术前脑血管评估对非体外循环冠状动脉旁路移植术后神经系统并发症的影响研究

许保磊，毕 齐，陈明盈，骆 迪，乔秋博



术前脑血管评估对非体外循环冠状动脉旁路移植术后神经系统并发症的影响研究

许保磊，毕 齐，陈明盈，骆 迪，乔秋博

【摘要】目的探讨非体外循环冠状动脉旁路移植术(OPCABG)后神经系统并发症(NC)的发生率及其危险因素，并明确术前脑灌注异常、颅脑CT血管成像(CTA)狭窄情况与术后NC的关系。方法选取2010年7月—2012年7月北京安贞医院心脏外科连续收治的具有行OPCABG手术指征患者556例，术前均采用320排动态容积CT评估脑灌注情况，采用颅脑CTA评估脑血管狭窄情况。所有患者分别于术前和术后1周进行NC评估，根据OPCABG后是否发生NC分为NC组(n=118)和非NC组(n=438)，分析脑灌注异常、颅脑CTA狭窄情况对术后NC的影响。结果术后NC总发生率为21.2%(118/556)，其中脑梗死为1.3%(7/556)，缺血低氧性脑病(HIE)为2.9%(16/556)，谵妄为1.1%(6/556)，术后认知功能障碍(POCD)为11.9%(66/556)，焦虑、抑郁状态为6.0%(33/556)。NC组脑血管病史、脑灌注异常比例及颅脑CTA狭窄程度均高于非NC组，差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示，脑血管病史、术前脑灌注异常为术后NC发生的独立影响因素(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果亦显示，与颅脑CTA无狭窄患者相比，重度狭窄患者术后发生NC的OR(95%CI)为2.25(1.35，3.77)，P<0.05。NC组颞叶、枕叶、基底核区达峰时间(TTP)差值，枕叶、基底核区对比剂平均通过时间(MTT)差值均大于非NC组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论OPCABG后NC发生率较高，脑血管病史、术前脑灌注异常为术后NC的独立危险因素，随着颅脑CTA狭窄程度增加，术后NC的发生风险逐渐增加。

近年来，非体外循环冠状动脉旁路移植术(off-pump coronary artery bypass graftin,OPCABG)已经成为冠心病外科治疗的一个发展趋势，心脏手术后神经系统并发症(neurological complications,NC)是其常见而且危害极大的并发症之一。目前，NC主要包括脑卒中、缺血低氧性脑病(hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)、谵妄、术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)、焦虑及抑郁等。NC的发生，降低了心脏手术质量，增加了患者术后致残率、病死率，严重影响患者的术后生活质量。国内外研究表明NC的发生机制主要与栓塞和低灌注有关[1-2]，术前脑血管评估对降低后NC至关重要。因此，本研究应用320 排动态容积 CT 在术前对患者进行脑血管评估，探讨术前脑灌注异常、颅脑CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)狭窄情况与术后NC的关系，为预防OPCABG后NC的发生提供相应的依据。

1对象与方法

1.1研究对象选取2010年7月—2012年7月北京安贞医院心脏外科连续收治的具有行OPCABG手术指征的患者556例。纳入标准：(1)年龄>18岁，单纯行OPCABG手术；(2)术前行320 排动态容积 CT检查；(3)同意参加试验并签署知情同意书。排除标准：(1)行其他心血管手术者，包括体外循环冠状动脉旁路移植术(on-pump CABG)、颈动脉内膜剥离手术、瓣膜置换手术及心室壁动脉瘤切除手术等；(2)有意识、语言或认知功能障碍无法进行相关量表检查者；(3)神经系统查体美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分>4分者；(4)影像学检查有新近发生的梗死、出血及肿瘤炎症者；(5)造影剂过敏或不能耐受影像学检查者(如幽闭综合征)；(6)严重肝肾功能不全者；(7)重度贫血者。根据OPCABG后是否发生NC分为NC组(n=118)和非NC组(n=438)。各类NC诊断标准：(1)脑梗死、短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)、脑出血、蛛网膜下腔出血(subarachnoidhemorrhage,SAH)、HIE均符合国内外相关指南[3-4]；(2)认知功能评价采用简易精神状态检查量表(MMSE)[5]和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)[6]评估，MMSE文盲≤17分、小学≤20分、初中及以上≤24分或MoCA受教育程度12年以下≤25分、12年及以上≤26分为认知功能障碍；(3)焦虑、抑郁评价采用汉密尔顿焦虑量表(HAMA)[7]和汉密尔顿抑郁量表(HAMD)[8]，HAMA总分≥7分为焦虑状态；HAMD总分≥7分为抑郁状态。本研究通过本院伦理委员会审批。

