心肺轉(zhuǎn)流術(shù)中應(yīng)用1，6-二磷酸果糖復(fù)合環(huán)磷腺苷葡胺氧合血心臟停搏液對(duì)心臟瓣膜疾病患者心肌的保護(hù)效果▲

盧昭燚 周瑞仁 何敏琪 陳淼嵐 鄧?yán)^財(cái)

(廣西南寧市第一人民醫(yī)院麻醉科，南寧市 530000，電子郵箱：106317448@qq.com)

1，6-二磷酸果糖與環(huán)磷腺苷葡胺常用于心臟瓣膜手術(shù)。外源性1，6-二磷酸果糖具有增強(qiáng)細(xì)胞供能及鈣拮抗、穩(wěn)定生物膜、減輕氧自由基損害、減少炎性因子釋放等作用[1]，其應(yīng)用于心臟瓣膜置換術(shù)能明顯減輕心肌缺血再灌注損傷，促進(jìn)心功能恢復(fù)[2]。環(huán)磷腺苷葡胺可維持缺血-再灌注損傷心肌的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性，減少心肌細(xì)胞丙二醛的產(chǎn)生，有效保護(hù)心肌功能[3]。而有關(guān)兩者聯(lián)合應(yīng)用在心肺轉(zhuǎn)流術(shù)(cardiopulmonary bypass，CPB)中對(duì)抗心肌缺血-再灌注損傷的效果，研究報(bào)道較少。本研究探討CPB中應(yīng)用1，6-二磷酸果糖復(fù)合環(huán)磷腺苷葡胺氧合血停搏液對(duì)心臟瓣膜疾病患者心肌的保護(hù)效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2012年1月至2015年12月在我院擇期行心臟瓣膜手術(shù)治療的120例患者，其中男性53例，女性67例，年齡38～58歲，體質(zhì)指數(shù)21.1～27.8 kg/m2，美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)，心功能Ⅱ～Ⅲ級(jí)；行二尖瓣置換術(shù)(mitral valve replacement，MVR)56例，行主動(dòng)脈瓣置換術(shù)(aortic valve replacement，AVR)30例，行MVR聯(lián)合AVR 19例，行MVR聯(lián)合三尖瓣成形術(shù)(tricuspid valvuloplasty，TVP)15例。所有患者均無(wú)原發(fā)性高血壓、糖尿病及冠心病病史，無(wú)肝、腎功能障礙；術(shù)前均未服用氧自由基清除、鈣通道阻斷、激素、抗凝等藥物；術(shù)前無(wú)須使用正性肌力藥維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。按隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為對(duì)照組(Ⅰ組)、1，6-二磷酸果糖組(Ⅱ組)、環(huán)磷腺苷葡胺組(Ⅲ組)、1，6-二磷酸果糖聯(lián)合環(huán)磷腺苷葡胺組(Ⅳ組)，每組30例。4組患者一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性，見(jiàn)表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。

