Effects of Hypothermia on Isoflurane MAC in Pediatric Patients with Congenital Heart Diseases <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

陈 雷
中国医学科学院阜外心血管病医院麻醉科，北京100037
Lei Chen, MD, PhD
Department of Anesthesiology, Cardiovascular Institute and Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100037, China

ABSTRACT

　Objective: To determine the effects of hypothermia on isoflurane MAC in children. 
　Methods: 28 unpremedicated children with congenital heart disease and left-to-right shunts undergoing open heart surgeries were studied. All patients were induced with isoflurane and 80% N₂O in oxygen. Tracheal intubation was facilitated with succinylcholine 1mg•kg^-1 i.v., and no additional muscle relaxant medication and other drugs which acted on the cardiovascular system was administered until the skin incision. Anesthesia was maintained with isoflurane in oxygen prior to skin incision. End-tidal isoflurane were maintained at stable concentrations for at least 15 min prior to the skin incision. Depending on their nasopharyngeal temperature at the time of skin incision, the patients were divided into three groups: Group I (37°C, n=10), Group II (34°C, n=10), and Group III (31.0°C, n=8). The MAC in each temperature group was determined by using the standard Dixon "up-and-down" approach.
　Results: Isoflurane MAC values were 1.6083 Vol %, 1.275 Vol%, and 1.26 Vol % in Group I, II, and III, respectively. Regression analysis revealed a linear correlation between nasopharyngeal temperature and isoflrane MAC [MAC (Vol%) = 0.0471×  T(°C)-0.3, r = 0.89, p < 0.05].
　Conclusion: This study demonstrates that hypothermia will decrease the isoflurane anesthetic requirement in children in a temperature-related fashion.
　Key words:  Inhalation Anesthetics, Isoflurane; Minimum Alveolar Concentration; Temperature, Hypothermia; Congenital Heart Disease

　　目前，异氟醚(isoflurane，ISO)作为吸入麻醉药已在临床得到广泛的应用。它具有诱导迅速、平稳、心血管系统副作用轻微等优点，尤其适用于心血管手术。但心血管手术绝大部分需在低温体外循环下进行，故了解温度对其最小有效肺泡气浓度(minimum alveolar concentration，MAC)的影响是非常重要的。因此，我们通过测定不同温度下ISO的MAC值，了解ISO的MAC随温度变化的情况，从而掌握两者间的相关变化规律，为在低温下ISO的安全使用提供指导。 

材料和方法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　3-10岁单纯房间隔缺损或室间隔缺损患儿28名，随机分为三组(表1)。
　　所有患儿均不用术前药，手术床铺变温毯。患儿入室后，安置常规无创监测(心电图仪，袖带血压计，呼吸功能监测仪，脉搏血氧仪)，嘱患儿闭眼，安静平卧，记录基本数据(SaO₂、ETCO₂、SBP、DBP、MAP、HR)作为基础对照值。
　　麻醉诱导和维持：N₂O 4L/min + O₂ 1L/min经面罩吸入至唤之不醒、睫毛反射消失，然后开启异氟醚挥发罐，浓度由0.2%开始，经3分钟逐渐升至5.0%，关闭N₂O，维持约5分钟。静脉给予琥珀胆碱1 mg•kg^-1，气管插管后，每分钟记录SBP、DBP、MAP、HR、SaO₂、ETCO₂、ETISO，连续5次，气管插管后至切皮不使用任何肌松药。气管插管后，调节O₂流量至2L/min。调节吸入ISO浓度使每组第一例患儿的终末呼气中的ISO浓度维持恒定在预定水平(A组1.5%、B组1.3%、C组1.15%)。切皮前维持终末呼气中的ISO浓度在预定水平至少15min。
　　气管插管后放置鼻咽温度和直肠温度探头，连续监测温度，测定基础温度后开始根据要求保温或降温。维持或降低体温至所需温度(鼻咽温：A组37±0.5°C、B组34±0.5°C、C组31±0.5°C。从切皮到体外循环前根据各实验组要求维持温度在37°C、34°C或31°C。鼻咽温每下降0.5°C记录时间、温度、SaO₂、ETCO₂、SBP、DBP、MAP、HR一次。31°C组体外循环前预充液温度不高于31°C。
　　切皮前维持设定浓度和温度5分钟，测定对照值。切皮前观察者就位，切皮后观察1min看四肢动否: 动为阳性，不动为阴性。记录切皮时SaO₂、ETCO₂、ETISO、SBP、DBP、MAP、HR及温度。切皮后每分钟记录以上参数，连续5min。
　　各组中根据前一例患儿的结果调整终末呼气中ISO的预定水平：前一例患儿的结果为阳性则提高预定水平15%，反之则降低15%。得到各组ISO的MAC值后，用线性回归法检验两者的相关性，p值小于0.05为有显著性差异。
　　　　　　　　　　　　结　果
　　根据标准的Dixon法测定后计算，A、B、C三组ISO的MAC值分别为1.6083 Vol%、1.275 Vol%和1.26 Vol%。ISO的MAC值与温度之间有很显著的线性关系(表2)。

