深低溫停循環技術在肺動脈血栓內膜剝脫手術中的應用

劉曉鵬 甄雅南▲ 孫 光 張亞軍 方穎慧 劉 鵬

1.中日友好醫院心臟血管外科，北京 100029；2.中日友好醫院手術麻醉科，北京 100029

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓（chronic thromboembolic pulmonary hypertension，CTEPH）是由肺動脈慢性血栓纖維性轉化引起的一種肺動脈高壓，可導致肺動脈慢性阻塞并伴有微血管重構[1-3]。已有的研究顯示急性肺栓塞患者中有0.4%～6.2%會發展成為CTEPH，國內研究結果顯示這一比率可能更高，甚至達到10%以上，可能與國人依從性差，抗凝不規范等原因有關[3-5]。

慢性血栓的成分以纖維結締組織為主，且同時伴有血管內皮增生，單純的抗凝治療對于CTEPH效果往往較差，肺動脈血栓內膜剝脫（pulmonary endarterectomy，PEA）手術是目前CTEPH的首選治療方案[6]。不同于傳統的心臟大血管手術，PEA術中整個內膜剝脫過程均需在停循環下完成，停循環時間通常在40 min甚至更久。這對臟器保護，尤其是腦保護提出了更加嚴苛的要求。現有文獻報道PEA手術圍術期死亡及重大并發癥發生率在3%～6%，其中腦損傷占很大比重[7]。深低溫停循環（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）技術是目前公認的最有效的臟器保護措施，低溫可以減低組織代謝及氧耗，延長組織對缺血及缺氧的耐受時間。

PEA術后臟器損傷嚴重影響患者近遠期預后，其中危害最大的就是腦損傷。現有研究顯示PEA術后嚴重腦損傷發生率為3%～12%，嚴重影響患者生存質量[8-9]。除了腦損傷，PEA術后常見的臟器損傷還有腎功能損傷[10]。術中如何保護臟器安全成為PEA手術成功的關鍵。現有的臟器保護措施主要包括：深低溫及控制性（緩慢、均衡）降/復溫，停循環時間控制，實時腦氧飽和度（rSO2）監測。中日友好醫院CTEPH團隊在學習國際上先進的臟器保護技術的基礎上，根據自身經驗制訂了完善的PEA手術臟器保護策略，并將其應用于臨床。本研究回顧性分析我院60例PEA手術患者資料，重點分析術中臟器保護尤其是腦保護的效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析中日友好醫院2018年12月至2020年12月60例PEA手術患者的資料，入選患者術前診斷均為CTEPH，其中21例合并下肢深靜脈血栓，11例明確診斷易栓癥。其中男38例，女22例，平均年齡（49.5±13.7）歲。全部PEA手術術中均采用DHCA技術。術前患者常規行顱腦核磁，全腦血管造影或頭頸CT造影檢查，排除神經系統基礎疾病。術前全部患者完成簡易精神狀態量表（MMSE）及蒙特利爾認知評估量表（MoCA）評估，排除精神及認知異常。術前全部患者行腹部超聲或CT檢查，肝、腎功能檢驗，均未發現肝、腎功功能異常。

1.2 手術方案

手術采用正中開胸，于深低溫體外循環下進行，當核心溫降至20℃后開始停循環，于肺動脈內膜與中層之間將陳舊血栓及增生內膜剝除。術中實時監測rSO2、BIS、動靜脈血氧飽和度及血氣等指標。

1.3 臟器保護策略

1.3.1 緩慢均勻降-復溫 降溫主要通過體外循環機（ROTAFLOW HL-20，MAQUET）對血液進行降溫，同時配合冰帽及冰毯進行體表降溫。降溫的目標是核心溫（膀胱溫）降至20℃，此時測量的鼓膜溫會更低，多在17～18℃。降溫的原則為緩慢均勻降溫，動脈端輸入血溫與身體核心溫之間相差不超過10℃，降溫速率一般保持每5～10分鐘降低1℃。即便小體重（體重＜50 kg）患者，整個降溫過程也不應＜1 h。復溫過程的原則基本與降溫過程相同，復溫過程往往需要的時間比降溫更久，多在90～100 min。

1.3.2 停循環方案 停循環開始前需追加異丙酚并確認腦電雙頻指數（BIS）數值降至0。原則上單次停循環時間嚴格控制20 min以內，兩次停循環期間需恢復循環10～20 min，且需rSO2完全恢復至停循環前水平方可進行再次停循環。此外，停循環過程中使用腦氧飽和度儀（BMU-40，MAQUET）實時監測rSO2，如rSO2下降率達到40%或其絕對值＜40%超過2 min，需立刻恢復循環，待rSO2恢復至基線水平后再次停循環。每次停循環前需純氧通氣2～3 min以增加腦氧儲備。恢復循環時流量從半流量開始，幾分鐘內逐漸增加至全流量。氧濃度也從低濃度開始，由20%逐漸升至純氧。

1.4 臟器損傷

腦損傷表現為：①缺氧性腦病：多表現為情緒障礙或認知障礙等；②功能性神經損傷：多表現為語言或肢體功能障礙。腎功能損傷定義為肌酐超出基礎參考值1.5倍以上[10]。

1.5 統計學處理

2 結果

2.1 PEA手術結果

所有患者均成功完成手術，術中停循環總時間為（58.7±17.6）min。術后患者平均肺動脈壓（mPAP）及肺血管阻力（PVR）均顯著下降，見表1。術后3例出現殘余肺動脈高壓，1例接受肺動脈球囊擴張治療，2例口服靶向藥物治療。2例患者圍術期因嚴重感染死亡，分別為縱隔感染及肺部感染。58例患者存活并隨訪至今，其中55例（94.8%）心功能Ⅰ～Ⅱ級（NYHA分級）。

