單/雙側選擇性腦灌注在主動脈弓替換術中的腦保護效果觀察

盛煒，陸江陽

單/雙側選擇性腦灌注在主動脈弓替換術中的腦保護效果觀察

盛煒，陸江陽

目的 比較單側順行選擇性腦灌注(USCP)和雙側順行選擇性腦灌注(BSCP)在DeBakey Ⅰ型主動脈夾層行主動脈弓替換術中的腦保護效果。方法 回顧性分析2013年12月—2014年12月在解放軍總醫院心血管外科行主動脈弓替換術的24例DeBakey Ⅰ型主動脈夾層患者的病例資料，根據腦灌注方式不同，分為USCP組(n=16)和BSCP組(n=8)，術中深低溫停循環時分別采用單泵單管(USCP組)或單泵雙管(BSCP組)灌注進行腦保護。兩組均于術前和術后行頭顱CT檢查。術中常規連續監測腦氧飽和度，觀察并記錄兩組患者術后發生短暫神經系統功能不全(TND)的情況。結果兩組均無術后早期死亡，患者均痊愈出院。術后USCP組有3例出現TND，BSCP組1例出現TND；術前及術后兩組CT檢查均無明顯異常。體外循環中各階段兩組腦氧飽和度差異均無統計學意義(P>0.05)。結論 在DeBakey Ⅰ型主動脈夾層全弓替換術中使用單泵單管行單側選擇性腦灌注操作簡便、切實可行，能取得良好的腦保護效果，臨床預后滿意。

體外循環；動脈瘤，夾層；停循環，深低溫誘導；腦灌注

主動脈夾層是一種嚴重威脅患者生命安全的急性病癥，其手術操作技術復雜、難度大、時間長，其中累及主動脈弓(DebakeyⅠ型)的手術常需在深低溫停循環(deep hypothermia and circulatory arrest，DHCA)下進行，術中重要臟器特別是腦的保護非常重要[1-2]。目前主動脈夾層全弓替換術中常規應用的腦保護技術為DHCA結合選擇性腦灌注(selective cerebral perfusion，SCP)。解放軍總醫院2013年12月－2014年12月共完成急性DebakeyⅠ型主動脈夾層手術24例，術中采用DHCA結合單側選擇性腦灌注(USCP)或雙側選擇性腦灌注(BSCP)技術。本研究對這兩種不同的腦灌注技術對DHCA時的腦保護效果進行對比，報告如下。

1 資料與方法

1.1 病例來源及分組 2013年12月－2014年12月在解放軍總醫院心血管外科行主動脈弓替換手術的DeBakeyⅠ型主動脈夾層患者24例，其中男15例，女9例，年齡25～47歲，體重48～106kg。所有患者術前均經超聲心動圖、CT或MRI確診。術式包括Bentall+全弓置換8例，Bentall+全弓置換+帶膜支架植入手術3例，升主及全弓置換+帶膜支架植入術13例，其中急診手術18例，擇期手術6例。根據術中腦保護方法的不同分為單側選擇性腦灌注組(USCP組，16例)和雙側選擇性腦灌注組(BSCP組，8例)。兩組術前一般資料比較差異無統計學意義(表1)。

1.2 麻醉及體外循環方法

1.2.1 麻醉方法 全部患者均采用芬太尼、異丙酚加異氟烷靜吸復合麻醉，常規放置Swan-Ganz飄浮導管監測。麻醉后常規靜注甲潑尼龍15mg/kg，停循環期間頭部放置冰帽降溫。

1.2.2 體外循環設備及預充 所有患者均使用膜式氧合器(Terumo-18型)，連續血氣監測(CDI-500，Terumo)，負壓輔助靜脈引流裝置(VAVD，Polystan)。預充液包括乳酸林格液、人血白蛋白、5%NaHCO3及20%甘露醇注射液。

1.2.3 手術及體外循環灌注方式 常規采用右側腋動脈、右房插管建立體外循環，肛溫降至18～20℃時停止。停循環期間USCP組經右側腋動脈進行順行性SCP，BSCP組經右側腋動脈及左頸總動脈行SCP，灌注流量均為8～10ml/(kg·min)。恢復循環后加入甲潑尼龍15mg/kg，甘露醇200ml。混合靜脈血氧飽和度達80%以上時開始勻速復溫，肛溫至34.5～35.0℃、符合各項停機條件時可停機。術中心肌保護常規采用組胺酸-色氨酸-酮戊二酸心臟停搏液(HTK液)。

