選擇性腦灌注在主動脈弓手術中的應用

王中

選擇性腦灌注在主動脈弓手術中的應用

王中

主動脈弓手術;體外循環;選擇性腦灌注

主動脈弓病變病情危重，常呈急性發病，病情進展快，具有病變部位多樣化，術前診斷及具體分型難以確定等特點，手術過程復雜、難度大、時間長、多需要體外循環(extracorporeal circulation，ECC)支持進行手術治療，ECC過程亦需要多種灌注方法結合運用，各主要器官，尤其是腦的保護，有很大難度。2002年10月至2010年2月我院共行主動脈弓手術38例，采用選擇性腦灌注方法(selective antegrade cerebral perfusion，SACP)進行腦保護，取得較好臨床效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2002年10月至2010年2月在我院行主動脈弓手術患者38例，其中男22例，女16例;年齡55～82歲，平均年齡(61±15)歲;體重45.5～110.0 kg，平均體重(72±15)kg;身高153～189 cm，平均身高(169±10)cm;病程6 d～4個月，平均病程(19±6)d。所有病例均經心臟超聲和胸部CT檢查明確診斷，所有病例均行MRI血管重建明確診斷和病變性質及范圍。左心室射血分數(LVEF)29% ～80%，LVEF≤40%者7例，左心室收縮末期直徑≥55 mm者19例。

1.2 麻醉、手術及ECC方法 患者均采用標準的全身麻醉方式，以芬太尼、哌庫溴胺誘導，異丙酚、芬太尼、哌庫溴胺維持麻醉，必要時吸入異氟醚輔助。所有患者均在ECC下行主動脈弓部手術，使用Stockert S-C型人工心肺機、Sechrist空氧混合器、Dideco 703型膜式氧合器和 Data Master在線血球壓積(Hct)及混合靜脈血氧飽和度(SvO2)監測儀，常規使用超濾。采用股動脈進行動脈插管，上下腔靜脈或心房二級插管，進行靜脈插管建立體外循環通路，采用右腋動脈插管，動脈灌注管用“Y”型接頭分出兩根，一根與股動脈插管連接，另一根連接腋動脈插管以備進行SACP。術中采用中度血液稀釋方法(Hct 21% ～24%)，預充液總量30 ml/kg，預充液種類為乳酸林格液、佳樂施。ECC開始后即降溫，經右上肺靜脈插入左心引流管，降溫至鼻咽溫34℃時，阻斷升主動脈，主動脈根部順行灌注4∶1冷血心肌保護液，存在主動脈瓣關閉不全時則切開主動脈根部行冠狀動脈竇直接灌注，首次灌注總量20 ml/kg，以后每30分鐘灌注半量，心臟表面放置冰屑，維持心肌溫度低于10℃。

在繼續降溫期間施行主動脈根部手術，如Bentall手術、主動脈瓣置換術(AVR)、冠狀動脈旁路移植術(CABG)等或處理近端夾層，并將人造血管與之吻合。降溫至鼻咽溫25℃，肛溫30℃時阻斷降主動脈，維持股動脈灌注，進行全弓或半弓置換手術，此時通過腋動脈插管實施SACP，此期間保持中心溫度在中度低溫(25～28℃)，腦灌注血液溫度為10～12℃，流量為5～10 ml·kg-1·min-1)，給患者加置冰帽以保持頭部低溫。持續監測泵壓、足背動脈壓力和撓動脈壓力。恢復循環后當SvO2達80%以上時開始勻速復溫，復溫期間維持SvO2＞70%，同時應用超濾器進行超濾，停機前Hct提升至27%。手術種類包括升主動脈和半弓置換28例，其中同期行降主動脈腔內支架植入術8例，弓部內膜破口修補5例，降主動脈近端內膜破口修補3例;升主動脈和全弓置換10例，其中同期行傳統象鼻手術及改良支架象鼻手術5例。同期手術包括:Bentall手術14例，CABG手術6例，AVR手術4例，二尖瓣成形術2例，三尖瓣成形術2例。

2 結果

ECC時間156～453 min，平均(203±73)min;主動脈阻斷時間93～332 min，平均(188±52)min;SACP時間 53～129 min，平均(90±44)min;SACP期間最低鼻咽溫17.4～20.5℃，平均(18.2±2.3)℃;轉中尿量600～4 000 min，平均(3 500±300)ml;超濾900～5 000 ml，平均(2 784±1 247)ml;術后呼吸機輔助時間13～152 h，平均(27±34)h;術后24 h胸腔引流量150 ～1 650 ml，平均(488 ±322)ml。

全組患者術后清醒時間為7～26 h，平均(9±3)h。無手術及近期死亡，無腦部并發癥出現。所有患者出院前復查MRI血管重建，無假性動脈瘤形成，無人工血管扭曲。

3 討論

主動脈弓部手術是心臟外科醫師所面臨的最困難的手術之一，手術過程需要在ECC下進行，ECC期間的器官保護對改善患者術后轉歸甚為關鍵。早期多使用深低溫停循環技術(DHCA)來進行腦保護，該技術可以給外科醫師創造一個清晰無血的術野，使手術能順利進行，深低溫增加腦組織對長時間缺血的耐受性，通過降低代謝率，可安全維持45～60 min的循環停止期限［1］，DHCA技術被認為是修補主動脈弓的標準體外循環方法。DHCA的方法很易實施，但是降溫和復溫需要延長體外循環的時間，長時間低溫及體外循環增加凝血機制異常的發生機會，且當DHCA技術在臨床得到廣泛應用以后，術后神經系統并發癥仍時有發生，此種損傷可能會很嚴重，全身循環停止25 min可造成一過性腦功能缺陷，持續時間可持續到術后6周，超過40 min的停循環停止增加中風的發生率，而腦缺血時間超過60 min則可造成不可逆的器官損傷和死亡［2］。

