单侧脑顺行灌注保护在主动脉全弓置换术中的应用

王维俊，冯 缘，康丹凤，葛云霞，徐根兴，薛 松

·临床研究·

单侧脑顺行灌注保护在主动脉全弓置换术中的应用

王维俊，冯 缘，康丹凤，葛云霞，徐根兴，薛 松

目的观察在主动脉全弓置换术中应用单侧脑顺行灌注保护的效果。方法收集2010年1月至2012年3月连续53例主动脉全弓置换术患者资料，按术中脑保护方法分为单纯深低温停循环组（DHCA）和经右锁骨下动脉插管于停循环中行单侧脑顺行灌注组（UACP），比较两组患者体外循环时间、停循环时间、停循环温度、变温时间、术后气管插管时间、监护室滞留时间、住院时间、死亡及神经系统并发症的发生率。结果较DHCA组比，UACP组停循环时间较长（P＝0.007），停循环时鼻咽温度、直肠温度均较高（P＝0.000），体外循环时间（P＝0.011）、降温时间（P＝0.000）、升温时间（P＝0.000）则缩短，术后气管插管时间（P＝0.011）、监护室滞留时间（P＝0.015）明显缩短，住院时间无差异（P＝0.146）。术后DHCA组死亡2例，UACP组无死亡，死亡率无差异（P＝0.495）。术后DHCA组偏瘫1例，UACP组截瘫1例，比较无差异（P＝0.705）。结论主动脉全弓置换术中，经右锁骨下动脉插管于停循环中行UACP保护简便、安全、有效，能缩短体外循环时间、减少体外循环本身和过度低温损伤，在需要停循环时间较长的手术中，其优势可能更为明显。

主动脉全弓置换术；单侧脑顺行灌注；深低温停循环

主动脉弓部手术复杂困难，停循环使大脑面作者单位：200127上海，上海交通大学医学院附属仁济医院心血管外科临缺血缺氧损伤风险，术中有效地进行脑保护是手术成功的关键之一。目前，临床上常用的脑保护方法主要有单纯深低温停循环（deep hypothermia cir-culatory arrest，DHCA）、脑顺行灌注（antegrade cerebral perfusion，ACP）和经上腔静脉逆行脑灌注方法。单纯DHCA中，大脑处于无灌注状态，且过深低温对血管内皮细胞损伤将影响术后主要脏器功能［1］。逆行脑灌注对大脑的灌注流量极微［2］，保护作用有限。通过大脑两侧或一侧的供应血管进行顺行灌注符合生理，避免了术中大脑缺血风险，术中采用中等低温，减轻了低温的不良作用，这一方法已被目前大多单位所采用。对于通过一侧颈动脉进行脑灌注的保护效果仍存争议。本文收集了作者单位自2010年1月至2012年5月连续53例主动脉全弓置换、术中分别采用DHCA和经右锁骨下动脉插管于停循环期间行单侧脑顺行灌注（Unilateral antegrade cerebral perfusion，UACP）两种脑保护方法患者的资料，并予以比较。

1 资料与方法

1.1 一般资料 患者共53例，男41例，女12例；年龄35.0～80.0（50.2±11.0）岁；体重48～108（74.3± 15.8）kg，体表面积1.44～2.33（1.85±0.22）m2。急诊手术21例，择期手术32例。手术方法：全组53例均行全弓置换术，其中同期行降主动脉支架植入39例、Bentall术17例、二尖瓣成形术1例、二尖瓣置换术3例和冠状动脉旁路移植术3例。按照采用不同的脑保护方法分为DHCA组（n＝29）和UACP组（n＝24）。

1.2 麻醉与监测 入手术室后，开放外周及中心静脉通路；建立心电、指氧饱和度监测；建立双侧桡动脉及单侧足背动脉有创血压监测。咪唑安定1～2 mg镇静，咪唑安定0.15～0.2 mg/kg，异丙酚30～50 mg，芬太尼10 μg/kg，万可松0.2 mg/kg麻醉诱导，气管插管。麻醉诱导后，头部置冰袋。转流中以万可松4 mg/h、芬太尼0.1 mg/h维持麻醉。

1.3 手术方法 低温停循环探查血管病变后，植入降主动脉支架并固定，完成人造血管远端与降主动脉吻合、人造血管侧枝血管与左颈总动脉或无名动脉吻合并排气后，自人造血管侧枝插管灌注恢复循环。