2.2 臟器損傷事件

圍術期14例患者出現腦損傷事件，其中9例患者僅表現為一過性情緒障礙，且均于術后1周內恢復。5例患者出現功能性神經損傷，其中2例表現為言語不清，1例表現為肢體活動障礙，1例表現為行走不穩，1例術后1周出現腦出血（既往有顱內血管畸形病史）。5例患者腦損傷均為可逆性，其中4例出院前完全康復，1例術后3個月康復。存活的58例患者術前與出院前MMSE及MoCA評分差異均無統計學意義，見表1。術后17例（28.3%）患者出現腎功能損傷，其中3例出現急性腎功能衰竭并接受透析治療。治療后17例患者腎功能均于出院前恢復正常。

表1 術前及術后患者資料（±s）

表1 術前及術后患者資料（±s）

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2.3 臟器損傷危險因素分析

術中3例患者因rSO2下降率達到40%提前恢復循環，5例患者因rSO2＜40%持續2 min提前恢復循環。單因素分析顯示rSO2＜40%持續時間（P=0.019）及rSO2最大下降率（P=0.037）與腦損傷顯著相關。而總停循環時間、術前PVR、mPAP等與腦損傷無顯著相關。多因素分析顯示僅rSO2＜40%持續時間與腦損傷顯著相關；此外，多因素分析顯示停循環總時間與腎功能損傷及圍術期感染顯著相關，見表2。

表2 臟器損傷多因素分析結果

3 討論

PEA手術目前仍是CTEPH最佳的治療方案。手術成功后患者5年生存率達到70%～80%以上[6，11-12]。DHCA技 術 是PEA手 術 成 功 的 關 鍵。PEA手術停循環時間通常在40 min以上，這就對臟器及腦保護提出了更加苛刻的要求。深低溫（核心溫20℃）目前仍是停循環期間最重要的臟器保護措施，其原理是低溫狀況下組織代謝及氧耗明顯減低[13-14]。心臟和腦是機體耗氧量最大的兩個臟器，同時也是對缺氧最敏感的臟器。停循環期間心肌細胞可以通過主動脈根部灌注心肌保護液進行保護，而腦細胞只能依靠停循環前的氧儲備，因此腦組織是停循環期間最容易出現損傷的臟器[15]。與很多中心一樣，本中心也曾嘗試過選擇性腦灌注，但CTEPH患者存在大量的體肺循環側枝，選擇性腦灌注會導致術野返血，對手術操作產生明顯影響甚至導致手術無法進行。

國外研究顯示PEA圍術期嚴重腦損傷發生率為3%～12%[9]，早期國內中心報道[16-17]的結果顯示腦損傷發生率明顯高于國外。本中心使用了實時腦氧監測技術，60例患者中14例出現腦損傷表現，其中9例僅表現為輕度的情緒障礙且很快恢復。5例（8.3%）出現明確的功能性神經損傷，已基本接近國際先進水平。值得注意的是5例患者的神經損傷癥狀均為可逆性，全部于術后3個月內完全恢復，未對患者的遠期生活治療質量產生影響。

目前國際上大的PEA中心普遍采用間斷停循環策略，單次停循環時間控制在20 min以內[6，18]。但臨床實踐結果提示20 min并不是絕對安全的，停循環后部分患者可能出現rSO2急速下降，10～15 min即可降至40%以下。已有研究結果顯示rSO2下降過快或過低與腦損傷密切相關[19-20]。因此，實時rSO2監測對于停循環期間患者安全尤為重要。

與國外研究結果相似，本研究提示rSO2最大下降率及rSO2＜40%持續時間與腦損傷密切相關。術中有3例因rSO2下降率達到40%，5例因rSO2＜40%持續時間達2 min提前恢復循環，且全部發生于首次停循環過程中。8例患者恢復循環待rSO2回升至基礎水平后，第二次停循環均可堅持滿20 min。這一現象可能與腦組織的缺血預適應機制有關[21]。本研究提示總停循環時間與腦損傷無明顯相關。因此，對于單次停循環無法完成的復雜病變，多次間斷停循環更加安全，不建議延長單次停循環時間。不過隨著停循環總時間的延長，患者術后感染及腎損傷的發生率會隨之升高。

中日友好醫院CTEPH團隊結合國外先進技術及自身經驗制訂了完善的停循環策略：單次停循環不超過20 min；rSO2下降率達40%或rSO2＜40%超過2 min即恢復循環；恢復循環期間需rSO2恢復至基線水平。本研究結果初步驗證了停循環策略的安全性及有效性。不過本研究屬于回顧性分析且樣本量仍偏少，在今后的工作中將開展大規模的前瞻性研究對其安全性及有效性進行進一步驗證。

深低溫停循環過程中的臟器保護，尤其是腦保護是PEA手術成功實施的關鍵。實時rSO2監測并根據其數值及時調整停循環時間是預防腦損傷的關鍵環節。嚴密的臟器保護措施下使用DHCA技術是安全的。