A型主動脈夾層體外循環(huán)術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的研究進展

徐思思，鐘 蕓

A型主動脈夾層（type A aortic dissection，TAAD）是心血管外科中常見危重癥，多發(fā)于秋冬季，患者多合并高血壓病史，發(fā)病時患者多伴有胸背部劇烈撕裂樣疼痛。血壓管理維護不當或控制不佳導致血壓長期高于正常水平，主動脈血管壁結構在病理環(huán)境的反復刺激下逐漸產生異常改變甚至內膜出現(xiàn)破口，血液經(jīng)破口進入中膜形成假腔造成管壁撕裂。主動脈夾層患者發(fā)病急且死亡率高，尤其是TAAD極為兇險，由于撕裂范圍累及升主動脈，因此，一旦夾層破裂出現(xiàn)心包填塞等并發(fā)癥，患者短時間內即死亡［1］。目前，急診手術是TAAD的首要治療方案。隨著外科經(jīng)驗的累積和手術方式更新，TAAD患者預后已經(jīng)明顯改善，但是對于防治夾層術后并發(fā)癥仍有需要改進的空間。其中，術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥在TAAD患者群體中比較多見，完善相應腦保護的措施是臨床實踐中亟需的關鍵問題。本文分別從體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）影響方面就TAAD術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風險以及相關腦保護的臨床措施做一綜述。

1 ECC時間

ECC是TAAD手術不可或缺的一部分，在ECC的基礎上，除能夠為外科醫(yī)師提供手術的環(huán)境和平臺外還可以通過儀器的控制調節(jié)術中患者的機體功能以及內環(huán)境狀態(tài)。但是，由于ECC中的管道耗材均屬于人造材質，與患者血液接觸會激活并加重機體炎癥反應且誘發(fā)炎性介質的釋放。因此，ECC的時間對于患者的預后具有臨床意義。在張超超［2］等的研究中發(fā)現(xiàn)，ECC時間可以作為TAAD術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的獨立影響因素。ECC期間，流量和血流動力學不同于正常生理環(huán)境，包括腦部在內的重要臟器灌注量受限制可能引起缺血缺氧損傷，神經(jīng)組織對于損傷的耐受性低，因此易出現(xiàn)病理改變。而在ECC過程中，抗凝和凝血功能的失衡紊亂可能導致微血栓的形成［3］。有研究指出，術中ECC時間是主動脈夾層術后并發(fā)永久性神經(jīng)系統(tǒng)功能不全（permanent nervous system dysfunction，PND）的獨立風險因素［4］。國內的研究中，董媛媛［5］等對主動脈弓部術后蘇醒時間的研究中發(fā)現(xiàn)，ECC時間超過240 min時，患者術后的蘇醒時間顯著延長。

2 深低溫停循環(huán)

與常規(guī)的心血管外科手術不同，TAAD術中采用深低溫停循環(huán)（hypothermic circulatory arrest，DHCA）技術，旨在完善保護神經(jīng)系統(tǒng)的功能。DHCA的基礎在于低溫能夠降低神經(jīng)毒性物質的釋放并抑制氧自由基和鈣內流，從而發(fā)揮腦保護作用。隨著臨床實踐中的技術升級和設備更新，DHCA的應用也日趨成熟，盡管在一定程度上能夠降低TAAD術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率，但是DHCA仍不能夠完全避免神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的出現(xiàn)。

