低溫停循環(huán)技術(shù)臨床應(yīng)用進(jìn)展

陳 柯， 張 永1.中國醫(yī)科大學(xué)研究生院，遼寧 沈陽 1101；.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 心血管外科，遼寧 沈陽 110016

深低溫停循環(huán)(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)是一項(xiàng)通過降低機(jī)體尤其是大腦耗氧量，延長組織缺血耐受時(shí)間的措施，是用于主動(dòng)脈弓手術(shù)的輔助手段[1]。自有學(xué)者提出主動(dòng)脈弓置換術(shù)以來，在此過程中，大腦保護(hù)方法主要是不同程度的低溫和輔助腦灌注[2]。1975年，DHCA首次成功用于主動(dòng)脈弓重建[3]。DHCA顯著降低了腦氧需求，促進(jìn)現(xiàn)代主動(dòng)脈外科的發(fā)展。近年來，DHCA采用逆行腦灌注(retrograde cerebral perfusion,RCP)、選擇性順行腦灌注(selective antegrade cerebral perfusion,SACP)等進(jìn)行腦保護(hù)。隨著主動(dòng)脈弓手術(shù)量的增加，深低溫給人體及術(shù)后恢復(fù)帶來的負(fù)面影響越來越引起臨床重視[4]。中低溫停循環(huán)(moderate hypothermic circulatory arrest,MHCA)聯(lián)合SACP應(yīng)用得到臨床支持[5-8]。本文就臨床指標(biāo)方面對MHCA聯(lián)合SACP的臨床應(yīng)用作一綜述。

1 應(yīng)用基礎(chǔ)

主動(dòng)脈弓手術(shù)過程中需要中斷主動(dòng)脈弓的血液循環(huán)，使全身停止循環(huán)供血。深低溫停循環(huán)技術(shù)使得主動(dòng)脈弓手術(shù)成為可能[9]。目前，來自主動(dòng)脈外科領(lǐng)域的共識(shí)聲明將低溫定義為超深低溫(溫度<14.0℃)、深低溫(14.1℃～20.0℃)、中低溫(20.1℃～28.0℃)和淺低溫(28.1℃～34.0℃)[10]。DHCA的實(shí)施實(shí)現(xiàn)手術(shù)區(qū)域內(nèi)無血，減少全身代謝需求，大腦灌注進(jìn)一步滿足剩余的大腦代謝，這對于提高主動(dòng)脈弓手術(shù)的可行性尤其重要[1]。DHCA還與凝血障礙、腎功能衰竭和呼吸衰竭以及炎癥反應(yīng)增加等不良系統(tǒng)性后果有關(guān)[11-12]。

為解決DHCA帶來的諸多不良事件，MHCA被越來越多地應(yīng)用于臨床，并被證明是一種安全有效的循環(huán)管理策略[13-14]，應(yīng)用范圍有擴(kuò)大的趨勢[15]。SACP維持接近生理的腦循環(huán)，使血液在毛細(xì)血管床上均勻分布，盡管具有非脈動(dòng)和低溫流動(dòng)的模式特點(diǎn)[15-16]。SACP能耐受較長時(shí)間的安全停循環(huán)。與單獨(dú)使用DHCA相比，SACP顯著降低病死率和腦卒中率[17]。

2 體溫的監(jiān)測

精確的溫度監(jiān)控是影響治療過程成功與否的重要因素。應(yīng)盡快、盡早誘導(dǎo)低溫，以改善生存率和預(yù)后。治療期間，需要準(zhǔn)確、快速和易于操作的溫度監(jiān)測方法來準(zhǔn)確測量溫度。

直接測量大腦溫度不切實(shí)際，因此，臨床使用許多中樞溫度監(jiān)測的替代站點(diǎn)[18]。臨床上常用的測溫部位有鼻咽部、直腸、膀胱、動(dòng)靜脈血溫，此外還有鼓膜、食管、心肌保護(hù)液、經(jīng)Swan-Ganz導(dǎo)管測肺動(dòng)脈等，但都不能直接反映腦溫度。直腸與膀胱溫度監(jiān)測反應(yīng)更靈敏，但膀胱溫度受尿流量影響，相比較而言直腸溫度監(jiān)測更能反映核心體溫情況[19]。肺動(dòng)脈溫度較大程度反映大腦溫度[20]。與其他核心溫度測溫點(diǎn)相比，股髂動(dòng)脈溫度能準(zhǔn)確反映肺動(dòng)脈溫度，可用于測量心臟停跳復(fù)蘇患者低溫治療期間的核心溫度[19]。臨床上常使用的核心溫度測量部位為鼻咽部和直腸。

