缺血預(yù)處理在深低溫心臟手術(shù)中的效果

劉建華 蔣 偉 石 光 梁巧如 宋先榮

深低溫停循環(huán)心臟手術(shù)是心臟外科開展的救治患者生命的重要手術(shù)方法，但是在手術(shù)后病死率及并發(fā)癥發(fā)生率較高，常見高發(fā)影響患者預(yù)后的并發(fā)癥有腦神經(jīng)系統(tǒng)損傷、急性腎衰竭和急性心肌損傷，造成這些臟器損傷的重要原因是術(shù)中長(zhǎng)時(shí)間的缺血和缺血/再灌注損傷[1]。缺血/再灌注損傷機(jī)制復(fù)雜，涉及人體內(nèi)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常以及多種生物分子的變化，如NO生物利用率減少、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、線粒體滲透性轉(zhuǎn)換孔開放，以及細(xì)胞炎癥、自噬、細(xì)胞凋亡等，均參與了心臟、腦、腎臟等重要臟器的缺血/再灌注損傷，并最終危及患者生命[2]。本研究應(yīng)用缺血預(yù)處理方法應(yīng)用在深低溫停循環(huán)心臟手術(shù)中并觀察了其對(duì)患者重要臟器功能的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

資料與方法

1.一般資料:選取2015年3月～2017年10月在筆者醫(yī)院行深低溫心臟手術(shù)治療的患者60例，均為主動(dòng)脈夾層瘤患者，其中患者年齡25～61歲，平均年齡40.11±9.28歲；患者中男性35例，女性25例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(ASA)分級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)；②簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查(MMSE)評(píng)分>24分；③患者及家屬知情同意并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝腎功能異常、惡性腫瘤、周圍血管病變及其他器官嚴(yán)重病變者；②有家族遺傳疾病、頭顱外傷史；③頸部血管超聲發(fā)現(xiàn)一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈或一側(cè)椎動(dòng)脈有50%以上狹窄；④經(jīng)顱多普勒檢查發(fā)現(xiàn)基底動(dòng)脈環(huán)有中度以上狹窄，無有效側(cè)支循環(huán)者；⑤急診患者、有腦血管病史者。采用數(shù)字表法將患者隨機(jī)分為觀察組(n=32)和對(duì)照組(n=28)，兩組患者性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.手術(shù)方法:兩組患者進(jìn)入手術(shù)室后行常規(guī)檢測(cè)體溫、無創(chuàng)血壓、心電圖、血氧飽和度，給予患者咪達(dá)唑侖、依托咪酯、芬太尼、維庫溴銨進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)插管。對(duì)照組采取止血帶進(jìn)行止血處理，使用血壓計(jì)袖帶在患者左下肢位置綁定30min，血壓計(jì)球囊不進(jìn)行充氣。觀察組給予加壓遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理，采用14cm寬的血壓計(jì)袖帶在患者左下肢綁定，將球囊進(jìn)行充氣，袖帶壓力維持200mmHg(1mmHg=0.133kPa)，持續(xù)5min后阻斷左下肢血流，放氣5min，球囊再次充氣維持5min，反復(fù)上述過程3次，確保上述加壓遠(yuǎn)隔預(yù)處理過程在麻醉誘導(dǎo)后和手術(shù)開始之前的時(shí)間段完成的。

全部患者均采用深低溫選擇性腦灌注技術(shù)，20～23℃停下肢循環(huán)，完成弓遠(yuǎn)端支架置入后，恢復(fù)下肢循環(huán)后，吻合完左頸總動(dòng)脈開始緩慢均勻復(fù)溫，升主動(dòng)脈近端及遠(yuǎn)端吻合完畢，開放升主動(dòng)脈，后并行過程中完成余下弓部血管的處理，復(fù)溫至正常體溫后觀察患者心肺功能無明顯異常后停止體外循環(huán)。

