單側(cè)與雙側(cè)順行性腦灌注在主動(dòng)脈弓替換術(shù)中的效果對(duì)比

張向立 朱勇鋒 李少珂 浮志坤 趙巧燕 張曙光

鄭州市第七人民醫(yī)院心血管外科，河南 鄭州 450000

主動(dòng)脈替換術(shù)中腦保護(hù)策略采用順行性腦灌注是個(gè)爭(zhēng)議的課題，而深低溫停循環(huán)是腦保護(hù)最基本的手術(shù)原則[1-2]。為了延長(zhǎng)深低溫停循環(huán)的安全時(shí)間，避免證據(jù)確鑿的弊端，順行性腦灌注理念逐漸被外科醫(yī)生重視[3-5]。順行性腦灌注分為單側(cè)順行性腦灌注和雙側(cè)順行性腦灌注，雙側(cè)順行性腦灌注的方式存在爭(zhēng)議，許多中心仍采用通過(guò)右側(cè)腋動(dòng)脈插管的單側(cè)順行性腦灌注，無(wú)需左頸總動(dòng)脈額外插管建立雙側(cè)腦灌注，單側(cè)腦灌注的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，避免主動(dòng)脈操作，通過(guò)一側(cè)大腦血管對(duì)兩側(cè)大腦組織進(jìn)行供血[6-9]。這些不同的腦保護(hù)策略受術(shù)前條件、病理解剖結(jié)構(gòu)、并發(fā)癥和手術(shù)方式的影響。因此，外科醫(yī)生并未就獲得最佳腦保護(hù)的方法達(dá)成共識(shí)。本研究目的是觀察使用ACP(antegrade cerebral perfusion)的主動(dòng)脈弓替換術(shù)后的病死率和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，對(duì)比u-ACP和b-ACP患者的臨床效果。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2014-10—2018-02鄭州市第七人民醫(yī)院行手術(shù)治療的80例Stanford A型主動(dòng)脈夾層患者，排除術(shù)前有嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)功能異常、嚴(yán)重血流動(dòng)力學(xué)紊亂、術(shù)前死亡者。男48例，女32例，年齡30～66歲，術(shù)前均行256排螺旋 CTA確診，查心臟超聲了解主動(dòng)脈瓣膜反流情況，有無(wú)胸腔積液、心包積液，結(jié)合CTA和心電圖評(píng)估冠脈情況，在深低溫停循環(huán)下行單側(cè)或雙側(cè)順行性腦灌注主動(dòng)脈弓替換術(shù)。根據(jù)患者應(yīng)用單側(cè)或雙側(cè)順行性腦灌注分為深低溫停循環(huán)單側(cè)順行性腦灌注(單側(cè)組，n=43)和深低溫停循環(huán)雙側(cè)順行性腦灌注(雙側(cè)組，n=37)。2組術(shù)前基本情況比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

1.2手術(shù)方法及術(shù)后神經(jīng)功能異常分型采用深低溫(25～28 ℃)停循環(huán)順行性腦灌注技術(shù)，所有患者行全主動(dòng)脈弓替換及夾層遠(yuǎn)端象鼻支架植入技術(shù)，根據(jù)主動(dòng)脈根部累及情況、有無(wú)合并冠心病與二尖瓣病變、夾層累及冠脈情況、主動(dòng)脈瓣反流及狹窄情況，行同期升主動(dòng)脈置換、Bentall、David、Wheat、主動(dòng)脈竇部成形、冠脈旁路移植術(shù)等。2組均由同一組手術(shù)醫(yī)生完成，2016-06以后收治的患者采用雙側(cè)腦灌注技術(shù)。

