磷酸肌酸钠持续逆行灌注对心脏瓣膜置换患者缺血修饰蛋白水平影响

刘发科，李新，刘继，伍长学

--论著--

磷酸肌酸钠持续逆行灌注对心脏瓣膜置换患者缺血修饰蛋白水平影响

刘发科1，李新1，刘继1，伍长学2

（1.西南医科大学附属医院心胸外科，四川泸州646000；2.西南医科大学附属医院重症医学科，四川泸州646000）

目的观察磷酸肌酸钠持续逆行灌注对心脏瓣膜置换患者围手术期缺血修饰蛋白（IMA）影响。方法将40例心脏瓣膜置换手术患者随机分为两组，A对照组：用传统的St-Thomas停搏液经主动脉根部顺灌；B实验组：St-Thomas顺灌+磷酸肌酸钠逆灌组：St-Thomas停搏液经主动脉根部顺灌，心脏术中再经冠状静脉窦逆行灌注St-Thomas+磷酸肌酸钠。观察各组术中及术后心脏停搏、术中、自动复跳、电除颤情况，呼吸机使用时间、ICU停留时间、血管活性药物使用情况，测定术前（Ti）、主动脉开放前（T0），开放后2 h（T1），6 h（T2），12 h（T3），24 h（T4），48 h（T5）7个时间点缺血修饰蛋白（IMA）变化。结果两组年龄、性别、体质量、术前心功能、主动脉阻断时间、转流时间、最低温度之间差异无统计学意义；A组自动复跳率低于B组、新发心率失常高于B组（P＜0.05）；血管活性药物使用量两组逐渐减少，B组使用量明显少于A组（P＜0.05）；两组血清IMA浓度均在术后较术前升高，从T0开始升高，T3达到峰值，B组血清IMA浓度各时间段升高程度明显低于A组（P＜0.05）。结论磷酸肌酸钠能够减轻术中心肌损伤，持续逆行灌注使心肌保护作用进一步加强；术后血清IMA浓度动态变化能够反映心肌损伤状态。

体外循环；瓣膜置换；心肌保护；缺血修饰蛋白；磷酸肌酸钠；逆行灌注

心脏瓣膜置换是最常见的成人心脏外科手术之一，其中大部分手术经历体外循环（cardiopulmonary bypass, CPB），心肌缺血再灌注损伤是CPB术后心脏功能低下，导致患者死亡最常见的原因，良好的心肌保护是改善心脏瓣膜置换手术远期生产率的重要措施[1]。磷酸肌酸是心肌细胞重要和直接的供能物质、并在能量运输和分配中起重要作用，是目前已知可以直接摄入心肌细胞的能量物质，可以满足心肌细胞能量需求[2]。逆行灌注心肌保护液理论上可以为心肌细胞通过良好的保护效果，并且已经有一些文献报道证实[3]。缺血修饰蛋白（ischemia-modified，IMA)是早期心肌损害的敏感指标[4]。为此，本研究通过在心肌保护液中加入磷酸肌酸钠、并改变灌注方式以冠状静脉窦持续逆行灌注观察其对心肌保护作用，同时监测围手术期不同时间点外周血血清中缺血修饰蛋白水平变化。

1 资料与方法

1.1 临床资料选择2010年7月～2014年10月在本院进行人工心脏瓣膜置换术的患者40例，男18例，女22例，年龄30～64岁，体质量40～71 kg，术前心功能Ⅱ～Ⅲ级，合并糖尿病、高血压和慢性支气管炎等慢性疾病患者不纳入本研究，抽签法随机分为两组。两组在性别、年龄、体质量、心功能、手术类型临床指标差异无统计学意义。见表1。

表1 两组的临床资料比较（x±s）Table 1 Comparison of clinical data among two groups（x±s）

1.2 方法A组：4℃St-Thomas冷晶体停搏液经主动脉根部顺行灌注；B组：St-Thomas顺灌+磷酸肌酸钠逆灌组：4℃St-Thomas停搏液经主动脉根部顺行灌注，心脏术中再经冠状静脉窦逆行灌注St-Thomas+磷酸肌酸钠(10 mmol/L) 30 mL/min。

