心臟瓣膜置換術(shù)體外循環(huán)期間SvO2和HCT與POCD的相關(guān)性分析*

徐 超，何 松，徐 達(dá)，許 蓉

(貴州醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院麻醉科，貴州凱里 556000)

術(shù)后認(rèn)知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是心臟手術(shù)后常見的并發(fā)癥,以老年患者體外循環(huán)下心臟手術(shù)后發(fā)生率最高，占36%～41%[1]。心臟手術(shù)患者血流動力學(xué)波動較大，特別是體外循環(huán)開始和結(jié)束階段，這可能導(dǎo)致POCD的發(fā)生，其主要臨床表現(xiàn)為持續(xù)存在認(rèn)知能力減退、記憶力受損、語言表達(dá)理解能力障礙和社會活動能力減退,嚴(yán)重影響其社會活動、工作和獨(dú)立生活的能力。目前臨床上缺乏對POCD的早期預(yù)警，如何降低心臟手術(shù)患者POCD的發(fā)生率成為臨床醫(yī)生迫切需要解決的問題。本研究探討體外循環(huán)期間混合靜脈血氧飽和度(SvO2)、紅細(xì)胞比容(HCT)與POCD的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析本院2020年1月至2022年1月?lián)衿谛畜w外循環(huán)下心臟機(jī)械瓣膜置換手術(shù)患者102例，以術(shù)后認(rèn)知功能評估結(jié)果將患者分為POCD組和非POCD組。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)擇期行心臟瓣膜置換術(shù)；(2)ASA 分級Ⅱ～Ⅲ級，體重40～70 kg，年齡18～70歲；(3)術(shù)前無肝、腎、肺功能不全和精神系統(tǒng)疾??；(4)無高血壓及糖尿病史；(5)患者及家屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后心搏驟停、肝腎功能性衰竭；(2)術(shù)前和(或)術(shù)后有腦栓塞等神經(jīng)系統(tǒng)疾病；(3)術(shù)后第7天還未拔除氣管導(dǎo)管；(4)數(shù)據(jù)丟失和缺失。

1.2 方法

1.2.1麻醉方法

入手術(shù)室后在上肢建立靜脈通道,常規(guī)監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測：心電圖、無創(chuàng)血壓、血氧飽和度(SpO2)、呼氣末二氧化碳(PETCO2)及體溫(鼻咽溫和肛溫),隨后超聲引導(dǎo)局部麻醉下行橈動脈穿刺置管檢測有創(chuàng)動脈血壓。 麻醉誘導(dǎo):依次靜脈推注咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg、舒芬太尼 0.5 μg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、順苯磺酸阿曲庫銨0.15 mg/kg。氣管插管后麻醉機(jī)輔助空氧混合通氣，調(diào)節(jié)潮氣量及呼吸頻率維持PETCO235～45 mm Hg。麻醉維持:丙泊酚3～4 mg·kg-1·h-1、舒芬太尼1 μg·kg-1·h-1、右美托咪定0.6 μg·kg-1·h-1、順式阿曲庫銨0.2 mg·kg-1·h-1持續(xù)外周靜脈泵入；間斷靜脈推注舒芬太尼和順式阿曲庫銨維持麻醉,多巴胺、多巴酚丁胺及硝酸甘油維持血壓，在超聲引導(dǎo)下右頸內(nèi)靜脈穿刺并置入中心靜脈導(dǎo)管。

1.2.2建立體外循環(huán)

在心臟主動脈、上下腔靜脈或右心房插管后接Stockert S5型滾壓泵人工心肺機(jī)開始體外循環(huán),動脈管路接40 μm微栓過濾器,保持灌注流量2.0～2.8 L·min-1·m-2,維持平均動脈壓50～70 mm Hg，中心靜脈壓<10 cm H2O，術(shù)中鼻咽溫控制在30～32 ℃,維持血?dú)夥治鲈谡７秶鷥?nèi)，復(fù)溫期間水箱溫度和血液溫度之差控制在8 ℃以內(nèi)。在上下腔靜脈或右心房內(nèi)靜脈血引流回氧合器內(nèi)的管路上，安裝SvO2探頭(Medtronic Biotrend美敦力機(jī)型，寧波菲拉爾醫(yī)療用品有限公司)，血氧飽和度與血細(xì)胞壓積測量儀(型號：95198-004，美敦力上海管理有限公司)連續(xù)監(jiān)測SvO2和HCT，體外循環(huán)期間每隔30 min冠狀動脈灌注含血停跳液20 mL/kg。待手術(shù)基本結(jié)束時，復(fù)溫至鼻咽溫度36～37 ℃ 時,緩慢將貯血灌內(nèi)血液輸入患者體內(nèi)后停止體外循環(huán)。