                  讨　论


　　MAC是吸入麻醉药的重要指标之一，也是麻醉医师用以实施麻醉的重要参照标准。以此为依据，可估计麻醉深度。而常人的异氟醚MAC已为人所熟知和公认^[1]。
　　有关在多种动物体上温度对MAC的影响已有报道，其中包括对异氟醚MAC的影响。MAC值主要因药物的种类和动物的种属不同而各异，是吸入麻醉药的固有特性之一^{[2. 3]}。而物种体内的环境变化，如血气酸碱平衡和水电解质平衡、CO₂水平、血红蛋白等，对其无显著影响。但低温本身即有一定的麻醉作用，对其却有公认的影响^{[2, 4-7]}。
　　根据以上情况，本实验控制条件着重于确保异氟醚呼气末浓度、肺泡内浓度、血浆浓度有充足的平衡时间以及维持患儿体温在要求范围，从而保证结果的可靠性。
　　对于测得异氟醚MAC结果较常人为高，其可能原因有二：一是小儿所需麻醉药浓度较成人高^[8]; 二是左向右分流的血液动力学改变有可能对其有一定程度的影响。考虑应以前者为主。
　　本研究结果表明：在左向右分流先心病患儿，37°C时异氟醚最小有效肺泡气浓度为1.6083 Vol%；而且，随着温度的降低，异氟醚的MAC值呈明显的下降趋势，在31°C时降至1.26 Vol%。
　　此结果提示: 左向右分流先心病患儿的异氟醚最小有效肺泡气浓度较正常人为高；对于低温全麻患者，给予较小浓度的异氟醚吸入即可达到所需的麻醉深度，从而为麻醉提供更大的安全性并在一定范围内节约了麻醉费用。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

参 考 文 献
1. Eger EI II. The pharmacology of isoflurane. Br J Anaesth 1984;56(Suppl 1):71S-99S.
2. Satas S, Haaland K, Thoresen M, et al. MAC for halothane and isoflurane during normothermia and hypothermia in the newborn piglet. Acta Anaesthesiol Scand 1996;40(4):452-6.
3. Mama KR, Wagner AE, Parker DA, et al. Determination of the minimum alveolar concentration of isoflurane in llamas. Vet Surg. 1999;28(2):121-5.
4. Iwashita H, Matsukawa T, Ozaki M, et al. Hypoxemia decreases the shivering threshold in rabbits anesthetized with 0.2 minimum alveolar anesthetic concentration isoflurane. Anesth Analg. 1998;87(6):1408-11.
5. Franks NP, Lieb WR. Temperature dependence of the potency of volatile general anesthetics: implications for in vitro experiments. Anesthesiology. 1996;84(3):716-20.
6. Antognini JF, Lewis BK, Reitan JA. Hypothermia minimally decreases nitrousoxide anesthetic requirements. Anesth Analg. 1994;79(5):980-2.
7. Antognini JF. Hypothermia eliminates isoflurane requirements at 20 degrees C.Anesthesiology. 1993;78(6):1152-6.
8. Mapleson WW. Effect of age on MAC in humans: a meta-analysis. Br J Anaesth.1996;76(2):179-85.