左上肢上臂缺血預處理開顱動脈瘤夾閉術患者血清NSE、S100β蛋白、腦紅蛋白水平觀察

吳康麗，陳秀俠，謝晨陽，張萌，鄔冬云

(徐州醫科大學附屬醫院，江蘇徐州221002)

開顱動脈瘤夾閉術是治療顱內動脈瘤常用的外科手術方法，也是一種高風險手術，術中不斷機械性牽拉動脈、臨時阻斷載瘤動脈時間過長或阻斷部位不當、血管痙攣引起的遲發性腦缺血、靜脈血栓形成或血栓栓塞、動脈瘤夾的位置不當等因素都可能導致局部腦組織發生缺血再灌注損傷，不利于患者術后神經功能的恢復，致殘率和致死率極高[1]。近年，預防神經組織的二次傷害已經成為預處理研究的重點[2]，遠隔缺血預處理(RIPC)因其對被保護的靶器官無創傷、操作簡單等優點,具有廣闊的臨床應用前景。NSE和S100β蛋白是衡量神經功能損傷的常用生物學指標[3,4]，具有較高的敏感性及特異性；NGB是神經系統特異的攜氧球蛋白，作為內源性神經保護因子，其水平高低反映大腦抗缺血缺氧能力[5,6]。目前，有關RIPC神經保護作用的臨床研究多集中于心臟手術，國內鮮有對開顱動脈瘤夾閉術患者的相關報道。我們擬通過觀察RIPC對開顱動脈瘤夾閉術患者血清NSE、S100β蛋白以及NGB水平的影響，探討其對患者是否具有神經功能保護作用，為臨床應用提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年2～12月入住徐州醫科大學附屬醫院擇期全麻下行開顱動脈瘤夾閉術患者60例，男18例、女42例，年齡18～60歲，BMI<28 kg/m2。其中,前交通動脈瘤13例、后交通動脈瘤28例、大腦中動脈瘤3例、頸內動脈瘤16例。納入標準：①年齡18～60歲；②ASA分級Ⅱ或Ⅲ級；③Hunt-Hess分級0～Ⅰ級；④GCS評分≥13分。排除標準：①細菌性動脈瘤及夾層動脈瘤；②近6個月內有腦卒中或者TIA病史；③存在明顯的外周血管疾病癥狀；④嚴重肝、腎、肺部疾病。采用隨機數字表法分為R組和C組各30例。

1.2 開顱動脈瘤夾閉術前RIPC 患者術前均建立外周靜脈通路，局麻下左足背動脈穿刺置管，予以監測心率、心電圖、有創動脈血壓、脈搏氧飽和度，采用靜脈注射咪達唑侖0.05 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、舒芬太尼0.5 μg/kg、順式阿曲庫銨0.3 mg/kg進行麻醉誘導，待患者自主呼吸停止、意識消失后進行氣管插管，然后經右股靜脈置管建立中心靜脈通路。R組患者于氣管插管后10 min開顱動脈瘤夾閉術前實施RIPC，將GB3053-93水銀血壓計(江蘇魚躍醫療設備股份有限公司)袖帶系于肘關節上2～3 cm處,加壓充氣至200 mmHg,缺血5 min(缺血成功標準：同側橈動脈搏動消失)，再灌注5 min，共3個循環。C組氣管插管后行開顱動脈瘤夾閉術前將袖帶系于患者左上肢,但不進行充氣及放氣操作。采用靜吸復合麻醉維持，吸入七氟烷1.0%～2.0%，靜脈泵注丙泊酚1.5～3.0 mg/(kg·h),瑞芬太尼6～18 μg/(kg·h),順式阿曲庫銨0.10～0.15 mg/(kg·h)，調整麻醉深度，維持HR和BP波動幅度不超過基礎水平20%。HR<50次/min，靜脈注射阿托品0.5 mg，BP波幅超過基礎水平20%且無法通過麻醉深度調節時，靜脈注射去氧腎上腺素40 μg，然后進行開顱動脈瘤夾閉術。術后待患者呼吸循環功能穩定,意識清醒,VT> 8 mL/kg,RR> 10次/min,吸空氣5 min后SpO2≥95%時拔除氣管導管，送回病房。記錄患者手術時間、麻醉時間、丙泊酚以及瑞芬太尼用量、出血量、住院時間。

