術前腦血管評估對非體外循環冠狀動脈旁路移植術后神經系統并發癥的影響研究

許保磊，畢 齊，陳明盈，駱 迪，喬秋博

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術前腦血管評估對非體外循環冠狀動脈旁路移植術后神經系統并發癥的影響研究

許保磊，畢 齊，陳明盈，駱 迪，喬秋博

【摘要】目的探討非體外循環冠狀動脈旁路移植術(OPCABG)后神經系統并發癥(NC)的發生率及其危險因素，并明確術前腦灌注異常、顱腦CT血管成像(CTA)狹窄情況與術后NC的關系。方法選取2010年7月—2012年7月北京安貞醫院心臟外科連續收治的具有行OPCABG手術指征患者556例，術前均采用320排動態容積CT評估腦灌注情況，采用顱腦CTA評估腦血管狹窄情況。所有患者分別于術前和術后1周進行NC評估，根據OPCABG后是否發生NC分為NC組(n=118)和非NC組(n=438)，分析腦灌注異常、顱腦CTA狹窄情況對術后NC的影響。結果術后NC總發生率為21.2%(118/556)，其中腦梗死為1.3%(7/556)，缺血低氧性腦病(HIE)為2.9%(16/556)，譫妄為1.1%(6/556)，術后認知功能障礙(POCD)為11.9%(66/556)，焦慮、抑郁狀態為6.0%(33/556)。NC組腦血管病史、腦灌注異常比例及顱腦CTA狹窄程度均高于非NC組，差異有統計學意義(P<0.05)。多因素Logistic回歸分析結果顯示，腦血管病史、術前腦灌注異常為術后NC發生的獨立影響因素(P<0.05)。多因素Logistic回歸分析結果亦顯示，與顱腦CTA無狹窄患者相比，重度狹窄患者術后發生NC的OR(95%CI)為2.25(1.35，3.77)，P<0.05。NC組顳葉、枕葉、基底核區達峰時間(TTP)差值，枕葉、基底核區對比劑平均通過時間(MTT)差值均大于非NC組，差異有統計學意義(P<0.05)。結論OPCABG后NC發生率較高，腦血管病史、術前腦灌注異常為術后NC的獨立危險因素，隨著顱腦CTA狹窄程度增加，術后NC的發生風險逐漸增加。

近年來，非體外循環冠狀動脈旁路移植術(off-pump coronary artery bypass graftin,OPCABG)已經成為冠心病外科治療的一個發展趨勢，心臟手術后神經系統并發癥(neurological complications,NC)是其常見而且危害極大的并發癥之一。目前，NC主要包括腦卒中、缺血低氧性腦病(hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)、譫妄、術后認知功能障礙(post-operative cognitive dysfunction,POCD)、焦慮及抑郁等。NC的發生，降低了心臟手術質量，增加了患者術后致殘率、病死率，嚴重影響患者的術后生活質量。國內外研究表明NC的發生機制主要與栓塞和低灌注有關[1-2]，術前腦血管評估對降低后NC至關重要。因此，本研究應用320 排動態容積 CT 在術前對患者進行腦血管評估，探討術前腦灌注異常、顱腦CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)狹窄情況與術后NC的關系，為預防OPCABG后NC的發生提供相應的依據。

1對象與方法

1.1研究對象選取2010年7月—2012年7月北京安貞醫院心臟外科連續收治的具有行OPCABG手術指征的患者556例。納入標準：(1)年齡>18歲，單純行OPCABG手術；(2)術前行320 排動態容積 CT檢查；(3)同意參加試驗并簽署知情同意書。排除標準：(1)行其他心血管手術者，包括體外循環冠狀動脈旁路移植術(on-pump CABG)、頸動脈內膜剝離手術、瓣膜置換手術及心室壁動脈瘤切除手術等；(2)有意識、語言或認知功能障礙無法進行相關量表檢查者；(3)神經系統查體美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)評分>4分者；(4)影像學檢查有新近發生的梗死、出血及腫瘤炎癥者；(5)造影劑過敏或不能耐受影像學檢查者(如幽閉綜合征)；(6)嚴重肝腎功能不全者；(7)重度貧血者。根據OPCABG后是否發生NC分為NC組(n=118)和非NC組(n=438)。各類NC診斷標準：(1)腦梗死、短暫性腦缺血發作(transient ischemic attack,TIA)、腦出血、蛛網膜下腔出血(subarachnoidhemorrhage,SAH)、HIE均符合國內外相關指南[3-4]；(2)認知功能評價采用簡易精神狀態檢查量表(MMSE)[5]和蒙特利爾認知評估量表(MoCA)[6]評估，MMSE文盲≤17分、小學≤20分、初中及以上≤24分或MoCA受教育程度12年以下≤25分、12年及以上≤26分為認知功能障礙；(3)焦慮、抑郁評價采用漢密爾頓焦慮量表(HAMA)[7]和漢密爾頓抑郁量表(HAMD)[8]，HAMA總分≥7分為焦慮狀態；HAMD總分≥7分為抑郁狀態。本研究通過本院倫理委員會審批。