1.4 体外循环方法 使用转子泵、膜肺、微栓过滤器、4∶1心脏停搏液变温器、超滤器。持续监测混合静脉血氧饱和度（SvO2）等。以乳酸林格液1 000 ml和血定安500 ml预充，加入人血白蛋白20 g、20%甘露醇3 ml/kg、5%碳酸氢钠1 ml/kg、肝素50 mg、甲波尼龙15 mg/kg、乌司他丁2万U/kg。术前放血或预充红细胞悬液以维持预计的红细胞比容（Hct）0.20。肝素化后，经上、下腔静脉或经右心耳插管引流，经股动脉或经右锁骨下动脉插管供血建立体外循环。转流开始后降温，保持水温与鼻咽温温差＜10℃。灌注流量1.8～2.6 L/（min·m2），平均灌注压50～80 mm Hg。降温至32℃以下或心室颤动时阻断升主动脉，自冠状动脉开口灌注含血停搏液。单纯DHCA时，直肠温度降至20℃以下停循环，静脉放血15～20 ml/kg后，维持膜肺内循环。恢复体外循环后，加入20%甘露醇3 ml/kg、甲波尼龙15 mg/kg，待SvO2＞90%后开始升温。升温时仍维持水温与鼻咽温温差＜10℃。通过利尿、超滤、补充红细胞悬液逐步提高Hct至0.25以上，加入人血白蛋白或血浆提高胶体渗透压。鼻咽温升至30～32℃心脏不能自动复跳者，予以电击除颤。转流过程中，采用α-稳态血气管理。至直肠温度35℃以上、无明显外科出血、血流动力学及心律稳定、血气及电解质满意，停止体外循环。按1.5∶1比例以鱼精蛋白中和肝素。

UACP时经右锁骨下动脉插管，在直肠温度降至24℃时停循环，停循环时阻断无名动脉、左颈总动脉及左锁骨下动脉，UACP流量8～15 ml/（kg· min），维持灌注压力40～70 mm Hg，循环水温12～15℃。其他方法同DHCA组。

1.5 统计方法 采用SPSS 16.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，计数资料以率（%）表示，正态分布数据使用t检验进行分析；非正态分布数据使用Mann-Whitney U进行分析。计数资料以卡方检验，P＜0.05认为有统计学差异。

2 结 果

比较两组资料显示，UACP组停循环时间较长，停循环时鼻咽温度、直肠温度较高，体外循环时间、降温时间、升温时间则较短；UACP组术后机械通气时间、监护室滞留时间较短，但两组患者住院时间无差异。53例术后死亡2例（3.8%），DHCA组偏瘫1例；UACP组截瘫1例。两组死亡及肢体瘫痪的发生率比较无差异。详细结果见表1。

3 讨 论

Borst［3］等1964年在矫治主动脉弓异常的手术中首次引进DHCA方法，Griepp［4］在1975年成功地将DHCA用于主动脉弓的置换手术中，开辟了大动脉手术的新纪元。但大量研究表明［5-6］，通过单纯低温降低氧耗延长大脑的安全缺血时限有限，在低于20℃时，确切的安全时限可能只有25～30 min，而且，过度低温损伤可能造成凝血功能异常、脏器功能损伤等并发症。早在1957年，DeBakey等［7］就报道了在常温体外循环下采用数个泵和插管分别对锁骨下动脉和双侧颈动脉插管进行脑顺行灌注，成功地切除了包括主动脉弓在内的动脉瘤，但在随后报道中，这种方法的死亡和并发症发生率很高。1986年，Frist［8］重新报道了成功应用选择性脑顺行灌注法完成10例主动脉弓部手术，直到Kazui［9］等阐明了一系列包括插管部位、灌注量、灌注压力和灌注温度等细节后才得以广泛应用。

表1 两组结果比较（±s）

表1 两组结果比较（±s）

本文53例行主动脉全弓置换术患者中，分别采用了单纯DHCA和UACP两种方法。比较结果显示，UACP组停循环时间相对较长，其停循环时的温度较高，体外循环时间、变温时间、术后气管插管时间、监护室滞留时间均较DHCA组缩短，两组住院时间、死亡率及神经系统并发症无差异。可见术中应用UACP持续供应大脑氧和营养物质，避免了DHCA中大脑直接面临缺血缺氧损伤的风险；停循环时所采用的较高温度，使得体外循环时间也因变温时间的减少而明显缩短，从而可以减轻体外循环所致的炎症反应，避免过深低温对血管内膜、肺泡等严重损害，减少并发症发生的机率。Krüger报道［10］了近年德国44所中心1 588例手术经验，认为低温停循环＜30 min，单纯DHCA与ACP的保护效果并无区别，而超过此时限的手术则建议应用ACP。尽管本文UACP组的停循环时间较DHCA组长，但术后神经系统并发症并无差异，UACP起到了满意的保护作用。随着对这种方法不断研究，近年已有许多作者报道［11-12］在主动脉弓部手术中进一步改进这种方法，停循环时以28℃血液持续进行ACP，而机体温度采用中度低温（25～28℃）甚至浅低温（30～34℃），都能取得满意效果。