1.2方法由两名神经内科资深医师对患者进行术前和术后1周NC评估。由专人收集一般资料和记录相关数据。

1.2.1资料收集包括年龄、性别、受教育程度、吸烟、饮酒、脑血管病史、心房颤动、高血压、糖尿病、高脂血症、高同型半胱氨酸血症 、颅脑CT脑梗死灶。

1.2.2脑灌注评估采用320排动态容积CT扫描机(Aquilion one，日本东芝公司) 评估患者脑灌注情况。评估灌注参数有4个，分别为局部脑血容量(regional cerabral blood volume,rCBV)、局部脑血流量相对值(regional cerebral blood flow,rCBF)、达峰时间(time to peak,TTP) 、对比剂平均通过时间(mean transit time,MTT)。每个参数分别在患者额叶、颞叶、枕叶及基底核区4个部位采集相应数据。由于CT灌注参数方面目前尚无具有权威性的参考值标准和异常临界值，因此本研究采用rCBV和rCBF变化率、TTP和MTT差值表达。NC组rCBV和rCBF变化率：P=(参考值-异常值)/参考值×100%；非NC组rCBV和rCBF变化率：P=|左侧值-右侧值|/平均值×100%；NC组TTP和MTT差值：d=异常值-参考值；非NC组TTP和MTT差值：d=|左侧值-右侧值|[9]。脑灌注异常标准：TTP、MTT延长，CBF、CBV下降[10]。

1.2.3脑血管狭窄评估采用颅脑CTA评估脑血管狭窄情况，其分为：(1)无狭窄；(2)轻度狭窄：狭窄<50%；(3)中度狭窄：狭窄50%～69%；(4)重度狭窄：狭窄≥70%到完全闭塞[11]。

2结果

2.1术后NC发生率术后NC总发生率为21.2%(118/556)，其中脑梗死为1.3%(7/556)，HIE为2.9%(16/556)，谵妄为1.1%(6/556)，POCD为11.9%(66/556)，焦虑、抑郁状态为6.0%(33/556)，见表1。

表1　556例患者术后NC发生率

注：NC=神经系统并发症，HIE=缺血低氧性脑病，POCD=术后认知功能障碍

2.2两组一般情况及术前脑血管评估比较非NC组年龄为(62.3±8.3)岁，NC组年龄为(62.9±7.6)岁，两组间差异无统计学意义(t=0.757，P=0.450)。两组男、吸烟、饮酒、心房颤动、高血压、糖尿病、高脂血症、高同型半胱氨酸血症、颅脑CT脑梗死灶发生率及受教育程度分布间差异亦无统计学意义(P>0.05)，而脑血管病史、脑灌注异常发生率及颅脑CTA狭窄情况分布间差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

2.3术前脑血管评估对术后NC的影响分析调整年龄、性别、受教育程度、脑血管病史，将脑灌注异常引入Logistic回归模型中进行分析，结果显示脑血管病史、术前脑灌注异常为术后NC发生的独立影响因素(P<0.05，见表3)。同样调整年龄、性别、受教育程度、脑血管病史，将颅脑CTA狭窄情况引入Logistic回归模型中进行分析，结果显示与颅脑CTA无狭窄患者相比，重度狭窄患者术后发生NC的OR(95%CI)为2.25(1.35，3.77)，P<0.05(见表4)。

2.4两组脑灌注参数比较两组额叶、颞叶、枕叶、基底核区rCBV变化率和rCBF变化率，额叶TTP差值，额叶、颞叶MTT差值间差异均无统计学意义(P>0.05)；而颞叶、枕叶、基底核区TTP差值，枕叶、基底核区MTT差值间差异有统计学意义(P<0.05，见表5)。

表3术前脑灌注异常对术后NC的影响分析

Table 3Analysis of the influence of preoperative cerebral perfusion abnormity on postoperative NC

变量BSEOR(95%CI)P值年龄0.0010.0131.01(0.98,1.03)0.911性别-0.5070.3060.60(0.33,1.10)0.098受教育程度0.1720.1411.19(0.90,1.57)0.221脑卒中病史0.6380.2771.89(1.10,3.26)0.021脑灌注异常1.1830.2273.26(2.09,5.09)<0.001

表4术前颅脑CTA狭窄情况对术后NC的影响分析

Table 4Analysis of the influence of preoperative stenosis detected by preoperative cerebral CTA on postoperative NC