1.2方法由兩名神經內科資深醫師對患者進行術前和術后1周NC評估。由專人收集一般資料和記錄相關數據。

1.2.1資料收集包括年齡、性別、受教育程度、吸煙、飲酒、腦血管病史、心房顫動、高血壓、糖尿病、高脂血癥、高同型半胱氨酸血癥 、顱腦CT腦梗死灶。

1.2.2腦灌注評估采用320排動態容積CT掃描機(Aquilion one，日本東芝公司) 評估患者腦灌注情況。評估灌注參數有4個，分別為局部腦血容量(regional cerabral blood volume,rCBV)、局部腦血流量相對值(regional cerebral blood flow,rCBF)、達峰時間(time to peak,TTP) 、對比劑平均通過時間(mean transit time,MTT)。每個參數分別在患者額葉、顳葉、枕葉及基底核區4個部位采集相應數據。由于CT灌注參數方面目前尚無具有權威性的參考值標準和異常臨界值，因此本研究采用rCBV和rCBF變化率、TTP和MTT差值表達。NC組rCBV和rCBF變化率：P=(參考值-異常值)/參考值×100%；非NC組rCBV和rCBF變化率：P=|左側值-右側值|/平均值×100%；NC組TTP和MTT差值：d=異常值-參考值；非NC組TTP和MTT差值：d=|左側值-右側值|[9]。腦灌注異常標準：TTP、MTT延長，CBF、CBV下降[10]。

1.2.3腦血管狹窄評估采用顱腦CTA評估腦血管狹窄情況，其分為：(1)無狹窄；(2)輕度狹窄：狹窄<50%；(3)中度狹窄：狹窄50%～69%；(4)重度狹窄：狹窄≥70%到完全閉塞[11]。

2結果

2.1術后NC發生率術后NC總發生率為21.2%(118/556)，其中腦梗死為1.3%(7/556)，HIE為2.9%(16/556)，譫妄為1.1%(6/556)，POCD為11.9%(66/556)，焦慮、抑郁狀態為6.0%(33/556)，見表1。

表1　556例患者術后NC發生率

注：NC=神經系統并發癥，HIE=缺血低氧性腦病，POCD=術后認知功能障礙

2.2兩組一般情況及術前腦血管評估比較非NC組年齡為(62.3±8.3)歲，NC組年齡為(62.9±7.6)歲，兩組間差異無統計學意義(t=0.757，P=0.450)。兩組男、吸煙、飲酒、心房顫動、高血壓、糖尿病、高脂血癥、高同型半胱氨酸血癥、顱腦CT腦梗死灶發生率及受教育程度分布間差異亦無統計學意義(P>0.05)，而腦血管病史、腦灌注異常發生率及顱腦CTA狹窄情況分布間差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

2.3術前腦血管評估對術后NC的影響分析調整年齡、性別、受教育程度、腦血管病史，將腦灌注異常引入Logistic回歸模型中進行分析，結果顯示腦血管病史、術前腦灌注異常為術后NC發生的獨立影響因素(P<0.05，見表3)。同樣調整年齡、性別、受教育程度、腦血管病史，將顱腦CTA狹窄情況引入Logistic回歸模型中進行分析，結果顯示與顱腦CTA無狹窄患者相比，重度狹窄患者術后發生NC的OR(95%CI)為2.25(1.35，3.77)，P<0.05(見表4)。

2.4兩組腦灌注參數比較兩組額葉、顳葉、枕葉、基底核區rCBV變化率和rCBF變化率，額葉TTP差值，額葉、顳葉MTT差值間差異均無統計學意義(P>0.05)；而顳葉、枕葉、基底核區TTP差值，枕葉、基底核區MTT差值間差異有統計學意義(P<0.05，見表5)。

表3術前腦灌注異常對術后NC的影響分析

Table 3Analysis of the influence of preoperative cerebral perfusion abnormity on postoperative NC

變量BSEOR(95%CI)P值年齡0.0010.0131.01(0.98,1.03)0.911性別-0.5070.3060.60(0.33,1.10)0.098受教育程度0.1720.1411.19(0.90,1.57)0.221腦卒中病史0.6380.2771.89(1.10,3.26)0.021腦灌注異常1.1830.2273.26(2.09,5.09)<0.001

表4術前顱腦CTA狹窄情況對術后NC的影響分析

Table 4Analysis of the influence of preoperative stenosis detected by preoperative cerebral CTA on postoperative NC