1.3 血清神經元特異性烯醇化酶(NSE)、S100β蛋白以及腦紅蛋白(NGB)的檢測 采用ELISA法。分別于遠隔缺血預處理前(T0)、動脈瘤夾閉即刻(T1)及動脈瘤夾閉術后0、6、24 h(T2～4)采集靜脈血樣，常溫下3 000 r/min離心10 min，取上清，-80 ℃凍存，按照ELISA法測定試劑盒(均購自上海嵐派生物科技有限公司)的操作步驟操作。

1.4 隨訪 記錄患者術后并發癥以及術后3個月mRS評分。mRS評分標準如下，0分：完全無癥狀；1分：盡管有癥狀，但無明顯功能障礙，能完成所有日常職責和活動；2分：輕度殘疾，不能完成病前所有活動，但不需要幫助，能照顧自己的事務；3分：中度殘疾，要求一些幫助，但行走不需要幫助；4分：重度殘疾，不能獨立行走，無他人幫助不能滿足自身需要；5分：嚴重殘疾，臥床、失禁、要求持續護理和關注；6分：死亡。排除術中出血超過全身循環總量20%及中途要求退出該試驗患者。

2 結果

2.1 兩組手術時間、麻醉時間、麻醉藥用量、出血量、住院時間比較 R組手術時間(269.17±67.72)min、麻醉時間(321.00±73.84)min、丙泊酚用量(818.83±248.95)mg、瑞芬太尼用量(2.77±0.74)mg、出血量[300(100～400)]mL、住院時間[18(16～24)]d，C組手術時間(275.13±68.36)min、麻醉時間(323.17±73.89)min、丙泊酚用量(821.67±264.80)mg、瑞芬太尼用量(3.14±1.04)mg、出血量[350(275～500)]mL、住院時間[18(15～23)]d，兩組圍術期指標比較，P均>0．05。

2.2 兩組不同時點血清NSE、S100β以及NGB水平比較 與T0比較，兩組T3和T4時NSE水平降低、T2～4時NGB水平升高，C組及R組分別在T1～4和T2～4時S100β蛋白水平降低(P均<0.05)；與C組比較，R組在T3和T4時 NGB水平升高(P均<0.05)，各時點血清NSE、S100β蛋白水平差異無統計學意義(P均>0.05)，詳見表1。

表1 兩組不同時點血清NSE、S100β、NGB水平 比較

注：與同組T0比較，aP<0. 05；與C組同時間比較，bP<0.05。

2.3 兩組術后并發癥及mRS評分比較 R組術后偏癱2例、動眼神經損傷1例，mRS評分0、1、2、3、4、5分者分別為18、9、1、1、1、0例;C組術后再出血1例、偏癱1例、腦積水2例，術后3個月mRS評分0、1、2、3、4、5分者分別為14、10、2、2、2、0例，兩組患者術后并發癥發生率以及術后3個月時mRS評分比較差異無統計學意義(P均>0．05)。

3 討論

RIPC是目前臨床研究中減輕缺血再灌注損傷的常用方法之一，其神經保護作用機制尚不明確。有研究[7,8]認為，RIPC通過神經、體液以及免疫通路引起神經細胞自噬增加、NGB上調、水通道蛋白4下調，從而促使線粒體ATP敏感性鉀通道開放，減少細胞凋亡。目前研究RIPC神經保護作用的臨床試驗較少，且多集中于心臟手術、腦卒中、腦膜瘤等，結果亦多有爭議，至于RIPC能否減輕開顱動脈瘤夾閉術患者的圍術期腦損傷，發揮神經保護作用，國內未見相關臨床研究報道。本試驗創新性地將RIPC應用于開顱動脈瘤夾閉術患者，探究其對圍術期腦損傷標記物的影響，以探討其神經功能保護作用，為臨床應用提供參考。

