation during one-lung ventilation in the pig. Acta Anaesthesiol Scand. 1998 Jul;42(6):648-52. doi: 10.1111/j.1399-6576.1998.tb05296.x.
- Eisenkraft JB. Effects of anaesthetics on the pulmonary circulation. Br J Anaesth. 1990 Jul;65(1):63-78. doi: 10.1093/bja/65.1.63. No abstract available.
- Lumb AB, Slinger P. Hypoxic pulmonary vasoconstriction: physiology and anesthetic implications. Anesthesiology. 2015 Apr;122(4):932-46. doi: 10.1097/ALN.0000000000000569.
- Dunham-Snary KJ, Wu D, Sykes EA, Thakrar A, Parlow LRG, Mewburn JD, Parlow JL, Archer SL. Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction: From Molecular Mechanisms to Medicine. Chest. 2017 Jan;151(1):181-192. doi: 10.1016/j.chest.2016.09.001. Epub 2016 Sep 16.
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