變量BSEOR(95%CI)P值年齡0.0050.0131.01(0.98,1.03)0.691性別-0.6090.3070.54(0.30,0.99)0.047受教育程度0.1640.1391.18(0.90,1.55)0.239腦血管病史0.5300.2781.70(0.98,2.93)0.057顱腦CTA狹窄情況(以無狹窄為參照)0.010 輕度0.0300.3091.03(0.56,1.89)0.922 中度0.0820.3671.09(0.53,2.23)0.824 重度0.8120.2632.25(1.35,3.77)0.002

3討論

3.1術后NC發生率心臟術后NC是心臟術后重要的并發癥之一。有研究報道，心臟手術后腦卒中的發病率為1.6%～8.4%，術后30 d死亡率為8.1%～14.1%[12]。本研究OPCABG后NC總發生率為21.2%，其中腦梗死為1.3%，HIE為2.9%，譫妄為1.1%，POCD為11.9%，焦慮、抑郁狀態為6.0%，與國內外研究有所不同。分析其原因可能與采取的外科手術方式不同、入選病例的標準差異、并發癥的隨訪周期長短等有關。本研究采用OPCABG，避免了由體外循環所導致的炎性反應、補體激活等不良影響[13]；減少手術過程中微栓子的形成，降低了NC發生率。本研究排除了術前存在認知功能障礙患者，采用MMSE和MoCA評估認知功能；MoCA在確診輕度認知功能損害方面靈敏度較高(90%)，較好地彌補了單一應用MMSE評分遺漏的輕度認知功能障礙患者[14]。本研究并發癥的觀察周期為術后1周，有可能對部分可逆性并發癥的發生率統計產生影響。

表2　兩組一般情況及術前腦血管評估比較〔n(%)〕

注：CTA= CT血管成像

表5　兩組腦灌注參數比較±s)

注：rCBV=局部腦血容量，rCBF=局部腦血流量相對值，TTP=達峰時間，MTT=對比劑平均通過時間

3.2術后NC危險因素AlWaqfi等[15]研究納入855例患者，單因素分析顯示年齡、既往腦血病史、急診外科手術與OPCABG后腦血管事件相關；多因素分析顯示年齡、既往腦血管病史、慢性腎功能不全是OPCABG后腦血管事件的預測因素。本研究結果顯示，與非NC組相比，NC組腦血管病史、腦灌注異常發生率及顱腦CTA狹窄程度均較高，而年齡、性別、高血壓、糖尿病等其他變量間無差別。多因素Logistic回歸分析顯示，腦血管病史、術前腦灌注異常是術后NC發生的獨立影響因素。由于納入例數及采用的手術方式差別，本研究結果與AlWaqfi等[15]的研究結果有一定差異，在本研究中年齡在NC組與非NC組間并無差異，所以年齡與術后NC的相關性仍需進一步觀察。

3.3術前顱腦CTA狹窄情況對術后NC的影響以往研究探討了使用顱腦CTA預測腦卒中結果。Verro等[16]研究報道,56%的急性腦卒中患者中，顱腦CTA示閉塞或重度狹窄提示較差的卒中結局。同樣，在TIA患者中，顱腦CTA示顱內血管閉塞或重度狹窄與不良的結局呈強相關性[17]。最近的一項研究報道顯示，早期顱腦和頸部CTA評估能夠預測功能性結局和TIA后血管事件的再發[18]。Kamalian等[19]研究發現，在急性缺血性卒中，合并心臟和顱外血管CTA早期評價能夠改善患者預后，降低花費。但應用顱腦CTA評估心臟術后NC的風險目前尚罕見報道。本研究中，隨著顱腦CTA狹窄程度增加，術后發生NC并發癥的風險增加。與顱腦CTA無狹窄患者相比，重度狹窄患者術后發生NC的OR(95%CI)為2.25(1.35，3.77)。因此，術前顱腦CTA血管評估能夠為預測術后NC提供可行的手段。

3.4術前腦灌注評估對術后NC的影響OPCABG中，對心臟的直接操作增多，容易引起嚴重的心律失常，導致血壓突然下降，而術前合并腦灌注異常的患者往往存在顱內外腦血管的嚴重狹窄或閉塞，腦血流代償功能降低，更易因術中灌注壓突然下降而導致神經元損傷[20]。一些研究已經開始評估手術前后腦血流量的變化。Abildstrom等[21]發現冠狀動脈術后腦血流量明顯下降。Smith等[22]發現部分患者術后8 d時仍然存在腦血流量下降。本研究中，兩組腦灌注參數顳葉、枕葉、基底核區TTP差值及枕葉、底節區MTT差值間有差異；且Logistic回歸分析顯示，術前腦灌注異常為術后NC發生的獨立影響因素。李俊玉等[23]研究結果顯示，顳葉 TTP 差值對 OPCABG 后 POCD 的發生有一定預測能力，因此，心臟術前評估腦灌注情況，綜合評估腦功能，對預防OPCABG后NC發生尤為必要。

