增強(qiáng)型體外反搏增加心臟驟停犬頸總動脈血流量*

劉 榮， 廖曉星， 李 欣， 胡春林， 魏紅艷， 馮銘哲， 伍貴富， 戴 剛△

(中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院1急診科，2衛(wèi)生部輔助循環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510080)

心臟驟停(sudden cardiac arrest，SCA)后心肺復(fù)蘇的患者呈增加趨勢，據(jù)復(fù)蘇預(yù)后聯(lián)盟(resuscitation outcomes consortium，ROC)的數(shù)據(jù)，在2009年美國有295 000 SCA患者需要緊急醫(yī)療救助［1］。SCA后恢復(fù)自主循環(huán)(return of sponta-neous circulation，ROSC)患者往往出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)功能后遺癥［1-2］。復(fù)蘇后住院的患者只有低至10%～30%患者可恢復(fù)到能獨(dú)立生活的水平［3］。目前心肺腦復(fù)蘇研究現(xiàn)狀并不令人滿意，尚沒有特別有效的腦復(fù)蘇治療方法［4］。

SCA-ROSC后，適當(dāng)增加腦血流量及腦氧供，或可降低由于腦缺血引起的腦損害。輔助循環(huán)裝置增強(qiáng)型體外反搏(enhanced external counterpulsation，EECP)可增加心腦的血流量［5］，但其對SCA-ROSC模型的顱內(nèi)壓(intracranial pressure，ICP)和腦灌注壓(cerebral perfusion pressure，CPP)的影響尚未見報(bào)道。本研究在犬SCA-ROSC模型上對這一問題進(jìn)行了探討。

材料和方法

1 模型建立及分組處理

本實(shí)驗(yàn)經(jīng)中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會批準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)在中山大學(xué)衛(wèi)生部輔助循環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選擇犬12只，均為雄性，體重12～15 kg，犬齡18～30月。犬的麻醉、監(jiān)護(hù)、致顫、心肺復(fù)蘇操作見文獻(xiàn)報(bào)道的方法［6］。通過交流電刺激誘發(fā)模型代表室顫(ventricular fibrillation，VF)導(dǎo)致的SCA。

分離右頸總動脈，超聲多普勒血流量儀(TS420，Transonic)探頭測其血流量。分離右前肢動脈并插管，經(jīng)換能器相連監(jiān)測血壓變化。經(jīng)犬顱頂部切開皮膚，鈍性分離左側(cè)顱骨附著軟組織，微型鉆機(jī)開孔，孔徑約0.5～0.7 cm，骨蠟止血，顱內(nèi)置入測壓管以備ICP測定(SPR-249，Millar Instrument)。雙前肢、左下肢插入針狀電極描記心電圖。將以上信號并聯(lián)輸入BIOPAC 16通道生理信號記錄分析系統(tǒng)(BIOPAC Systems MP150)。右下肢靜脈穿刺置入靜脈留置針，用于給藥。室顫持續(xù)無干預(yù)6 min后心肺復(fù)蘇，至ROSC。心肺復(fù)蘇30 min自主循環(huán)未恢復(fù)者宣布復(fù)蘇失敗。共有2只建模未成功。

2 EECP干預(yù)

10只犬ROSC后，重癥監(jiān)護(hù)15 min。將ROSC動物模型隨機(jī)分為2組，分別為對照組(4只)和EECP干預(yù)組(6只)。動物取右側(cè)臥位，以0.04 mPa壓力反搏，反搏所用囊套及反搏儀由輔助循環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專門設(shè)計(jì)。EECP干預(yù)組實(shí)驗(yàn)犬在復(fù)蘇后15 min和90 min行EECP干預(yù)各1 h，EECP后繼續(xù)監(jiān)護(hù)至復(fù)蘇后6 h。對照組則不予EECP干預(yù)，其它措施與EECP干預(yù)組相同。通過重癥監(jiān)護(hù)獲得觀察指標(biāo):動脈壓(blood pressure，BP)，平均動脈壓(mean blood pressure，MBP)，最大收縮壓(maximum systolic pressure，MSP)，最大舒張壓(maximum diastolic pressure，MDP)，右頸總動脈平均血流量(mean quantity，MQ)，平均顱內(nèi)壓(mean ICP，MICP)，收縮期顱內(nèi)壓(systolic ICP，SICP)，舒張期顱內(nèi)壓(diastolic ICP，DICP)，平均腦灌注壓(mean CPP，MCPP)=MBP-MICP，收縮期腦灌注壓峰值(systolic CPP，SCPP)=MSP-SICP，舒張期腦灌注壓峰值(diastolic CPP，DCPP)=MDP-DICP，右頸總動脈平均血流阻力(resistance，R)=MBP/MQ。

