体外膜肺氧合辅助不停跳冠状动脉旁路移植术对炎性因子的影响

魏 锦 李 彤 赵成秀 段大为 张 强 侯跃龙 陆海滨

△通讯作者 E-mail:litong@126.com

体外膜肺氧合（ECMO）已广泛应用于危重患者心肺辅助手术中，并取得了较好的临床效果。但在辅助不停跳冠状动脉旁路移植术（CABG）中报道不多。本研究旨在观察ECMO辅助不停跳CABG对炎性介质的影响，并与体外循环停跳下冠状动脉旁路移植术（CCABG）及非体外循环冠状动脉旁路移植术（OPCABG）进行比较，对ECMO辅助不停跳手术疗效进行评价及考察其对患者预后的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2005年11月—2010年12月于本院就诊并接受外科手术治疗的冠心病患者45例，依手术方法不同分为3组。常规体外循环辅助下CABG手术组（A组）15例，男11例，女4例，平均年龄（62.3±4.8）岁，体质量（70.1±7.4）kg；ECMO辅助下不停跳CABG手术组（B组）15例，男9例，女6例，平均年龄（73±4.4）岁，体质量（70.3±6.7）kg；OPCABG组（C组）15例，男8例，女7例，平均年龄（63.1±5.9）岁，体质量（69.2±5.6）kg。纳入标准：患者均为55岁以上心绞痛频繁发作且内科治疗不能缓解的冠心病患者，冠脉造影示左主干狭窄病变大于70%。排除标准：（1）近3个月内有新发心肌梗死患者。（2）近3月曾有严重感染患者。（3）6个月内曾接受手术治疗患者。（4）未经治疗的自身免疫系统疾病患者。各组患者性别（χ2=1.324）、体质量（F=0.012）差异无统计学意义（P>0.05）。但年龄差异有统计学意义（F=12.314，P<0.05），其中C组术后死亡1例，统计资料缺失，排除出组。

1.2 方法 3组均于气管插管静吸复合麻醉下手术，采取胸骨正中切口，获取乳内动脉、桡动脉和大隐静脉备用，一般做左乳内动脉（LIMA）与前降支（LAD）吻合，桡动脉、大隐静脉与其他冠状动脉分支吻合。术毕，鱼精蛋白中和肝素，置心包腔和纵隔引流管引流，严密止血，逐层关胸并送入重症监护病房（ICU）监护治疗。A组：均在浅低温下手术，采用Stockert C人工心肺机，Dideco膜肺，预充液用乳酸钠林格注射液和血定安，预充总量1 500~2 000 mL；给予肝素3 mg/kg，常规建立体外循环，术中维持全血活化凝血时间（ACT）>480 s，转流中灌注流量为1.8~2.4 L/（min·m2），维持平均动脉压40~70 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。患者采用主动脉顺行灌注联合冠状静脉窦逆行灌注停跳液。B组：采用Medtronic离心泵及EC⁃MO肝素涂层管路，给予肝素1 mg/kg，维持ACT>300 s，经股动、静脉建立ECMO，术中使用Medtronic固定器固定术野，灌注流量为1.8~2.4 L（/min·m2），维持平均动脉压60~80 mm Hg。C组：静脉应用肝素1 mg/kg，维持ACT>300 s，切开心包并悬吊，调整牵引线和填垫纱布，并根据术野变换体位充分暴露冠状动脉各支，术中应用血管活性药物等维持血流动力学稳定，备好体外循环，必要时转为体外循环下手术。

1.3 观察指标 各 组患者均在麻醉诱导前（T1）、转流或开胸后10 min（T2）、停机后/术后即刻（T3）、术后4 h（T4）、术后24 h（T5）分别采集2 mL血液，监测3组患者肿瘤坏死因子（TNF）-α、白介素（IL）-6和IL-8炎性因子变化规律。检验样本放入促凝处理后静置，3 000 r/min离心10 min，收集上层血清后分装，置于低温冰箱，-20℃保存备用。采用美国Bio⁃source公司提供试剂盒，经ELISA法检测TNF-α、IL-6和IL-8的变化水平。

1.4 统计学方法 采 用SPSS 17.0统计软件进行统计学处理。计数资料采用卡方分析，计量资料用±s表示，采用重复测量资料的方差分析，多样本间均数比较采用单因素方差分析，两两比较用SNK-q法，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

3组患者术后TNF-α、IL-6和IL-8的时间效应、不同手术方式及两因素交互效应差异均有统计学意义（P<0.01）。各组的3个指标水平于T1~T4时呈增加趋势，T4时达到高峰。B、C组T3时TNF-α、IL-6及IL-8浓度均低于A组，差异有统计学意义（P<0.05），但B、C两组各时间点不同炎性因子差异无统计学意义（P>0.05）。3组其他时点各炎性因子差异均无统计学意义（P>0.05），见表1~3。