雙側(cè)腦灌注組先行右側(cè)腋動(dòng)脈插管，右房插腔房管，右上肺靜脈置左心引流，建立體外循環(huán)，先處理升主動(dòng)脈近心端及心內(nèi)畸形(圖1～2)，全身深低溫停循環(huán)前離斷左頸總動(dòng)脈，近端縫閉，遠(yuǎn)端插動(dòng)脈灌注管，之后全身深低溫停循環(huán)(肛溫降至25 ℃)，低流量雙側(cè)腦灌注5～10 mL/( min·kg)，行孫氏手術(shù)(圖3～4)。單側(cè)腦灌注組行右腋動(dòng)脈插管，右房插腔房管，右上肺靜脈置左心引流，建立體外循環(huán)，先處理近心端，停循環(huán)前不插左頸總動(dòng)脈灌注管，余手術(shù)過(guò)程同前。術(shù)中資料見(jiàn)表2。

中樞神經(jīng)損傷是主動(dòng)脈弓部手術(shù)后最危險(xiǎn)的并發(fā)癥，直接影響術(shù)后其他嚴(yán)重并發(fā)癥和死亡的發(fā)生。主動(dòng)脈弓置換術(shù)后神經(jīng)功能異常分為永久性和暫時(shí)性異常兩種。永久性神經(jīng)功能障礙(permanent neurologic dysfunction，PND)使用常規(guī)的成像技術(shù)(CT、MRI)確定，如腦卒中。暫時(shí)性神經(jīng)功能障礙(temporary neurologic dysfunction，TND)是彌漫、輕微的腦損傷，分為5級(jí)[10](表3)。

表1 2組基本資料比較

圖1 右側(cè)腋動(dòng)脈插管主動(dòng)脈根部術(shù) 圖2 雙側(cè)腦灌注下停循環(huán)行主動(dòng)脈弓部替換

Figure1RightaxillaryarteryintubationwasusedforaorticrootsurgeryunderextracorporrealcirculationFigure2Replacementofthearchoftheaortawithbilateralcerebralperfusionperformed

圖3 主動(dòng)脈根部術(shù)后 圖4 全主動(dòng)脈弓替換術(shù)后

手術(shù)方法及術(shù)中所見(jiàn)單側(cè)組(n=43)雙側(cè)組(n=37)AAR+TAR87Bentall+TAR2019David+TAR54Wheat+TAR107同期二尖瓣成形或置換術(shù)23同期冠脈旁路移植術(shù)108同期主動(dòng)脈竇部成形術(shù)65

注：AAR：升主動(dòng)脈置換；TAR：全主動(dòng)脈弓替換；Bentall：主動(dòng)脈根部替換；David：保留主動(dòng)脈瓣的主動(dòng)脈根部替換；Wheat：主動(dòng)脈瓣替換+升主動(dòng)脈替換

表3 暫時(shí)性腦功能障礙臨床判斷標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果

2組手術(shù)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、停循環(huán)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間及死亡情況比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后雙側(cè)組呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU住院時(shí)間顯著縮短(P<0.05)，術(shù)后清醒時(shí)間、暫時(shí)性腦功能障礙發(fā)生率明顯減少(P<0.05)。術(shù)后發(fā)生胸腔積液12例，肺部感染8例，二次開(kāi)胸止血2例，急性腎衰竭行床邊透析3例，無(wú)氣管切開(kāi)及再次氣管插管者肢體活動(dòng)障礙3例。所有患者出院前復(fù)查CTA示，主動(dòng)脈、頸部分支及冠狀動(dòng)脈血流通暢，人工血管無(wú)扭曲，吻合口處造影劑無(wú)外滲，無(wú)內(nèi)漏發(fā)生。見(jiàn)表4。