表1 4組患者一般資料比較

1.2 方法 所有患者術(shù)前30 min均肌注嗎啡(東北制藥集團(tuán)，批號(hào)：131004-1；規(guī)格為10 mg ∶1 mL)10 mg及東莨菪堿(天津藥業(yè)新鄭藥業(yè)公司，批號(hào)：140217；規(guī)格為0.3 mg ∶1 mL)0.3 mg。均采用以下方案進(jìn)行靜吸復(fù)合麻醉：丙泊酚(西安力邦制藥有限公司，批號(hào)：1404033；規(guī)格為0.2 g ∶20 mL)誘導(dǎo)劑量2.0～2.5 mg/kg，維持劑量0.05～0.08 mg/(kg·min)；芬太尼(宜昌人福藥業(yè)有限公司，批號(hào)：1140414，規(guī)格為0.1 mg ∶2 mL)誘導(dǎo)劑量5～10 μg/kg，術(shù)中間斷靜脈注射，總量不超過(guò)50 μg/kg；順式阿曲庫(kù)銨(江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司，批號(hào)：14041121；規(guī)格為10 mg/支)誘導(dǎo)劑量0.15 mg/kg，維持劑量1～2 μg/(kg·min)；七氟醚(日本Maruishi Pharmaceutical公司，批號(hào)：44041；規(guī)格為250 mL/瓶)間斷吸入，氣體揮發(fā)罐濃度不超過(guò)5%。阻斷主動(dòng)脈后，按20 mL/kg的劑量灌注心臟停搏液，Ⅰ組患者灌注自行配制的St.Thomas氧合血心臟停搏液(血液與晶體液比為4 ∶1)，在Ⅰ組的基礎(chǔ)上，Ⅱ組患者加入2.0 g/L的1，6-二磷酸果糖(江蘇正大豐海制藥有限公司，批號(hào)：1305093；規(guī)格為12.5 g ∶250 mL)，Ⅲ組加入1 mg/kg的環(huán)磷腺苷葡胺(無(wú)錫凱夫制藥有限公司，批號(hào)：13081191；規(guī)格為90 mg/支)，Ⅳ組加入2.0 g/L的 1，6-二磷酸果糖及1 mg/kg的環(huán)磷腺苷葡胺，與氧合血混合后進(jìn)行灌注。以后每30 min或出現(xiàn)心電活動(dòng)時(shí)以首劑量的1/2進(jìn)行灌注。CPB期間，患者鼻咽溫降至30℃～32℃，紅細(xì)胞比容控制在0.20～0.25，心臟停搏后體外循環(huán)過(guò)程中的泵流量及整個(gè)體循環(huán)的灌注壓力，分別控制在2.4～2.6 L/(m2·min) 和50～80 mmHg。常規(guī)監(jiān)測(cè)患者血壓、中心靜脈壓、體溫、動(dòng)脈血?dú)夂碗娊赓|(zhì)。開(kāi)放主動(dòng)脈后根據(jù)心肌收縮力和血流動(dòng)力學(xué)情況給予多巴胺3～8 μg/(kg·min)和硝酸甘油0.2～0.5 μg/(kg·min)，必要時(shí)加用腎上腺素治療。

1.3 觀(guān)察指標(biāo) (1)比較4組患者CPB時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、心臟自動(dòng)復(fù)跳率、開(kāi)放主動(dòng)脈后除顫次數(shù)、心臟復(fù)跳后S-T段異常改變率、多巴胺用量、術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間、心臟監(jiān)護(hù)室(cardiac care unit，CCU)停留時(shí)間。(2)分別于CPB開(kāi)始前30 min(T0)、主動(dòng)脈開(kāi)放后 5 min(T1)、手術(shù)結(jié)束即刻(T2)、術(shù)后6 h(T3)和術(shù)后24 h(T4)測(cè)定4組患者血漿心肌肌鈣蛋白I(cardiac troponin I，cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase，MB isoenzyme,CK-MB)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、丙二醇水平及SOD活性。采用免疫抑制法檢測(cè)血漿CK-MB、LDH和cTnI水平，采用比色法檢測(cè)血漿SOD活性、丙二醛水平。(3)分別于CPB前(上腔靜脈插管時(shí))剪取部分右心耳組織，以及停止CPB并拔除上腔靜脈插管時(shí)再剪取部分未被結(jié)扎過(guò)的右心耳組織，采用透射電鏡觀(guān)察4組患者右心耳組織心肌纖維、細(xì)胞核、線(xiàn)粒體、肌質(zhì)網(wǎng)變化，觀(guān)察心肌細(xì)胞損傷的程度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用(x±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，重復(fù)測(cè)量資料采用重復(fù)測(cè)量方差分析；計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 4組患者圍術(shù)期相關(guān)指標(biāo)比較 4組患者CPB時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、心臟自動(dòng)復(fù)跳率、機(jī)械通氣時(shí)間、S-T段異常率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。而4組除顫次數(shù)、多巴胺用量及CCU停留時(shí)間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，其中Ⅰ組除顫次數(shù)、多巴胺用量、CCU停留時(shí)間均多于其余3組(均P<0.05)，且Ⅳ組除顫次數(shù)均少于Ⅱ組與Ⅲ組，多巴胺用量少于Ⅱ組，CCU停留時(shí)間短于Ⅲ組，Ⅲ組的多巴胺用量亦少于Ⅱ組(均P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 4組患者圍術(shù)期相關(guān)指標(biāo)比較

