心臟手術(shù)后腦梗死的危險(xiǎn)因素分析

胡文莉 侯登榜 王糧山 賈 明 來永強(qiáng) 侯曉彤 王 紅*

(1. 空軍特色醫(yī)學(xué)中心超聲診斷科，北京 100142; 2. 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院心外ICU，北京 100029; 3. 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院心臟外科中心，北京 100029)

我國心臟外科手術(shù)量仍逐年上升[1]，如果術(shù)后發(fā)生腦并發(fā)癥，如腦梗死、腦出血、癲癇、缺血缺氧性腦病等，將延長住院時間、增加住院費(fèi)用、影響患者生活質(zhì)量，甚至危及生命。既往研究[2-4]顯示，高齡、高血壓病、糖尿病、高脂血癥、手術(shù)時間延長、術(shù)中低血壓、術(shù)后心房顫動(以下簡稱房顫)等是心臟外科手術(shù)后腦并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)因素。近年來，越來越多的術(shù)者為了更準(zhǔn)確地判斷患者術(shù)后腦并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)、提高手術(shù)效果，術(shù)前積極采用影像檢查，如頸動脈超聲甚至顱內(nèi)計(jì)算機(jī)斷層血管造影協(xié)助評估風(fēng)險(xiǎn)。顯然，頸動脈超聲簡單、無創(chuàng)、便于臨床應(yīng)用，但是，目前還不清楚何種頸動脈超聲結(jié)果有助于臨床預(yù)測。此外，找到在心外手術(shù)圍術(shù)期可以控制的影響腦并發(fā)癥的因素，積極加以干預(yù)，對提高手術(shù)效果意義重大。腦梗死是心外術(shù)后常見的腦并發(fā)癥，本研究旨在分析、探討基于頸動脈超聲參數(shù)的心臟外科手術(shù)后患者并發(fā)腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)因素。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院7A病房2020年1月-2020年12月住院手術(shù)的成人患者(≥18歲)作為研究對象，除去頸動脈超聲數(shù)據(jù)缺失的患者101例、未行氣管插管的心臟介入手術(shù)40例以及未行頭顱電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography, CT)檢查的術(shù)后腦并發(fā)癥(癲癇)患者1例，491例患者納入本研究。選擇其中診斷為腦梗死的患者為病例組(腦梗死組)9例，診斷為非腦梗死的患者為對照組(非腦梗死組),482例。

1.2 頸動脈超聲

采用彩色多普勒超聲診斷儀4～12 MHz線陣探頭和2～5 MHz的凸陣探頭，行雙側(cè)頸動脈彩色多普勒超聲檢查在手術(shù)前完成。先行二維超聲連續(xù)橫切掃查，再行縱切掃查。左側(cè)從主動脈弓，右側(cè)從無名動脈分叉處開始。從頸根部探測頸總動脈近心端，然后沿著血管走形向頭側(cè)移動，跨過頸動脈分叉處，分別探測頸內(nèi)及頸外動脈。觀察頸總動脈及其分叉處、頸內(nèi)動脈血管壁的結(jié)構(gòu)。彩色多普勒顯像觀察血流充盈狀況，脈沖多普勒顯示血流頻譜。椎動脈從起始處開始掃查，自下而上觀察血管走行、管腔內(nèi)膜變化和有無異常回聲，測量血流頻譜[5]。取樣線與血流方向的夾角<60°，多普勒取樣容積為管腔的1/3～1/4。

1.3 手術(shù)及術(shù)后監(jiān)護(hù)

患者入手術(shù)室后常規(guī)吸氧、心電監(jiān)護(hù)、麻醉、行氣管插管呼吸機(jī)/麻醉機(jī)輔助通氣、穿刺橈動脈和頸靜脈以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和入液。由手術(shù)醫(yī)生按術(shù)前討論方案實(shí)施開胸心臟手術(shù)，手術(shù)完成并經(jīng)過評估后逐層關(guān)閉胸腔、停止麻醉，血流動力學(xué)穩(wěn)定的情況下轉(zhuǎn)回重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit, ICU)。

