應(yīng)用心腦聯(lián)合灌注策略改善復(fù)雜主動(dòng)脈畸形患兒術(shù)后早期預(yù)后的臨床研究

趙聰聰，劉晉萍，馮正義，趙 舉，胡金曉，崔勇麗，李守軍，閆 軍

·臨床研究·

應(yīng)用心腦聯(lián)合灌注策略改善復(fù)雜主動(dòng)脈畸形患兒術(shù)后早期預(yù)后的臨床研究

趙聰聰，劉晉萍，馮正義，趙 舉，胡金曉，崔勇麗，李守軍，閆 軍

目的 觀察并比較心腦聯(lián)合灌注和單純區(qū)域性腦灌注在小兒復(fù)雜主動(dòng)脈手術(shù)中的應(yīng)用效果及對(duì)患兒早期預(yù)后的影響。方法 回顧性分析2012年1月至2014年8月141例患有主動(dòng)脈縮窄或主動(dòng)脈弓中斷合并心內(nèi)畸形的小兒(1個(gè)月至94個(gè)月齡)術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的臨床資料，根據(jù)體外循環(huán)灌注方式分為心腦聯(lián)合灌注組(n=56)和單純區(qū)域性腦灌注組(n= 85)，分析兩組術(shù)中相關(guān)參數(shù)、術(shù)后生化指標(biāo)、恢復(fù)情況及不良事件發(fā)生率等。結(jié)果 心腦聯(lián)合灌注組的轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、停循環(huán)時(shí)間、心臟停跳時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、復(fù)溫時(shí)間、呼吸機(jī)時(shí)間和住院時(shí)間均較單純區(qū)域性腦灌注組明顯縮短，并且心腦聯(lián)合灌注組術(shù)后的天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、直接膽紅素、總膽紅素和血尿素氮、肌酐等肝腎功能指標(biāo)也較明顯降低。結(jié)論 在小兒主動(dòng)脈弓手術(shù)中，選用心腦聯(lián)合灌注的改良灌注策略可使患兒獲得較好的預(yù)后，使患兒的住院時(shí)間和呼吸機(jī)支持時(shí)間縮短。

心腦灌注;區(qū)域性腦灌注;主動(dòng)脈弓手術(shù)國(guó);兒童

主動(dòng)脈弓畸形是小兒先天性心臟病的主要類型之一，外科手術(shù)治療所面臨的困難多，對(duì)體外循環(huán)的要求也會(huì)隨之升高。深低溫停循環(huán)(deep hypothermia circulatory arrest，DHAC)或區(qū)域性腦灌注(regional cerebral perfusion，RCP)已經(jīng)廣泛并常規(guī)應(yīng)用于主動(dòng)脈畸形的矯治手術(shù)過(guò)程中，減少患兒出現(xiàn)術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)并取得相對(duì)好的預(yù)后，但其也可能會(huì)延長(zhǎng)心肌缺血時(shí)間，出現(xiàn)心功能不全。此前已有臨床學(xué)者將心腦聯(lián)合灌注(cerebral and myocardial perfusion，CMP)的體外循環(huán)方式應(yīng)用于嬰幼兒主動(dòng)脈弓手術(shù)中，并獲得了較好的預(yù)后［1－3］。本課題研究的目的是回顧性地觀察并比較CMP和單獨(dú)區(qū)域性腦灌注(only－RCP)對(duì)患兒術(shù)后早期預(yù)后的不同影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2011年1月至2014年12月141例患有主動(dòng)脈弓縮窄合并室間隔缺損(VSD)、房間隔缺損(ASD)或主動(dòng)脈弓中斷合并VSD、ASD的患兒(年齡為1個(gè)月至94個(gè)月齡)進(jìn)行一期手術(shù)治療，根據(jù)體外循環(huán)中的灌注方式將患兒分為only－RCP組和CMP組，比較兩組術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后的基本情況。肝、腎功能，術(shù)后恢復(fù)及并發(fā)癥等相關(guān)指標(biāo)。兩組患兒術(shù)前基本資料見表1。