变量BSEOR(95%CI)P值年龄0.0050.0131.01(0.98,1.03)0.691性别-0.6090.3070.54(0.30,0.99)0.047受教育程度0.1640.1391.18(0.90,1.55)0.239脑血管病史0.5300.2781.70(0.98,2.93)0.057颅脑CTA狭窄情况(以无狭窄为参照)0.010 轻度0.0300.3091.03(0.56,1.89)0.922 中度0.0820.3671.09(0.53,2.23)0.824 重度0.8120.2632.25(1.35,3.77)0.002

3讨论

3.1术后NC发生率心脏术后NC是心脏术后重要的并发症之一。有研究报道，心脏手术后脑卒中的发病率为1.6%～8.4%，术后30 d死亡率为8.1%～14.1%[12]。本研究OPCABG后NC总发生率为21.2%，其中脑梗死为1.3%，HIE为2.9%，谵妄为1.1%，POCD为11.9%，焦虑、抑郁状态为6.0%，与国内外研究有所不同。分析其原因可能与采取的外科手术方式不同、入选病例的标准差异、并发症的随访周期长短等有关。本研究采用OPCABG，避免了由体外循环所导致的炎性反应、补体激活等不良影响[13]；减少手术过程中微栓子的形成，降低了NC发生率。本研究排除了术前存在认知功能障碍患者，采用MMSE和MoCA评估认知功能；MoCA在确诊轻度认知功能损害方面灵敏度较高(90%)，较好地弥补了单一应用MMSE评分遗漏的轻度认知功能障碍患者[14]。本研究并发症的观察周期为术后1周，有可能对部分可逆性并发症的发生率统计产生影响。

表2　两组一般情况及术前脑血管评估比较〔n(%)〕

注：CTA= CT血管成像

表5　两组脑灌注参数比较±s)

注：rCBV=局部脑血容量，rCBF=局部脑血流量相对值，TTP=达峰时间，MTT=对比剂平均通过时间

3.2术后NC危险因素AlWaqfi等[15]研究纳入855例患者，单因素分析显示年龄、既往脑血病史、急诊外科手术与OPCABG后脑血管事件相关；多因素分析显示年龄、既往脑血管病史、慢性肾功能不全是OPCABG后脑血管事件的预测因素。本研究结果显示，与非NC组相比，NC组脑血管病史、脑灌注异常发生率及颅脑CTA狭窄程度均较高，而年龄、性别、高血压、糖尿病等其他变量间无差别。多因素Logistic回归分析显示，脑血管病史、术前脑灌注异常是术后NC发生的独立影响因素。由于纳入例数及采用的手术方式差别，本研究结果与AlWaqfi等[15]的研究结果有一定差异，在本研究中年龄在NC组与非NC组间并无差异，所以年龄与术后NC的相关性仍需进一步观察。

3.3术前颅脑CTA狭窄情况对术后NC的影响以往研究探讨了使用颅脑CTA预测脑卒中结果。Verro等[16]研究报道,56%的急性脑卒中患者中，颅脑CTA示闭塞或重度狭窄提示较差的卒中结局。同样，在TIA患者中，颅脑CTA示颅内血管闭塞或重度狭窄与不良的结局呈强相关性[17]。最近的一项研究报道显示，早期颅脑和颈部CTA评估能够预测功能性结局和TIA后血管事件的再发[18]。Kamalian等[19]研究发现，在急性缺血性卒中，合并心脏和颅外血管CTA早期评价能够改善患者预后，降低花费。但应用颅脑CTA评估心脏术后NC的风险目前尚罕见报道。本研究中，随着颅脑CTA狭窄程度增加，术后发生NC并发症的风险增加。与颅脑CTA无狭窄患者相比，重度狭窄患者术后发生NC的OR(95%CI)为2.25(1.35，3.77)。因此，术前颅脑CTA血管评估能够为预测术后NC提供可行的手段。

3.4术前脑灌注评估对术后NC的影响OPCABG中，对心脏的直接操作增多，容易引起严重的心律失常，导致血压突然下降，而术前合并脑灌注异常的患者往往存在颅内外脑血管的严重狭窄或闭塞，脑血流代偿功能降低，更易因术中灌注压突然下降而导致神经元损伤[20]。一些研究已经开始评估手术前后脑血流量的变化。Abildstrom等[21]发现冠状动脉术后脑血流量明显下降。Smith等[22]发现部分患者术后8 d时仍然存在脑血流量下降。本研究中，两组脑灌注参数颞叶、枕叶、基底核区TTP差值及枕叶、底节区MTT差值间有差异；且Logistic回归分析显示，术前脑灌注异常为术后NC发生的独立影响因素。李俊玉等[23]研究结果显示，颞叶 TTP 差值对 OPCABG 后 POCD 的发生有一定预测能力，因此，心脏术前评估脑灌注情况，综合评估脑功能，对预防OPCABG后NC发生尤为必要。