由于大脑动脉willis环的存在，当其可能有解剖异常或部分病变时，因担心单侧脑灌注可能造成对侧脑组织灌注不良，早期多选择弓部2～3支血管插管进行双侧脑灌注（选择性脑顺行灌注）。1998年，Byrne［13］等报道成功通过右腋动脉进行UACP，并认为该方法安全、省时、避免了弓部分支插管时可能造成的并发症，自此，该方法迅速被采纳。Urbanski［14］于术前、术中通过头颅CT、超声多普勒、脑电图、体感诱发电位检查，结果显示即便willis环存在缺陷，通过侧支尤其是颅外侧支循环，使UACP仍有满意的灌注效果。Krüger也在其报道中认为UACP与双侧脑灌注的效果相等。此外，Urbanski［15］还通过比较左、右UACP发现两者临床效果并无区别。由于右锁骨下动脉较腋动脉粗，可以选择更大直径插管以满足安全灌注需要，并且该血管也极少受大动脉病变累及［16］，本组都经右锁骨下动脉插管行UACP，术中、术后未发现血管夹层形成或脑梗等插管相关并发症，灌注效果满意。

主动脉全弓置换术中，经右锁骨下动脉插管并于停循环中行UACP脑保护方法简便、安全、有效，并能缩短体外循环时间、减少过度低温损伤，在需要停循环时间较长的手术中，其优势可能更为明显。

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Unilateral antegrade cerebral perfusion in total aortic arch replacement surgery

Wang Wei-jun，Feng Yuan，Kang Dan-feng，Ge Yun-xia，Xu Gen-xing，Xue Song
Department of Cardiovascular Surgery，Renji Hospital，School of medicine，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200127，China

ObjectiveTo evaluate the effect of cerebral protection with unilateral antegrade cerebral perfusion technique in total aortic arch replacement surgery.MethodsFifty three consecutive patients received total aortic arch replacement surgery from Jan.2010 to Mar.2012.Based on the intraoperative cerebral protection methods，all these patients were divided into simple deep hypothermia circulatory arrest group（DHCA group）and unilateral antegrade cerebral perfusion group（UACP group）with the right subclavian artery cannulization.The clinical data of both groups were analyzed，including extracorporeal circulation time，circulatory arrest time，temperature of circulatory arrest，heterotherm time，postoperative intubation time，ICU retention time，hospitalization time，and incidence of death and complications of nervous system.ResultsUACP group had longer circulatory arrest time（40.6±7.3 min vs 35.3±6.2 min，P＝0.007），higher nasopharyngeal temperature（22.6±1.1℃vs 16.9±1.9℃，P＝0.000）and rectal temperature（24.4±1.2℃vs 20.0±1.6℃，P＝0.000）during circulatory arrest.This group also had shorter extracorporeal circulation time（182.1±19.9 min vs 208.1±48.0 min，P＝0.011），cooling time（37.6±4.3 min vs 54.2±11 min，P＝0.000），and rewarming time（54.1±5.5 min vs 88.6±10.3 min，P＝0.000）.Postoperative intubation time（37.5±16.8 h vs 54.8±29.5 h，P＝0.011）and ICU retention time（3.2±1.0 d vs 4.3±2.1 d，P＝0.015）were obviously shorter in UACP group.There was no difference in hospitalization time（19.5±5.2 d vs 21.5±4.6 d，P＝0.146）and mortality（2 patients died in DHCA group，none in UACP group，P＝0.495）between UACP group and DHCA group.Also there was no significant difference in the incidence of nervous system complications between two groups（1 hemiplegia in DHCA group，1 paraplegia in UACP group，P＝0.705）.ConclusionUnilateral antegrade cerebral perfusion technique with the right subclavian artery cannulization in total aortic arch replacement surgery is simple，safe and effective.This technique can shorten the total extracorporeal circulation time；reduce the perfusion and excessive hypothermia injury.These advantages are likely to be more pronounced in procedures that need longer circulatory arrest time.

Total aortic arch replacement surgery；Unilateral antegrade cerebral perfusion；Deep hypothermia circulatory arrest

R654.1

A

1672-1403（2013）02-0086-04

2013-03-11）

2013-04-07）