1.2 體外循環(huán)方式 患兒麻醉誘導(dǎo)后經(jīng)右上肢監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈壓，監(jiān)測(cè)鼻咽溫和肛溫，經(jīng)胸骨正中切口，充分游離暴露組織。

1.2.1 only－RCP組(n=85) 鼻咽溫度降至32℃左右在升主動(dòng)脈處進(jìn)行動(dòng)脈插管，在插管位置的近端阻斷主動(dòng)脈，灌注心肌保護(hù)液使心臟停跳，然后繼續(xù)降溫，鼻咽溫在23～26℃時(shí)將主動(dòng)脈插管經(jīng)升主動(dòng)脈插入右側(cè)無(wú)名動(dòng)脈并固定，同時(shí)用阻斷帶阻斷左頸總動(dòng)脈和左鎖骨下動(dòng)脈，然后進(jìn)行相對(duì)低流量［15～40 ml/(kg·min)］單側(cè)腦灌注，在灌注期間不再繼續(xù)降溫。待主動(dòng)脈畸形糾治完畢后恢復(fù)常規(guī)心肺轉(zhuǎn)流，開始升溫，并在升溫過(guò)程中修補(bǔ)心內(nèi)畸形。

1.2.2 CMP組(n=56) 鼻咽溫度降至28～29℃左右時(shí)經(jīng)升主動(dòng)脈進(jìn)行動(dòng)脈插管，在無(wú)名動(dòng)脈與左頸總動(dòng)脈之間阻斷主動(dòng)脈弓，不灌注停搏液，維持心臟正常跳動(dòng)，在較小流量［30～50 ml/(kg·min)］下進(jìn)行心腦聯(lián)合灌注，并在灌注期間維持此溫度。待主動(dòng)脈畸形糾治完畢后在動(dòng)脈插管的近端阻斷主動(dòng)脈，灌注心肌保護(hù)液使心臟停跳，以全流量進(jìn)行心肺轉(zhuǎn)流，升溫的同時(shí)修補(bǔ)心內(nèi)畸形。

根據(jù)患兒的生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，轉(zhuǎn)流過(guò)程中維持紅細(xì)胞比容在適度的范圍(0.21～0.27)，膠體滲透壓12～16 mm Hg。待鼻咽溫度升至35℃以上，患兒循環(huán)相對(duì)平穩(wěn)，心率正常，無(wú)明顯出血，查血?dú)饨Y(jié)果滿意后停止體外循環(huán)。轉(zhuǎn)流過(guò)程中進(jìn)行常規(guī)超濾，轉(zhuǎn)流停止后進(jìn)行改良超濾，待體外循環(huán)管道內(nèi)血液充分回輸后轉(zhuǎn)流停止。

記錄并比較兩組轉(zhuǎn)機(jī)、手術(shù)、變溫、下半身停循環(huán)、呼吸機(jī)輔助和監(jiān)護(hù)室停留時(shí)間，以及術(shù)后肺感染、二次手術(shù)、腹膜透析、滲漏綜合征和院內(nèi)死亡比例等情況。其中，本中心所記錄降溫時(shí)間包含降至所需低溫后繼續(xù)維持至復(fù)溫的時(shí)長(zhǎng)。

如患兒術(shù)后病例記錄出現(xiàn)肌張力障礙、昏迷、抽搐等描述，則考慮認(rèn)為該患兒存在神經(jīng)功能障礙。

表1 兩組患兒術(shù)前基本資料

1.3 統(tǒng)計(jì)與分析 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用中位數(shù)和四分位間距表示，兩組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。分類變量以頻數(shù)(百分比)表示，采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 CMP組患兒56例，only－RCP組患兒85例。兩組患兒的年齡、性別、體重、心功能及術(shù)前肝、腎功能的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

