深低温停循环主动脉外科术后严重低磷血症的研究

焦若男，杜 雨，吴 慧，刘 红，曹芳芳，张海涛

·临床研究·

深低温停循环主动脉外科术后严重低磷血症的研究

焦若男，杜 雨，吴 慧，刘 红，曹芳芳，张海涛

目的研究主动脉外科术后严重低磷血症发生率及其对患者预后的影响。方法回顾性分析2011年1月～2012年8月深低温停循环主动脉手术病历资料178例，收集患者术前、术中、术后变量，包括术后两天血磷浓度、机械通气时间、ICU时间等。根据手术后第一天血磷浓度是否≤0.48 mmol/L分为严重低血磷组及对照组。对两组术前、术中、术后变量做统计学分析。结果急诊患者出现严重低血磷概率较高；严重低磷血症患者比对照组患者术后24 h内使用的血管活性药物种类多，氧合指数低。结论严重低磷血症是主动脉手术后常见并发症，且与术后氧合指数和血管活性药使用剂量相关，建议对心脏术后患者常规检测血磷水平。对术后严重低磷血症的干预治疗及疗效需做进一步研究。

低磷血症；主动脉手术；深低温停循环

重症监护室（intensive care unit，ICU）中低磷血症较常见，可发生于烧伤、大手术术后及全身炎症反应综合征患者。既往研究表明，心脏手术后并发症与术后血磷浓度有关［1］，包括机械通气时间延长、ICU时间延长、术后住院时间延长，房颤发生率增加、死亡率增加。但目前尚无低磷血症在主动脉外科领域的研究。因此，笔者对主动脉术后血磷浓度及其对手术预后的影响进行了回顾性研究。

1 材料与方法

1.1 病例资料 2011年1月～2012年8月阜外医院血管外科中心行升主动脉+全主动脉弓+支架象鼻手术178例，其中男性143例，女性35例，平均年龄（46.4±11.1）岁。

1.2 麻醉、体外循环及手术方法 所有手术均在全身麻醉和深低温停循环下进行。采用常规胸部正中切口，游离主动脉根部和头臂血管，静脉给予肝素维持活化凝血时间（ACT）＞480 s，阻断腋动脉，建立体外循环，持续血液降温，鼻咽温降至28℃时，阻断升主动脉，灌注心脏停搏液，完成主动脉近心端的处理。当鼻温降至18～20℃，膀胱温22～25℃时，患者头低位15～30度，停全身体外循环行选择性脑灌注。将无名动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉近端阻断，同时开放升主动脉阻断钳，完成主动脉弓部和弓降部手术操作。复温至鼻咽温37℃，膀胱温35℃左右，血气、电解质及血流动力学满意逐步脱离体外循环。术中根据失血情况输注浓缩红细胞、新鲜冰冻血浆和血小板，纠正凝血功能障碍。

1.3 研究指标 手术后患者术后第一天和第二天血清磷、钙浓度。血清磷水平≤0.48 mmol/L定义为严重低磷血症（significant hypophosphatemia，SH）［1］，将此类患者归为SH组（n＝41），其余为对照组（n＝137）。术前变量包括性别、年龄、体重指数、是否急诊入院及有无糖尿病史、高血压病史、高脂血症史；术中变量包括体外循环时间、主动脉阻断时间、深低温停循环时间；术后变量包括机械通气时间、ICU时间、术后住院时间、房颤发生率、住院死亡率及术后即刻、4 h、12 h、24 h四个时间点的血管活性药种类和氧合指数。

1.4 统计学分析 所有资料采用PASW18软件进行统计学分析，数据用均数±标准差（±s）表示。采用Student t检验和Mann-Whitney U检验对计量资料进行组间比较，应用χ2检验对计数资料进行组间比较，P＜0.05视为差异有统计学意义。

2 结 果

173例患者中，41例为SH患者，发病率为23.8%。对SH组与对照组病例的术前变量进行比较，结果显示急诊患者SH发生率较高（χ2＝6.24，P＜0.05）；其余无统计学差异（P＞0.05）。对SH组和对照组的术中变量进行统计学分析，结果显示两组之间无统计学差异（P＞0.05），见表1。SH组和对照组离子浓度术后变化情况见表2。

对SH组和对照组的术后变量进行统计学分析，结果显示两组术后第12 h、24 h血管活性药种类有统计学差异（P＜0.05），术后即刻及术后第4 h血管活性药种类无统计学差异（P＞0.05）；两组术后第4 h氧合指数有统计学差异（P＜0.05），其余时间点所测参数间无统计学差异（P＞0.05）；两组间机械通气时间、ICU时间、术后住院时间及住院死亡率均无统计学差异（P＞0.05），见表3。

3 讨 论

磷是机体重要组成元素之一，是骨骼和细胞膜的重要组成成分，维持细胞膜结构完整和功能；作为ATP酶的组成成分参与能量储存和转运；是红细胞2，3一二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的组成成分之一；且磷在调节酶活性、组成缓冲系统、维持体内酸碱平衡中起着重要的作用［2］。心脏术后患者约50%发生低磷血症，这些患者表现为术后机械通气时间和住院时间延长［3］。然而，发生低磷血症机制仍不明确，但低磷血症常发生于术后即刻，因此，低磷血症的发生可能与手术过程相关。