1.2.3觀測指標(biāo)

記錄兩組性別、體重、年齡、手術(shù)方式、文化程度、房顫、血脂、血糖、肝腎功能等情況；體外循環(huán)開始、人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復(fù)溫時，復(fù)溫后5 min、復(fù)溫后10 min、復(fù)溫后15 min、體外循環(huán)結(jié)束前1 min各時間點(diǎn)SvO2和HCT；手術(shù)前、體外循環(huán)后5 min、體外循環(huán)結(jié)束時、術(shù)后1 d抽血查乳酸(lac)；術(shù)前1 d及術(shù)后7 d應(yīng)用簡易智能精神狀態(tài)評價量表(MMSE)評估患者認(rèn)知功能。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 兩組MMSE評分比較

102例患者中單純二尖瓣機(jī)械瓣置換術(shù)(MVR)39例，主動脈瓣機(jī)械瓣置換術(shù)(AVR)29例，二尖瓣+主動脈瓣機(jī)械瓣置換術(shù)(MVR+AVR)34例，排除術(shù)后因感染和高血鉀而出現(xiàn)心力衰竭死亡3例，術(shù)后出現(xiàn)梗阻性腦出血而失語1例，最后納入研究98例。兩組術(shù)前1 d MMSE評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后7 d比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組手術(shù)前后MMSE評分比較分)

2.2 兩組一般情況比較

兩組性別、體重、手術(shù)方式、文化程度、血糖、肝腎功能、血紅蛋白(Hb)、血小板(Plt)等差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而年齡、房顫及高血脂比例差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 術(shù)前一般情況比較

2.3 兩組術(shù)中情況比較

兩組患者手術(shù)時間、體外循環(huán)時間及主動脈阻斷時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)中HCT最低值、SvO2最低值及其體溫、術(shù)中l(wèi)ac最高值比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組術(shù)中情況比較

2.4 兩組各時間點(diǎn)SvO2 和HCT比較

兩組體外循環(huán)開始、人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復(fù)溫時、體外循環(huán)結(jié)束前1 min的SvO2比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，復(fù)溫后5 min、復(fù)溫后10 min、復(fù)溫后15 min的SvO2比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，HCT隨著SvO2降低而降低(P<0.05)，見表4。

表4 兩組各時間點(diǎn)SvO2和HCT比較

2.5 兩組lac比較

兩組患者術(shù)前、體外循環(huán)后5 min、術(shù)后1 d lac比較無明顯差異(P>0.05)，外循環(huán)結(jié)束時差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表5。

表5 兩組lac比較

2.6 多因素分析

多因素分析顯示，年齡>65歲、房顫、高血脂是POCD發(fā)生的獨(dú)立危險因素(P<0.05)，見表6。

表6 多因素分析

3 討 論

POCD是指術(shù)前未有精神障礙患者在經(jīng)過圍術(shù)期后出現(xiàn)精神障礙，其主要臨床表現(xiàn)為持續(xù)存在認(rèn)知功能減退、記憶力受損、語言表達(dá)理解能力障礙和社會活動能力減退,嚴(yán)重者影響其社會活動、工作和獨(dú)立生活的能力。POCD的病程對腦部損傷程度不同，有的持續(xù)數(shù)月、數(shù)年甚至永久性損害[2]。心臟手術(shù)對患者血流動力學(xué)波動非常大，特別是體外循環(huán)開始和結(jié)束階段，這會導(dǎo)致POCD發(fā)生率增加[3]。影響POCD的因素較多，有研究表明其發(fā)生可能與年齡、腦部的缺血缺氧、術(shù)中低血壓、手術(shù)種類及時間等有關(guān)[4]。如何在保障手術(shù)安全的同時降低 POCD 的發(fā)生率是麻醉和體外循環(huán)醫(yī)生亟須解決的問題。