本研究的局限性在于尚需对患者进行长期随访，探讨OPCABG后NC的远期发生率及对患者生活质量的影响。其次，尚需进一步探讨术中及术后脑灌注情况及其与NC发生的关系，以便更好地了解 OPCABG后NC的发生机制。另外，本研究样本量较小，尚需更大样本量的多中心随机对照研究进一步探讨OPCABG 后 NC发生率及机制等。

作者贡献：许保磊、毕齐负责试验设计与实施、撰写论文、成文并对文章负责；陈明盈、骆迪、乔秋博进行试验实施、评估、资料收集；毕齐进行质量控制与审校。

利益冲突：课题受到首都医学发展科研基金资助项目(2009-2075)的资助。无利益冲突。

作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。

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(本文编辑：崔沙沙)

·论著·

【关键词】冠状动脉旁路移植术,非体外循环；神经系统；手术后并发症；影响因素分析

许保磊，毕齐，陈明盈，等.术前脑血管评估对非体外循环冠状动脉旁路移植术后神经系统并发症的影响研究[J].中国全科医学，2016，19(1)：68-72.[www.chinagp.net]

Xu BL,Bi Q,Chen MY,et al.Influence of preoperative cerebrovascular evaluation on neurological complications following off-pump coronary artery bypass grafting[J].Chinese General Practice，2016，19(1)：68-72.

Influence of Preoperative Cerebrovascular Evaluation on Neurological Complications Following Off-Pump Coronary Artery Bypass GraftingXUBao-lei,BIQi,CHENMing-ying,etal.DepartmentofNeurology,BeijingAnzhenHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100029,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the incidence and risk factors of neurological complications (NC) following off-pump coronary artery bypass grafting (OPCABG).MethodsWe recruited 556 patients who were admitted into Department of Cardiac Surgery of Beijing Anzhen University and underwent OPCABG there from July 2010 to July 2012.Before surgery,the subjects all received 320-row dynamic volume CT to evaluate cerebral perfusion,and cerebral CTA was used to evaluate the condition of cerebrovascular stenosis.All patients received NC evaluation before surgery and one week after surgery.According to whether NC occurs after OPCABG,the subjects were divided into two groups:NC group (n=118) and non-NC group (n=438).The influence of abnormality of cerebral perfusion and the condition of stenosis evaluated by CTA on postoperative NC was analyzed.ResultsThe total incidence of NC was 21.2%(118/556),and among the NC events,cerebral infarction,hypoxic-ischemic encephalopathy,delirium,postoperative cognitive dysfunction and anxiety and depression accounted for 1.3%(7/556),2.9%(16/556),1.1%(6/556)，11.9%(66/556) and 6.0%(33/556).The NC group was higher than non-NC group in the proportion of patients with history of cerebrovascular disease,proportion of cerebral perfusion abnormity and the degree of coronary artery stenosis evaluated by CTA (P<0.05).Multivariate logistic regression analysis showed that history of cerebrovascular disease and preoperative abnormality of cerebral perfusion were independent influencing factors for the occurrence of NC after surgery (P<0.05).Multivariate logistic regression showed that,compared with patients with no stenosis detected by CTA,the OR(95%CI)of NC in patients with serious stenosis after surgery was 2.25(1.35，3.77),P<0.05.Difference values among temporal lobe,occipital lobe and basal ganglia region in time to peak (TTP) and the difference value between occipital lobe and basal ganglia region in mean transit time (MTT) of contrast agent were significantly higher in the NC group than those in non-NC group (P<0.05).ConclusionThe incidence of NC is high after OPCABG,and the history of cerebrovascular disease and the preoperative cerebral perfusion abnormality are independent risk factors for postoperative NC.With the increase of stenosis detected by cerebral CTA,the incident of postoperative NC increases

【Key words】Coronary artery bypass,off-pump;Nervous system；Postoperative complications；Root cause analysis

收稿日期：(2015-09-01；修回日期：2015-11-30)

【中图分类号】R 61 R 541

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.01.013

通信作者：毕齐，100029北京市，首都医科大学附属北京安贞医院神经内科；E-mail：biqidoctor@163.com

基金项目：作者单位：100029北京市，首都医科大学附属北京安贞医院神经内科