2.2 手術(shù)及體外循環(huán)相關(guān)參數(shù) CMP組的鼻溫較only－RCP組高，且轉(zhuǎn)機(jī)、手術(shù)、阻斷、心臟停跳和復(fù)溫時(shí)間均較only－RCP組明顯縮短(P＜0.05);CMP組的降溫時(shí)間也較only－RCP組有所縮短，但此差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

2.3 術(shù)后恢復(fù)情況及并發(fā)癥 兩組患兒術(shù)后均未出現(xiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。CMP組患兒所需呼吸機(jī)支持時(shí)間及住院時(shí)間比only－RCP組明顯縮短。only－RCP組術(shù)后3例患兒院內(nèi)死亡，CMP組術(shù)后未出現(xiàn)死亡病例;only－RCP組的其他并發(fā)癥如心律失常、肺感染、腹膜透析、氣胸和毛細(xì)血管滲漏綜合征等的發(fā)生率也較CMP組略高，但以上差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表3。

2.4 術(shù)后生化檢查 與only－RCP組相比，CMP組患兒術(shù)后的肝功能指標(biāo)如AST、Tbil、Dbil和腎功能指標(biāo)如BUN、Crea均較低，但術(shù)后24 h尿量及心功能相關(guān)指標(biāo)的差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表4。

3 討 論

小兒主動(dòng)脈弓疾病類型復(fù)雜，手術(shù)要求較高且外科操作難度大，隨著DHCA和RCP逐漸被廣泛應(yīng)用于小兒主動(dòng)脈畸形矯治手術(shù)中，此類患兒得到很大程度上的救治。并且低溫下應(yīng)用RCP可減少腦組織缺氧時(shí)間，為外科醫(yī)生修補(bǔ)主動(dòng)脈畸形提供較充足的時(shí)間，并且獲得較好的神經(jīng)預(yù)后［4］。隨著外科技術(shù)的進(jìn)步，一些臨床工作學(xué)者逐漸提高RCP期間的溫度，成功且安全地在淺低溫或接近常溫下進(jìn)行主動(dòng)脈手術(shù)，減少低溫所帶來(lái)的一系列并發(fā)癥，以使患兒獲得更好的預(yù)后［5］。但是，傳統(tǒng)方法行小兒主動(dòng)脈疾病合并心內(nèi)畸形的一期修補(bǔ)手術(shù)時(shí)，RCP期間通常都需要心臟停跳，并通過(guò)順行性灌注心肌停搏液以獲得心肌保護(hù)效果。

表2 手術(shù)和體外循環(huán)參數(shù)

表3 術(shù)后恢復(fù)指標(biāo)和并發(fā)癥

心腦聯(lián)合灌注的體外循環(huán)方式首次由Sano and Mee等人［6］提出，與單純區(qū)域性腦灌注不同的是，它通過(guò)改變插管和主動(dòng)脈阻斷的位置調(diào)整血液灌注，使腦血管和冠狀動(dòng)脈同時(shí)得到灌注，達(dá)到腦保護(hù)和心肌保護(hù)的雙重目的。2000年，Ishino等人［1］與本研究所使用的CMP方式相類似，待肛溫降至28℃左右時(shí)在升主動(dòng)脈處進(jìn)行動(dòng)脈插管，在無(wú)名動(dòng)脈和左頸總動(dòng)脈之間進(jìn)行阻斷，以使大腦和心肌同時(shí)得到灌注，該研究的患兒術(shù)后并未出現(xiàn)院內(nèi)死亡和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。2003年，Lim等人［7］通過(guò)一種Y型連接管路在無(wú)名動(dòng)脈遠(yuǎn)端和主動(dòng)脈根部進(jìn)行雙動(dòng)脈插管，肛溫降至18℃左右，在無(wú)名動(dòng)脈和升主動(dòng)脈處進(jìn)行阻斷，分別灌注大腦和心肌。該研究中8例患兒術(shù)后出現(xiàn)低心排，2例出現(xiàn)暫時(shí)性神經(jīng)功能障礙，2例出現(xiàn)短暫的腎功能不全;作者認(rèn)為這些并發(fā)癥的發(fā)生是合理的，并作出了解釋。隨后，Kotani等人［2］的研究是根據(jù)CMP期間心臟跳動(dòng)的意義將所研究患者分為工作性心臟跳動(dòng)(working heart beating，WHB)組和非工作性心臟跳動(dòng)(non－working heart beating，NWHB)組，其中WHB是指CMP的心肌灌注主要依靠心臟射血，主要用于合并主動(dòng)脈弓發(fā)育不良的患兒，NWHB則與本研究所采用的CMP方式相同，同時(shí)肛溫降至28℃。此研究中患兒預(yù)后情況較好，術(shù)后未出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，院內(nèi)死亡和遠(yuǎn)期死亡各一例，總生存率達(dá)98%，進(jìn)一步證明了CMP的可行性。并且國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究也顯示CMP可提供較好的預(yù)后，并減少術(shù)后心功能的損傷，降低低心排的發(fā)生率［8－9］。