Table 1 Comparison of TNF-α between two groups表1 各组TNF-α的变化比较 （ng/L ±s）

Table 1 Comparison of TNF-α between two groups表1 各组TNF-α的变化比较 （ng/L ±s）

F组间 =5.384**，F时间 =27.984**，F交互 =87.433**；*P<0.05，**P<0.01

组别A组B组C组q A∶B A∶C B∶C n 15 15 14 T1 14.5±2.3 14.9±2.6 14.7±2.3 1.374 1.110 1.146 T2 17.3±2.3 17.1±1.6 16.9±3.8 1.210 1.384 1.252 T3 26.2±3.3 19.6±4.2 19.3±4.6 4.628*3.927*1.322 T4 44.3±12.9 44.6±12.8 46.8±15.2 2.781 2.315 2.133 T5 20.0±2.8 19.1±2.9 21.0±3.4 1.737 1.659 0.865

Table 2 Comparison of IL-6 between two groups表2 各组IL-6的变化比较 （ng/L±s）

Table 2 Comparison of IL-6 between two groups表2 各组IL-6的变化比较 （ng/L±s）

F组间=7.978**，F时间=32.584**，F交互=112.137**；*P<0.05，**P<0.01

组别A组B组C组q A∶B A∶C B∶C n 15 15 14 T1 6.1±1.8 6.4±2.1 6.2±1.8 2.532 1.831 1.664 T2 17.1±3.7 16.4±3.9 15.8±4.2 1.353 1.669 1.573 T3 40.2±7.7 35.3±5.2 30.8±6.9 5.671**3.996*1.764 T4 49.5±11.4 49.3±10.7 50.3±10.1 2.596 2.315 1.755 T5 21.9±5.9 23.1±4.2 23.5±6.3 2.530 1.659 1.222

Table 3 Comparison of IL-8 between two groups表3 各组IL-8的变化比较 （ng/L，±s）

Table 3 Comparison of IL-8 between two groups表3 各组IL-8的变化比较 （ng/L，±s）

F组间=5.796**，F时间=43.881**，F交互=94.785**；*P<0.05，**P<0.01

组别A组B组C组q A∶B A∶C B∶C n 15 15 14 T1 6.4±2.1 6.8±1.3 6.3±1.6 2.281 1.774 2.356 T2 25.7±11.0 24.3±10.2 23.6±19 1.684 1.887 1.475 T5 42.3±18.0 42.3±14.1 41.3±11.2 2.196 3.172 1.205 T3 90.2±17.9 70.4±13.8 68.9±28.4 8.702**5.113*3.127 T4 110.6±32.9 111.0±26.3 113.0±30.3 2.897 2.056 2.896

3 讨论

冠心病外科治疗主要包括OPCABG和CCABG。CCABG可提供相对稳定的术野。有研究认为，CCABG更适合老年及危重患者，并且长期生存率和生存质量要优于OPCABG，但是常规体外循环使用的管道和氧合器是非生物相容性材料，容易引起明显的全身炎性反性及血液损伤，增加并发症的发生率及死亡率[1]。OPCABG可以使心肺避免缺血性损伤及低温的影响，具有降低手术风险和减少术后并发症等优点。但近来研究显示，OPCABG组患者的再次住院及心血管终端事件死亡率要高于CCABG患者，再血管化的完全程度及冠脉桥的远期通畅率较低[2-3]。另外，对于危重患者OPCABG中搬动心脏，切开靶血管时对心律和血液动力学影响很大，术中及术后出现心功能恶化的患者比例升高，增加了死亡率[4]。

鉴于上述原因，越来越多的学者将辅助装置用于高危冠心病患者手术以减少手术风险。李彤等[5]将ECMO辅助用于OPCABG，亦称Mini Bypass[6-7]，其管路使用肝素涂层材料，减少炎症反应、保护血小板及凝血因子，为CABG患者提供了相对稳定血流动力学减轻对机体的损害。该术式开辟了一条新的手术途径，扩大了危重患者手术适应证取得较好疗效。本研究笔者将ECMO管路改装成ECMO及CPB相互转换管路，增加回收器，术中预充完之后将回收器用于回收血液，术后用血液回收机清洗避免了非涂层管路对血液的影响作用。本研究结果显示，3组炎性反应结果均较术前增高，直到术后24 h仍在较高水平，考虑主要与手术创伤有关，ECMO组术后炎性介质与CPB组相比有所减低，减轻了术后早期肺功能的损伤。本研究中ECMO辅助不停跳CABG术后炎性反应变化虽然较术前无明显的优势，但2组年龄差异有统计学意义，ECMO辅助不停跳CABG组的患者多为高龄危重患者，但该术式并未增加不良反应的发生率，因此该术式可能为这些患者手术开辟了一条新的救治途径，并且该术式提供了持续的有氧灌注，手术时血液动力学较稳定，保证了危重患者的组织灌注及手术安全。

综上所述，高龄危重患者可在ECMO辅助心脏跳动下安全地进行CABG。ECMO辅助心脏不停跳对于严重左心功能衰竭的患者可以达到完全彻底的再血管化，并能取得良好的近期疗效。ECMO技术在不停跳CABG中的运用，既可减轻CPB引起的炎性反应，又可弥补OPCABG中搬动心脏，切开靶血管时对心律和血液动力学影响及无法完全再血管化的缺点，具有较好的应用前景。

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