选择性脑灌注在主动脉弓手术中的应用

王中

选择性脑灌注在主动脉弓手术中的应用

王中

主动脉弓手术;体外循环;选择性脑灌注

主动脉弓病变病情危重，常呈急性发病，病情进展快，具有病变部位多样化，术前诊断及具体分型难以确定等特点，手术过程复杂、难度大、时间长、多需要体外循环(extracorporeal circulation，ECC)支持进行手术治疗，ECC过程亦需要多种灌注方法结合运用，各主要器官，尤其是脑的保护，有很大难度。2002年10月至2010年2月我院共行主动脉弓手术38例，采用选择性脑灌注方法(selective antegrade cerebral perfusion，SACP)进行脑保护，取得较好临床效果，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2002年10月至2010年2月在我院行主动脉弓手术患者38例，其中男22例，女16例;年龄55～82岁，平均年龄(61±15)岁;体重45.5～110.0 kg，平均体重(72±15)kg;身高153～189 cm，平均身高(169±10)cm;病程6 d～4个月，平均病程(19±6)d。所有病例均经心脏超声和胸部CT检查明确诊断，所有病例均行MRI血管重建明确诊断和病变性质及范围。左心室射血分数(LVEF)29% ～80%，LVEF≤40%者7例，左心室收缩末期直径≥55 mm者19例。

1.2 麻醉、手术及ECC方法 患者均采用标准的全身麻醉方式，以芬太尼、哌库溴胺诱导，异丙酚、芬太尼、哌库溴胺维持麻醉，必要时吸入异氟醚辅助。所有患者均在ECC下行主动脉弓部手术，使用Stockert S-C型人工心肺机、Sechrist空氧混合器、Dideco 703型膜式氧合器和 Data Master在线血球压积(Hct)及混合静脉血氧饱和度(SvO2)监测仪，常规使用超滤。采用股动脉进行动脉插管，上下腔静脉或心房二级插管，进行静脉插管建立体外循环通路，采用右腋动脉插管，动脉灌注管用“Y”型接头分出两根，一根与股动脉插管连接，另一根连接腋动脉插管以备进行SACP。术中采用中度血液稀释方法(Hct 21% ～24%)，预充液总量30 ml/kg，预充液种类为乳酸林格液、佳乐施。ECC开始后即降温，经右上肺静脉插入左心引流管，降温至鼻咽温34℃时，阻断升主动脉，主动脉根部顺行灌注4∶1冷血心肌保护液，存在主动脉瓣关闭不全时则切开主动脉根部行冠状动脉窦直接灌注，首次灌注总量20 ml/kg，以后每30分钟灌注半量，心脏表面放置冰屑，维持心肌温度低于10℃。

在继续降温期间施行主动脉根部手术，如Bentall手术、主动脉瓣置换术(AVR)、冠状动脉旁路移植术(CABG)等或处理近端夹层，并将人造血管与之吻合。降温至鼻咽温25℃，肛温30℃时阻断降主动脉，维持股动脉灌注，进行全弓或半弓置换手术，此时通过腋动脉插管实施SACP，此期间保持中心温度在中度低温(25～28℃)，脑灌注血液温度为10～12℃，流量为5～10 ml·kg-1·min-1)，给患者加置冰帽以保持头部低温。持续监测泵压、足背动脉压力和挠动脉压力。恢复循环后当SvO2达80%以上时开始匀速复温，复温期间维持SvO2＞70%，同时应用超滤器进行超滤，停机前Hct提升至27%。手术种类包括升主动脉和半弓置换28例，其中同期行降主动脉腔内支架植入术8例，弓部内膜破口修补5例，降主动脉近端内膜破口修补3例;升主动脉和全弓置换10例，其中同期行传统象鼻手术及改良支架象鼻手术5例。同期手术包括:Bentall手术14例，CABG手术6例，AVR手术4例，二尖瓣成形术2例，三尖瓣成形术2例。

2 结果

ECC时间156～453 min，平均(203±73)min;主动脉阻断时间93～332 min，平均(188±52)min;SACP时间 53～129 min，平均(90±44)min;SACP期间最低鼻咽温17.4～20.5℃，平均(18.2±2.3)℃;转中尿量600～4 000 min，平均(3 500±300)ml;超滤900～5 000 ml，平均(2 784±1 247)ml;术后呼吸机辅助时间13～152 h，平均(27±34)h;术后24 h胸腔引流量150 ～1 650 ml，平均(488 ±322)ml。

全组患者术后清醒时间为7～26 h，平均(9±3)h。无手术及近期死亡，无脑部并发症出现。所有患者出院前复查MRI血管重建，无假性动脉瘤形成，无人工血管扭曲。

3 讨论

主动脉弓部手术是心脏外科医师所面临的最困难的手术之一，手术过程需要在ECC下进行，ECC期间的器官保护对改善患者术后转归甚为关键。早期多使用深低温停循环技术(DHCA)来进行脑保护，该技术可以给外科医师创造一个清晰无血的术野，使手术能顺利进行，深低温增加脑组织对长时间缺血的耐受性，通过降低代谢率，可安全维持45～60 min的循环停止期限［1］，DHCA技术被认为是修补主动脉弓的标准体外循环方法。DHCA的方法很易实施，但是降温和复温需要延长体外循环的时间，长时间低温及体外循环增加凝血机制异常的发生机会，且当DHCA技术在临床得到广泛应用以后，术后神经系统并发症仍时有发生，此种损伤可能会很严重，全身循环停止25 min可造成一过性脑功能缺陷，持续时间可持续到术后6周，超过40 min的停循环停止增加中风的发生率，而脑缺血时间超过60 min则可造成不可逆的器官损伤和死亡［2］。