組別nS-T段異常改變[n(%)]多巴胺用量[x±s,μg/(kg·min)]機(jī)械通氣時(shí)間(x±s,h)CCU停留時(shí)間(x±s,h)Ⅰ組309 (30.0)8.2± 3.119.4±2.052.3±5.0Ⅱ組307(23.3)6.6± 2.0a18.3±2.348.6±3.9aⅢ組306(20.0)5.4±1.8ab17.6±1.849.4±4.3aⅣ組303(10.0)4.3±1.4ab18.8±2.247.2±3.8ac F(χ2)值3.78917.8360.503 7.595P值0.285<0.0010.681<0.001

注：與Ⅰ組比較，aP<0.05；與Ⅱ組比較，bP<0.05；與Ⅲ組比較，cP<0.05。

2.2 4組患者血漿CK-MB、LDH、cTnI、丙二醛水平及SOD活性比較 4組的血漿CK-MB、LDH、cTnI、丙二醛水平及SOD活性比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=27.957，P組間<0.001；F組間=50.408，P組間<0.001；F組間=8.373，P組間<0.001；F組間=6.631，P組間<0.001；F組間=129.908，P組間<0.001)；4組的血漿CK-MB、LDH、cTnI、丙二醛水平及SOD活性均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=20 744.3，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=47 229.5，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=1 652.510，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=75.776，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=983.464，P時(shí)間<0.001)，CK-MB、LDH、cTnI、丙二醛水平及SOD活性的分組與時(shí)間均有交互效應(yīng)(F交互=16.405，P交互<0.001；F交互=18.669，P交互<0.001；F交互=9.536，P交互<0.001；F交互=4.915，P交互<0.001；F交互=24.012，P交互<0.001)。其中，T1～T4時(shí)，Ⅰ組血漿CK-MB、cTnI、丙二醛水平均高于其余3組，SOD活性低于其余3組，且Ⅳ組血漿CK-MB水平均低于Ⅱ組與Ⅲ組(均P<0.05)；T2～T4時(shí)，Ⅰ組血漿LDH水平均高于其余3組，且Ⅳ組血漿cTnI、丙二醛、LDH水平均低于Ⅱ組與Ⅲ組，SOD活性高于Ⅱ組與Ⅲ組(均P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 4組患者血漿CK-MB、LDH、cTnI、丙二醛水平及SOD活性比較(x±s)

注：與Ⅰ組比較，aP<0.05；與Ⅱ組比較，bP<0.05；與Ⅲ組比較，cP<0.05。

2.3 4組患者右心耳組織形態(tài)變化 CPB前4組患者心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰,排列整齊,線(xiàn)粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)正常(見(jiàn)圖1)。停止CPB后，Ⅰ組心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂，肌漿網(wǎng)擴(kuò)張，肌絲部分溶解、消失，線(xiàn)粒體嵴腫脹、部分空泡化，基質(zhì)變淺,嵴斷裂,細(xì)胞核水腫明顯(見(jiàn)圖2)；Ⅱ組、Ⅲ組心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰，肌漿網(wǎng)擴(kuò)張，肌絲部分溶解、消失，線(xiàn)粒體嵴腫脹、部分消失(見(jiàn)圖3、圖4)。Ⅳ組心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰,可見(jiàn)部分肌漿網(wǎng)擴(kuò)張，其余結(jié)構(gòu)未見(jiàn)明顯改變(見(jiàn)圖5)。

圖1 患者CPB前右心耳電鏡下的形態(tài)(×20 000)

圖2 Ⅰ組CPB后右心耳電鏡下的形態(tài)(×20 000)

圖3 Ⅱ組CPB后右心耳電鏡下的形態(tài)(×20 000)

圖4 Ⅲ組CPB后右心耳電鏡下的形態(tài)(×20 000)

圖5 Ⅳ組CPB后右心耳電鏡下的形態(tài)(×20 000)

3 討 論

行心臟外科手術(shù)時(shí)，常在心臟停搏液中加入不同的添加劑，以增強(qiáng)對(duì)心肌的保護(hù)作用，這已得到多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可。目前心肌保護(hù)液常用的添加劑包括天冬氨酸、L-精氨酸、5α-酮戊二酸、色氨酸、組氨酸、腺苷、鈣通道阻滯劑、氧自由基清除劑、1，6-二磷酸果糖、細(xì)胞黏附抑制劑及細(xì)胞內(nèi)黏附分子單克隆抗體等，但尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

