缺血預(yù)處理對心臟瓣膜術(shù)中臟器的保護(hù)作用

劉建華，蔣 偉，石 光，梁巧茹，閆小清

（河南省胸科醫(yī)院胸痛中心體外循環(huán)科,鄭州 450008）

心臟瓣膜手術(shù)即用人工機(jī)械瓣或生物瓣進(jìn)行替換，或?qū)Σ∽兊陌昴みM(jìn)行修復(fù)。目前，重建心臟瓣膜功能的手術(shù)正在臨床上廣泛開展，它大大地提高了心臟瓣膜患者的健康狀況和生活質(zhì)量[1]。在進(jìn)行心臟瓣膜手術(shù)時需要進(jìn)行的體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB），對機(jī)體臟器和組織也存在不同程度的損害[2]。研究顯示[3]，心臟缺血適應(yīng)性預(yù)處理具有一定的心肌保護(hù)作用，可以降低心肌缺血/再灌注損傷。但是該方法是否對心臟瓣膜手術(shù)中臟器功能有改善作用尚不明確。因此,本研究選取2015年1月-2017年9月在我院行心臟瓣膜置換術(shù)治療的患者55例，探討缺血預(yù)處理在心臟瓣膜術(shù)中的臟器保護(hù)作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 行心臟瓣膜置換術(shù)的患者55例，其中年齡 27～63 歲，平均年齡（41.24±9.06）歲；男性33例，女性22例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級為Ⅱ～Ⅲ級；（2）左心室射血分?jǐn)?shù)＞40%；（3）患者及家屬知情同意并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并有心肌梗死史、冠心病、肝腎功能不全、慢性阻塞性肺疾病、糖尿病、周圍血管病變及其他器官嚴(yán)重病變者；（2）有瓣膜疾病手術(shù)史。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者隨機(jī)分為觀察組（n=30）和對照組（n=25），兩組患者性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表 1。

表1 兩組患者一般資料比較Tab 1 Comparison of general data between the two groups of patients

1.2 手術(shù)方法 患者均行心臟瓣膜置換術(shù)，進(jìn)入手術(shù)室后行常規(guī)檢測體溫、有創(chuàng)壓、心電圖、血氧飽和度和呼氣末二氧化碳。通過靜脈注射的方式依次給予患者 0.03～0.05 mg/kg咪達(dá)唑侖、0.25～0.35 μg/kg舒芬太尼、0.08～0.1 mg/kg維庫溴銨、1～2 mg/kg丙泊酚，并行機(jī)械通氣，待各項指標(biāo)恒定后，觀察組給予加壓遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理，取14 cm寬的骨科氣壓阻斷帶系于左側(cè)下肢，具下緣距膝關(guān)節(jié)3～4cm氣囊壓力維持200mmHg阻斷下肢血流，持續(xù)5 min后，氣囊減壓至0 kPa，持續(xù)5 min，反復(fù)3循環(huán)，開胸游離大血管、過阻斷帶后，體外循環(huán)開始，然后阻斷升主動脈開始手術(shù)。對照組僅給予壓力阻斷帶處理，不予以加壓。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察兩組術(shù)前（T0）、再灌注后6 h（T1）、12 h（T2）、24 h（T3）和 48 h（T4）平均動脈壓（MAP）、心率（HR）、心肌鈣蛋白 I（cTnI）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、總膽紅素（TBIL）、血肌酐（Scr）和尿素氮（BUN）水平變化。同時觀察兩組手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、ICU停留時間和住院時間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 統(tǒng)計分析采用SPSS19.0軟件，計量資料采用x±s表示，兩組間比較采用t檢驗或重復(fù)測量方差分析，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組手術(shù)情況比較 觀察組和對照組ICU停留時間和住院時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組手術(shù)ICU停留時間與住院時間比較Tab 2 Comparison of periods of ICU and hospital stay between the two groups

2.2 兩組各時間點肝功能比較 觀察組和對照組T1、T2、T3和 T4時 ALT、AST和 TBIL均較 T0時升高（P＜0.05）；觀察組 T1、T2、T3 和 T4 時 ALT、AST和TBIL明顯低于對照組（P＜0.05），見表3。

表3 兩組各時間點肝功能比較Tab 3 Comparison of liver function at each time point between the two groups

2.3 兩組各時間點腎功能比較 觀察組和對照組T1、T2、T3和 T4時 Scr和 BUN均較 T0時升高（P＜0.05）；觀察組T4時Scr和BUN明顯低于對照組（P＜0.05），見表4。

2.4 兩組各時間點HR、MAP和cTnI比較 觀察組和對照組 T1、T2、T3和 T4時 HR和 cTnI均較T0時升高（P＜0.05）；觀察組和對照組T1時MAP較 T0時升高（P＜0.05）；觀察組 T2、T3和 T4時cTnI明顯低于對照組（P＜0.05）。見表 5。

表4 兩組各時間點腎功能比較Tab 4 Comparison of renal function at each time point bettween the two groups

表5 兩組各時間點HR、MAP和cTnI比較Tab 5 Comparison of HR,MAP,and cTnI at each time point between the two groups