为减少脑缺血的不良后果，有学者提出应用脑逆行灌注(RCP)的方法［1］，其理论依据为全身循环停止期间实施脑逆行灌注，可为缺血的脑组织提供营养物质，其方法为将常规体外循环管道进行改变，将动脉管路内含氧丰富的动脉血向上腔静脉内灌注，逆行灌注流量维持在300～500 ml/min，可有效清除主动脉中的栓子和微粒物质，减轻缺血性损伤，并可以维持脑的低温状态，延长停循环时间使临床医生可进行广泛的手术操作，并取得较好的临床预后［3］。

但20世纪90年代后期所进行的一些实验研究对脑逆灌效果提出质疑。Ye等［4］进行的研究发现，脑逆灌仅能为脑组织提供有限的灌注量，在猪体进行的动物实验发现，脑逆灌时使用印度蓝直接注射入上腔静脉内以追踪脑逆灌的血流类型，定量评定显示大量的印度蓝都积聚在矢状窦、下腔静脉和其他静脉系统内。Bonser等［5］进行的临床实验中，将随机接受脑逆灌的患者与单纯接受DHCA的患者进行了对比，在整个操作期间采取动脉血和颈静脉球血进行葡萄糖和氧浓度测定，结果显示脑逆灌并不影响停循环后氧摄取、葡萄糖摄取和颈静脉球氧分压，他们的结论是和单纯深低温停循环相比，脑逆行灌注无直接的代谢益处。

近年来对SACP进行的试验研究和临床研究都取得了令人鼓舞的结果，已有越来越多的证据表明SACP与DHCA、RCP相比能提供更好的脑保护。SACP在上半身停循环期间通过在大血管内的插管为脑提供顺行血流灌注。选择性脑灌注需要灌注医师的精密操作，灌注期间应密切注意灌注压力和灌注流量，最佳流量至少是正常生理性脑血流量的50%，颈总动脉压至少维持在 30 mm Hg［6，7］。

很多基础与临床研究都证实SACP能更好地满足脑氧需求，避免了深低温所带来的体外循环并发症。接受SACP的患者脑细胞间隙高能磷酸盐浓度较高［5，8］。Ye 等［4］在猪体的动物实验证实SACP血流方式和毛细血管床血流通过率均明显优于RCP，通过改善脑毛细血管营养物质的供给，患者也很少出现神经系统损伤［1］。

SACP的缺陷是潜在的栓塞风险，弓血管的操作可使动脉管壁上未察觉到的斑块脱落［9］，因而术前应注意对靶血管进行细致的检查，对高风险的患者，改变插管部位，如进行腋动脉插管或肱动脉插管可减少栓塞的发生［10］。

主动脉弓手术使用SACP可改善患者预后，然而应该进行更多的临床研究以进一步降低手术风险，提高更好的长期效果，减少术后神经缺陷的发生率，避免深低温的不良作用，延长停循环的安全时限，使SACP成为心脏外科有价值的工具。

1 Griepp R.Cerebral protection during aortic arch surgery.J Thorac Cardiovasc Surg，2001，121:425-427.

2 Hagl C，Ergin A，Gallal J，et al.Neurologic outcome after ascending aortaaortic arch operation:effect of brain protection technique in high-risk patients.J Thorac Cardiovasc Surg，2001，121:1107-1121.

3 Okita Y，Minatoya K，Tagusari O，et al.Prospective comparative study of brain protection in total arch replacement:deep hypothermic circulatory arrest with retrograde cerebral perfusion or selective antegrade cerebral perfusion.Ann Thorac Surg，2001，72:72-79.

4 Ye J，Yang L，Del Bigio M，et al.Retrograde cerebral perfusion provides limited distribution of blood to the brain:a study in pigs.J Thorac Cardiovasc Surg，1997，114:660-665.

5 Bonser RS，Wong CH，Harrington D，et al.Failure of retrograde cerebral perfusion to attenuate metabolic changes associated with hypothermic circulatory arrest.J Thorac Cardiovasc Surg，2002，123:943-950.

6 Ehrlich MP，Hagl C，Mc Cullough JN，et al.Retrograde cerebral perfusion provides negligible flow through brain capillaries in the pig.J Thorac Cardiovasc Surg，2002，122:331-338.

7 Haverich A，Hagl C.Organ protection during hypothermic circulatory arrest.J Thorac Cardiovasc Surg，2003，125:460-462.

8 Crittendent M，Roberts C，Rosa L，et al.Brain protection during circulatory arrest.Ann Thorac Surg，1991，51:942-947.

9 Ueda T，Schimizu，Ito T，et al.Cerebral complications associated with selective perfusion of the arch vessels.Ann Thorac Surg，2000，70:1472-77.

10 Tasdemir O，Saritas A，Kucuk S，et al.Aortic arch repair with right brachial artery perfusion.Ann Thorac Surg，2002，73:1837-1842.

R 654.2

A

1002-7386(2011)09-1376-02

10．3969/j．issn．1002-7386．2011．09．053

300457 天津市，泰达国际心血管病医院

2011-01-10)

·临床研究·