手术选择胸骨正中切口，全身肝素化，常规建立体外循环，温度控制在中低温（28℃～32℃），灌注流量60～90 mL/ (kg·min)，心脏表面降温并阻断主动脉，灌注4℃St-Thomas冷晶体停搏液20 mL/kg，阻断时间超过30 min再次半量灌注，持续逆行灌注组切开心脏后采用FOLEY’S尿管插入冠状静脉窦，气囊注入生理盐水，尿管接停搏液管，以30 mL/min持续低流量灌注心肌保护液。置换的瓣膜均选择St-JUDE公司双叶机械瓣。术中术后用多巴胺控制血压，术后送ICU监护。

1.3 观察指标记录各组体外循环时间、主动脉阻断时间、最低温度、术后自动复跳率、术中电除颤发生率、术后心律失常发生率、呼吸机使用时间、ICU停留时间、血管活性药物使用情况，使用ELISA法检测术前、主动脉开放前，开放后2 h，6 h，12 h，24 h，48 h血清IMA浓度。

1.4 统计学方法采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料采用“x±s”表示，组间比较采用t检验；计数资料用例数（n）表示，计数资料组间率（%）的比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者术中及术后一般情况比较各组主动脉阻断时间、体外循环时间、最低温度、呼吸机使用时间及ICU停留时间比较差异无统计学意义。开放主动脉后辅助循环时间A组（40.48±10.89）h高于B组（23.18±9.96）h，差异有统计学意义（P＜0.05）；A组自动复跳率低、术后心律失常发生率高，术后新发心律失常4例、其中房颤3例、陈发性室上速1例，B组自动复跳率高、新发心律失常1例（P＜0.05）。见表2。

表2 两组临床指标比较（x±s）Table 2 Comparison of clinical index among two groups（x±s）

2.2 两组患者术后正性肌力药物用量比较A组术中多巴胺使用量较B组大，两组使用量逐渐减少，且术后24 h时段下降程度比较差异有统计学意义（P＜0.05）。B组术后活血管药物使用量低、术后24 h多巴胺剂量为2μg/(kg·min)左右，各时间段多巴胺用剂量量均≤5μg/(kg·min)（P＜0.05）。见表3。

表3 两组正性肌力药物多巴胺使用量[x±s，μg/(kg·min)] Table 3 Comparison of usage amountdopamineamong two groups [x±s，μg/(kg·min)]

2.3 两组患者IMA值比较两组血清IMA浓度在T0时开始升高，T3达高峰。A组各时间段IMA浓度升高程度高于B组（P＜0.05），两组组内与T0比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

3 讨论

心肌保护是CPB心脏手术必不可少的条件，几十年来人们在CPB过程中心肌保护研究取得了重大的进步，但是迄今为止心肌缺血再灌注损伤仍是影响术后心脏功能的主要原因。目前对于CPB引起心肌损伤研究主要集中心脏停搏液、灌注技术、抑制炎症反应等[5-6]。持续逆行灌注可以在整个心脏手术期间维持充分的心肌保护液环境，使心肌停跳更加稳定和持久，更加充分利用灌注液[7]。磷酸肌酸是已知的可以直接摄入心肌细胞的能量物质，已广泛应用于缺血性心肌病方面的治疗，对于术中心肌保护作用研究也有一些报道，均取得了较好的效果，已有的心脏手术使用磷酸肌酸保护心肌的研究均在心肌停跳液中加入一定剂量的磷酸肌酸行顺行灌注[8]，而理论上持续逆行灌注则可能在心肌内持续形成更加丰富的心肌保护液环境，有可能进一步促进心肌保护效果。

表4 两组不同时间点IMA(U/mL)比较（x±s）Table 4 Comparison of IMA(U/mL)indifferent time-point among two groups（x±s）

IMA是FDA批准用于评估心肌缺血的一种新型生化标志物、是诊断心肌缺血早期敏感标志物。IMA又称钴结合白蛋白，当组织存在缺血时，Cu2＋从循环蛋白的结合位点释放，游离Cu2＋与人血白蛋白（HAS）的N末端序列结合，结合后的HAS称为缺血修饰白蛋白（IMA）；IMA在心肌缺血发生几分钟后即可开始升高，缺血停止后仍能持续数小时，具有较高的灵敏度。IMA与传统的心肌坏死指标如肌酸激酶同工酶（CKMB），肌钙蛋白（cTnI)相比较具有早期诊断率高、敏感性高、阴性预测价值高等优点，同时无需在心肌已经出现不可逆损伤的情况才升高。近年IMA的研究主要集中在早期发现、早期诊断急性冠脉综合征（acute coronary syndrome,ACS）及慢性疾病引起心血管事件早期预测等相关研究[9-11]。而用于心脏外科CPB围手术期研究目前较少，因此通过观察IMA术中、术后水平变化探讨其在CPB过程中变化规律及相关性，为进一步研究IMA再心脏外科中的运用垫底基础。