本研究的局限性在于尚需對患者進行長期隨訪，探討OPCABG后NC的遠期發生率及對患者生活質量的影響。其次，尚需進一步探討術中及術后腦灌注情況及其與NC發生的關系，以便更好地了解 OPCABG后NC的發生機制。另外，本研究樣本量較小，尚需更大樣本量的多中心隨機對照研究進一步探討OPCABG 后 NC發生率及機制等。

作者貢獻：許保磊、畢齊負責試驗設計與實施、撰寫論文、成文并對文章負責；陳明盈、駱迪、喬秋博進行試驗實施、評估、資料收集；畢齊進行質量控制與審校。

利益沖突：課題受到首都醫學發展科研基金資助項目(2009-2075)的資助。無利益沖突。

作者聲明：文章為原創作品，數據準確，內容不涉及泄密，無一稿兩投，無抄襲，無內容剽竊，無作者署名爭議，無與他人課題以及專利技術的爭執，內容真實，文責自負。

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(本文編輯：崔沙沙)

·論著·

【關鍵詞】冠狀動脈旁路移植術,非體外循環；神經系統；手術后并發癥；影響因素分析

許保磊，畢齊，陳明盈，等.術前腦血管評估對非體外循環冠狀動脈旁路移植術后神經系統并發癥的影響研究[J].中國全科醫學，2016，19(1)：68-72.[www.chinagp.net]

Xu BL,Bi Q,Chen MY,et al.Influence of preoperative cerebrovascular evaluation on neurological complications following off-pump coronary artery bypass grafting[J].Chinese General Practice，2016，19(1)：68-72.

Influence of Preoperative Cerebrovascular Evaluation on Neurological Complications Following Off-Pump Coronary Artery Bypass GraftingXUBao-lei,BIQi,CHENMing-ying,etal.DepartmentofNeurology,BeijingAnzhenHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100029,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the incidence and risk factors of neurological complications (NC) following off-pump coronary artery bypass grafting (OPCABG).MethodsWe recruited 556 patients who were admitted into Department of Cardiac Surgery of Beijing Anzhen University and underwent OPCABG there from July 2010 to July 2012.Before surgery,the subjects all received 320-row dynamic volume CT to evaluate cerebral perfusion,and cerebral CTA was used to evaluate the condition of cerebrovascular stenosis.All patients received NC evaluation before surgery and one week after surgery.According to whether NC occurs after OPCABG,the subjects were divided into two groups:NC group (n=118) and non-NC group (n=438).The influence of abnormality of cerebral perfusion and the condition of stenosis evaluated by CTA on postoperative NC was analyzed.ResultsThe total incidence of NC was 21.2%(118/556),and among the NC events,cerebral infarction,hypoxic-ischemic encephalopathy,delirium,postoperative cognitive dysfunction and anxiety and depression accounted for 1.3%(7/556),2.9%(16/556),1.1%(6/556)，11.9%(66/556) and 6.0%(33/556).The NC group was higher than non-NC group in the proportion of patients with history of cerebrovascular disease,proportion of cerebral perfusion abnormity and the degree of coronary artery stenosis evaluated by CTA (P<0.05).Multivariate logistic regression analysis showed that history of cerebrovascular disease and preoperative abnormality of cerebral perfusion were independent influencing factors for the occurrence of NC after surgery (P<0.05).Multivariate logistic regression showed that,compared with patients with no stenosis detected by CTA,the OR(95%CI)of NC in patients with serious stenosis after surgery was 2.25(1.35，3.77),P<0.05.Difference values among temporal lobe,occipital lobe and basal ganglia region in time to peak (TTP) and the difference value between occipital lobe and basal ganglia region in mean transit time (MTT) of contrast agent were significantly higher in the NC group than those in non-NC group (P<0.05).ConclusionThe incidence of NC is high after OPCABG,and the history of cerebrovascular disease and the preoperative cerebral perfusion abnormality are independent risk factors for postoperative NC.With the increase of stenosis detected by cerebral CTA,the incident of postoperative NC increases

【Key words】Coronary artery bypass,off-pump;Nervous system；Postoperative complications；Root cause analysis

收稿日期：(2015-09-01；修回日期：2015-11-30)

【中圖分類號】R 61 R 541

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.01.013

通信作者：畢齊，100029北京市，首都醫科大學附屬北京安貞醫院神經內科；E-mail：biqidoctor@163.com

基金項目：作者單位：100029北京市，首都醫科大學附屬北京安貞醫院神經內科