心臟外科手術中深低溫停循環時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響

邱實

(山東大學第二醫院，濟南250033)

心臟外科手術中深低溫停循環時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響

邱實

(山東大學第二醫院，濟南250033)

目的觀察心臟外科手術深低溫停循環時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響。方法進行體外循環心臟外科手術治療的患者40例，根據停循環時間不同分為觀察組和對照組各20例。對照組中低溫體循環術中深低溫停循環時間≥40 min，觀察組深低溫停循環時間<40 min。分別于手術前后檢測兩組患者的肺功能指標用力肺活量[(FVC%)、1秒用力呼氣容積(FEV1%)]及炎癥因子指標(hs-CRP、IL-6、TNF-α)。結果兩組患者術后FVC%、FEV1%較術前降低，但觀察組高于對照組(P均<0.05)。兩組術后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術前降低，且觀察組低于對照組(P均<0.05)。結論中低溫體外循環術中深低溫停循環時間<40 min較≥40 min能夠有效減輕肺損傷，減輕炎癥反應。

肺功能；深低溫停循環；體外循環；心臟外科手術；炎癥因子

體外循環既心肺轉流技術為心臟外科手術提供了基礎與保障，但是術后患者存在較大的器官功能障礙風險，極易導致并發癥發生，嚴重時可導致死亡。中低溫體外循環是臨床較為常見的一種非生理循環方式，在心臟外科手術中得到廣泛應用[1]。但是由于中低溫體外循環不經人體肺部系統，肺部長時間不通氣，肺泡上皮組織缺血、缺氧，造成肺表面活性物質消耗殆盡，極易導致肺損傷及全身炎癥反應的發生[2]。深低溫停循環是采用誘導低溫方法，使患者鼻咽部位溫度低于20 ℃，導致血液流動暫時停止，目前主要應用于先天性心臟病及大血管治療手術[3]，能夠有效減輕肺損傷程度，增加肺組織供血、供氧，減輕炎癥反應[4]。但近年來也有研究指出，深低溫停循環技術由于可導致機體血流短暫性中斷，可能使機體凝血功能發生紊亂，器官功能失調，延長體外循環時間等[5]。因此在低溫情況下，停循環時間的長短對于保護大腦和臟器有重要意義。本研究觀察了心臟外科手術深低溫停循環時間對患者肺功能及炎癥因子水平的影響，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年10月～2016年10月在我院行體外循環心臟外科手術治療的40例患者納入研究，其中先天性心臟病患者22例、瓣膜病患者16例、外傷患者2例。排除合并嚴重高血壓者，有抗凝治療禁忌證者，合并嚴重肝、腎功能不全者。根據停循環時間將40例患者分為觀察組和對照組各20例。對照組男11例、女9例，年齡34～75(56.8±4.8)歲；觀察組男10例、女10例，年齡35～79(57.7±5.4)歲。兩組患者一般資料具有可比性(P>0.05)。

1.2 手術方法及深低溫停循環方法 兩組均采用靜脈吸入復合全身麻醉，術中應用多功能監護儀進行心電監護和血氧飽和度、中心靜脈壓、鼻咽喉溫度、有創動脈壓、直腸溫度監測。應用ABL 800FLEX分析儀對患者手術前后的血氣指標進行分析。實施體外循環后，暫時先不阻斷冠脈循環中的血流，保持心臟節律性的空搏狀態，維持左心房壓力及右心系統部分血流的正常循環以降低肺動脈灌注風險。同時，在患者降溫達標后(15～18 ℃)，立即阻斷患者的靜脈血液流通，配以呼吸機輔助呼吸，維持人體肺部正常呼吸狀態。心內手術確保在低溫體外循環下實施，使鼻咽溫度保持在32 ℃[6]。降溫開始以后，給予患者冰帽進行深低溫腦保護，在停循環在前的5 min給予烏司他丁注射液20 000 U/kg注射。在停循環過程中，常規應用甲潑尼龍15 mg/kg。全身降溫，阻斷主動脈，灌注冷血停搏液，待患者鼻咽溫度降至15～18 ℃時，暫停體外循環，阻斷動脈，并以5～10 mL/(kg·min)的速度進行動脈血流灌注，完成后恢復患者體溫，結束手術。對照組停循環時間均超過40 min，觀察組停循環時間控制在40 min以內。