研究對象均由一組ICU醫(yī)生進(jìn)行監(jiān)護(hù)，保證監(jiān)護(hù)治療的一致性。手術(shù)室和ICU毗鄰，患者轉(zhuǎn)運(yùn)途中使用呼吸氣囊人工呼吸，入ICU后立即轉(zhuǎn)為呼吸機(jī)強(qiáng)制通氣、連接心電監(jiān)護(hù)，ICU醫(yī)生按照各種心外手術(shù)后常規(guī)管理，給具備轉(zhuǎn)入適應(yīng)證的患者開具術(shù)后醫(yī)囑，觀察生命體征、尿量、引流量和檢驗(yàn)、檢查指標(biāo)并依病情變化按照診治流程調(diào)整治療。

1.4 變量定義以及腦并發(fā)癥的診斷和治療

頸動脈斑塊定義為手術(shù)前超聲探及頸總動脈或頸內(nèi)動脈明顯斑塊或狹窄(>50%)。術(shù)前經(jīng)頸動脈支架、椎動脈支架或頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)消除了病變的不予計(jì)算。

術(shù)中低血壓：心外手術(shù)中平均動脈壓小于60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，持續(xù)超過15 min，不包括阻斷和開放升主動脈伴隨的短暫血壓變化。

術(shù)后低心排綜合征(簡稱術(shù)后低心排)，定義為患者心外手術(shù)返回ICU后盡管優(yōu)化了容量，心臟指數(shù)仍低于<2 L·min-1·m-2， 導(dǎo)致血壓下降和組織低灌注[6]。

ICU醫(yī)生和護(hù)士在患者麻醉蘇醒或鎮(zhèn)靜停止后至少每天進(jìn)行2次神經(jīng)系統(tǒng)常規(guī)檢查，包括對口頭命令或疼痛刺激的反應(yīng)、瞳孔大小和對光反射或其他腦干反射。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常神經(jīng)系統(tǒng)體征(如神志不清、抽搐、或四肢無活動等)時，在12 h內(nèi)進(jìn)行頭顱CT，請神經(jīng)科醫(yī)生會診確定診斷(檢查陰性但無法排除腦梗的患者，依照會診意見動態(tài)復(fù)查CT，直至確診)，并根據(jù)神經(jīng)科醫(yī)生的會診意見進(jìn)行治療。經(jīng)藥物治療、家屬參與、環(huán)境調(diào)整等可以改善的譫妄不列入腦并發(fā)癥[7]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 患者臨床結(jié)局

491例患者中487例患者存活出院或轉(zhuǎn)院，住院存活率為99.2%。腦梗死9例，沒有腦出血并發(fā)癥，腦梗發(fā)生率為1.8%，發(fā)生時間為術(shù)后29(15～62)h。2例腦梗死患者死亡。腦梗死患者的機(jī)械通氣時間和ICU時間均長于非腦梗死患者，出院生活能力評分明顯低于非腦梗死患者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，詳見表1。

表1 患者住院治療時間和出院生活能力比較Tab.1 Comparison of length of treatments and activities of daily living score at discharge M(P25, P75)

2.2 不同臨床結(jié)局患者基線特征比較

腦梗死患者與非腦梗死患者相比，性別、年齡、共病比例等差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。雙側(cè)頸+椎動脈均有斑塊的患者比例腦梗死組明顯高于非腦梗死組，組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，詳見表2。

表2 不同臨床結(jié)局患者基線特征

續(xù)表2

2.3 不同臨床結(jié)局患者圍術(shù)期的相關(guān)因素比較

腦梗死患者與對照患者相比，手術(shù)類型和手術(shù)時間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腦梗死患者術(shù)中低血壓發(fā)生率高,腦梗死患者44.4%，非腦梗死患者4.1%，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)支持僅5例，腦梗死患者中ECMO支持比例高，腦梗死患者22.2%，非腦梗死患者0.6%(P=0.003)。腦梗死患者中術(shù)后新發(fā)房顫比例高于非腦梗死患者，腦梗死患者44.4%，非腦梗死患者4.8%(P=0.001，表3)。