觀察時(shí)點(diǎn)分別為基礎(chǔ)狀態(tài)(baseline)、室顫時(shí)(VF)、ROSC 15 min、ROSC 1 h、ROSC 2 h、ROSC 3 h、ROSC 4 h、ROSC 5 h和ROSC 6 h。因室顫時(shí)無血流未測血流阻力。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，兩組間數(shù)據(jù)依據(jù)正態(tài)檢驗(yàn)結(jié)果用t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)(Mann-Whitney test)分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 模型建立結(jié)果

12只犬均致顫成功，10只犬心肺復(fù)蘇至ROSC，2只未復(fù)蘇成功。

2 EECP對MBP、MSP和MDP的影響

MBP、MSP和MDP致顫后迅速下降至25 mmHg以下，EECP組MBP和MSP與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。EECP過程中MDP明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01或P＜0.05)，見圖 1。

Figure 1.Comparison of mean blood pressure(MBP，A)，maximum diastolic pressure(MDP，B)and maximum systolic pressure(MSP，C)between the 2 groups.VF:ventricular fibrillation;ROSC:return of spontaneous circulation;EECP:enhanced external counterpulsation.±s.*P＜0.05，＊＊P＜0.01 vs control.圖1 兩組MBP、MSP和MDP的比較

3 EECP對顱內(nèi)壓的影響

MICP、SICP與DICP在室顫時(shí)和ROSC 15 min時(shí)均有增高趨勢，在各觀察時(shí)點(diǎn)兩組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見圖 2。

Figure 2. Comparison of mean intracranial pressure(MICP，A)，systolic intracranial pressure(SICP，B)and diastolic intracranial pressure(DICP，C)between the 2 groups.±s.圖2 兩組MICP、SICP和DICP的比較

4 EECP對MCPP、SCPP和DCPP的影響

腦灌注壓致顫后迅速下降至0 mmHg左右，EECP組MCPP和SCPP與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。EECP時(shí)DCPP明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見圖3。

5 EECP對頸總動脈血流阻力的影響

EECP組頸總動脈血流阻力在EECP時(shí)降低。EECP時(shí)血流阻力明顯低于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01或 P＜0.05)，見圖4A。

6 EECP可使反搏期間單側(cè)頸總動脈流量明顯升高

MQ致顫后迅速下降至0 mL/min，EECP組MQ在干預(yù)后升高。EECP時(shí)MQ明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01或P＜0.05)，見圖4B。

Figure 3.Comparison of mean cerebral perfusion pressure(MCPP，A)，diastolic cerebral perfusion pressure(DCPP，B)and systolic cerebral perfusion pressure(SCPP，C)between the 2 groups.±s.*P＜0.05 vs control.圖3 兩組MCPP、DCPP和SCPP的比較