表4 術(shù)后生化檢驗(yàn)

本中心近些年也逐漸引入心腦聯(lián)合灌注的改良灌注方式，應(yīng)用于小兒主動(dòng)脈疾病合并心內(nèi)畸形的一期矯治手術(shù)中?？紤]到低溫可能所致的不良后果，術(shù)中將最低鼻咽溫度設(shè)定在29～32℃，不僅可以盡量減少低溫所致嚴(yán)重不良預(yù)后，比如出血、冠脈痙攣、心肌收縮力降低等，同時(shí)也可提供機(jī)體重要器官的保護(hù)作用。研究表明溫度升高不利于器官保護(hù)作用，尤其是可能引起腹腔臟器和脊髓的缺血性損傷［10］。有研究顯示，在下半身停循環(huán)期間維持中低溫(26℃左右)可提供足夠的腹腔臟器保護(hù)作用，可明顯減少全身炎癥性反應(yīng)和器官再灌注損傷，但停循環(huán)時(shí)間應(yīng)限制在60 min內(nèi)［11］。體溫在28℃時(shí)脊髓的缺氧耐受時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)90 min，淺低溫(30℃)乃至近常溫(34℃)下進(jìn)行RCP也是可行的，患兒的預(yù)后得到改善且并未出現(xiàn)明顯的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥［5，12－13］。但這建立在外科醫(yī)生熟練的手術(shù)操作基礎(chǔ)上，盡量縮短下半身停循環(huán)時(shí)間和手術(shù)時(shí)間，本組手術(shù)的外科醫(yī)生均臨床經(jīng)驗(yàn)豐富，操作熟練，大部分手術(shù)可在30 min內(nèi)完成主動(dòng)脈成形術(shù)。

為了保證大腦和心肌同時(shí)得到有效灌注，必須設(shè)定合適的灌注流量和壓力，一方面適當(dāng)灌注心肌，保證心臟可以平穩(wěn)地跳動(dòng);另一方面控制腦血流量，避免腦供血不足或過(guò)度腦灌引起的腦損傷。與灌注流量相比，灌注壓對(duì)腦保護(hù)的作用更重要，因此，本中心的觀點(diǎn)是，在保證適當(dāng)腦灌注壓的前提下提高灌注流量，以保證大腦和心肌的同時(shí)灌注。臨床上根據(jù)不同年齡體重患兒的特點(diǎn)以及腦氧合監(jiān)測(cè)，調(diào)整CMP的灌注流量在30～50 ml/(kg·min)，保證足夠灌注壓，以免出現(xiàn)腦缺氧或腦水腫。

