麻醉机消毒方法在吸入麻醉期间对气道炎症反应的影响

　　作者：邢祖民 作者单位：(广东省佛山市顺德区第一人民医院麻醉科，广东 佛山 528300)

　　【摘要】 目的：观察气管插管全身麻醉期间不同麻醉机消毒方法对气道炎症反应水平的影响。方法：吸入麻醉下行择期腹部手术，气管插管机械通气的80例男性患者。术前通过询问病史并行肺功能检查，选取正常人组与慢性阻塞性肺病(COPD)组各40例。COPD组均为稳定期患者，严重度分级为1级或2A级。每组患者随机分为环氧乙烷消毒组和2%戊二醛溶液浸泡组，分别使用环氧乙烷消毒和2%戊二醛溶液浸泡消毒后麻醉机进行麻醉。术中行双腔导管左侧支气管内插管，于插管后即时、2 h、4 h取血样及进行支气管肺泡灌洗(BAL)分别测定肺泡灌洗液(BALF)中的细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8浓度。结果：使用环氧乙烷消毒麻醉机后，COPD患者在吸入麻醉期间机械通气后4 h时BALF中TNF-α和IL-1β的含量明显低于使用2%戊二醛溶液浸泡消毒组。正常人组中使用2种消毒方法BALF细胞因子无显著性差异(P>0.05)。结论：吸入麻醉期间，使用环氧乙烷消毒麻醉机比2%戊二醛溶液消毒麻醉机更彻底，可以降低COPD患者气道炎症反应的强度，起到一定的气道保护作用。

　　【关键词】 气道炎症反应;麻醉，吸入;通气机，机械;消毒;环氧乙烷;戊二醛

　　Effect of sterilized methods for anesthetic machine on airway inflammatory response during inhalation anesthesia

　　XING Zumin

　　(Department of Anesthesiology, the First People's Hospital of Shunde District Foshan 528300，P.R.of China)

　　[ABSTRACT] Objective: To investigate the effects of sterilized methods for anesthetic machine on airway inflammatory response in normal subjects and the patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) during inhalation anesthesia. Methods: 80 patients undergoing abdominal surgeries and inhalation anesthesia were randomly identified as normal (n=40)or COPD (classⅠ or ⅡA) (n=40)by historytaking and the pulmonary function testing. Both groups of the subjects were randomly divided into group ETHO and group Glutaral, using the anesthetic machine sterilized by ETHO and Glutaral respectively. The patients were intubated with left side double lumen endotracheal tubes. The BAL were sampled at 0, 2, 4 hour after intubations. The concentrations of cytokines (TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8) in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were determined. Results: The levels of both TNFalpha and IL1β in BALF were significantly lower at 4h following mechanical ventilation in group CE than those in group CG. Conclusion: The method of ETHO sterilized anesthetic machine shows better in reducing the airway inflammatory response in patients with COPD during inhalation anesthesia than the method of 2% glutaral soak and does the effect of protecting airway.

　　[KEY WORDS] Airway inflammatory response; Anesthesia， inhalation; Ventilator， mechine; Sterilization; ETHO; Glutaraldehyde

　　气管插管全身麻醉是目前医院手术最常见的麻醉方法之一。气管插管衔接呼吸机进行机械通气时，患者的支气管树与外界相通，没有了鼻腔的过滤和湿润作用，细菌容易乘虚而入。同时反常的气道压力、高浓度吸氧，对机体都会产生不利影响。加上手术的患者基础疾病以及麻醉、手术的作用，患者免疫力下降，抵抗力较弱，容易并发肺部继发性感染或使原有的感染加重[1]。气道炎症反应在肺部损伤和感染的早期出现并在一定程度上呈正相关，为临床提供了一个早期辨识机械通气并发症及其程度的途径。本实验通过进行气管插管全麻时，采用支气管肺泡灌洗术直接测定肺炎症细胞和炎症介质水平，观察不同麻醉机消毒方法对麻醉期间气道反应水平的影响，评估麻醉机细菌污染与患者肺部感染的相关性，为降低气管插管并发的肺部感染率提供思路。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　2004年8月～2006年8月气管插管吸入麻醉下行择期腹部手术的男性患者80例。术前通过询问病史并行肺功能检查，选取正常人组及慢性阻塞性肺病(COPD)组每组各40例。正常人指无存在气道或全身炎症反应人群，COPD组均为稳定期，严重度分级为1级或2A级。全部患者ASA 1～3级，年龄40～80岁。

