A型主動脈夾層術(shù)后中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥危險因素的研究進展

張毅，劉宏生，費忠化

1濟寧醫(yī)學院臨床醫(yī)學院，山東濟寧272013；2濟寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院心臟重癥醫(yī)學科，山東濟寧272029

主動脈夾層（AD）是指多種因素造成主動脈內(nèi)膜與部分中層發(fā)生撕裂，而后受到血管內(nèi)血流的沖擊，并沿著縱軸剝離形成相通或不通的主動脈壁真假兩腔的分離狀態(tài)［1］。Daily依據(jù)夾層的累及范圍修訂了Stanford分型，將AD分為A、B兩型。隨著近年來技術(shù)和圍術(shù)期管理水平的進步，A型主動脈夾層（TAAD）手術(shù)的成功率不斷提升，但術(shù)后中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）并發(fā)癥的發(fā)生率仍較高。AD術(shù)后CNS并發(fā)癥包括永久性腦神經(jīng)系統(tǒng)功能不全（PND）及短暫性腦神經(jīng)功能不全（TND）。其中PND指腦卒中，且伴有陽性影像學檢查表現(xiàn)；TND為暫時性意識障礙、精神錯亂以及譫妄，不伴有陽性影像學檢查表現(xiàn)。這些并發(fā)癥將嚴重影響患者的預后和轉(zhuǎn)歸。本文就TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的危險因素進行綜述，以期為臨床治療提供依據(jù)，減少術(shù)后CNS并發(fā)癥的發(fā)生。

1 術(shù)前合并疾病與異常指標對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

1.1 術(shù)前合并高血壓 術(shù)前合并高血壓是術(shù)后CNS并發(fā)癥的獨立危險因素。高血壓與卒中的發(fā)生有著緊密的聯(lián)系［2-3］，當收縮壓高于119 mmHg時即與卒中呈正相關性。長期高血壓患者伴有明顯的動脈粥樣硬化斑塊形成以及腦血管自身調(diào)節(jié)能力的降低。嚴重的動脈粥樣硬化斑塊形成可增加術(shù)中脫落造成栓塞的風險。此外，頸動脈粥樣硬化斑塊可使頸動脈狹窄，而任何等級的頸動脈狹窄都是術(shù)后CNS并發(fā)癥的危險因素［4-5］。當平均動脈壓在60～160 mmHg范圍內(nèi)波動時，正常人可依靠腦血管的自身調(diào)節(jié)來維持腦血流量恒定。長期高血壓患者由于其腦血管的損傷與重塑會使腦血管自我調(diào)節(jié)能力降低，使閾值右移而導致其對圍術(shù)期低灌注壓的耐受力降低并最終發(fā)生腦損傷［4，6］，引起CNS并發(fā)癥。

1.2 術(shù)前腎功能不全 當存在術(shù)前腎功能不全時，機體伴有內(nèi)環(huán)境紊亂、炎性介質(zhì)以及毒物積聚，使之對圍術(shù)期低灌注壓的耐受力降低，加之術(shù)中全身炎癥反應與缺血再灌注的影響，加劇腎功能惡化而發(fā)生急性腎衰竭［7］。急性腎衰竭又可導致代謝產(chǎn)物積聚而形成惡性循環(huán)，并損傷肺及血管內(nèi)皮，造成CNS損傷。

1.3 術(shù)前腦灌注不良 術(shù)前存在腦灌注不良是術(shù)后CNS并發(fā)癥的獨立危險因素。Zindovic等［8］研究表明，存在術(shù)前灌注不良時術(shù)后發(fā)生CNS并發(fā)癥的風險可提升1倍，其原因包括夾層累及頸總動脈、任何原因造成的頸動脈狹窄以及心包壓塞等。當夾層逆行撕裂頸總動脈時，由于“假腔”存在而壓迫“真腔”可使腦灌注不足［9］。AD患者心包壓塞是血液通過主動脈根部撕裂的內(nèi)膜滲入心包腔所致。心包壓塞可使心臟舒張受限造成心排量下降而降低腦灌注；并且由于心包壓塞會損害心功能，再加之術(shù)中體外循環(huán)的損傷，術(shù)后其心功能會進一步下降，極易發(fā)生低心排綜合征，加重腦組織缺血缺氧的程度，使原有的神經(jīng)功能障礙程度加重或更易并發(fā)新的癥狀。