本研究发现两组患者IMA浓度在术后各时间点都有不同程度升高，B组各时间点上升程度明显低于A组；B组术中辅助循环时间少、自动复跳率高、术后新发心律失常少于A组。同时我们可以观察到IMA浓度再T0开始明显升高，T3达高峰，T4开始下降，可见T4开始下降趋势明显，与此对应各组多巴胺量的使用情况，术毕12 h多巴胺使用量减少，术毕24 h多巴胺使用量减少更为明显；血清各时间点IMA值较低的B组术中、术后情况明显好于A组，为此可以看出血清IMA浓度与瓣膜置换患者术中病情发生、术后发展及转归有相关性。研究结果提示血清IMA值可以及时反映心脏瓣膜置换术围术期心肌损耗变化过程，而持续逆行灌注磷酸肌酸钠进一步改善心肌保护效果。我们推测B组灌注液中加入磷酸肌酸钠在CPK（肌酸磷酸激酶）的作用下ADP不再降解，保障了Na+-K+-ATP泵和Ca2+泵及肌丝滑行能量供应进而改善了心肌收缩功能也可通过钙离子供能及抑制无氧降解，减少钙离子氯离子的细胞内分布，稳定心肌细胞膜电位减少细胞内酶的漏出；冠状静脉持续灌注含磷酸肌酸停跳液能维持心肌细胞的高钾环境，满足心肌细胞的基础能量需求，从而促进心肌自主心率的恢复，进一步防止心律失常发生、加强心肌收缩功能从而减少术后正性肌力药物辅助，从而改善术后心功能[12-15]。

综上所述，本研究结果提示磷酸肌酸对心脏瓣膜置换术患者的心肌具有保护作用，而持续逆行灌注则进一步加强，IMA值围手术期水平变化与患者术中、术后病情发生发展具有密切联系。但本实验研究对象样本量较少，未行大样本研究，随访样本量较少等，同时IMA测量较为不便目前还没有共临床简易测量方法，有关IMA在心脏外科中的研究还需进一步深入。

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Effects of continuous retrograde infusion of creatine phosphate on levels of ischemic modified proteins in
patients undergoing cardiac valve replacement

Liu Fa-ke1,Li Xin1,Liu Ji1,Wu Chang-xue2
(1.Department of Cardiothoracic Surgery,theAffiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan,646000,China; 2.Department of ICU,theAffiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan,646000,China)

Objective To observe the effect of Ischemia modified albumin(IMA)about continuous retrograde perfusion of sodium phosphocreatine on myocardium for patients undergoing valve replacement by extracorporeal circulation.Methods 40 cases of patients with heart valve replacement surgery were randomly divided into two groups,Group A(the control group):using the traditional St-Thomas cardioplegia through the aortic root antergrade;Group B(experimental group):St-Thomas cardioplegia through the aortic root antergrade,followed by coronary sinus retrograde perfusion with St-Thomas+creatine phosphate sodium.Observe the intraoperative and postoperative cardiac arrest time,postoperative rebeating rate, postoperative mechanical ventilation time,ICU stay time,vasoactive drug.Blood serum AMI were measured at preoperative(Ti),before aorta open (T0),2 h(T1),6 h(T2),12 h(T3),24 h(T4),48 h(T5)after operation.Results Age,sex,weight,preoperative heart function,aortic clamping time,CPB time,minimum temperature had no significant difference in the two groups;Rebeating rate of group A was be inferior to group B,arrhythmia rate of group A was higher than group B(P＜0.05);usage amount of Vascular active drug was gradually reduced in two groups,and Group B significantly less than group A(P＜0.05);AMI were increased after surgery in two groups than before.The IMA in T0began to arise,T3reach to peak.The concentration of IMA in group B about increased degree was significantly lower than that of group A(P＜0.05).Conclusion Sodium phosphocreatine can reduce myocardial injury,and Continuous retrograde perfusion made myocardial protection further improved;In addition Serum IMA concentration dynamic changeing can reflect the state of myocardial injury.

Extracorporeal Circulation;Heart Valve Replacement;Myocardial Protection;Ischemia modified albumi;Phosphocreatine;Retrograde Perfusion

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.23.001

西南医科大学附属医院院级课题（09058）

伍长学，E-mail：wcxfywjk888@163.com