體外循環(huán)復(fù)溫期間，SvO2會隨溫度的升高呈先降低后升高的趨勢。SvO2測量方法是體外循環(huán)醫(yī)生將監(jiān)測探頭接在從上下腔靜脈或右心房引流出來的混合靜脈血管道上，運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)[5],探測全身及腦組織中處于不同氧合狀態(tài)的Hb濃度,近紅外光穿透Hb的程度就會出現(xiàn)差異,這種差異經(jīng)過數(shù)字化處理最終得到連續(xù)的 SvO2。SvO2測定作為一種簡單、無創(chuàng)、可持續(xù)的檢測手段,對指導(dǎo)體外循環(huán)醫(yī)生臨床實(shí)踐活動具有重要意義。本研究顯示，人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復(fù)溫時由于體外循環(huán)中低溫，SvO2可高于正常值達(dá)80%～90%，原因在于：氧與Hb的親和力增加，在組織中氧合Hb釋放能力下降，氧解離曲線左移；低溫時微循環(huán)功能被抑制，小動靜脈短路，使小動脈里的血液直接進(jìn)入小靜脈回流入右心房。在體外循環(huán)復(fù)溫期間，特別鼻咽溫達(dá)到34 ℃時，SvO2可降低，微循環(huán)由低溫時的關(guān)閉狀態(tài)到復(fù)溫時開放，細(xì)胞活性也因溫度上升而增加，組織耗氧量也會增加。兩組患者在體外循環(huán)開始和低溫期間，雖然HCT降低，SvO2也可保持在80%以上，但在復(fù)溫期間特別是體溫達(dá)到34 ℃時，SvO2會降到最低點(diǎn)。可通過輸注懸浮紅細(xì)胞、超濾及使用利尿劑提高HCT，并適當(dāng)提高灌注流量、減緩復(fù)溫速度，可提高SvO2到正常范圍，這是復(fù)溫期間SvO2會先下降再升高的原因，與組織缺血缺氧有關(guān)。

本研究顯示，POCD組在體外循環(huán)復(fù)溫期SvO2明顯低于非POCD組，而體外循環(huán)中動脈氧飽和度(SaO2)均在99%以上，充分說明了心臟手術(shù)體外循環(huán)復(fù)溫期會導(dǎo)致全身組織氧供需失衡，進(jìn)而可能造成缺血缺氧性組織損傷，這與POCD有密切的相關(guān)性。因此，對SvO2的連續(xù)性監(jiān)測有助于為POCD的早期診斷提供重要的理論依據(jù)。

健康人血中的lac水平較低，lac水平升高主要是由組織缺氧和無氧代謝的增加引起。在體外循環(huán)期間，lac的增加與體溫降低、微小動靜脈短路、氧離曲線左移有關(guān)，特別是腦組織缺氧時，葡萄糖無氧酵解代謝增加。本研究發(fā)現(xiàn)，POCD組中l(wèi)ac水平明顯高于非POCD組，說明全身細(xì)胞和組織在體外循環(huán)過程中出現(xiàn)缺血缺氧會使lac升高，這和POCD組中SvO2降低具有相關(guān)性。

老年患者、房顫及高血脂是POCD的獨(dú)立危險因素。老年患者特別是合并高脂血癥者，可能導(dǎo)致動脈硬化，腦血管狹窄，腦灌注不足，特別在低體溫期間會加重其發(fā)生，主要為微小動脈的痙攣，局部缺血缺氧，術(shù)后表現(xiàn)出POCD的癥狀[6]。房顫、心臟手術(shù)操作及刺激會導(dǎo)致不同程度的微血栓形成，最后會導(dǎo)致POCD。體外循環(huán)期間血流動力學(xué)的改變，由本身的波動性灌注變?yōu)槠搅鞴嘧ⅲ瑫寡鳒p慢，增加微血栓形成的概率[7]。心臟瓣膜手術(shù)早期POCD的病因較復(fù)雜，涉及腦血管微血栓、房顫、低血壓、氧供需失衡(低HCT、SvO2)、患者因素(高齡、高血脂等)等[8-10]，這些因素最終會導(dǎo)致大腦局部缺血缺氧及氧供需平衡失調(diào)。因此，在體外循環(huán)期，對以上影響因素進(jìn)行預(yù)測，加強(qiáng)監(jiān)測與管理來預(yù)防POCD的發(fā)生[11]。本研究結(jié)果可能與以往研究存在一定的差異，如受教育程度、麻醉時間長短、術(shù)中主動脈阻斷時間等，以往的研究認(rèn)為它們是POCD的獨(dú)立危險因素[12]。本研究與各文獻(xiàn)之間存在不同之處：臨床上POCD的臨床表現(xiàn)各不一樣，沒有統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，選擇不同的評估方法，得出的結(jié)論可能不一樣。各研究的樣本量不一，得出的評估也不盡一樣[13]；POCD的危險因素較多，特別是心內(nèi)直視手術(shù)，且各危險因素之間還存在一定相互影響，對POCD的研究又存在一定的困難[14-15]；由于本研究納入的樣本量不夠多，難以準(zhǔn)確分析心臟手術(shù)POCD發(fā)生的獨(dú)立危險因素，因此，需進(jìn)一步擴(kuò)大研究數(shù)量進(jìn)行驗(yàn)證。

綜上所述，POCD患者體外循環(huán)復(fù)溫期HCT SvO2降低，lac升高。SvO2的連續(xù)性測量可以及時地加強(qiáng)POCD預(yù)防與干預(yù)，減少其發(fā)生率。