血清NSE和S100β蛋白是反映腦損傷的敏感指標，正常情況下NSE特異性地分布于神經元細胞和神經內分泌細胞的胞質中，血液及腦脊液中含量甚微，約10 ng/mL[9]，而在夾閉動脈瘤過程中，因腦組織損傷、缺血、水腫等使神經元細胞受到破壞，NSE可通過不完整的細胞膜釋放到腦脊液中，隨后又通過血腦屏障進入血液，隨血液循環進入人體外周血管內。S100β蛋白是一種酸性鈣調節蛋白，主要分布在神經膠質細胞和雪旺細胞內，正常人血清含量低于0.05 ng/mL，低水平時具有保護和營養神經作用，高水平時卻有神經毒性，促使神經元細胞凋亡[10]。由于S100β蛋白半衰期較短，它能較好地反映患者開顱動脈瘤夾閉術后的腦損傷程度和血管痙攣的發生[11]。

已有研究[12]證實，血清NSE、S100β水平與動脈瘤患者Hunt-Hess分級呈正相關，對患者預后有預測價值。本研究中為保證受試者血清標志物的基線水平一致，只納入Hunt-Hess分級為0～Ⅰ級的患者，結果顯示，RIPC對患者圍術期血清NSE以及S100β蛋白水平無影響，而且其各時點水平逐漸降低，與Shim等[13]研究中顯示患者在開顱動脈瘤夾閉術后6 h的S100β蛋白水平升高的結果不一致，這可能與入選患者的病情較輕以及顯微神經外科技術廣泛應用有關；另外，本研究結果可能說明RIPC對于分級較好的動脈瘤患者血清NSE、S100β水平無影響，至于對分級差的患者，RIPC誘導機體產生缺血耐受機制能否有效改善手術帶來的更嚴重的缺血再灌注損傷，還有待研究者進一步探索。

NGB是人體內除血紅蛋白、肌紅蛋白外的第三類攜氧球蛋白，高表達于脊椎動物的神經系統中[5]，正常人血清NGB含量極低，當機體出現缺血缺氧性損傷或急性顱腦創傷時，NGB表達上調，可能通過清除活性氧或氮等物質，抑制神經元凋亡，促進星形膠質細胞增殖及愈合等途徑發揮神經保護作用。已有研究[14]證實，急性缺氧時NGB表達上調，在腦的適應性保護中起重要作用，使神經元在缺氧狀態下更易存活，因此血清NGB水平高低可以間接反映腦組織的抗缺血缺氧能力。本研究結果顯示，RIPC能顯著增加患者術后6 h和24 h的血清NGB水平，與Fan等[15]的研究結果相一致，說明RIPC產生神經保護作用可能部分由NGB介導。

多數研究認為,RIPC存在兩個腦保護窗口，具體時間尚不明確。Loukogeorgakis等[16]研究RIPC對內皮細胞缺血再灌注損傷的保護作用時發現，早期保護窗口是在預處理后立即激活，持續4 h。Ren等[6]的相關研究也符合上述觀點，晚期保護窗口可能是從12～24 h開始，持續48～72 h。本研究中，RIPC未能在早期保護窗口發揮作用，這可能是因為受到麻醉藥物的影響,第一保護時間窗的效應被掩蓋,也可能與預處理部位、持續時間及次數等因素有關。

綜上所述，RIPC對開顱動脈瘤夾閉術患者血清NSE、S100β蛋白水平無影響，但能增加血清NGB水平，其臨床應用價值有待大樣本、多中心、前瞻性研究深入探討。本研究也存在一些局限性，由于樣本量較小，研究者未對動脈瘤發病部位進行亞組分析，前交通動脈缺血后因不能代償會造成局部腦組織發生嚴重的缺血缺氧性損傷，而后交通動脈因有對側分支代償，局部損傷可能減輕，RIPC神經保護作用是否與動脈瘤發病部位有關，還有待大樣本量研究證實。另外，mRS是常用的評估神經功能預后的量表，本研究結果兩組RIPC 3個月時mRS評分差異無統計學意義，說明RIPC對遠期的神經功能無明顯保護作用，在后續研究中，可以改變RIPC的處理方法，并延長隨訪時間，增加對患者術后認知功能評價，進一步客觀地探討RIPC是否具有遠期神經功能保護作用。