兩組患兒術(shù)后病歷記錄均未報(bào)道出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，CMP組患兒術(shù)后的肝功能指標(biāo)如AST、Tbil、Dbil和腎功能指標(biāo)如BUN、Crea均較only－RCP組低(P＜0.05)，且CMP組無(wú)患兒需行腹膜透析，only－RCP組有2例患兒行腹膜透析，雖然這一差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但也進(jìn)一步說(shuō)明本研究所采用CMP方案的合理性和可行性，并提示采用CMP方案可能縮短轉(zhuǎn)機(jī)、下半身停循環(huán)和變溫時(shí)間，獲得更好的神經(jīng)和腹腔臟器保護(hù)效果。此外，CMP組心臟停跳時(shí)間明顯短于RCP組(P＜0.05)，術(shù)后心功能相關(guān)指標(biāo)如CK、CKMB、LDH等也較RCP組低，此差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是兩組心臟停跳時(shí)間的差異并未造成明顯的心功能差異，或者與術(shù)后及時(shí)高效的ICU監(jiān)護(hù)有關(guān)。

本研究依舊存在很多不足:所收集樣本較少，需要大樣本的研究進(jìn)一步證實(shí)CMP的安全性和優(yōu)越性;此為回顧性分析研究，存在很多漏洞和嚴(yán)謹(jǐn)性，需要有更多的隨機(jī)對(duì)照研究對(duì)心腦聯(lián)合灌注的應(yīng)用效果進(jìn)行探討;此外，也需要更多的研究及隨訪來(lái)探尋心腦聯(lián)合灌注對(duì)患兒遠(yuǎn)期預(yù)后的影響。

綜上所述，在小兒復(fù)雜主動(dòng)脈弓手術(shù)中應(yīng)用心腦灌注是可行且安全的，可能會(huì)縮短患兒住院時(shí)間，并可能減少術(shù)后所需呼吸機(jī)支持時(shí)間，改善患兒的早期預(yù)后。

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Clinical study on early postoperative prognosis of patients w ith com plex aortic malformation w ith m yocardial and cerebral perfusion strategy

Zhao Cong－cong，Liu Jin－ping，F(xiàn)eng Zheng－yi，Zhao Ju，Hu Jin－xiao，Cui Yong－li，Li Shou－jun，Yan Jun Department of Cardiopulmonary Bypass，Chinese Academy of Medical Sciences and Fu Wai Hospital，Peking Union Medical College，Beijing 100037，China

Liu Jin－ping，E－mail:jinpingfw@hotmail.com

Objective To investigate and evaluate the effectof cerebral andmyocardial perfusion(CMP)or only－regional cerebral perfusion(only－RCP)in pediatric underwent complicated aortic surgery.Methods From 2012 to 2014，one hundred and fifty one children with coarctation of aorta(CoA)or interrupted aortic arch combined with cardiac defects such as ventricular septal defect (VSD)or atrial septal defect(ASD)undergoing one－stage corrective surgery were included in this study.They were divided into two groups，CMP group(n=56)and only－RCP group(n=85)，based upon the cardiopulmonary bypass(CPB)strategy.The surgery and CPB parameters，postoperative biochemical index，recovery situation，and postoperative complications of patients were recorded and compared between two groups.Results The bypass time，arrest time，operative time，cardiac ischemia time，the length ofhospital stay and respiratory support time in CMP group were significantly shorter than those in only－RCP group.The level of biochemical index which can reflect the function of liver and kidney in CMP group was also lower than that in only－RCP group.Conclusion Themodified perfusion strategy of CMP could provide better prognosis for children undergoing one－stage aortic arch surgery，andmay reduce the length of hospital stay and the respiratory support time.

Cerebral and myocardial perfusion;Regional cerebral perfusion;Aortic arch surgery;Children

2016-12-13)

2017-01-09)

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.01.04

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目專項(xiàng)(81370351)

100037北京，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院體外循環(huán)科［趙聰聰(碩士研究生)］

劉晉萍，E－mail:jinpingfw@hotmail.com