1.4 術(shù)前低纖維蛋白原水平 GuanXinliang等［10］研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前低纖維蛋白原水平可作為術(shù)后CNS并發(fā)癥的預測指標，當纖維蛋白原濃度＜3.425 g/L時，CNS并發(fā)癥的發(fā)生率明顯高于纖維蛋白原濃度＞3.425 g/L（P=0.001）時，其敏感性為100%，特異性為51.9%。主動脈內(nèi)血流通過假腔引發(fā)湍流，導致大量細胞因子釋放并激活凝血系統(tǒng)，消耗大量纖維蛋白原和凝血因子。同時，凝血系統(tǒng)激活產(chǎn)生大量凝血酶，使機體進入促凝血狀態(tài)［11-12］。當存在這種消耗性凝血障礙和促凝血狀態(tài)過度延長時，會導致彌散性血管內(nèi)凝血（DIC）樣凝血病的發(fā)生，增加栓塞風險。但術(shù)前纖維蛋白原水平與從癥狀出現(xiàn)到手術(shù)干預之間的時間呈負相關，故并不是所有患者術(shù)前纖維蛋白原水平都較低［11］。若因患者術(shù)前纖維蛋白原水平過低而大量輸注纖維蛋白原，則會使過量的纖維蛋白沉積。纖維蛋白在血管中過量沉積，限制甚至阻斷血流而造成缺血性損傷；若通過損傷的血管或血腦屏障在神經(jīng)組織中沉積，則會與之發(fā)生炎癥反應而造成水腫或損傷［13］。這都將增加CNS并發(fā)癥的風險。

2 72 h內(nèi)急癥手術(shù)對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

在出現(xiàn)首發(fā)癥狀的AD患者中，治療每延誤一小時死亡率增加1%～2%［14］。目前其主要治療方法仍是外科手術(shù)，且大多患者需急癥手術(shù)。費忠化等［15］研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)病后72 h內(nèi)急癥手術(shù)是術(shù)后CNS并發(fā)癥的獨立危險因素。這是由于起病超急性期內(nèi)的主動脈壁較為脆弱，全身炎癥反應強，易造成凝血機制紊亂及器官功能障礙，從而使手術(shù)時間延長，加重CNS損傷。

3 術(shù)中采取的腦保護策略對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

3.1 手術(shù)溫度影響 Oksana等［16］比較了深低溫停循環(huán)（DHCA）與中低溫停循環(huán)+順行性腦灌注（MHCA+ACP）兩種方式對Ⅰ型AD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響，并分析得出，術(shù)后早期CNS并發(fā)癥的風險取決于術(shù)中停循環(huán)期間rSO2降低的程度，其預測神經(jīng)功能預后的閾值為33%，敏感性為82.7%，特異性為58.7%。但這兩種方式對于遠期CNS并發(fā)癥并沒有明顯差別。采用DHCA會使術(shù)中降溫時間及復溫時間均長于采用MHCA，因而延長了手術(shù)及體外循環(huán)時間。此外，若復溫時速度過快則會引起各部位代謝不均衡，若腦部溫度過高則會引起腦損傷［17］。

3.2 腦灌注方式影響 腦灌注方式分為順行性腦灌注（ACP）與逆行性腦灌注（RCP）。RCP通過上腔靜脈逆行灌注提供氧供，是一種非生理的方式，難以精確估算灌注壓［18］。若灌注壓過高則會造成腦水腫，過低又會因腦灌注不足而造成相較于無灌注更大的傷害，因此如何選擇適宜的灌注壓是一項難點，故而被逐漸摒棄。ACP是符合生理的腦供血途徑，其分為單側(cè)與雙側(cè)兩種方式。單側(cè)ACP可使雙側(cè)腦組織的灌注壓不等，且研究表明超過50%的人存在Willis環(huán)不完整性變異，這會使對側(cè)腦組織無法獲得足夠的氧供而造成損傷。但一項前瞻性研究顯示，在40%的Willis環(huán)不完整患者中應用單側(cè)ACP的術(shù)后CNS并發(fā)癥的發(fā)生率并不高于Willis環(huán)完整患者［19］。且施行雙側(cè)ACP增加了體外循環(huán)的難度，額外插管也增加了動脈粥樣斑塊脫落栓塞的風險。對于具有完整Willis環(huán)的患者，目前認為單側(cè)ACP技術(shù)即可滿足腦組織的氧需，但對于存在頸動脈狹窄以及Willis環(huán)不完整的患者，雙側(cè)ACP是否優(yōu)于單側(cè)還有待進一步研究。

3.3 動脈插管方式影響 可供選擇的插管方式包括股動脈插管、升主動脈插管、腋動脈插管以及腋動脈聯(lián)合股動脈插管，目前最常用的是股動脈插管及腋動脈插管。股動脈插管可造成假腔供血，造成CNS灌注不足，而血管壁的粥樣斑塊受到逆行血流沖擊易發(fā)生脫落栓塞，且這種插管方式不便行ACP［20］。腋動脈插管分為直接與間接兩種方式。經(jīng)腋動脈插管不易造成假腔供血且便于行ACP，均可降低術(shù)后CNS并發(fā)癥的風險，而間接方式相較于直接方式又減少了插管相關并發(fā)癥（右上肢麻木、活動受限等）的發(fā)生。腋動脈聯(lián)合股動脈插管是近年來一種新的嘗試，可以較快地建立體外循環(huán)、減少停循環(huán)時間，在提供ACP的同時又避免了逆行栓塞風險［20-21］。TAAD可累及升主動脈，因此有大概率造成假腔供血；另外升主動脈夾層較為脆弱，操作過程中易破裂。但升主動脈插管可以快速建立體外循環(huán)，避免額外手術(shù)切口并簡化了手術(shù)過程，因此行升主動脈插管需在術(shù)前評估患者病情是否允許。動脈插管方式作為術(shù)中關鍵的一步，盡管目前認為腋動脈聯(lián)合股動脈插管是一種安全有效的方式，但具體選擇何種方式還要根據(jù)患者的具體情況做出決定。