1.3 神經系統功能評估

1.3.1 頭顱CT 兩組患者均于術前和術后行頭顱CT檢查以明確有無器質性病變。

1.3.2 術后短暫神經系統功能不全(TND)發生情況

記錄兩組患者術后TND的發生率。TND是指術后發生的蘇醒延遲、譫妄、意識混亂，顱部CT檢查無陽性表現，經神經專科醫師做出診斷，治療后神經功能可恢復。

1.3.3 腦氧飽和度監測 分別于麻醉誘導后(T0)、體外循環開始后5min(T1)、停循環前(T2)、選擇性腦灌注后5min(T3)、開始復溫后5min(T4)、停機前(T5)及出手術室前(T6)記錄兩組患者腦氧飽和度值。

1.4 統計學處理 采用SPSS 11.5軟件進行統計分析。計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；計數資料采用例數(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 一般情況 兩組均無術后早期死亡，患者均痊愈出院。所有患者出院前復查CT顯示升主動脈及主動脈弓部人工血管血流通暢，無吻合口周圍造影劑滲漏、人工血管扭曲等異常情況。兩組患者體外循環時間、DHCA時間、術后呼吸機輔助時間、術后出血量、術后監護室時間等比較差異均無統計學意義(表1)。

表1 兩組患者術前及術中一般情況對比Tab. 1 Comparison of pre- and intra- operative general conditions in two groups

2.2 神經系統功能評估 USCP組術后有3例出現TND(2例出現譫妄、意識混亂，1例蘇醒延遲)，BSCP組術后1例出現TND(一過性智力障礙、定向力喪失)，兩組患者的術后TND發生率(18.75% vs 12.50%)比較差異無統計學意義(P>0.05)。兩組術前及術后CT檢查均無明顯異常。兩組各時間點腦氧飽和度比較差異無統計學意義(P>0.05，圖1)。

3 討 論

近年來，隨著CT、MRI等影像學技術的不斷發展，急性主動脈夾層的確診率不斷升高。急性主動脈夾層手術是心血管外科最困難和最危險的手術之一，文獻報道急性DeBakey Ⅰ型主動脈夾層住院死亡發生率為7%～30%[3]，其主要死亡原因包括動脈破裂、心包填塞、冠狀動脈開口受損致心肌缺血損害等。目前對DeBakey Ⅰ型主動脈夾層首選急診手術治療，手術常需在DHCA下進行，術中重要臟器特別是腦的保護非常重要。

圖1 各時間點兩組患者腦氧飽和度變化Fig. 1 Changes of cerebral oxygen saturation at each time point in two groups

DHCA技術于1975年由Griepp等[4]率先開始應用，之后被廣泛地用于主動脈弓部手術，但DHCA會對機體內環境產生很大干擾，因此在體外循環中除了妥善管理內環境、體溫等以外，還需要特別注意加強各器官的功能保護，尤其是腦功能的保護[5]。即使應用深低溫技術，腦代謝仍未完全停止，腦缺血和缺氧仍隨時間延長而持續加重。有研究表明，DHCA能引起神經細胞凋亡及損傷，且腦損害的程度隨停循環時間的延長而加重，低溫停循環90min即可引起永久性腦損害[6]。目前比較公認的深低溫停循環安全時限為45～60min[7]。既往研究認為DHCA后出現的腦損傷主要分為兩種，即永久性神經功能損傷(permanent neurological injury，PND) 和TND[8]。一般來說，PND是指術后出現的腦栓塞或出血性腦卒中，腦MRI或CT檢查有陽性表現；而TND是指較為微小或暫時性的腦損傷，表現為術后出現精神錯亂、煩躁、譫妄、意識不清等癥狀，但影像學上無陽性表現。在本研究中，術后TND的發生率兩組之間比較差異無統計學意義。