2.1DHCA時間和溫度 目前，對于DHCA的維持時間閾值界定相對比較明確，普遍認為不宜過長，高曉天［6］等在對夾層患者術后蘇醒預后的觀察性研究中發(fā)現(xiàn)，術中DHCA時間較長患者（≥30 min）的蘇醒時間顯著長于DHCA時間較短患者，且前者在蘇醒后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率亦高于后者。這與劉紅［7］等的研究結果相似，由此可見DHCA時間超過40 min是患者術后出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風險因素。需要指出的是，近年來，對于中低溫停循環(huán)（medium hypothemia circulatory arrest，MHCA）被廣泛提及，旨在保障外科手術效率的前提下避免由DHCA所造成的神經(jīng)系統(tǒng)潛在損傷。李磊［8］等在動物ECC模型中分別設置DHCA組（15℃）、MHCA組（25℃）以及對照組（36℃），術后提取腦組織進行損傷程度的評估，結果顯示，DHCA和MHCA對于神經(jīng)系統(tǒng)影響效應相似，但是后者對于凝血系統(tǒng)的保護優(yōu)勢更為顯著且MHCA組溫度調節(jié)效率更高，由此可見，MHCA對于夾層類的大血管更有積極參考意義。臨床實踐中，彭小樂［9］等在停循環(huán)期間的溫度采用梯度管理，模式分別設置為18～20℃，20．1～23℃以及23．1～25℃，觀察不同溫度組患者神經(jīng)損傷標志物水平變化和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率，結果顯示，三組對比并無統(tǒng)計學意義，由此提示18～25℃溫度差異對于神經(jīng)組織的損傷無顯著效應。

