自制降主動(dòng)脈球囊插管在深低溫停循環(huán)豬模型中的應(yīng)用

姜建杰 褚亞棟 鄒煜?

深低溫停循環(huán)在主動(dòng)脈弓及復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)中被廣泛應(yīng)用［1-2］。長(zhǎng)時(shí)間的單獨(dú)停循環(huán)容易導(dǎo)致機(jī)體的凝血功能障礙，臟器和脊髓的缺血性損傷。股動(dòng)脈插管可以避免下半身停循環(huán)，但股動(dòng)脈灌注為逆行灌注，在主動(dòng)脈夾層手術(shù)中易引起腦栓塞、逆行撕裂和器官灌注不良等并發(fā)癥［3］。停循環(huán)期間，通過(guò)降主動(dòng)脈順行灌注，尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道，也無(wú)現(xiàn)成可應(yīng)用的插管。本研究自制降主動(dòng)脈球囊插管，希望通過(guò)在深低溫停循環(huán)豬模型中的應(yīng)用，來(lái)評(píng)估其有效性與安全性，為進(jìn)一步臨床應(yīng)用提供證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 自制降主動(dòng)脈軟插管：4.5#氣囊氣管插管，更換3/8轉(zhuǎn)1/4接頭（見(jiàn)圖1）。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康實(shí)驗(yàn)普通豬12只，雌雄不限性，體質(zhì)量（48.3±0.9）kg，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.3 動(dòng)物模型建立 動(dòng)物術(shù)前禁食24h，禁飲4h。肌肉注射氯胺酮10mg/kg、阿托品0.05mg/kg，耳緣靜脈給予咪達(dá)唑侖0.1mg/kg、芬太尼4μg/kg麻醉誘導(dǎo)，氣管插管。術(shù)中給予戊巴比妥鈉8mg/（kg·h）維庫(kù)溴銨1mg/（kg·h）維持，呼吸機(jī)機(jī)械通氣，吸入氧濃度為21%，通氣頻率為12次/min，潮氣量起始設(shè)置為10～15ml/kg，連接心電監(jiān)護(hù)儀，監(jiān)測(cè)生命體征。溫度探頭分別插入鼻腔及直腸監(jiān)測(cè)腦溫和體溫；右股動(dòng)脈置管監(jiān)測(cè)下半身灌注壓。3mg/kg全量肝素化，維持激活全血凝固時(shí)間（ACT）＞480s。仰臥位正中開(kāi)胸，上下腔靜脈插管及主動(dòng)脈插管建立體外循環(huán)。緩慢降溫當(dāng)鼻咽溫35℃阻斷主動(dòng)脈，經(jīng)主動(dòng)脈根部灌注冷晶體停跳液，灌注冷晶體停跳液1次/30min。繼續(xù)全身降溫，達(dá)到目標(biāo)溫度（鼻咽溫20℃和膀胱溫22℃）時(shí)準(zhǔn)備停循環(huán)（或順行降主動(dòng)脈灌注）。循環(huán)恢復(fù)后緩慢復(fù)溫至鼻咽溫32℃、肛溫30℃，開(kāi)放主動(dòng)脈，心臟自動(dòng)復(fù)跳或經(jīng)除顫復(fù)跳。繼續(xù)復(fù)溫至鼻咽溫36℃、肛溫35℃，停機(jī)魚(yú)精拮抗。

1.4 分組與檢測(cè)指標(biāo) 隨機(jī)分為A組為實(shí)驗(yàn)組（n=6）：深低溫聯(lián)合降主動(dòng)脈順行灌注；深停模型建立后，離斷主動(dòng)脈弓遠(yuǎn)端，降主動(dòng)脈置入自制插管，打水囊6ml順行灌注持續(xù)時(shí)間為60min（見(jiàn)圖2），吻合弓部遠(yuǎn)端后復(fù)溫；B組為對(duì)照組（n=6）：?jiǎn)渭兩畹蜏赝Ｑh(huán)，停循環(huán)60min后開(kāi)始復(fù)溫；分別于麻醉誘導(dǎo)后（T1）、體外循環(huán)開(kāi)始（T2）、恢復(fù)循環(huán)后5min（T3）、復(fù)溫至36℃（T4）采集血液樣本，檢測(cè)血?dú)狻⑷樗?、血糖、血肌酐、尿素氮?/p>

圖1 自制球囊封堵灌注管

圖2 實(shí)驗(yàn)中封堵灌注管

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（x±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，不同時(shí)間點(diǎn)組內(nèi)比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組麻醉誘導(dǎo)后（T1）的基礎(chǔ)指標(biāo)比較 自制降主動(dòng)脈軟插管的最高灌注流量為（2.5±0.2）L/min，氣囊打水5ml后有2例出現(xiàn)封堵口滲漏，追加1ml后無(wú)滲漏。一般資料比較兩組動(dòng)物體重、體外循環(huán)時(shí)間，無(wú)明顯差別。麻醉誘導(dǎo)后（T1）兩組的基礎(chǔ)指標(biāo)，如血?dú)?、紅細(xì)胞壓積、乳酸、血糖、血肌酐、尿素氮差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組麻醉誘導(dǎo)后（T1）的基礎(chǔ)指標(biāo)比較（x±s）