表1 两组患者术前、术中基本情况（±s）

表1 两组患者术前、术中基本情况（±s）

注：a为χ2值。

表2 两组患者术后离子浓度情况（±s）

表2 两组患者术后离子浓度情况（±s）

表3 两组患者主动脉术后情况（±s）

表3 两组患者主动脉术后情况（±s）

注：a为χ2值。

冠状动脉旁路移植术已被证实能够诱发机体急性期反应，产生高浓度的白细胞介素-6和其他促炎细胞因子［4］。在本研究中急诊患者低磷血症发生率较高，原因可能为急诊手术患者机体急性期反应强烈，炎性因子产生过多。这些高水平的细胞因子可使磷酸从血管内到血管外的转移，进一步加重低磷血症。接受心脏手术的患者出现血磷浓度降低的另一个原因是低体温，低温可使交感神经兴奋，血糖增高［5］，由于浓度梯度葡萄糖向细胞内转移，驱使磷酸盐进入细胞内进入糖代谢途径造成低磷血症。

本研究结果显示，术后24 h内严重低磷血症患者比对照组患者使用的血管活性药物种类多，且术后12 h、24 h有统计学差异。在心肌收缩耦联过程中钠泵和钙泵通过消耗三磷酸腺苷完成钠、钾、钙离子的转运，而磷离子是高能磷酸键的重要组成物质，手术后出现的血磷浓度下降，可影响线粒体呼吸链三磷酸腺苷的生成，使心肌收缩力下降，因此，术后需增加血管活性药物用量。大鼠实验表明，低磷酸血症可使平均动脉压和心脏指数下降，低磷血症为儿茶酚胺药物剂量依赖性，低磷血症与β受体介导的磷酸盐从细胞外向细胞内转移有关［6］，所以，血管活性药物的使用又加重了低磷血症。

本研究还发现，术后第4 h两组氧合指数有统计学差异，其他时间点两组氧合指数虽无统计学差异，但对照组的氧合指数均低于严重低磷血症组，由于磷离子是红细胞2，3-DPG的组成成分之一，而2，3-DPG又是哺乳动物类包括人类红细胞中糖酵解代谢旁路的重要中间产物，其主要功能之一是降低血红蛋白和氧的结合力，使氧解离曲线右移，增加氧的释放。当血磷浓度低时，2，3-DPG生成减少，氧解离曲线左移，可使血红蛋白和氧不易分离，影响氧气供应。且有研究显示，低磷酸盐血症已经被证明能降低膈肌收缩性导致呼吸肌功能障碍，结果使机械通气时间延长、脱机失败［7］。

有研究表明，低磷血症与心脏术后呼吸机时间延长、ICU停留时间延长、术后住院时间延长、术后室上性心律失常的发生率增高和死亡率上升相关［7］。但本研究未发现低磷血症对深低温停循环主动脉外科术后患者上述变量产生影响，其可能原因为主动脉手术创伤较大，术后可出现各系统并发症，如主动脉术后神经系统并发症的发生可使机械通气时间延长等。因此，今后需对出现同种并发症患者术后低磷血症进行进一步分层分析，以得出低磷血症对于呼吸机时间等变量的影响。

一项荷兰对所有ICU血磷浓度监测情况及低磷血症处理情况的研究中显示，39%的ICU进行规律监测；心脏术后患者在ICU低磷血症出现概率多于其他ICU患者；66%的患者在ICU纠正血磷后未出现补磷相关副作用［8］，但仍缺乏补磷疗效的相关研究。

心脏大手术后患者常出现低磷血症，且与术后氧合指数下降和血管活性药用量增多相关，建议心脏术后常规检测血磷水平。对于低磷血症干预治疗的时机、方法与疗效需要做进一步的探讨。

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The clinical study of significant hypophosphatemia following aortic surgery with deep hypothermic circulatory arrest

Jiao Ruo-nan，Du Yu，Wu Hui，Liu Hong，Cao Fang-fang，Zhang Hai-tao
State Key Laboratory of Cardiovascular Disease，Fuwai Hospital，National Center for Cardiovascular Diseases，Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences，Beijing 100037，China

ObjectiveTo investigate the prevalence of hypophosphatemia after aortic surgery，and its clinical influence.MethodsBetween January 2011 and August 2012，178 patients underwent aortic arch replacement with deep hypothermic circulatory arrest were retrospectively analyzed.Patients were divided into two groups according to the serum phosphate（SH）level measured in the first day after surgery：low SH group（SH≤0.48 mmol/L），and control group.Preoperative，intraoperative and postoperative data of the two groups，including duration of bypass，duration of ventilation and duration of ICU were collected and analysed.ResultsE-mergency patients showed more significant hypophosphatemia.Compared with in the control group，patients in the SH group required more cardioactive drugs and appeared lower oxygenation index in the first postoperative day.ConclusionWe have shown that hypophosphatemia is common after aortic surgery and is associated with postoperative cardioactive drugs dosage and oxygenation index.We suggest that phosphate levels should be routinely measured after surgery.Appropriate replacement therapy should be developed.

Significant hypophosphatemia；Aortic surgery；Deep hypothermic circulatiory arrest

R654.1

A

1672-1403（2013）02-0089-04

2013-03-05）

2013-03-15）

北京100037，北京协和医学院中国医学科学院国家心血管病中心阜外心血管病医院心血管疾病国家重点实验室