　　1.2 分组

　　正常人组及COPD组各按使用环氧乙烷消毒麻醉机和含氯消毒液浸泡消毒麻醉机分为2个亚组，即共4组每组20例。NE (normal and ETHO) 组为正常人群使用环氧乙烷消毒麻醉机组;NG(normal and Glutaral)组为正常人群使用2%戊二醛溶液浸泡消毒麻醉机组;CE(COPD and ETHO)组为COPD患者使用环氧乙烷消毒麻醉机，CG(COPD and Glutaral)组为COPD患者使用2%戊二醛溶液浸泡消毒麻醉机组。4组患者在年龄、体重、手术时间、机械通气时间上无显著性差异(P>0.05)。ASA分级和COPD组内分级情况见表1，均无显著性差异(P>0.05)。

　　1.3 术中处理

　　全部患者入手术室后行颈内静脉穿刺补液，以芬太尼4 μg/kg，维库溴铵0.12 mg/kg，异丙酚1.5～2.0 mg/kg诱导，为便于取样及保证患者的呼吸，行双腔导管支气管内插管(左侧管)，注意导管号数的选择。以异氟醚1.5Vol%(呼气末浓度)吸入，异丙酚静脉微量泵输注及维库溴铵0.03 mg/kg间断静脉注射维持。全部患者使用间歇正压通气(IPPV)模式。潮气量8～10 mL/kg，呼吸频率1 min 12～14次，在取样时行单肺通气。术中监测无创血压、ECG、SPO2、ETCO2、气道平均压、峰值、平台压。

　　1.4 麻醉机消毒

　　环氧乙烷(ethylene oxide,ETHO)消毒：将螺纹管、联接管、接头、湿化器、雾化器和呼气瓣等物件置于山东新华公司生产的XG2.DCE-600型机动门环氧乙烷灭菌器，采用(EOCaS)为灭菌剂进行消毒。然后经专门的机械通气设备在50 ℃下通风12 h。含氯消毒剂消毒：使用一个大的容器，配制好2%戊二醛溶液(Glutaral)，pH7.5～8.5，室温下将螺纹管、联接管、接头、湿化器、雾化器和呼气瓣等物件浸泡，时间为3～10 h。消毒液配制后可使用2周。浸泡后的物件用外用生理盐水彻底冲洗。

　　1.5 取样方法

　　以支气管肺泡灌洗(bronchoalveolar lavage, BAL)取样，所有操作由同一人完成，取样时点为插管后即时、2 h和4 h。取样先以吸痰管吸净气管内分泌物，钳夹右侧气管导管行短时左肺通气。将消毒后的纤维支气管镜经气管导管插入右侧支气管，在准备灌洗的中叶或舌叶支气管内注入2%Lidocaine1ml，末端嵌于段或亚段支气管开口处，将20 mL无菌生理盐水(37 ℃左右)经注入孔以8 s左右的时间缓慢推注，然后以5 kPa以下的负压将灌洗液轻柔吸出，重复3次，共用60 mL液体。在纤支镜和吸引瓶间接经过硅化处理的痰液收集器以收集肺泡灌洗液(回收率≥30%)。每个时点随机选择不同肺段进行，两次灌洗间以无菌生理盐水冲洗纤维支气管镜内外并更换痰液收集器[2]。

　　1.6 样本处理

　　所有取样的支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)以500 g离心10 min，取上清液储存于-20 ℃的冰箱在1个月内进行细胞因子分析，细胞因子以放射免疫分析方法(全自动发光法)测定。

　　1.7 统计学处理

　　所有数据以SAS软件处理，以百分比或均数±标准差(x±s)表示，不同组别间均数的两两比较采用两组完全随机化设计资料均数的t检验，多于两组采用单因素方差分析，同一组患者不同时点间的两两比较采用配对设计的t检验。以P<0.05为有显著性差异。

　　2 结果

　　2.1 对BALF的分析结果

　　正常人和COPD人群中，4组患者插管后2 h和4 hTNF-α、IL-1β均逐渐升高(P<0.05)，但4 h后CE组BALF中TNF-α、IL-1β的含量低于CG组(P<0.05)。IL-2、IL-6和IL-8的含量均无明显变化，组间亦无显著性差异(P>0.05)。　　　　      3 讨论