討 論

盡管經(jīng)過半世紀(jì)心肺腦復(fù)蘇的基礎(chǔ)和臨床研究，目前復(fù)蘇后顱內(nèi)病理生理變化并不完全清楚，有效的腦復(fù)蘇方法也不多，大量ROSC后患者仍然難以存活出院或出院后有較好的神經(jīng)功能。心肺復(fù)蘇的最終目標(biāo)器官是腦，對于腦復(fù)蘇過程的腦壓和腦灌注壓的研究應(yīng)是非常重要的。但在心搏驟停后患者中探討觀察和處理顱內(nèi)壓價(jià)值的前瞻性研究尚未見報(bào)道［2］。SCA-ROSC后腦血流動力學(xué)變化是影響腦復(fù)蘇的重要因素，腦灌流不全影響腦功能恢復(fù)，理論上SCA后初期高的灌注壓可減少再灌流障礙［7］。曾有實(shí)驗(yàn)研究表明，高血壓性再灌流是有利于腦復(fù)蘇的［8］，但常用的升壓藥之一腎上腺素可顯著減少豬SCA模型自主循環(huán)恢復(fù)后皮質(zhì)微循環(huán)血流量［9］，可能又不利于腦復(fù)蘇。

Figure 4.Comparison of resistance(R)of common carotid artery(A)and mean quantity(MQ)of common carotid artery blood flow(B)between the 2 groups.±s.*P＜0.05，＊＊P ＜0.01 vs control.圖4 兩組頸總動脈血流阻力和頸總動脈血流量的比較

在臨床中EECP是一種廣泛用于動脈粥樣硬化等心腦血管疾病的無創(chuàng)性體外輔助循環(huán)裝置，它不但能夠增加冠狀動脈的側(cè)枝循環(huán)，而且可以改善血管內(nèi)皮功能［10］。其作用是采用氣動加壓系統(tǒng)，在心電圖R波觸發(fā)下對人體下半身血管(包括動脈和靜脈)進(jìn)行序貫擠壓，在心臟舒張期把人體下半身的血液驅(qū)返主動脈，在原有收縮期脈搏的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)“舒張期增壓波”(亦稱為反搏波)，可提高反搏部位以上組織器官的血流灌注壓。

本研究中EECP用于ROSC后模型，研究顯示EECP干預(yù)增加了舒張期血壓和舒張期腦灌注壓，降低頸總血流阻力，增加頸總動脈血流灌注量，達(dá)到增加腦血灌注量的目的，同時(shí)并沒有觀察到各期顱內(nèi)壓的變化。而此前關(guān)注復(fù)蘇后腦灌注壓和顱內(nèi)壓的研究較少［2，11］，觀察時(shí)間亦短。

通常認(rèn)為腦灌注壓的正常范圍是腦血管自身調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)，有自主循環(huán)的患者平均在60～130 mmHg范圍，通過腦血管自身調(diào)節(jié)就可維持正常的血液灌流。但SCA后，腦血管自身調(diào)節(jié)功能受損［12］。曾有研究認(rèn)為需維持平均動脈壓80～100 mmHg可能較為合適，至少在驟停后的第1個(gè)24 h內(nèi)應(yīng)該如此［13］。EECP明顯增加舒張期峰壓，即可明顯增加心臟灌注壓，本研究發(fā)現(xiàn)在增加顱內(nèi)灌注量的同時(shí)并不伴顱內(nèi)壓的升高，就不會因腦灌注壓降低而減少腦的血流灌注。EECP是否還有其它機(jī)制來增加腦血流灌注，體外反搏可能具有擴(kuò)張血管和降低血流阻力的作用［14］。此前有研究顯示EECP通過主動脈弓和頸動脈竇壓力感受器的神經(jīng)調(diào)節(jié)使阻力血管擴(kuò)張;通過心鈉素和其它擴(kuò)張血管物質(zhì)增加，縮血管物質(zhì)減少，使阻力血管擴(kuò)張;通過血管中血液流速增加，血管內(nèi)皮細(xì)胞受到切應(yīng)力增加，釋放一氧化氮和前列環(huán)素使血管平滑肌松弛;通過血壓和血流脈動頻率和脈動幅度增加等綜合調(diào)節(jié)機(jī)制使阻力血管擴(kuò)張。本研究亦發(fā)現(xiàn)EECP可以減少頸總動脈血流阻力，應(yīng)也可以減少腦血管血流阻力，從而達(dá)到增加腦血流灌注量。是否還有其它機(jī)制，如對內(nèi)皮素和一氧化氮的影響［15］，尚待進(jìn)一步研究才能闡明。

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