乌司他丁自体血冷心脏停搏液对体外循环未成熟心肌保护作用的研究

孟保英，王元祥，潘晓兰，张 青，提运幸，沈定荣，彭 乐，马 超

乌司他丁自体血冷心脏停搏液对体外循环未成熟心肌保护作用的研究

孟保英，王元祥，潘晓兰，张 青，提运幸，沈定荣，彭 乐，马 超

目的探讨含乌司他丁自体血冷心脏停搏液对体外循环下未成熟心肌的保护作用。方法 年龄≤10个月行体外循环室间隔缺损修补术患儿58例，随机分成含乌司他丁的自体血冷心脏停搏液组（A组）、自体冷血心脏停搏液组（B组）。分别于体外循环前5 min及主动脉开放后10 min检测心肌组织中超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）的水平，比较术中心脏复跳时间及复跳率，正性肌力药物评分情况。结果 主动脉开放10 min时B组SOD低于A组（P＜0.01），MDA高于A组（P＜0.01）。A组心脏自动复跳时间及正性肌力药物评分均明显低于B组（P＜0.05）。结论 含乌司他丁自体血冷心脏停搏液对体外循环心脏直视手术中未成熟心肌有保护作用。

先天性心脏病；乌司他丁；未成熟心肌；心肌保护

早期手术是根治先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）、降低死亡率的唯一有效措施，但心肌保护不够完善仍是婴幼儿心脏术后心功能不全及住院病死率较高的重要原因，因此，寻求与未成熟心肌生理功能相适应的保护措施，是国内外心脏外科关注的焦点。深圳市儿童医院心脏中心使用含乌司他丁（Ulinastatin，UST）的自体血冷心脏停搏液，以期减轻心肌损伤，并取得一定临床成效。

1 资料与方法

1.1 病例选择 经医院伦理委员会讨论通过，并经监护人知情同意，2012年1月到2013年1月在本院收治的行体外循环室间隔缺损修补术患儿58例

1.2 心脏停搏液制备 所有患儿主动脉阻断后注入含血心脏停搏液，剂量均为30 ml/kg，其中血液：晶体4∶1（晶体配方为0.9％氯化钠105 ml，5％葡萄糖105 ml，10％氯化钾15.5 ml，5％碳酸氢钠15 ml，25％硫酸镁2.5 ml）。A组晶体停搏液中加入注射用UST 5 000 U/kg，（5 U/支，产品批号021208024，广东天普生化医药股份有限公司，生产日期2012年8月24），经主动脉根部按血液∶晶体4∶1比例快速抽取血液，K+浓度20 mmol/L，抽血时间约30～50 s，保持动脉收缩压≥40 mm Hg，停搏液制备完毕后，经主动脉插管补充血容量以维持循环稳定，并将配制的心脏停搏液浸入冰屑液中制成4℃冷停搏液备用。B组：停搏液抽取及制备均与A组相同，但不含UST。进入本研究，其中男31例，女27例；年龄2～8（4.5 ±0.2）m；体重3.5～10（5.3±0.3）kg。随机分为含UST自体血冷心脏停搏液组（A组：n＝29，男16例，女13例）及自体血冷心脏停搏液组（B组，n＝29，男15例，女14例）。术前将所有患儿按照标准进行心功能分级[1]，两组患儿术前心功能分级无显著性差异。术前无肝肾功能异常、肺炎等合并症，末梢血象正常。

1.3 体外循环及心脏停搏液灌注方法 主动脉阻断后，A组使用含UST自体血冷心脏停搏液、B组使用自体血冷心脏停搏液于主动脉根部灌注。手术由同一组医生、麻醉师、体外循环师合作完成。采用JOSTRA人工心肺机，POLYSTAN膜式氧合器，全血预充，体外循环采用浅、中低温（25～32℃），红细胞比容（Hct）0.25～0.30。并行循环降温，阻断升主动脉，不同组别分别经主动脉根部灌注相应的心脏停搏液，剂量均为30 ml/kg，灌注压力30 mm Hg。体外循环结束时进行改良超滤。

1.4 心肌标本采集 分别在体外循环前5 min及主动脉开放10 min取右心耳50～60 mg，无菌生理盐水冲洗，称量后立即入液氮中速冻，并移入-80℃冰箱保存。