表4 2組手術(shù)結(jié)果比較

3 討論

主動(dòng)脈弓病變是最危險(xiǎn)和復(fù)雜的主動(dòng)脈疾病，病情重、預(yù)后差、病死率高、手術(shù)吻合口多、技術(shù)要求高。腦神經(jīng)損傷是主動(dòng)脈弓部手術(shù)中最突出的并發(fā)癥和致死因素，顯著增加住院時(shí)間和院內(nèi)病死率[11-15]。永久性神經(jīng)功能障礙表現(xiàn)為局灶性卒中癥狀，是腦栓塞的后遺癥。暫時(shí)的神經(jīng)功能障礙是可逆的、彌漫的，是術(shù)中微栓造成的腦損傷，暫時(shí)性神經(jīng)功能異常術(shù)后可出現(xiàn)混亂、躁動(dòng)、譫妄、長(zhǎng)期遲鈍或有帕金森跡象[16-18]。良好的腦保護(hù)技術(shù)和體外循環(huán)中的管理方法是保證手術(shù)成功、減少術(shù)后并發(fā)癥的關(guān)鍵。

深低溫停循環(huán)(DHCA)、逆行性腦灌注(RCP)和順行性腦灌注(ACP)為3種不同的腦保護(hù)方式。越來(lái)越多的研究表明，ASCP與DHCA較RCP能夠提供更好的腦保護(hù)。單獨(dú)運(yùn)用DHCA減少腦細(xì)胞代謝、降低氧耗量、腦保護(hù)時(shí)限為25 min左右，超過(guò)25 min暫時(shí)性神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙發(fā)生率增加，超過(guò)40 min腦卒中發(fā)生率增加[19-22]。RCP雖然有操作簡(jiǎn)單、方便、避免阻斷鉗對(duì)血管的損傷等優(yōu)點(diǎn)，但不符合人體生理特點(diǎn)，不能有效控制灌注量，易引起腦水腫及腦灌注不足，同時(shí)存在體外循環(huán)連接管道復(fù)雜、易引發(fā)逆行剝脫導(dǎo)致夾層等缺點(diǎn)，逐漸被ACP替代。目前DHCA基礎(chǔ)上結(jié)合ACP是使用最廣泛的有效的腦灌注方式。DHCA聯(lián)合ACP技術(shù)被證明是開(kāi)放性主動(dòng)脈弓部手術(shù)最重要的腦保護(hù)方式，獲得全球?qū)W者的認(rèn)可。在復(fù)雜主動(dòng)脈弓手術(shù)中預(yù)防腦損傷的最佳腦保護(hù)策略是一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。已有研究表明，沒(méi)有任何腦灌注的DHCA與ACP相比具有更高的病死率和永久性神經(jīng)功能障礙[23-24]。與非ACP策略(RCP和DHCA)相比，ACP(UACP或BACP)對(duì)永久性神經(jīng)損傷具有保護(hù)作用。然而，采取單側(cè)腦灌注或雙側(cè)腦灌注技術(shù)仍存在很多爭(zhēng)議。