　　医疗用具的污染可引起呼吸道交叉感染,增加术后肺炎的发生率。检测表明麻醉呼吸回路在使用中很快有细菌病毒等微生物寄居,污染源主要为患者自身和被污染的用具。细菌在潮湿的环境中易于生长,因此，湿化器、集水器和螺纹管内的积水以及呼吸道分泌物更易携带细菌(通常为革兰氏阴性菌,如假单胞菌)。研究发现经过24 h的使用,95%的呼吸机回路,57%的集水器、55%的级联湿化器、和88%的吸入气管道可以检出细菌[3],甚至仅仅经过2 h的使用也有33%的呼吸机内有细菌检出[4],在痰培养阳性的患者使用后43%的回路中可以检出同一致病菌。因此，选取合适的消毒方法对于减少医院交叉感染十分重要。

　　环氧乙烷，又名氧化乙烯或氧丙烷。由于环氧乙烷具有高效、广谱、穿透力强、作用于物品后无损害等优点，已成为我国医疗卫生用品消毒、灭菌的重要手段。常将其用于医疗器械、精密仪器，特别是用于介入治疗材料等贵重物品的消毒。2%戊二醛溶液浸泡消毒由于使用方便，经济等方面的优势，在医疗器械的消毒上广泛使用[5]。对于正常的人群，2种消毒方法的效能没有差异，但对于一些有呼吸并发症的患者，不同消毒方法可能会产生不同的结果。

　　据估算，BAL大约能对100万个肺泡，即约1%的肺表面积进行有效冲洗[5]。肺泡上皮和肺毛细血管内皮的通透性极强，肺毛细血管内巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等可以游出至肺泡腔内，可溶性成分如肺泡表面活性物质、细胞因子等也可溶于肺泡液中，能直接反映肺泡水平的肺内环境情况，在诊断肺部感染等方面有重要价值[6]。本实验通过检测BALF内白细胞和细胞因子的量判断气道炎症反应的强度。所检测的细胞因子均为外分泌型，可以溶于肺泡液体并出现于BALF内。TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8是炎性介质，早期应答细胞因子TNF-α和IL-1β作用于多种白细胞和组织细胞，促进其它细胞因子如IL-6、IL-8及自身的分泌。TNF-α是主要的内源性致炎因子，能诱导肺内白细胞迁移、粒细胞脱颗粒和毛细血管渗漏，造成肺损伤和氧交换功能下降。IL-1β是TNF-α激发的级联反应的重要环节。

　　COPD是一组慢性气流受限或慢性气流阻塞的肺部疾病，以气道、肺实质和肺血管的慢性炎症为特征，在肺的不同部位有肺泡巨噬细胞、T淋巴细胞和中性粒细胞增加。本实验发现，使用环氧乙烷消毒麻醉机的COPD组患者比使用2%戊二醛溶液浸泡消毒麻醉机的COPD组患者在吸入麻醉期间的气道炎症反应减轻，表现在通气后4 h使用环氧乙烷消毒麻醉机的COPD组患者比使用2%戊二醛溶液浸泡消毒麻醉机组BALF中TNF-α和IL-1β的含量减低。可能为使用环氧乙烷消毒麻醉机较为彻底，对气道的刺激较小，而2%戊二醛溶液消毒麻醉机可能有少量的消毒剂残留，对气道的刺激要强于环氧乙烷消毒组的原因。其次，不同的消毒方法消毒效果不同，消毒后残存的细菌和细菌内毒素、病毒颗粒等抗原物质的污染能导致下呼吸道的感染，也可能造成气道炎症介质浓度的相应变化。

　　正常人中使用2种消毒方法无影响，其原因可能为机械通气的时间较短(4 h)、正常气道对致炎性微粒及干冷空气的反应较小，使气道炎症反应上调的程度有限，以现有的样本量无法发现统计学差异。

　　【参考文献】

　　1 Frank JA, Matthay MA. Science review: mechanisms of ventilator induced injury[J].Crit Care,2003,7:233241.

　　2 陈文彬. 呼吸系统疾病诊疗技术[M].北京;人民卫生出版社,2000.142175.

　　3 MaleckaGriggs B, Reinhardt DJ. Direct dilution sampling, quantitation, and microbial assessment of open system ventilation circuits in intensive care units[J]. J Clin Microbio，1983,17:870877.

　　4 Craven DE, Goularte TA, Make BJ. Contaminated condensate in mechanical ventilator circuits. A risk factor for nosocomial pneumonia[J]? Am Rev Respir Dis,1984,129:625628.

　　5 中华人民共和国卫生部.消毒技术规范[M].北京：人民卫生出版社，2002.171.

　　6 Meduri GU, Reddy RC, Stanley T, et al. Pneumonia in acute respiratory distress syndrome. A prospective evaluation of bilateral bronchoscopic sampling[J]. Am J Respir Crit Care Med,1998,158:870875.