1.5 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力及丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量测定取出冷冻保存的心肌组织，SOD采用WST-1法测定试剂盒检测，MDA采用MDA测定试剂盒检测（试剂盒均由南京建成科技有限公司提供）并严格按照说明书检测。

1.6 统计学分析 使用SPSS 13.0统计学软件进行统计学处理。结果数据以均数±标准差（）表示，数据组内及组间比较采用t检验。P＜0.05为有统计学差异。

2 结 果

2.1 所有患儿体外循环时间45～83（59.5±5.3）min，主动脉阻断时间25～45（33.2±4.1）min。主动脉开放后心脏均自动复跳，术后无死亡。

2.2 两组患儿临床资料比较 A组主动脉开放后至心脏复跳转为窦性节律时间（复跳时间）较B组缩短，具有统计学差异（P＜0.05），A组术后机械通气时间较B组缩短，有统计学差异（P＜0.05），A组正性肌力药物评分（inotropicscore，IS）低于B组，有统计学差异（P＜0.05），见表1。

表1 两组患儿临床情况（n＝29，

表1 两组患儿临床情况（n＝29，

注：IS＝多巴胺（×1）+多巴酚丁胺（×1）+氨力农（×1）+米力农（×10）+肾上腺素（×100）；与A组比较＃P＜0.05。

项目A组B组年龄（m）4.4±0.24.6±0.1体重（kg）5.2±0.25.3±0.3主动脉阻断时间（min）34.1±3.232.2±4.4体外循环时间（min）60.8±7.658.5±6.3复跳时间（s）35.1±3.745.3±5.2＃室颤发生率（％）0（0％）0（0％）IS∗2.5±0.23.8±0.3＃术后机械通气时间（h）7.5±2.19.5±1.7＃监护室滞留时间（d）2.1±1.12.3±1.2住院时间（d）7.2±1.97.5±1.7

2.3 两组不同时点心肌SOD活力及MDA含量比较 体外循环前5 min两组心肌SOD活力及MDA含量比较无统计学差异（P＞0.05）；主动脉开放10 min两组心肌SOD活力较体外循环前5 min明显减低，且B组心肌SOD活力较A组明显减低，有统计学差异（P＜0.05）。主动脉开放10 min两组心肌MDA含量较体外循环前5 min明显增加，且B组心肌MDA含量较A组明显增加，有统计学差异（P＜0.05），见表2。

2.4 术后随访 A、B组术后均存活，术后随访1个月至1年，心功能均无统计学差别。

3 讨 论

目前常用的心脏停搏液种类较多，对未成熟心肌的保护效果差异显著，本中心自2005年采用自体血冷心脏停搏液，目前已证实其优于康斯特保护液（HTK液）及常规血冷心脏停搏液，但是仍存在心脏直视手术后不同程度的心肌细胞损伤[2-4]。笔者近年来采用UST及自体血配制心脏停搏液，进行心内直视手术灌注停跳，并取得良好的临床效果。

表2 两组心肌SOD、MDA比较（n＝29，）

表2 两组心肌SOD、MDA比较（n＝29，）

注：与A组比较＃P＜0.05。

时间SOD（U/L）MDA（mmol/L）A组B组A组B组体外循环前5 min69.2±4.568.4±3.60.85±0.10.84±0.1主动脉开放后10 min57.6±2.340.1±3.1＃2.1±0.13.5±0.2＃

UST是在人类尿液中发现的一种典型的Kuniz型的蛋白酶抑制剂，对酶的抑制具有广谱性、同时性和放大性；其代谢产物也具有很强的水解酶抑制作用，可抑制炎性介质的释放及蛋白酶的活性。在临床上UST目前已广泛应用于体外循环、围手术期、烧伤、休克、重症胰腺炎、急性重症创伤、全身炎症反应综合征及多器官功能障碍综合征等急危重症、外科手术及其他相关领域[5-6]。研究表明UST对于降低炎性介质白细胞介素6和白细胞介素8有明显作用，对于消除自由基、防止心脏直视手术中心肌再灌注损伤有明显作用[7-8]。