3.觀察指標(biāo):觀察兩組術(shù)前(T0)、體外循環(huán)開始后30min(T1)、結(jié)束后2h(T2)、結(jié)束后24h(T3)和結(jié)束后48h(T4)神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)、S100β蛋白、心臟指數(shù)(CI)、心肌鈣蛋白I(cTnI)的變化。同時(shí)，觀察兩組手術(shù)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間。采用MMSE量表評(píng)估患者術(shù)前及術(shù)后72h認(rèn)知功能，該量表對(duì)患者定向力、注意力、計(jì)算能力、短期回顧等進(jìn)行評(píng)估，最高分為30分，分?jǐn)?shù)越高，患者認(rèn)知功能越好。

結(jié) 果

1.兩組手術(shù)情況比較:觀察組和對(duì)照組手術(shù)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間和主動(dòng)脈阻斷時(shí)間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見表2。

表2 兩組手術(shù)情況比較

2.兩組各時(shí)間點(diǎn)CI、cTnI、BIS比較:觀察組和對(duì)照組T1、T2、T3和T4時(shí)CI和cTnI均較T0時(shí)升高，T1時(shí)BIS較T0時(shí)降低(P<0.05)；觀察組T2、T3和T4時(shí)cTnI明顯低于對(duì)照組(P<0.05)，詳見表3。

3.兩組各時(shí)間點(diǎn)NSE和S100β蛋白比較:觀察組和對(duì)照組T1、T2、T3和T4時(shí)NSE和S100β蛋白均較T0時(shí)升高(P<0.05)；觀察組T1、T2、T3和T4時(shí)NSE和S100β蛋白明顯低于對(duì)照組(P<0.05),詳見表4。

表3 兩組各時(shí)間點(diǎn)CI、BIS和cTnI比較

表4 兩組各時(shí)間點(diǎn)NSE和S100β蛋白比較

4.兩組手術(shù)前后MMSE評(píng)分比較:對(duì)照組術(shù)后MMSE評(píng)分較術(shù)前降低(P<0.05)；觀察組術(shù)后MMSE評(píng)分為28.25±1.19分，明顯高于對(duì)照組(P<0.05),詳見表5。

表5 兩組手術(shù)前后MMSE評(píng)分比較 (分)

討 論

近年來，我國人群中慢性疾病如高血壓、冠心病等發(fā)生率呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì)，且發(fā)病呈現(xiàn)年輕化，長(zhǎng)期高血壓容易誘發(fā)主動(dòng)脈疾病[3]。研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)主動(dòng)脈疾病患者在接受手術(shù)治療是風(fēng)險(xiǎn)較大，心臟手術(shù)的特點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)、創(chuàng)傷大，因此術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率較高，主動(dòng)脈弓疾病患者病變會(huì)累及患者頭臂干血管，對(duì)手術(shù)要求較高[4]。研究報(bào)道大部分患者術(shù)后并發(fā)腦神經(jīng)系統(tǒng)損傷、急性腎衰竭和急性心肌損傷，造成這些臟器損傷的重要原因是術(shù)中長(zhǎng)時(shí)間的缺血和缺血/再灌注損傷[5，6]。有研究發(fā)現(xiàn)在12～15℃深低溫期間，全腦缺血1h后人腦功能還可以恢復(fù)，在不同溫度下腦血管對(duì)于CO2反應(yīng)性不同，腦組織在自身調(diào)節(jié)失去正常時(shí)升高血壓會(huì)造成負(fù)性腦容量增加，顱內(nèi)壓力升高，增加的跨壁壓力會(huì)影響毛血管，加重腦水腫[7，8]。腦血流量增多會(huì)造成灌注過多，動(dòng)靜脈出現(xiàn)短路開放，非毛細(xì)血管組織攝取氧概率下降，導(dǎo)致腦組織在高氧飽和度狀態(tài)處于缺血異常狀況，在復(fù)溫后出現(xiàn)嚴(yán)重的腦組織損傷[9，10]。因此，探索更加合理的臟器保護(hù)措施，減輕重要臟器在深低溫手術(shù)中的損傷，成為目前研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