表3 不同臨床結(jié)局患者圍術(shù)期的相關(guān)因素

2.4 腦梗死風(fēng)險(xiǎn)的多因素分析

以是否腦梗死為因變量，以EuroSCORE Ⅱ高、雙側(cè)頸+椎動脈均有斑塊、左室血栓、體表面積大、術(shù)中低血壓、ECMO輔助、術(shù)后新發(fā)房顫和術(shù)后低心排為自變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。EuroSCORE Ⅱ高、雙側(cè)頸+椎動脈均有斑塊、ECMO輔助和術(shù)后新發(fā)房顫是心臟手術(shù)后腦梗死的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，詳見表4。

表4 Logistic回歸分析風(fēng)險(xiǎn)因素

3 討論

本研究中,491例心外手術(shù)患者在住院期間腦梗死的總發(fā)生率為1.8%，并發(fā)腦梗死患者的住院存活率約為77.8%。其次是沒有雙側(cè)頸動脈斑塊的患者無腦梗死并發(fā)癥，EuroSCORE Ⅱ高、雙側(cè)頸+椎動脈均有斑塊、ECMO輔助和術(shù)后新發(fā)房顫是心臟手術(shù)后腦梗死的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素。臨床結(jié)局比較需要選擇全部術(shù)后腦梗死的患者和全部非腦梗死患者，在其他基線特征沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的前提下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

研究[4]顯示，心外術(shù)后1個月腦梗死的發(fā)生率為1.5%～5.2%，本研究發(fā)生率較低，可能與以下原因有關(guān)：(1)既往研究[4]為術(shù)后1個月時的腦梗死發(fā)生率，本研究觀察時間為住院期間，沒有計(jì)算出院到術(shù)后1個月之間發(fā)生的腦梗死。(2)既往研究[2, 4]主要依靠磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)診斷心外術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，MRI可以探查到無臨床表現(xiàn)的病灶，診斷腦梗死更為敏感。然而，本研究并發(fā)腦梗死患者的病死率較高，高于國外報(bào)道[3, 8]的14.9%～19.0%，原因也很可能與依靠CT檢查診斷相關(guān)，即本研究中一些輕微的神經(jīng)系統(tǒng)缺血損傷未被發(fā)現(xiàn)，診斷腦梗死的患者病情均比較嚴(yán)重。

存在共病或基礎(chǔ)疾病的存在意味著患者病情較重或治療難度較大。本研究沒有發(fā)現(xiàn)高血壓病、高脂血癥、糖尿病、心肌梗死、心力衰竭、房顫、慢性阻塞性肺疾病和腦卒中史是并發(fā)腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)因素，可能因?yàn)樾g(shù)前對每位擇期手術(shù)患者的血壓、血脂、心功能、肺功能、凝血功能等進(jìn)行了充分的控制或調(diào)整。EuroSCORE是術(shù)前進(jìn)行的一種以死亡作為評估終點(diǎn)的心臟手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)，EuroSCORE Ⅱ復(fù)合了高齡、共病、炎性反應(yīng)、手術(shù)復(fù)雜度等多種因素，預(yù)測死亡的效果更好[9]，本研究發(fā)現(xiàn)EuroSCORE Ⅱ評分增高時，術(shù)后發(fā)生腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)也增加。所以，此類患者的手術(shù)指征與手術(shù)適應(yīng)證評價更應(yīng)謹(jǐn)慎。