研究表明，1，6-二磷酸果糖能明顯減輕冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)患者的心肌缺血再灌注損傷，促進(jìn)患者心功能恢復(fù)[4]。另外，有學(xué)者在大鼠離體心肌實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，1，6-二磷酸果糖預(yù)處理可明顯減輕大鼠離體心肌缺血再灌注的損傷，減少氧自由基的生成并減輕其對(duì)質(zhì)膜的脂質(zhì)過(guò)氧化作用[5]。研究表明，1，6-二磷酸果糖對(duì)心肌的保護(hù)作用主要機(jī)制可能為改善細(xì)胞能量代謝，抗氧化，抑制氧自由基產(chǎn)生，以及防止鈣超載[6-7]。環(huán)磷腺苷是機(jī)體內(nèi)參與物質(zhì)代謝、調(diào)節(jié)細(xì)胞理化和生物學(xué)功能的重要物質(zhì)。環(huán)磷腺苷與鈣離子彼此協(xié)調(diào)、相互制約，心臟收縮時(shí)環(huán)磷腺苷可有效提高心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，增加收縮力；心臟舒張時(shí)環(huán)磷腺苷則提高肌漿網(wǎng)對(duì)鈣離子攝取，降低心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度[8]。環(huán)磷腺苷葡胺是環(huán)磷腺苷的衍生物，以葡甲胺為配基增加了環(huán)磷腺苷的脂溶性，更易滲透進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，對(duì)維持心肌舒縮時(shí)心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的交替變化起到促進(jìn)作用，減輕鈣超載所致的心肌損害。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，環(huán)磷腺苷葡胺可保護(hù)缺血-再灌注損傷心肌SOD活性，減少丙二醛的產(chǎn)生，從而有效保護(hù)心肌功能[9]。

體外循環(huán)心內(nèi)直視手術(shù)過(guò)程中，進(jìn)行有效的心肌保護(hù)、減輕心肌損傷是體外循環(huán)管理的關(guān)鍵。正常情況下，CK-MB、LDH存在于心肌細(xì)胞中，心肌細(xì)胞壞死后釋放進(jìn)入血液循環(huán)，兩者常作為典型的心肌酶學(xué)檢測(cè)指標(biāo)用來(lái)判斷心肌有無(wú)缺血性損傷。通過(guò)檢測(cè)丙二醛水平可了解膜脂過(guò)氧化程度，以間接反映心肌細(xì)胞膜系統(tǒng)受損程度。cTnI僅來(lái)源于心肌細(xì)胞，是心肌損傷特異性的分子標(biāo)志物。聯(lián)合檢測(cè)上述指標(biāo)對(duì)于心肌損傷的診斷更為全面和準(zhǔn)確[10]。本研究結(jié)果顯示，T1～T4時(shí)，Ⅰ組血漿CK-MB、cTnI、丙二醛水平均高于其余3組，SOD活性低于其余3組，且Ⅳ組血漿CK-MB水平均低于Ⅱ組與Ⅲ組(均P<0.05)；T2～T4時(shí)，Ⅰ組血漿LDH水平均高于其余3組，且Ⅳ組血漿cTnI、丙二醛、LDH水平均低于Ⅱ組與Ⅲ組，SOD活性高于Ⅱ組與Ⅲ組(均P<0.05)。另外，Ⅳ組患者正性肌力藥物用量較少，術(shù)后CCU停留時(shí)間較短，CPB后心肌超微結(jié)構(gòu)基本保持完好。這提示1，6-二磷酸果糖復(fù)合環(huán)磷腺苷葡胺對(duì)體外循環(huán)心臟瓣膜手術(shù)期間的心肌保護(hù)作用優(yōu)于單獨(dú)用藥，具有更好的對(duì)抗心肌缺血再灌注損傷、保護(hù)心肌結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。但兩種藥的心肌保護(hù)作用是相加作用，還是協(xié)同作用需進(jìn)一步研究。此外，CPB心肌損傷的病理機(jī)制十分復(fù)雜，雖然通過(guò)使用心肌保護(hù)藥物可很大限度上減輕心肌損傷，但采用多環(huán)節(jié)、多途徑、多靶位的綜合治療策略仍是今后的主要研究方向。