為減少腦缺血的不良后果，有學者提出應用腦逆行灌注(RCP)的方法［1］，其理論依據為全身循環停止期間實施腦逆行灌注，可為缺血的腦組織提供營養物質，其方法為將常規體外循環管道進行改變，將動脈管路內含氧豐富的動脈血向上腔靜脈內灌注，逆行灌注流量維持在300～500 ml/min，可有效清除主動脈中的栓子和微粒物質，減輕缺血性損傷，并可以維持腦的低溫狀態，延長停循環時間使臨床醫生可進行廣泛的手術操作，并取得較好的臨床預后［3］。

但20世紀90年代后期所進行的一些實驗研究對腦逆灌效果提出質疑。Ye等［4］進行的研究發現，腦逆灌僅能為腦組織提供有限的灌注量，在豬體進行的動物實驗發現，腦逆灌時使用印度藍直接注射入上腔靜脈內以追蹤腦逆灌的血流類型，定量評定顯示大量的印度藍都積聚在矢狀竇、下腔靜脈和其他靜脈系統內。Bonser等［5］進行的臨床實驗中，將隨機接受腦逆灌的患者與單純接受DHCA的患者進行了對比，在整個操作期間采取動脈血和頸靜脈球血進行葡萄糖和氧濃度測定，結果顯示腦逆灌并不影響停循環后氧攝取、葡萄糖攝取和頸靜脈球氧分壓，他們的結論是和單純深低溫停循環相比，腦逆行灌注無直接的代謝益處。

近年來對SACP進行的試驗研究和臨床研究都取得了令人鼓舞的結果，已有越來越多的證據表明SACP與DHCA、RCP相比能提供更好的腦保護。SACP在上半身停循環期間通過在大血管內的插管為腦提供順行血流灌注。選擇性腦灌注需要灌注醫師的精密操作，灌注期間應密切注意灌注壓力和灌注流量，最佳流量至少是正常生理性腦血流量的50%，頸總動脈壓至少維持在 30 mm Hg［6，7］。

很多基礎與臨床研究都證實SACP能更好地滿足腦氧需求，避免了深低溫所帶來的體外循環并發癥。接受SACP的患者腦細胞間隙高能磷酸鹽濃度較高［5，8］。Ye 等［4］在豬體的動物實驗證實SACP血流方式和毛細血管床血流通過率均明顯優于RCP，通過改善腦毛細血管營養物質的供給，患者也很少出現神經系統損傷［1］。

SACP的缺陷是潛在的栓塞風險，弓血管的操作可使動脈管壁上未察覺到的斑塊脫落［9］，因而術前應注意對靶血管進行細致的檢查，對高風險的患者，改變插管部位，如進行腋動脈插管或肱動脈插管可減少栓塞的發生［10］。

主動脈弓手術使用SACP可改善患者預后，然而應該進行更多的臨床研究以進一步降低手術風險，提高更好的長期效果，減少術后神經缺陷的發生率，避免深低溫的不良作用，延長停循環的安全時限，使SACP成為心臟外科有價值的工具。

1 Griepp R.Cerebral protection during aortic arch surgery.J Thorac Cardiovasc Surg，2001，121:425-427.

2 Hagl C，Ergin A，Gallal J，et al.Neurologic outcome after ascending aortaaortic arch operation:effect of brain protection technique in high-risk patients.J Thorac Cardiovasc Surg，2001，121:1107-1121.

3 Okita Y，Minatoya K，Tagusari O，et al.Prospective comparative study of brain protection in total arch replacement:deep hypothermic circulatory arrest with retrograde cerebral perfusion or selective antegrade cerebral perfusion.Ann Thorac Surg，2001，72:72-79.

4 Ye J，Yang L，Del Bigio M，et al.Retrograde cerebral perfusion provides limited distribution of blood to the brain:a study in pigs.J Thorac Cardiovasc Surg，1997，114:660-665.

5 Bonser RS，Wong CH，Harrington D，et al.Failure of retrograde cerebral perfusion to attenuate metabolic changes associated with hypothermic circulatory arrest.J Thorac Cardiovasc Surg，2002，123:943-950.

6 Ehrlich MP，Hagl C，Mc Cullough JN，et al.Retrograde cerebral perfusion provides negligible flow through brain capillaries in the pig.J Thorac Cardiovasc Surg，2002，122:331-338.

7 Haverich A，Hagl C.Organ protection during hypothermic circulatory arrest.J Thorac Cardiovasc Surg，2003，125:460-462.

8 Crittendent M，Roberts C，Rosa L，et al.Brain protection during circulatory arrest.Ann Thorac Surg，1991，51:942-947.

9 Ueda T，Schimizu，Ito T，et al.Cerebral complications associated with selective perfusion of the arch vessels.Ann Thorac Surg，2000，70:1472-77.

10 Tasdemir O，Saritas A，Kucuk S，et al.Aortic arch repair with right brachial artery perfusion.Ann Thorac Surg，2002，73:1837-1842.

R 654.2

A

1002-7386(2011)09-1376-02

10．3969/j．issn．1002-7386．2011．09．053

300457 天津市，泰達國際心血管病醫院

2011-01-10)

·臨床研究·