既往研究[10-12]雖然分析出很多風(fēng)險(xiǎn)因素，但是缺乏頸動脈超聲的數(shù)據(jù)。雙側(cè)頸動脈斑塊意味著：①腦供血已經(jīng)受限；②全身性動脈硬化的存在，比如主動脈、顱內(nèi)的動脈，這些部位的斑塊有脫落栓塞、形成血栓等危險(xiǎn)。本研究并發(fā)腦梗死的全部患者都有頸動脈斑塊的基礎(chǔ)病變，但是，腦組織由左右兩條頸內(nèi)動脈血管和左右兩條椎動脈血管供血，分別形成頸內(nèi)動脈系統(tǒng)和椎-基底動脈系統(tǒng)，頸內(nèi)動脈系統(tǒng)和椎-基底動脈系統(tǒng)之間通過腦底動脈環(huán)交通。當(dāng)腦底動脈環(huán)組成動脈中的一支阻塞或狹窄時，健側(cè)血液可能代償，減輕或消除血管阻塞或狹窄所引起的癥狀。所以，僅有頸動脈斑塊或僅有椎動脈斑塊不是心臟手術(shù)后腦梗死的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素、而雙側(cè)頸動脈和椎動脈均有斑塊是心臟手術(shù)后腦梗死的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素。頸動脈支架、椎動脈支架或頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)可以部分解除腦供血不足的病理基礎(chǔ)，目前小樣本量研究[10]提示解除病變可能有利于改善預(yù)后，但是，支架或手術(shù)選擇、干預(yù)時間選擇等問題目前還沒有達(dá)成共識，需要進(jìn)一步研究。

術(shù)中低血壓嚴(yán)重影響腦灌注，甚至有研究者[4]發(fā)現(xiàn)體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass, CPB)中平均動脈壓50～60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)會比平均動脈壓80～100 mmHg更容易發(fā)生腦缺血事件，這在高齡患者中尤為突出[4]。然而，本研究多因素分析沒有得出術(shù)中低血壓預(yù)測術(shù)后腦梗死的陽性結(jié)果，可能與：本研究對象年齡較小，目前術(shù)中的腦保護(hù)策略有所完善以及本研究包含了一部分心臟不停跳、非CPB的冠狀動脈手術(shù)有關(guān)。

房顫是腦梗死的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素[11]，本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后新發(fā)房顫，而非術(shù)前房顫是風(fēng)險(xiǎn)因素，這需要在手術(shù)后及早發(fā)現(xiàn)、積極預(yù)防和控制。然而，術(shù)后新發(fā)房顫立即形成左房血栓并造成腦栓塞的可能性很小，是否還存在左房血栓形成-血栓脫落栓塞之外的機(jī)制需要進(jìn)一步研究。本研究發(fā)現(xiàn)ECMO輔助是腦并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)因素，本課題組[7, 12]前期研究結(jié)果也顯示心外術(shù)后ECMO輔助患者腦梗死的發(fā)生率是8%，高于無ECMO輔助患者，腦的缺血性損害與這類患者疾病嚴(yán)重，ECMO放置前低氧、低血壓難以糾正有關(guān)。另外，ECMO動靜脈插管激活凝血系統(tǒng)，這既包括接觸激活，也包括內(nèi)源性和外源性凝血系統(tǒng)以及血小板的激活，造成血栓形成和缺血事件。還有很少見的原因或誘因，如搶救中操作不當(dāng)帶來的氣體栓塞、二氧化碳清除過快損害腦血管的調(diào)節(jié)能力等[12-13]。對于ECMO輔助帶來的腦并發(fā)癥，目前的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，在充分理解ECMO造成的病理生理改變的前提下，應(yīng)該對有ECMO適應(yīng)證的患者及早輔助，并遵循操作流程，做好細(xì)節(jié)，盡量減少腦并發(fā)癥。

本研究局限性主要是發(fā)生腦梗死的患者例數(shù)少，可能影響研究結(jié)果。另外，單中心研究的固有缺陷和本研究缺乏中長期隨訪，可能使對心外術(shù)后腦梗死的發(fā)生率、病死率的把握不準(zhǔn)確。今后仍需更大樣本量的回顧研究或干預(yù)研究驗(yàn)證結(jié)果。

總之，頸動脈超聲發(fā)現(xiàn)雙側(cè)頸動脈和椎動脈斑塊是心臟外科術(shù)后并發(fā)腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)因素，有必要實(shí)施心臟術(shù)前頸動脈超聲篩查并對有風(fēng)險(xiǎn)的患者嚴(yán)格術(shù)中、術(shù)后管理。頸動脈支架、椎動脈支架或頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)是否有助于減少腦并發(fā)癥還需要研究。