非紫紺型先天性心臟病嬰幼兒圍體外循環(huán)期腦血流動力學(xué)變化

錢晶晶，李曉英，俞 勁，劉清明，范 銘，葉菁菁

近年來先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）的手術(shù)治療正朝著低齡化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。 但嬰幼兒各器官發(fā)育尚不成熟，血管的通透性高，術(shù)后器官易出現(xiàn)滲出性和炎癥性改變。 人體貯氧量最低的腦組織耗氧量卻是最大的，于是就表現(xiàn)出腦組織對體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）的敏感性。 總體來說嬰幼兒心臟術(shù)后腦部并發(fā)癥較成人高30%左右，常見并發(fā)癥是彌漫性缺血缺氧性腦病［1］。 本研究應(yīng)用經(jīng)顱彩色多普勒超聲技術(shù)簡便、及時、動態(tài)、直觀地監(jiān)測CHD 患兒圍術(shù)期腦血流動力學(xué)變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇自2018 年1 月至2019 年12月間在本院門診體檢正常嬰幼兒26 例（正常組）和在本院住院治療的非紫紺型先天性心臟病患兒22例（CHD 組），年齡均為 6 月至 1 歲。 正常組嬰幼兒男 17 例，女 9 例，體重（8.33±1.42）kg。 入選標(biāo)準(zhǔn)：①無異常病史，臨床及超聲檢查未發(fā)現(xiàn)異常；②生長發(fā)育指標(biāo)在正常范圍。 CHD 組患兒男12 例，女10例，體重（7.87±0.90）kg，病種包括室間隔缺損合并房間隔缺損6 例，室間隔缺損合并動脈導(dǎo)管未閉3例，室間隔缺損4 例，房間隔缺損8 例，肺動脈瓣狹窄合并房間隔缺損1 例。 排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并可識別的非心臟畸形、染色體異常；②心律失常；③患有影響血流動力學(xué)的疾病，如糖尿病、甲狀腺疾病等。 本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號2017－IR?BAL－034），患兒家屬知情同意。

1.2 手術(shù)方法 采用靜吸復(fù)合麻醉，氣管插管接呼吸機(jī)通氣，動脈有創(chuàng)血壓，血氧飽和度和心電圖監(jiān)測，鼻溫、肛溫探頭置入測溫。 接受淺低溫全流量ECC 輔助下心臟根治手術(shù)，ECC 時間 38 ～88（57.1±16.7）min，主動脈阻斷時間 24～56（37.3±12.7）min。

1.3 TCCS 儀器與方法 使用 Philips iE33 彩色超聲診斷儀，S5－1 探頭，選擇經(jīng)顱多普勒條件。 對不合作患兒以10%水合氯醛灌腸鎮(zhèn)靜。 首先進(jìn)行超聲心動圖檢查，明確心臟有無畸形及類別。 然后經(jīng)前囟分別通過冠狀切面及矢狀切面檢測腦實質(zhì)內(nèi)是否出現(xiàn)異?；芈暎X室內(nèi)徑是否異常增寬或縮小。再經(jīng)雙側(cè)顳窗行大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）的檢查，顯示患兒大腦 Willis 環(huán)（圖 1）。 將聲束平行于MCA，取樣容積（寬約2 ～3 mm）置于近場一側(cè)MCA 的起始段，超聲聲束與血流的夾角盡量接近 0，所有測量角度＜20°（圖 2）。

圖1 經(jīng)雙側(cè)顳窗行MCA 的患兒大腦Willis 環(huán)

圖2 聲束平行于MCA 的起始段

正常組：獲取連續(xù)3 個以上形態(tài)一致、完整的頻譜，測量收縮期最大峰值血流速度（peak systolic blood flow velocity，PSV）、舒張末期血流速度（enddiastolic blood flow velocity，EDV）、平均血流速度（mean blood flow velocity，Vm）及搏動指數(shù)（pulsatili?ty index，PI），并取平均值。 同時記錄平均動脈壓。

CHD 組：分別于手術(shù)前（T0）、全流量 ECC 期（T1）、停 ECC 即刻（T2）、術(shù)后 1 d（T3）和術(shù)后 7 d（T4）等 5 個時間點，以及記錄 MCA 的 PSV、EDV、Vm、PI 和平均動脈壓。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用 SPSS 17. 0 統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。 計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示。 對兩組大腦中動脈 PSV、EDV、Vm、PI 采用兩獨立樣本t檢驗，以P＜0. 05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 二維超聲顯像和多普勒檢查 二維超聲顯像兩組患兒均未發(fā)現(xiàn)腦實質(zhì)異常回聲，腦室內(nèi)徑正常。

CHD 組 22 例患兒大腦中動脈 PSV、EDV、Vm、PI 在T0 及T4 時點與正常組嬰幼兒比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。 CHD 組患兒在 T2 時點PSV［右（104±27）cm／s、左（97±22）cm／s］和 Vm［右（59±14）cm／s、左（55±14）cm／s］較正常組嬰幼兒下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。 T3 時點 PI值［右（1.01±0.16）、左（1.00±0.15）］CHD 組較正常組嬰幼兒下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。 見表1。