此前我們?cè)谥鲃?dòng)脈弓部手術(shù)中采用右側(cè)腋動(dòng)脈插管進(jìn)行體外循環(huán)以及單側(cè)順行性腦灌注，優(yōu)點(diǎn)是腋動(dòng)脈較少發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化，主動(dòng)脈夾層很少能夠累及腋動(dòng)脈，易于分離插管建立體外循環(huán)[25-26]。后來(lái)我們使用雙側(cè)順行性腦灌注技術(shù)，通過(guò)“Y”行接頭對(duì)左側(cè)頸總動(dòng)脈進(jìn)行插管腦灌注，因擔(dān)心單側(cè)腦灌注不能提供足夠長(zhǎng)的安全時(shí)間，術(shù)后出現(xiàn)腦保護(hù)不足導(dǎo)致的并發(fā)癥。行單側(cè)腦灌注時(shí)，若腦內(nèi)Willis環(huán)發(fā)育異常(占正常的48%)，可導(dǎo)致灌注不足，灌注量分布不均而導(dǎo)致部分腦組織缺氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏[27]。理論上雙側(cè)順行性腦灌注可以為開(kāi)放性主動(dòng)脈弓手術(shù)提供足夠的腦保護(hù)，并確保預(yù)后良好。龍村、董國(guó)華等團(tuán)隊(duì)推薦在基底動(dòng)脈環(huán)完整、存在有效側(cè)支循環(huán)條件下，單側(cè)ASCP及雙側(cè)ASCP均能取得良好的腦保護(hù)效果，推薦使用較為簡(jiǎn)便的單側(cè)ASCP；而當(dāng)基底動(dòng)脈環(huán)不完整，且無(wú)有效側(cè)支循環(huán)的情況下，則推薦使用雙側(cè)ASCP[28]。KURISU等[29]通過(guò)對(duì)24例接受主動(dòng)脈弓部手術(shù)的患者采用雙側(cè)腦灌注的研究發(fā)現(xiàn)，所有患者取得良好效果，未發(fā)生卒中及腦損傷并發(fā)癥，其認(rèn)為是主動(dòng)脈弓部手術(shù)有效的灌注方法。本研究顯示，雙側(cè)順行性腦灌注在術(shù)后腦損傷方面優(yōu)于單側(cè)順行性腦灌注。2組主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、停循環(huán)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間均無(wú)明顯差異，雙側(cè)腦灌注不增加手術(shù)時(shí)間。術(shù)后雙側(cè)腦灌注組呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU住院時(shí)間顯著縮短，術(shù)后出現(xiàn)PND 1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)概率顯著減少(P<0.05)。眾所周知，PND與較長(zhǎng)的通氣時(shí)間和長(zhǎng)時(shí)間的重癥監(jiān)護(hù)病房和住院時(shí)間有關(guān)。據(jù)報(bào)道，主動(dòng)脈手術(shù)患者的PND發(fā)生率為5%，但接受主動(dòng)脈弓手術(shù)的患者的發(fā)生率高出約2倍[30-31]。有關(guān)主動(dòng)脈弓手術(shù)期間BACP與UACP的必要性存在爭(zhēng)論。中國(guó)學(xué)者[32-37]認(rèn)為，雙側(cè)腦灌注可以減少術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，增加手術(shù)安全性。MALVINDI等[38]的研究得出類似結(jié)果，只是BACP允許較長(zhǎng)的停循環(huán)時(shí)間。URBANSKI等[39]對(duì)比了右側(cè)和左側(cè)u-ACP，并顯示出良好的臨床結(jié)果，患者發(fā)生卒中的概率為1%。LI等[40]通過(guò)分析77例主動(dòng)脈夾層接受單側(cè)或雙側(cè)順行性腦灌注患者的資料，當(dāng)DHCA持續(xù)時(shí)間為25 min或更短時(shí)，單側(cè)和雙側(cè)ACP無(wú)顯著差異。然而，當(dāng)DHCA超過(guò)25 min，雙側(cè)ACP較單側(cè)ACP更有效。由于Willis循環(huán)的高度變化以及安全性，簡(jiǎn)單性和效率的提高，雙側(cè)ACP方法優(yōu)于單側(cè)技術(shù)。