4 術(shù)中峰值血糖水平對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

術(shù)中峰值血糖≥13.33 mmol/L時，術(shù)后發(fā)生CNS并發(fā)癥的風險明顯升高。TAAD術(shù)中易引發(fā)應激性高血糖，使圍術(shù)期發(fā)生嚴重的糖代謝紊亂。高血糖會促進谷氨酸和天門冬氨酸的釋放，而它們是引發(fā)缺血瀑布的重要物質(zhì)。此外，高血糖本就與炎癥反應加重有關，進而加重對CNS的損害。

5 體外循環(huán)對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

自體外循環(huán)首次在心臟手術(shù)中成功應用即伴隨各種術(shù)后并發(fā)癥，CNS并發(fā)癥則是較為嚴重的一種。體外循環(huán)過程中的溶血、缺血再灌注損傷及中性粒細胞激活在氧化應激和促炎通路中起著關鍵作用，影響多器官的功能和恢復［22］。造成肺損傷時，可導致術(shù)后低氧血癥并增加人工輔助通氣與ICU停留時間；造成脊髓損傷時，可引起雙下肢活動異常；還可誘導腦部的神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞等釋放炎癥介質(zhì)造成腦組織損傷。體外循環(huán)時全身炎癥反應的誘發(fā)途徑包括血液與體外循環(huán)機非內(nèi)皮表面的直接接觸、缺血再灌注損傷等。血液與機器非內(nèi)皮表面直接接觸時可通過旁路途徑迅速激活補體系統(tǒng)；而肝素-魚精蛋白復合物可通過經(jīng)典途徑激活補體系統(tǒng)。補體系統(tǒng)激活最終產(chǎn)生攻膜復合物可激活白細胞及內(nèi)皮細胞引起炎癥反應。細胞因子也是全身炎癥反應的重要參與者，包括TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10等。區(qū)別于其他因子，IL-10作為一種抗炎因子，可抑制促炎細胞因子的產(chǎn)生和中性粒細胞與內(nèi)皮細胞的相互作用，但其產(chǎn)生遲于促炎因子，正是這種延遲造成促炎與抗炎的不平衡，最終造成炎癥反應。缺血再灌注可使細胞無菌性壞死并引發(fā)炎癥反應，這主要通過中性粒細胞與內(nèi)皮細胞介導。再灌注時大量中性粒細胞積聚并黏附于內(nèi)皮細胞，以及內(nèi)皮細胞腫脹和組織水腫，可引起無復流現(xiàn)象。且此過程激活的中性粒細胞和內(nèi)皮細胞釋放的氧自由基等活性物質(zhì)不僅造成自身損傷，還可引起周圍組織損傷，加劇全身炎癥反應。此外，血栓、脂肪、氣體及粥樣硬化斑塊等栓子等造成的栓塞風險也不能完全避免。

6 時間因素對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥的影響

6.1 手術(shù)時間 手術(shù)時間包括體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間以及停循環(huán)時間等，術(shù)中相關操作時間延長時，會增加相關栓子形成的概率以及加重炎癥反應，增加CNS并發(fā)癥的風險。

6.2 ICU停留時間與人工輔助通氣時間 由于AD自身及其手術(shù)的特殊性，患者術(shù)后需在ICU觀察較長時間。ICU作為一個特殊的封閉環(huán)境，容易引起患者短暫性神經(jīng)功能損害，譫妄便是其中最常見的一種形式。其中人工輔助通氣時間的延長可使譫妄的風險增加10%。但人工輔助通氣時間的延長也與多種因素相關，包括手術(shù)麻醉及手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、術(shù)后低氧血癥［16，23］等并發(fā)癥及鎮(zhèn)靜劑的使用等。除此之外，ICU內(nèi)強光、噪聲等也易造成患者睡眠質(zhì)量下降，嚴重時可以擾亂患者晝夜節(jié)律，產(chǎn)生睡眠剝奪［24］。多方面因素可共同作用造成CNS并發(fā)癥，而CNS并發(fā)癥的發(fā)生也延長了ICU時間。因此，術(shù)后CNS并發(fā)癥與人工輔助通氣時間和ICU停留時間的關系還有待深入研究。

綜上所述，CNS并發(fā)癥是TAAD術(shù)后的嚴重并發(fā)癥，多種因素共同作用，嚴重影響患者的預后與轉(zhuǎn)歸。本研究對TAAD術(shù)后CNS并發(fā)癥相關危險因素的探索及闡述，以期為不同患者制定適合的預防策略提供依據(jù)，減少此類并發(fā)癥的發(fā)生。