3 討論

心臟瓣膜手術(shù)由于瓣膜及心肌損害，加之手術(shù)時體外循環(huán)的影響，術(shù)后易出現(xiàn)低心排血量綜合征（low cardiac output syndrome，LCOS）、心律失常、肺部并發(fā)癥等[5]。如何預(yù)防和控制心臟瓣膜手術(shù)后的臟器損傷是目前研究的熱點。心臟瓣膜手術(shù)中，主動脈被阻斷、心臟停跳和復(fù)跳易引發(fā)心肌缺血/再灌注損傷（myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）。MIRI是心肌組織在較長時間缺血后恢復(fù)血液灌流，反而出現(xiàn)比再灌注前更明顯、更嚴(yán)重的損傷和功能障礙[6]。如何減輕患者心肌缺血再灌注損傷，最大限度地保護(hù)缺血心肌，成為心血管方面研究的熱點之一。缺血預(yù)處理（ischemic preconditioning，IPC）是近年來提出的一種新的心肌保護(hù)方法。IPC是在MIRI的基礎(chǔ)上，通過一次或數(shù)次短暫重復(fù)缺血/再灌注來提高心肌對隨后可能發(fā)生的心肌缺血的耐受性[7-8]。心肌再灌注既可以損傷心肌也能保護(hù)心肌，Krogstad等[9]研究顯示，反復(fù)短暫結(jié)扎冠狀動脈可對心肌產(chǎn)生保護(hù)作用，可以增強(qiáng)心肌對缺血損傷的耐受性。研究證明，遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理技術(shù)能夠減輕MIRI，已經(jīng)在大量的動物及少量的人體實驗中得到證實[10-11]。Mccrindle等[12]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，冠狀動脈左旋支短暫缺血可為左前降支支配區(qū)域的心肌缺血提供保護(hù)。

本研究通過術(shù)前對患者進(jìn)行缺血預(yù)處理并研究其術(shù)后重要臟器的功能恢復(fù)情況，探討缺血預(yù)處理在心臟瓣膜術(shù)中的臟器保護(hù)作用。心臟瓣膜術(shù)中，由于血流動力學(xué)的改變，肺臟是最容易受損的臟器，如何在術(shù)中維持血流動力學(xué)和臟器功能的穩(wěn)定是臨床上的難題。缺血再灌注可以誘發(fā)凋亡和炎性反應(yīng)，研究顯示[13]，對心肌行缺血預(yù)處理可以降低血中炎癥細(xì)胞因子的含量，減輕炎癥反應(yīng)對肺臟的損害，從而達(dá)到對肺臟的保護(hù)作用。本研究結(jié)果顯示，觀察組和對照組手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、ICU停留時間和住院時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；在臟器保護(hù)方面，觀察組 T1、T2、T3 和 T4時ALT、AST和TBIL顯著低于對照組（P＜0.05）。表明在心臟瓣膜術(shù)中應(yīng)用遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理，對患者肝臟有一定保護(hù)作用，有助于改善患者肺功能。

血尿素氮(BUN)是腎功能主要指標(biāo)之一，它從腎小球濾過而排出體外。血肌酐(Scr)是肌酸代謝終產(chǎn)物，主要在肝臟和腎臟由氨基酸代謝生成。SCr含量和尿量是評價腎功能和判斷腎損傷程度分級的主要指標(biāo)。本研究中，觀察組T4時Scr和BUN顯著低于對照組（P＜0.05），表明缺血預(yù)處理的手術(shù)方式對于患者腎臟有一定保護(hù)作用，可以降低術(shù)后腎損傷的程度。MIRI會造成術(shù)后心律失常、心功能不全、心肌損傷和代謝紊亂等一系列嚴(yán)重的不良反應(yīng)。心肌肌鈣蛋白（cTnI）是心肌收縮的調(diào)節(jié)蛋白。研究顯示[14]，cTnI可檢測出心肌損傷，血清中cTnI升高反映了心肌細(xì)胞受損，其特異性與敏感性均高于以往常用的心肌酶譜。本研究中，觀察組T2、T3和T4時cTnI顯著低于對照組（P＜0.05），表明觀察組患者應(yīng)用遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理對心肌損傷有一定保護(hù)作用。缺血預(yù)處理對缺血心肌的保護(hù)作用在動物實驗中已被廣泛證實，但是在臨床心臟外科手術(shù)中的確切機(jī)制尚未完全明了。王艷華等[15]研究顯示，缺血預(yù)處理可以使心肌細(xì)胞中主要的氧自由基清除酶如超氧化物歧化酶活性升高，起到抗氧自由基的作用。近來研究表明，心肌缺血適應(yīng)性是機(jī)體內(nèi)一種內(nèi)源性的自我保護(hù)機(jī)制。心臟在經(jīng)受短暫的缺血/再灌注之后，會增加對較長時間的缺血再灌注損傷的耐受性，從而保護(hù)心肌細(xì)胞，減少惡性心律失常的發(fā)生，此外缺血預(yù)處理還有助于心臟收縮和舒張的功能增強(qiáng)和心肌超細(xì)微組織結(jié)構(gòu)的改善等。

綜上所述，心臟瓣膜術(shù)中遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理對患者肝臟、腎臟以及心肌功能有一定保護(hù)作用，具有一定的臨床應(yīng)用價值，值得推廣。