PAPANTCHEV等[41]通過(guò)對(duì)250例主動(dòng)脈弓部手術(shù)患者的腦血管成像分析患者Willis環(huán)的變異發(fā)現(xiàn)，有9種可能導(dǎo)致u-ACP灌注不足的明顯構(gòu)型的Willis環(huán)。其根據(jù)位置以及處于低灌注風(fēng)險(xiǎn)的主要血管的數(shù)量，細(xì)分為7種類型。ⅠA型：左后側(cè)低/后發(fā)育不良交通動(dòng)脈(PComA)，占35.6%；ⅠB型：前交通動(dòng)脈(AComA)低/后發(fā)育不良，約占2%；ⅡA型：左側(cè)PComA和AComA的低/不典型增生，在4.8%的病例中發(fā)現(xiàn)；ⅡB型：預(yù)先溝通的低/不典型增生(P1)段左大腦后動(dòng)脈或右VA，在9.2%的病例中發(fā)現(xiàn)；ⅢA型：預(yù)先溝通的低/不典型增生(A1)，6%的病例發(fā)現(xiàn)右側(cè)大腦前動(dòng)脈節(jié)段；ⅢB型：右側(cè)VA和AComA的低/不典型增生，見(jiàn)于0.2%的病例；Ⅳ型：右側(cè)A1和右側(cè)VA的低/不典型增生，或右側(cè)A1和左側(cè)P1均發(fā)生，見(jiàn)于0.8%的病例。據(jù)此其認(rèn)為，Willis環(huán)變異存在于相當(dāng)多的患者中。我們的數(shù)據(jù)依賴術(shù)前檢查和u-ACP腦灌注期間細(xì)致的術(shù)中監(jiān)測(cè)。最后，本研究數(shù)據(jù)支持雙側(cè)ACP優(yōu)于單側(cè)ACP，因大部分變異不會(huì)對(duì)手術(shù)期間血流動(dòng)力學(xué)變化產(chǎn)生影響，而術(shù)后可能導(dǎo)致腦損傷相關(guān)的短暫性意識(shí)障礙。WIEDEMANN等[42]發(fā)現(xiàn)b-ACP組30 d存活率更高，其認(rèn)為，直到最近才開(kāi)始使用腦氧監(jiān)測(cè)設(shè)備，可能有少數(shù)u-ACP患者血氧飽和度下降和左半球缺血灌注不足，需通過(guò)轉(zhuǎn)換為b-ACP來(lái)解決問(wèn)題，降低術(shù)后PND發(fā)生率，其認(rèn)為雙側(cè)腦灌注具有更高的安全性。COOLY團(tuán)隊(duì)[43]研究認(rèn)為，u-ACP和b-ACP治療A型主動(dòng)脈夾層的手術(shù)病死率、卒中、暫時(shí)性神經(jīng)功能障礙和腎衰竭發(fā)生率均相似。在復(fù)雜的主動(dòng)脈夾層中，生存是最重要的結(jié)果；在挑戰(zhàn)性操作過(guò)程中，b-ACP可能適用于預(yù)期深低溫停循環(huán)超過(guò)30 min的患者，由于術(shù)中諸多不確定性因素影響，其認(rèn)為雙側(cè)順行性腦灌注更具有安全性，降低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。TAKAYAMA等[44]認(rèn)為，在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)bACP優(yōu)越性的直接證據(jù)是具有挑戰(zhàn)性的，因迄今為止所有研究都是回顧性，而且bACP通常保留給需要更復(fù)雜手術(shù)和更長(zhǎng)循環(huán)阻滯時(shí)間的患者。然而，一項(xiàng)對(duì)32份出版物的超過(guò)6 000例患者的匯總分析顯示，接受bACP主動(dòng)脈弓手術(shù)患者的永久性和暫時(shí)性神經(jīng)功能障礙的發(fā)生率顯著下降[45]。崔智等[46]選擇了右側(cè)腋動(dòng)脈及左側(cè)頸總動(dòng)脈選擇性順行灌注的方法，有效避免了右側(cè)無(wú)名動(dòng)脈腦灌注時(shí)右鎖骨下動(dòng)脈的盜血現(xiàn)象，明顯縮短了病人術(shù)后清醒時(shí)間及機(jī)械通氣時(shí)間。BACHET[47]認(rèn)為，應(yīng)避免患者暴露于不確定的風(fēng)險(xiǎn)之中，增加手術(shù)安全性，減少并發(fā)癥的發(fā)生[48-50]。

總之，與單側(cè)腦灌注相比，雙側(cè)腦灌注技術(shù)更加安全，適用于所有病人，而無(wú)論Willis環(huán)是否完整，可避免術(shù)前過(guò)多檢查，降低圍術(shù)期夾層破裂風(fēng)險(xiǎn)，且不受腦灌注時(shí)間的限制，手術(shù)及體外循環(huán)管理技術(shù)也并不復(fù)雜[51-52]，值得臨床推廣。