生理状态下，心肌细胞内存在一定量的氧自由基，但氧自由基的生成与清除达到平衡状态，不会造成组织损伤。当组织细胞缺血、缺氧时，氧自由基清除系统功能降低，生成系统活性增强，组织恢复血液和氧供时，便产生大量的氧自由基，以各种方式造成细胞急性或慢性损伤[9]。近年来研究表明氧自由基可以引起细胞膜脂质过氧化，形成大量降解产物MDA，使得正常的膜结构受到破坏，通透性增高；直接攻击核酸，使DNA、RNA交链断裂；抑制前列环素合成酶，激活血小板环化酶，生成大量的血栓素A2；使肌浆网钙依赖性ATP失活，肌浆网摄钙能力下降，肌浆内钙离子浓度升高，兴奋收缩偶联受损等，引起心肌损伤[10]。SOD可以清除体内的氧自由基，因此，SOD的高低可以反应机体清除氧自由基的能力，而MDA水平可以间接反应细胞受氧自由基攻击的损伤程度。由于心内直视手术机体处于一种非生理状态，主动脉阻断、灌注停搏液后，心肌处于缺血、停搏状态。主动脉再次开放后，随着冠状动脉再次通血，心脏复跳，造成了心肌缺血再灌注损伤，在此过程中产生的氧自由基是造成心肌损伤的主要因素，可导致心肌代谢障碍为主的病理生理改变，心脏复跳后心肌收缩功能降低和心脏电活动异常。

本研究采用含UST自体血冷停搏液及自体血冷停搏液进行心内直视手术灌注停跳，结果表明，含UST的A组心肌IS及心脏复跳时间均低于B组；虽然主动脉开放10 min两组心肌SOD活力、MDA含量分别较体外循环前5 min明显减低和增高，但含UST的A组明显地较B组的SOD活力高、MDA含量低。由此可见，含UST的自体血冷心脏停搏液可能在一定程度上能够减轻体外循环下心肌组织MDA含量及SOD活力的下降，因此，可能减轻心肌细胞缺血再灌注损伤，消除氧自由，减轻心肌损伤，从而保护心肌细胞功能。笔者认为在婴儿体外循环直视手术中使用含UST的自体血冷心脏停搏液可能利于未成熟心肌保护，减轻心肌损伤，利于术后心功能恢复，对未成熟心肌保护效果优于自体血冷心脏停搏液。

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Effects of cold self-blood cardioplegia with ulinastatin on immature myocardial protect in infant after opening cardiac operation under cardiopulmonary bypass

Meng Bao-ying，Wang Yuan-xiang，Pan Xiao-lan，Zhang Qing，Ti Yun-xing，Shen Ding-rong，Peng Le，Ma Chao
Cardiovascular Center，Shenzhen Children＇s Hospital of Chinese Medical University，Shenzhen，Guangdong，518026，China

Zhang Qing，Email：szmengbaoying＠163.com

ObjectiveTo observe the effect of cold self-blood cardioplegia with ulinastatin on immature myocardial protect in infant after opening cardiac operation with cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods58 infantile patients underwent repairing of ventricular septal defect（VSD）with CPB were randomized into two groups.The 29 cases in group A were given cold self-blood cardioplegia with ulinastatin.The 29 cases in group B were given cold self-blood cardioplegia.The levels of superoxide dismutase（SOD）and malondialdehyde（MDA）in myocardial tissue were examined at five minitures before CPB and 10 minitures after aortic clamping removal.The cardiac automatic recovery times and the inotropic score were documented during operation.ResultsAt 10 minitures after aortic clamping removal，the levels of SOD in myocardial tissue in two groups were significantly decreased，and it was significant lower in group B than that in group A（P＜0.05），while the levels of MDA were significantly increased，and it was significant higher in gourp B than that in group A（P＜0.05）.The cardiac automatic recovery time was shorter and the inotropic score was lower in group A compared with that in group B（P＜0.05）.ConclusionThe cold self-blood cardioplegia with ulinastatin is useful to the immature myocardial profection in infant underwent opening cardiac operation with CPB.

Congenictal heart disease；Ulinastatin；Myocardial protection；Immature myocardial

R654.1

A

1672-1403（2013）03-0235-03

2013-05-03）

2013-06-13）

深圳市科技计划资助项目（201002115）

518026深圳，深圳市儿童医院心血管中心