2.2 兩組不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)指標(biāo)比較 見(jiàn)表2。

表2 兩組不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)指標(biāo)比較（x±s）

3 討論

目前臨床上的深低溫停循環(huán)多采用選擇性腦灌聯(lián)合股動(dòng)脈灌注進(jìn)行輔助［4］。股動(dòng)脈灌注為非生理的，且在停循環(huán)期間必須用球囊腔內(nèi)封堵主動(dòng)脈［5］。用球囊灌注插管替待封堵管，理論上可行，但插管的最大流量，球囊的封堵效果、對(duì)外科操作的影響及順行灌注的效果均有待評(píng)估。臨床上弓部離斷后無(wú)法繼續(xù)降溫，因此需通過(guò)豬的手術(shù)模型進(jìn)行可行性研究。本資料中12頭實(shí)驗(yàn)豬均順利建立了深低溫停循環(huán)模型。自制降主動(dòng)脈軟插管的最高灌注流量達(dá)到（2.5±0.2）L/min，已經(jīng)能滿足淺低溫下的下半身灌注流量。實(shí)驗(yàn)中10例球囊打水5ml后無(wú)滲漏，有2例追加1ml后無(wú)滲漏，總體封堵效果令人滿意。

低氧血癥是深低溫停循環(huán)手術(shù)后常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，其可延長(zhǎng)患者呼吸機(jī)輔助通氣時(shí)間、ICU住院天數(shù)及總住院天數(shù)，增加感染機(jī)會(huì)及圍術(shù)期死亡。本研究?jī)山M的血氧代謝明顯不同，盡管實(shí)驗(yàn)組的血氧及乳酸水平也有增加，但明顯優(yōu)于對(duì)照組。停循環(huán)期間，對(duì)照組各組織器官持續(xù)處于缺血缺氧的狀態(tài)，產(chǎn)生氧債，乳酸產(chǎn)生也顯著增加，而實(shí)驗(yàn)組可以提供持續(xù)的氧合血。說(shuō)明60min的停循環(huán)僅靠深低溫不足以維持機(jī)體氧供和氧耗的平衡。停循環(huán)導(dǎo)致的全身炎性反應(yīng)是氧合指數(shù)降低的主要原因之一，在這一過(guò)程中，促炎細(xì)胞因子釋放，刺激組織中的中性粒細(xì)胞，進(jìn)而釋放毒性介質(zhì)，破壞毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞，增加血管通透性，引發(fā)臟器功能衰竭［6］。T3時(shí)間點(diǎn)A組PaO2明顯高于B組（P＜0.05），說(shuō)明深低溫期間通過(guò)降主動(dòng)脈順行灌注可有效緩解低氧血癥的發(fā)生。

體外循環(huán)期間血液稀釋引起的滲透壓改變、持續(xù)滾壓泵擠壓導(dǎo)致的紅細(xì)胞破壞、與循環(huán)管路接觸引起的全身炎癥反應(yīng)及低溫所致的外周血管收縮，都會(huì)引起腎功能的損害［7-8］。本研究亦證實(shí)兩組深低溫停循環(huán)后（T3、T4點(diǎn)）的血肌酐、尿素氮水平明顯高于基礎(chǔ)值（T1點(diǎn)）。T3、T4時(shí)間點(diǎn)B組的血肌酐、尿素氮水平明顯高于A組（P＜0.05），說(shuō)明對(duì)照組的腎損傷程度較實(shí)驗(yàn)組嚴(yán)重，究其原因可能是深低溫期間持續(xù)的順行灌注，能較好的維持腎臟的灌注壓，并在復(fù)溫階段能有效滿足腎組織較高的代謝需求。降主動(dòng)脈順行灌注下半身減輕了腎臟缺血、缺氧程度，避免了缺血-再灌損傷導(dǎo)致的腎功能損傷。

深低溫停循環(huán)使胰腺和肝臟均有不同程度的缺血、缺氧，循環(huán)恢復(fù)后，胰腺和肝臟經(jīng)歷了缺血再灌注的二次打擊，使胰腺和肝臟調(diào)節(jié)血糖的功能受損更嚴(yán)重，全身炎性反應(yīng)也容易導(dǎo)致高血糖。深低溫停循環(huán)時(shí)間是A型急性主動(dòng)脈夾層術(shù)后高血糖的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［9］。本研究亦顯示，深低溫后兩組血糖水平明顯升高，且B組高于A組，這可能與實(shí)驗(yàn)組下半身持續(xù)灌注肝臟、胰腺?zèng)]有經(jīng)歷缺血再灌注損傷有關(guān)。

本研究原創(chuàng)性的提出，深低溫期間通過(guò)降主動(dòng)脈順行灌注下半身。并通過(guò)在豬深低溫停循環(huán)模型中的應(yīng)用，驗(yàn)證了自制降主動(dòng)脈球囊插管的安全性，和順行灌注的有效性，為進(jìn)一步臨床應(yīng)用提供了證據(jù)。本研究的局限在于，僅關(guān)注于灌注方式的改變，對(duì)于能否通過(guò)灌注方式的改變來(lái)提高灌注溫度，避免深低溫導(dǎo)致的損害，需要進(jìn)一步研究。