1.3 肺功能及血清炎癥因子指標檢測 分別于手術前后檢測兩組患者的肺功能指標及炎癥因子，其中肺功能指標主要包括用力肺活量(FVC%)和1秒用力呼氣容積(FEV1%)；炎癥因子主要包括超敏C-反應蛋白(hs-CRP)、白細胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)。

2 結果

兩組患者術后FVC%、FEV1%較術前降低，但觀察組高于對照組(P均<0.05)。兩組術后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術前降低，且觀察組低于對照組(P均<0.05)。詳見表1。

表1 兩組手術前后肺功能指標與炎癥因子指標比較

注：與同組術前相比，#P<0.05；與對照組術后相比，*P<0.05。

3 討論

機體的肺部血液循環系統主要由兩方面組成：一為肺循環系統[7]，二是支氣管循環系統[8]。兩者結構不同，功能各異，但能夠相互吻合溝通。研究發現，體外循環時，人體肺部循環系統會停止，致使肺組織在短時間內處于缺氧、缺血的異常狀態[9]。而體內肺動脈雖與支氣管動脈相吻合，卻無法正常給肺組織提高足夠的血液和氧氣，在開展體外循環過程中，會導致肺部受到不同程度的損傷[10]。肺損傷主要表現為機械性阻塞、缺氧、缺血、氧自由基及全身性炎癥反應等[11]。另外，肺損傷還會影響血管內皮細胞功能，增加血管通透性，導致液體、蛋白質外滲，繼而導致肺泡及間質水腫、肺泡內白細胞聚集，進一步增加肺血管阻力。長期保持這種狀況將導致人體動脈血氧分壓下降，加重患者的肺損傷程度[12，13]。

正常情況下，人體溫每下降1 ℃，代謝速度就會隨之下降6%左右[14]。而在淺低溫(30～32 ℃)環境中，人體代謝速度將下降21%～30%，從而有利于患者非生理灌注損傷的預防，減輕心、腦、肺、腎等重要組織器官組織損害[15，16]。與此同時，淺低溫還有利于減輕患者肺水腫癥狀。臨床研究顯示，緩解肺水腫可以通過以下四種方式：①利用體內毛細血管內皮細胞、Ⅱ型上皮細胞的微飲泡等物質，緩慢將肺水腫液體排出[17]；②利用淋巴毛細血管自身回流特性；③利用肺泡與支氣管上皮細胞中的鈉離子轉運[18]；④利用氣道黏液的纖毛進行輔助清除。但是，一旦氣道內的黏液纖毛清理系統受損，不僅會嚴重干擾肺水腫排出，也會造成患者氣道阻塞，進而導致缺氧癥狀加重，危及生命。體溫是維持氣道黏液纖毛高活性的最佳溫度。在濕度不變的情況下，體溫下降20 ℃，纖毛活性會相應下降約50%。由于降溫、縮短復溫時間無法阻斷人體冠脈血流，因此在手術過程中一般不使用心臟停搏液，而一旦手術完畢，應立即調整停循環溫度，從而簡化手術操作，縮短停循環時間。

短時間停循環不僅能夠有效縮短患者肺組織缺血、缺氧時間，減輕缺血-再灌所造成的肺損傷，同時也能減少肺組織內的中性粒細胞積聚，減輕炎癥反應。另外，在淺低溫體外循環的心臟跳動過程中，將深低溫停循環與淺低溫體外循環、肺動脈灌注、肺通氣呼吸相結合，能夠有效保障手術在最接近人體生理條件下進行，從而最大程度地保護肺組織。本研究觀察了中低溫體外循環術中深低溫停循環≥40 min、<40 min對患者肺功能及炎癥因子水平的影響，結果顯示，兩組患者術后FVC%、FEV1%較術前降低，但觀察組高于對照組；兩組術后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術前降低，且觀察組低于對照組。上述結果說明縮短時間停循環能夠緩解并降低肺損傷程度，還可有效減輕全身性炎癥反應。我們認為，縮短停循環時間對于行低溫體外循環術的患者有著重要意義。

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