2.2DHCA腦灌注與復溫 DHCA期間，腦灌注量是否充分以及灌注模式也與術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥之間存在密切的關聯(lián)性。目前，術中常采用的腦灌注方式包括逆行性腦灌注（retrograde cerebral perfusion，RCP）和順行性腦灌注（antegrade cerebral perfusion，ACP）。RCP雖然操作簡單，但是逆行灌注與正常生理狀態(tài)不同，因此，RCP的壓力和流量界定存在難度。Ueda等［10］在RCP的灌注效應研究中發(fā)現(xiàn)，DHCA超過80 min時，經(jīng)RCP的患者術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率增加。李欣［11］等研究中也指出，RCP和ACP在DHCA期間對于患者腦保護效應相似，但是RCP的灌注效果具有不確定性，腦氧監(jiān)測波動大存在灌注不足的風險。ACP的灌注模式與生理狀態(tài)更為接近，在保障腦灌注的前提下還能夠為脊髓提供有效灌注，患者術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率明顯改善［12］。秦衛(wèi)［13］等在TAAD術后認知功能障礙的影響研究中發(fā)現(xiàn)，術中采用DHCA聯(lián)合ACP灌注方式在腦保護方面具有肯定的臨床意義，盡管患者術后1周的認知功能評分較術前低，但是，術后6個月再行評估時可完全恢復。王柏春［14］等對于TAADA術中灌注模式的腦保護效應進行系統(tǒng)研究，分別設置單純灌注組（即股體循環(huán)灌注＋停循環(huán)單／雙側ACP）、對照組（鎖骨下動脈／無名動脈體循環(huán)灌注＋停循環(huán)單／雙側ACP）以及聯(lián)合順逆灌注組（鎖骨下動脈／無名動脈＋股動脈順逆體循環(huán)灌注＋鎖骨下動脈／無名動脈體循環(huán)灌注）。結果顯示，聯(lián)合順＋逆灌注組患者術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率較之于單純灌注組顯著降低，且降溫速率優(yōu)于對照組，提示聯(lián)合灌注模式可以作為臟器保護的有效方法。隨著ECC技術的更新和改進，MHCA的理念逐漸深入臨床并日趨普及。在TAAD術中采用MHCA聯(lián)合選擇性ACP，即在相對較高的停循環(huán)溫度環(huán)境中保持充足的腦部氧供有效縮短停循環(huán)時間的同時也相應降低DHCA相關神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率［15－16］。鮑春榮［17］等在急診主動脈弓部置換手術中采用MHCA聯(lián)合ACP模式的優(yōu)勢給予肯定。需要指出的是，單側ACP的解剖學基礎依賴于大腦Willis環(huán)的結構完整性，由于部分患者存在解剖學方面的個體化差異，Willis環(huán)可能出現(xiàn)變異性進而影響ACP的灌注效率，因此，雙側ACP模式逐步得以重視。張向立［18］等在單側ACP和雙側ACP的對比性研究中指出，雙側ACP由于受Willis環(huán)限制較少且對于腦灌注時間的要求更寬松，其對于神經(jīng)系統(tǒng)的保護效應更為顯著，患者術后PND發(fā)生率降低。田振宇［19］等的研究得到相似的結論，而在認知功能的對比中兩者卻并未發(fā)現(xiàn)存在顯著差異性。在更進一步的研究中，單雙側ACP在短時間DHCA（≤25 min）對于神經(jīng)組織的保護效應未見顯著差異，而當DHCA時間延長（＞25 min）時，雙側ACP術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率顯著降低，考慮主要原因在于Willis環(huán)的變異性導致部分特殊腦組織無法通過單側ACP得到充分有效灌注，而DHCA時間延長則意味這部分腦組織因灌注不足出現(xiàn)損傷［20］。韓冬［21］等對于雙側ACP進行改良操作，向頭臂干和左頸總動脈內插入氣囊導管，目的在于降低插管難度以及縮短腦部灌注暫停時間，術后患者暫時性神經(jīng)系統(tǒng)功能不全發(fā)生率相較于單側ACP和RCP顯著降低，由此可見，雙側ACP的臨床價值更為確定。在對于超過800例患者進行單雙側ACP腦灌注效果評估的Meta分析中可見，雙側ACP術后暫時性神經(jīng)損傷評估顯著優(yōu)于單側ACP，然而，當患者樣本量進一步增加至超過4 000例時，兩者的對比卻未見統(tǒng)計學意義，因此，結合當前的臨床實際，建議患者術前通過經(jīng)顱多普勒檢查明確Willis環(huán)的解剖基礎，對于完整性缺失或是存在結構變異以及預估DHCA時間較長（＞30 min）的患者，則建議DHCA期間采用雙側ACP模式［22－23］。灌注流量方面，賈在申［24］等對于腦灌注量的研究中發(fā)現(xiàn)，在23～25℃溫度環(huán)境下，采用單側選擇性腦灌注模式，設定5～10 ml／（kg·min）的灌注量能夠基本滿足大腦氧代謝需求。而劉暢［25］等的研究中對于最小灌注流量閾值進行評估，DHCA期間采用ACP灌注，分別設置小流量組3 ml／（kg·min）和低流量組5 ml／（kg·min），研究顯示，盡管兩組氧飽和度監(jiān)測在恢復循環(huán)10 min和開放升主動脈10 min時存在統(tǒng)計學差異，但是小流量組的氧飽和度仍在可以接受的安全范圍內，因此，3～5 ml／（kg·min）的灌注流量也可以滿足DHCA期間大腦氧供代謝需求。復溫階段，由于腦部的血供豐富且對于溫度變化敏感，而過快復溫或是復溫不均勻時均可能對導致局部腦溫度過高。因此，穩(wěn)定控制復溫節(jié)奏對于腦組織的保護意義亦很關鍵。戴勇［26］等在主動脈弓置換術的溫度調控中予以硝酸甘油泵入，在不影響高灌注區(qū)流量的基礎上適當提高低灌注區(qū)流量均衡流量配比，這對于直腸復溫時間和效率的改善尤為顯著。