3 腦灌注方式

有學(xué)者于1975年分享其在主動(dòng)脈弓置換術(shù)中使用低溫停循環(huán)(hypothermic circulatory arrest，HCA)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，包含ACP和RCP等腦灌注方式的使用[3]。DHCA、DHCA伴ACP、DHCA伴RCP和MHCA伴ACP是臨床應(yīng)用的四種主要腦保護(hù)策略[21]。其中，MHCA時(shí)的腦灌注方式主要包括RCP和SACP。有研究表明，停循環(huán)時(shí)，RCP 和SACP均優(yōu)于單用DHCA，與RCP比較，SACP在減少腦水腫、清除代謝廢物和降低損傷標(biāo)志物水平方面效果相似，但其維持腦氧供和細(xì)胞完整性、抗細(xì)胞凋亡能力均高于RCP[22]。有研究表明，中低溫下RCP與單純停循環(huán)無明顯差異，而與SACP相比，RCP在治療期間的大腦微循環(huán)灌注不夠充分[23]。有學(xué)者對587例主動(dòng)脈弓置換患者進(jìn)行連續(xù)15年的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MHCA伴SACP能為主動(dòng)脈弓手術(shù)的患者提供足夠的腦保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)和內(nèi)臟器官保護(hù)[24]。因此，在MHCA腦保護(hù)的臨床應(yīng)用中推薦使用SACP。

SACP可分為單側(cè)順行性腦灌注(unilateral selective antegrade cerebral perfusion，uSACP)和雙側(cè)順行性腦灌注(bilateral selective antegrade cerebral perfusion，bSACP)，臨床上常用的動(dòng)脈插管部位包括雙側(cè)腋動(dòng)脈-鎖骨下動(dòng)脈、左頸總動(dòng)脈、無名動(dòng)脈、股動(dòng)脈等。臨床對MHCA期間選用uSACP或bSACP存在爭議[25]。uSACP時(shí)，其腦灌注的臨床效果依賴于Willis環(huán)的完整性，Willis環(huán)不完整影響腦灌注效果。有研究發(fā)現(xiàn)，只有約60%的患者有解剖上的Willis環(huán)完整性[26]。通過CT血管造影評估 Willis環(huán)的完整性，磁共振成像評價(jià)Willis環(huán)內(nèi)的血流情況等。bSACP能同時(shí)為雙側(cè)大腦提供血供，在SACP期間大腦兩側(cè)的灌注壓較為均衡，但也增加氣體等異物栓塞風(fēng)險(xiǎn)。

4 臨床指標(biāo)

4.1 體外循環(huán)時(shí)間 有學(xué)者回顧性分析1 783例主動(dòng)脈置換手術(shù)患者的臨床資料，發(fā)現(xiàn)MHCA+SACP組的體外循環(huán)時(shí)間明顯短于DHCA組[27]。MHCA+SACP避免因復(fù)溫所需時(shí)間較長而延長手術(shù)時(shí)間，減少輸血需求[28-30]。中低溫策略可在不增加手術(shù)死亡率和發(fā)病率的情況下縮短手術(shù)時(shí)間[30]。

4.2 死亡率 圍術(shù)期死亡定義為30 d內(nèi)或同一住院時(shí)間內(nèi)發(fā)生的死亡[27]。多器官系統(tǒng)衰竭是圍手術(shù)期常見的死亡原因。有研究發(fā)現(xiàn)，DHCA是院內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)和30 d全因死亡的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素[31]。MHCA+SACP患者相較DHCA患者住院死亡率和30 d全因死亡率更低。有學(xué)者回顧性分析925例行主動(dòng)脈置換手術(shù)患者的臨床資料，根據(jù)停循環(huán)時(shí)腦保護(hù)策略的類型分為SACP組、HCA組，發(fā)現(xiàn)SACP組死亡率顯著降低[32]。這與其他研究結(jié)論相同[33-35]。

4.3 神經(jīng)功能障礙 神經(jīng)功能障礙分為永久性神經(jīng)功能缺損(permanent neurological deficit,PND)和暫時(shí)性神經(jīng)功能缺損(temporary neurological deficit,TND)。PND被定義為中風(fēng)和/或昏迷和嗜睡，而TND被定義為病灶在24～72 h內(nèi)消失的術(shù)后昏迷、躁動(dòng)、譫妄、癲癇、精神病或短暫性腦缺血發(fā)作。PND是非全身的局部性事件，TND是常規(guī)成像方法無法檢測到的輕微彌漫性全身損傷，與灌注不足有關(guān)[27]。