目前認為DHCA后出現的TND主要與術中腦血流中斷或低流量灌注及其他因素所致腦缺血性損傷有關。為保護神經系統功能和延長安全的停循環時間，在DHCA過程中常進行SCP。目前臨床上常用的腦灌注方法有經腋動脈順行性腦灌注和經上腔靜脈逆行灌注兩種，均能提供充分的氧及營養物質，可允許較長時間的停循環。經上腔靜脈逆行灌注由于受灌注壓力的限制(一般灌注壓<30mmHg)，灌注流量通常較低，難以達到有效的灌注，且灌注壓力控制不好時易造成腦水腫；而順行灌注法為生理性灌注，一般在深低溫下灌注流量5～10ml/(kg·min)即可起到腦保護作用，目前多數學者認為順行性腦灌注的效果更好[9]。進行順行性腦灌注時，可以選擇單側或雙側灌注的方式。有研究報道，在深低溫停循環心臟手術中通過腋動脈或無名動脈進行USCP簡單實用，但術前應了解有無嚴重的腦部動脈狹窄，以及Wills基底動脈環是否完整。但主動脈夾層患者通常需要急診手術治療，往往不能進行腦血管造影檢查以明確腦部血管情況，因此，有學者認為深低溫停循環時應從左頸總動脈和右無名動脈/右腋動脈聯合插管，雙側同時進行腦灌注，這樣不但可以預防鎖骨下動脈“盜血”現象，而且腦保護作用確切可靠。但必須指出的是，BSCP需要兩處插管，還需要雙泵雙管或單泵雙管灌注，對體外循環技術要求較高。

本研究通過監測術中腦氧飽和度及術后TND的發生情況比較了兩種不同的腦灌注技術對DHCA時的腦保護效果。腦氧飽和度的監測采用經顱近紅外光頻譜法，這是近年發展起來的一種以測定腦氧飽和度來評估腦缺血缺氧情況的新方法，其腦氧飽和度信號主要來自于靜脈血，不易受低溫引起的動脈血管收縮的影響，也不受體外循環中無搏動血流、低血壓甚至循環停止等因素的影響，具有連續性、無創性及便捷性好的優點。本研究發現，在深低溫停循環及選擇性腦灌注時，腦氧飽和度數值較基礎值有所降低，但各時間點單側灌注組和雙側灌注組之間差異無統計學意義。

綜上所述，本研究結果顯示，在DeBakey Ⅰ型主動脈夾層手術深低溫停循環時，USCP或BSCP均能獲得確實、有效的腦保護效果。不足之處在于本組病例相對較少，因此綜合以往文獻更推薦主動脈弓部替換術前盡可能通過腦部影像學檢查明確患者Wills基底動脈環的情況，對于基底動脈環完整、存在有效側支循環的患者，由于USCP及BSCP均能取得良好的腦保護效果，因此更提倡使用相對簡單的USCP方式；而對于Wills環不完整的患者，術中使用BSCP的方法可能更加合適。

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Comparison of the brain protection effect of unilateral or bilateral selective cerebral perfusion in total aortic arch replacement

SHENG Wei1, LU Jiang-yang2*1Institute of Radiation Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100039, China
2Department of Pathology, First Affiliated Hospital of the General Hospital of PLA, Beijing 100037, China
*

, E-mail: lujy@263.net

ObjectiveTo compare the brain protection effect of unilateral and bilateral selective cerebral perfusion (SCP) techniques in patients undergoing total aortic arch replacement for DeBakey type Ⅰ aortic dissecting aneurysm.MethodsTwentyfour patients from Dec. 2013 to Dec. 2014 in General Hospital of PLA who underwent total aortic arch replacement were divided into two groups: unilateral SCP group (USCP group, n=16) and bilateral SCP group (BSCP group, n=8), according to different brain protective techniques applied during deep hypothermia and circulatory arrest. Preoperative and postoperative neurological examinations and brain CT scans were performed in two groups. During the operation, the cerebral oxygen saturation of patients was continuously monitored. The occurrence of postoperative temporary neurological dysfunction (TND) of all patients was observed and recorded.ResultsAfter the operation, all patients recovered smoothly. Three patients suffered from postoperative TND in the USCP group and 1 patient in the BSCP group. Preoperative and postoperative brain CT scans showed no significant difference between two groups. Also there was no intergroup difference in the cerebral oxygen saturation of patients (P>0.05).ConclusionIn the surgery of total aortic arch replacement, the technique for unilateral selective cerebral perfusion is easy to perform, feasible, and effective on the protection of the brain in patients suffering from DeBakey type I aortic dissecting aneurysm.

extracorporeal circulation; aneurysm, dissecting; circulatory arrest, deep hypothermia induced; cerebral perfusion

R543.16

A

0577-7402(2015) 06-0484-04

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.06.13

2015-04-03；

2015-05-07)

(責任編輯：胡全兵)

盛煒，醫學碩士，主治醫師。主要從事心血管疾病的外科治療工作

100039 北京 軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所(盛煒)；100037 北京 解放軍總醫院第一附屬醫院病理科(陸江陽)

陸江陽，E-mail：lujy@263.net