3 插管

由于TAAD患者升主動脈受累及，因此，對于升主動脈插管困難的患者，術中多采用股動脈插管建立ECC。相比較于升主動脈插管，股動脈暴露簡單方便有利于急診手術或難度較大的心血管外科手術。然而，股動脈插管在簡化ECC程序的同時也存在相關的并發(fā)癥。Murzi［27］等的研究中發(fā)現(xiàn)，股動脈逆行灌注組患者術后腦卒中發(fā)病率顯著升高，考慮可能與動脈粥樣硬化斑塊的負荷程度相關。ECC過程中，股動脈插管逆行灌注壓力高，對于老年患者群體，尤其是合并動脈硬化斑塊者，動脈管壁結構穩(wěn)定性受到影響，附著于管壁的斑塊整體或部分脫落導致腦卒中［28］。由此可見，股動脈插管應用于老年TAAD患者中存在腦卒中增加風險，因此，術前結合影像學技術完善血管的評估對于股動脈插管的風險做出必要的防范措施尤為重要。Luciani［29］等在夾層手術中對動脈插管的方式進行改進，將股動脈逆插至降主動脈起始部位以模擬順行灌注模式，能夠有效避免假腔擴大并防止腔內血栓脫落。而經(jīng)右側腋動脈插管的優(yōu)勢在于能夠快速建立循環(huán)通路、配合ACP的生理性灌注操作并降低術后腦卒中的發(fā)生率，其已經(jīng)逐漸成為當前TAAD術中基于腦保護目的外科插管的經(jīng)典方式［16］。臨床實踐操作中，“單泵雙管”（股動脈插管聯(lián)合腋動脈插管）則是TAAD術中最為常用的插管模式，股腋雙插管有效縮短DHCA的時間進而減輕包括腦部在內各主要臟器的繼發(fā)性損傷，而在股動脈開放恢復全身灌注后，由于人工血管仍被夾閉，故僅經(jīng)腋動脈向腦部進行ACP由此可以避免硬化斑塊遭逆向血流沖刷脫落的風險［30］。然而，受腋動脈較股動脈更細且解剖位置更深，對于動脈分離、插管的外科操作要求更為嚴格，同時還存在腋動脈插管相關性并發(fā)癥，如動脈以及臂叢神經(jīng)損傷甚至于功能受限等，這也表明，插管的具體操作策略必須結合患者實際病情評估和術者熟練程度［31－32］。

4 腦氧飽和度

由于神經(jīng)系統(tǒng)對于缺氧反應極為敏感，而TAAD手術術式復雜，尤其在DHCA期間對于腦灌注效率的監(jiān)測對于預防患者術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥具有肯定的臨床意義。近紅外光譜（near infrared spectroscopy，NIRS）技術能夠簡便、無創(chuàng)、連續(xù)實時記錄腦氧飽和度（cerebral regional oxygen saturation，rScO2）的變化水平，有利于術中低腦氧的早期發(fā)現(xiàn)和干預。因此，該技術目前廣泛應用于心臟外科手術中以預防低腦氧的發(fā)生并進而改善患者術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率。然而，當前的臨床實踐中對于rScO2的下降閾值界定尚存爭議。閔祥振［33］等在心臟外科手術中通過NIRS觀察rScO2變化并與常規(guī)監(jiān)測組對比術后患者認知功能障礙的發(fā)生率，術中，干預組當rScO2低于基線值11%時即行調整至原基線水平，常規(guī)組通過經(jīng)驗維持調整生命體征。結果顯示，干預組患者術后認知功能障礙發(fā)生率顯著低于常規(guī)組。在心臟手術rScO2水平與術后認知功能障礙的Meta分析中發(fā)現(xiàn)，術中rScO2絕對值＜50%是術后10 d內并發(fā)認知功能障礙的風險因素［34］。孫聰［35］等常規(guī)心外科手術和行DHCA患者予以rScO2監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測值低于基礎值20%水平時是否采取干預措施，分為干預組和非干預組。結果顯示，在與常規(guī)心外手術的對比中，DHCA患者rScO2下降趨勢更為顯著；而在DHCA患者中，干預組保持術中rScO2穩(wěn)定有利于降低術后認知功能障礙的發(fā)生率。

5 總結

TAAD作為心血管外科的危重癥，急診手術是臨床首選的治療方式。由于手術耗時長、創(chuàng)傷大且操作復雜，患者術后可能出現(xiàn)包括神經(jīng)系統(tǒng)在內的并發(fā)癥。ECC是TAAD手術的關鍵組成部分，制定科學系統(tǒng)的ECC策略，包括適當縮短ECC時間、控制DHCA維持時間和溫度、選擇合理的腦灌注模式和流量以及確定合適的插管方式、術中尤其是DHCA階段經(jīng)NIRS持續(xù)監(jiān)測rScO2水平變化并采取適當合理的干預措施有助于降低TAAD術后患者神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率。