近年來,隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理的方法在臨床應(yīng)用成熟，大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理能能夠減輕臟器缺血/再灌注損傷[11]。早在2006年有研究報(bào)道首次使用遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理應(yīng)用在先心病患者的心臟手術(shù)前使用4個(gè)周期每次5min缺血處理下肢，該方法起到了減輕心肌受損并減少血管活性藥物用量的作用[12～14]。遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理是激發(fā)機(jī)體內(nèi)在的對(duì)抗缺血/再灌注損傷的保護(hù)機(jī)制的一種措施，屬于較新的保護(hù)靶器官的方法，由一種遠(yuǎn)端器官的短暫的非致命性的缺血刺激引發(fā)的全身性或局部的對(duì)持續(xù)性缺血/再灌注損傷耐受力的提高[15，16]。同時(shí)可以通過多種神經(jīng)、體液途徑激發(fā)機(jī)體內(nèi)在的神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而對(duì)缺血/再灌注的重要組織及器官產(chǎn)生保護(hù)作用。有研究顯示，遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理能減輕血管內(nèi)皮損傷、中性粒細(xì)胞激活和血小板聚集，改善毛細(xì)血管床血流量、增加紅細(xì)胞流速和減少內(nèi)皮白細(xì)胞的黏附，與自身缺血預(yù)適應(yīng)不存在差別，而且效應(yīng)延續(xù)到再灌注后[17，18]。

本研究對(duì)心肌指標(biāo)和神經(jīng)系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行了分析，其中cTnI屬于心肌損傷釋放產(chǎn)物，在診斷心肌梗死時(shí)特異性和敏感度均較高，心肌發(fā)生損傷時(shí)胞質(zhì)中游離cTnI會(huì)快速進(jìn)入血液循環(huán)。本研究顯示，觀察組和對(duì)照組T1、T2、T3、T4時(shí)cTnI與T0時(shí)比較升高；觀察組T2、T3和T4時(shí)cTnI明顯低于對(duì)照組，說明采取缺血預(yù)處理可以減少患者生命體征波動(dòng)，維持患者機(jī)能狀態(tài)穩(wěn)定，減輕心肌細(xì)胞的損害。NSE則是一種糖交結(jié)酶，由神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)神經(jīng)元損傷后會(huì)釋放如腦脊液進(jìn)入血循環(huán)異常升高；S100β則具有高度神經(jīng)元特異性，存在腦組織中，屬于腦特異性蛋白，因此可以用于心臟圍術(shù)期神經(jīng)系統(tǒng)損傷的監(jiān)測(cè)[19]。本研究顯示，觀察組和對(duì)照組T1、T2、T3和T4時(shí)NSE和S100β蛋白均較T0時(shí)升高；觀察組T1、T2、T3和T4時(shí)NSE和S100β蛋白明顯低于對(duì)照組，說明采取缺血預(yù)處理可以減少對(duì)患者腦部損傷，起到了保護(hù)作用。此外，觀察組和對(duì)照組手術(shù)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間和主動(dòng)脈阻斷時(shí)間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明采用缺血預(yù)處理對(duì)于手術(shù)本身不會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)照組術(shù)后MMSE評(píng)分較術(shù)前降低；觀察組術(shù)后MMSE評(píng)分為28.25±1.19分，明顯高于對(duì)照組，說明采取缺血預(yù)處理可以改善手術(shù)患者認(rèn)知功能。

本研究的優(yōu)勢(shì)在于證實(shí)了采取遠(yuǎn)隔缺血預(yù)處理方案在深低溫手術(shù)中可以有效地保護(hù)重要器官的功能，減少患者術(shù)后各系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生，降低手術(shù)病死率。該方案簡(jiǎn)單易行，不會(huì)增加額外的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用，將成為新的有效的臟器保護(hù)方案，并節(jié)約大量的經(jīng)濟(jì)花費(fèi)和社會(huì)資源。但是本研究屬于回顧性分析，納入患者數(shù)量有限，未能開展隨機(jī)試驗(yàn)，因此還有待于進(jìn)一步開展多中心、大樣本量、隨機(jī)試驗(yàn)分析來證實(shí)。