主動(dòng)脈弓手術(shù)腦保護(hù)的神經(jīng)學(xué)結(jié)果較大程度上取決于腦溫、停循環(huán)時(shí)間和停循環(huán)期間的腦灌注[36]。有研究納入9項(xiàng)研究共計(jì)1 783例接受主動(dòng)脈弓手術(shù)的患者，發(fā)現(xiàn)MHCA+SACP組的PND發(fā)生率顯著低于DHCA組，而DHCA組和MHCA+SACP組的TND發(fā)生率沒有顯著差異[27]。有研究表明，SACP具有明顯減少永久性神經(jīng)損傷發(fā)生率的效果[32-35]。建議MHCA的使用在24℃安全閾值內(nèi)，以盡量減少術(shù)后永久性神經(jīng)功能障礙，低溫停循環(huán)時(shí)間>30 min應(yīng)聯(lián)合使用SACP[15]。

4.4 卒中發(fā)生率 有研究表明，MHCA+SACP可顯著降低術(shù)后卒中的風(fēng)險(xiǎn)[27]。有學(xué)者認(rèn)為，近端主動(dòng)脈弓手術(shù)后的大多數(shù)中風(fēng)本質(zhì)上是栓塞性的[37]。然而，即使通過直接插管主動(dòng)脈上的血管進(jìn)行灌注，可能有機(jī)會(huì)使動(dòng)脈粥樣硬化血栓脫落，仍比單獨(dú)使用DHCA有更顯著的永久性神經(jīng)功能結(jié)果。這可能歸因于SACP為大腦提供持續(xù)的血液供應(yīng)，以及插管期間的系統(tǒng)性護(hù)理。即使在需要較長神經(jīng)保護(hù)時(shí)間的復(fù)雜主動(dòng)脈弓手術(shù)中，總的大腦失灌注時(shí)間與卒中密切相關(guān)[38-39]，適當(dāng)使用SACP被認(rèn)為是一種可接受的策略。手術(shù)備皮過程應(yīng)謹(jǐn)慎，以盡量減少異物進(jìn)入腦循環(huán)。插管前分離弓血管時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，或避免弓血管插管[37,40]。

4.5 術(shù)后腎功能衰竭 MHCA+SACP被廣泛應(yīng)用的主要原因是深低溫會(huì)帶來諸多不良潛在并發(fā)癥。深低溫會(huì)加速腎小管損傷，從而增加潛在的凝血相關(guān)疾病和全身炎癥反應(yīng)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[41]。體外循環(huán)時(shí)間是心臟手術(shù)后急性腎損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，MHCA避免更深程度的低溫，減少體外循環(huán)時(shí)間，可能對患者術(shù)后腎功能有益[41]。使用MHCA可獲得良好的系統(tǒng)性結(jié)果，腎功能不全在DHCA隊(duì)列中更為常見，與DHCA比較，接受MHCA+SACP的患者的腎功能衰竭發(fā)生率顯著降低，但深低溫與更大的系統(tǒng)性疾病相關(guān)性尚未在臨床上得到最終證實(shí)。雖然有研究表明，MHCA+SACP與DHCA相比，在減少腎功能衰竭及出血再手術(shù)發(fā)生率方面無顯著差異[27]。但是有學(xué)者指出，由于腎功能結(jié)果很少包含在之前的研究中，限制了對真實(shí)性和可信度的評估，其研究發(fā)現(xiàn)，與DHCA相比，MHCA顯著降低主動(dòng)脈弓手術(shù)患者術(shù)后腎功能衰竭率及腎臟置換率[42]。此外，當(dāng)?shù)蜏赝Ｑh(huán)時(shí)間<30 min時(shí)，MHCA組的腎功能衰竭發(fā)生率低于DHCA組，但當(dāng)?shù)蜏赝Ｑh(huán)時(shí)間>30 min時(shí)，兩組之間的腎功能衰竭發(fā)生率無顯著差異。

5 小結(jié)

綜上所述，在低溫停循環(huán)技術(shù)中，MHCA聯(lián)合SACP可顯著降低死亡率、永久性神經(jīng)損傷、卒中和術(shù)后腎衰竭的發(fā)生率。盡管MHCA聯(lián)合SACP顯著縮短手術(shù)時(shí)間，有在復(fù)雜外科手術(shù)中使用的趨勢。但在需要更長時(shí)間的復(fù)雜外科手術(shù)中，停循環(huán)方式的選擇應(yīng)趨于個(gè)體化及保守化。期待進(jìn)一步臨床與實(shí)驗(yàn)研究，以了解不同低溫停循環(huán)策略的益處及對其他臟器功能的影響和相關(guān)因素的評估。