表1 正常組嬰幼兒和CHD 組患兒各時期大腦中動脈血流值（）

表1 正常組嬰幼兒和CHD 組患兒各時期大腦中動脈血流值（）

注：PSV：收縮期最大峰值血流速度；EDV：舒張末期血流速度；Vm：平均血流速度；PI：搏動指數(shù)；*表示分別與正常組比較P ＜0.05

項目 正常組（n ＝26）CHD 組（n ＝ 22）T0 T1 T2 T3 T4 PSV 左（cm／s） 129±18 106±53 97±22* 122±15 137±28 PSV 右（cm／s） 129±19 121±27 104±27* 128±19 142±35 EDV 左（cm／s） 43±9 48±10 34±12 49±7 46±15 EDV 右（cm／s） 44±11 44±11 36±13 50±12 45±16 Vm 左（cm／s） 72±10 72±10 68±9 55±14* 74±9 77±17 Vm 右（cm／s） 72±12 69±16 68±7 59±14* 76±13 77±21 PI 左 1.20±0.20 1.10±0.2 1.20±0.43 1.00±0.15* 1.21±0.29 PI 右 1.18±0.18 1.17±0.22 1.20±0.46 1.01±0.16* 1.27±0.23

CHD 組患兒在T1 時（平均動脈壓約48 mmHg）和T2 時（平均動脈壓約58 mmHg）血壓降低，最低為術(shù)前（平均動脈壓約67 mmHg）的71.6%，但是仍超過了生理所需要的最低灌注壓，此時MCA 的Vm 較術(shù)前降低不明顯（圖3）。

圖3 CHD 組患兒圍術(shù)期平均動脈壓和MCA 的Vm

2.2 臨床表現(xiàn) CHD 組22 例患兒經(jīng)手術(shù)治療康復(fù)出院，術(shù)后未出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)異常體征和癥狀，未出現(xiàn)抽搐、驚厥、偏癱等嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。

3 討 論

隨著理論研究和新設(shè)備及材料技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)使ECC 本身的非生理灌注、手術(shù)創(chuàng)傷的危險因素大為降低。 然而，腦損傷仍是ECC 下心臟手術(shù)后的主要并發(fā)癥之一［2－3］。 因此，CHD 治療的重點已由過去如何降低患兒的死亡率逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暬純盒g(shù)后的康復(fù)、發(fā)育、提高生活質(zhì)量，對神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)在術(shù)中和術(shù)后都越來越得到重視［4］，是心臟外科領(lǐng)域亟待解決的嚴(yán)重問題［5］。

TCCS 是利用低頻探頭，使聲束通過顱骨透聲窗（顳骨嶙部、枕骨大孔、眼眶、顱骨缺損區(qū)）而顯示顱內(nèi)實質(zhì)及血管結(jié)構(gòu)，無創(chuàng)評價顱底血管血流動力學(xué)的檢查方法。 它把彩色多普勒、二維圖像及頻普多普勒結(jié)合在一起，在清晰顯示彩色血管的同時又能準(zhǔn)確定位并測量其血流頻譜，豐富血管信息的同時極大地提高了診斷的準(zhǔn)確性。 TCCS 較之經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial doppler，TCD）最主要的優(yōu)勢是能夠比較清楚的顯示顱內(nèi)大血管的結(jié)構(gòu)，避免了與其他血管的混淆，并根據(jù)血管圖像的改變予以準(zhǔn)確定位，而且能夠校正超聲束與血流之間的夾角，從而測得更加接近于真實值的血流速度值［6］。 目前TCCS 是檢測腦血流最敏感最直觀的工具［7－8］，研究表明經(jīng)顱彩色多普勒超聲與核磁共振血管成像有很高的一致性，MCA 的 PSV 的準(zhǔn)確性最高［6］。 檢測MCA 的PSV、EDV、PI 能很好的反映腦血流的灌注。研究表明，MCA 近端的 PI 值低于中段及遠(yuǎn)端，且MCA 近端血流指數(shù)的變異性最小［9］，故本研究選用MCA 的起始段。 兒童雖可通過前囟探查到MCA 血流，但顳窗掃查取樣線與血流方向夾角小，獲得的血流數(shù)值準(zhǔn)確性高。

腦血流隨著兒童年齡的變化而變化，本研究選取6 月至1 歲嬰幼兒作為研究對象，是因為該年齡段腦血流正常值國內(nèi)外文獻(xiàn)欠缺報道，同時本院心臟ECC 手術(shù)最多見于該年齡段。

本研究發(fā)現(xiàn)非紫紺型CHD 患兒腦血流與正常嬰幼兒無明顯差異（表1）。 之前有學(xué)者對CHD 胎兒腦血流動力學(xué)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)CHD 胎兒存在積極的自動調(diào)節(jié)機(jī)制——腦保護(hù)效應(yīng)，以盡量滿足胎兒發(fā)育過程中腦對氧氣的需求，同時不同類型CHD 所引起的腦血管代償反應(yīng)程度不同［10－11］。 因此，對于紫紺CHD 患兒腦血流特點還有待進(jìn)一步的研究。本研究還發(fā)現(xiàn)在停ECC 即刻會出現(xiàn)PSV 和Vm 一過性降低，術(shù)后 1 d 的 PI 值降低，PSV 和 Vm 恢復(fù)（表1），考慮是腦保護(hù)作用的結(jié)果，為保證足夠的腦血流量，防止腦損傷的發(fā)生。 術(shù)中合理的腦灌注壓可以保證足夠的腦血流供應(yīng)，以往研究認(rèn)為當(dāng)腦血流低至生理流速30%～70%的范圍內(nèi)都可能造成腦缺血損傷［12］。 因此，術(shù)中監(jiān)測腦血流，使其在正常范圍內(nèi)，可有效防止腦損傷的發(fā)生（圖3）。 因此，經(jīng)顱彩色多普勒超聲作為腦損傷主動監(jiān)測中的重要手段，可簡便、及時、直觀、動態(tài)監(jiān)測CHD 嬰幼兒圍術(shù)期腦血流灌注情況，避免或減輕腦損傷的發(fā)生發(fā)展。