中低温停循环联合顺行性脑灌注在大体重成人主动脉弓部手术中的临床应用

王晓朦 杨 峰 侯登榜 王 红 侯晓彤

神经系统并发症是主动脉弓部手术术后常见并发症及致死原因[1]。近年来中低温停循环联合顺行性脑灌注技术已成为主动脉弓部手术脑保护的主流策略[2-4]。中低温被定义为停循环期间鼻咽温度达到20.1～28.0℃[5]。针对这一相对宽泛的温度范围，研究者们进行了更进一步的分组研究，结果表明在中低温范围内尽管较高的温度管理能够提供安全有效的脑保护，但是可能增加脊髓及内脏缺血风险，特别是针对高危患者[6]。既往有研究报道超重是心血管手术高危风险因素之一[7-9]。但中低温停循环联合顺行性脑灌注技术用于大体重主动脉弓部手术的临床效果未见相关研究报道。针对大体重患者，在中低温范围内，是否较高的温度管理策略能够提供与较低温度管理策略相同的脑部、脊髓及内脏保护的相关研究也十分缺乏。因此本研究选取大体重，即BMI ≥24kg/m2的主动脉弓部手术为研究对象，观察不同程度中低温停循环联合顺行性脑灌注技术的安全性及有效性，为临床提供依据。

资料与方法

1.一般资料 回顾性分析2009年1月至2015年12月,于首都医科大学附属北京安贞医院,在中低温停循环联合顺行性脑灌注技术下行主动脉弓部手术患者的临床资料，选取大体重患者997例纳入本研究。根据术中脑灌注期间的不同鼻咽温度分为两组：低温组 (20.1～24.0℃,n=662) 和高温组 (24.1～28.0℃,n=335)。

2.体外循环与脑保护策略 所有患者均正中开胸，经右腋动脉与右心房插管建立体外循环 (cardiopulmonary bypass, CPB)，少数体质量过高 (>100kg) 或病变范围较广患者加用股动脉插管。外科操作既往研究已有详细描述，可作为参考[10-11]。术中降温至目标温度时，下半身停循环，经右腋动脉开始顺行性脑灌注，其流量为5～10 mL·min-1·kg-1，泵压维持50～70mmHg(1mmHg=0.133kPa)。远端降主动脉吻合完毕后，恢复下半身循环。然后依次吻合头臂血管，左颈总动脉吻合完毕，即可视为脑灌注结束。外科操作完毕，CPB复温达到目标温度，患者循环平稳，即可停止CPB。常规止血关胸，术后接受统一的ICU管理。

3.研究终点及相关定义 本研究主要终点事件为住院死亡，定义为术后住院期间任何原因引起的死亡。次要终点事件为术后各项并发症的发生率。在进行神经系统评估时，术中死亡和术后24h内由于循环衰竭导致死亡的患者被排除。永久性神经系统损伤主要包括两大类，第一类为术前神经系统功能正常，而术后出现并持续至出院仍不能恢复的神经系统功能不全，包括局限性的 (脑卒中) 和弥漫性的 (类帕金森症状、昏迷和步态异常) 等[12]。第二类为术前即存在神经系统功能不全，术后又新发感觉功能异常直至出院仍不能恢复，且有相关的影像学证据 (电脑断层扫描和磁共振成像) 支持[13]。

4.统计学分析 所有数据采用SPSS22.0及Stata 14.0进行统计分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，非正态分布资料采用中位数(M)及四分位数间距(P25，P75)表示。比较采用秩和检验。计数资料以频数 (n) 及百分比 (%) 表示，采用χ2检验。单因素分析差异P<0.10的因素纳入多因素Logistic回归，分析影响患者临床预后的相关风险因素。以P<0.05为差异有统计学意义。

因两组患者基线水平存在显著差异，使用1∶1倾向性匹配分析方法，使两组患者具有较好的可比性。匹配变量包括：手术年份、主刀医师、性别、年龄、夹层动脉瘤、急性夹层动脉瘤、心功能分级、左心室射血分数、合并疾病(冠心病、高血压、糖尿病、马方综合征、心包填塞、透析治疗、心血管手术史、脑卒中史)、手术操作(半弓置换、全弓置换术及孙氏手术)、合并手术操作(升主动脉置换术、Bentall、冠状动脉旁路移植及瓣膜成形或置换)、脑灌注时间、阻断时间及下半身停循环时间。复温时间和体外循环时间与温度管理策略存在明显的相关性，未被纳入回归模型。纳入变量被用于构建最初预测温度选择的逻辑回归模型的。根据回归模型对每个患者的倾向性评分进行计算及。再根据计算所得的log值对两组患者进行匹配。匹配成功患者间log值差距不超过20%。进行匹配过程中，操作者对预后情况均未知。匹配后的组间比较采用配对秩和检验和McNemar检验。

表1 患者术前及术中资料

结 果

1.本研究62例患者住院死亡，总体病死率为6.2%。42例患者出现术后永久性神经系统损伤，其发生率为4.3%。

2.匹配前低温组患者平均鼻咽温度为(22.7±1.0)℃，高温组患者鼻咽温度为(24.7±0.5)℃。其余术前与术中资料见表1。组间比较多项指标差异有统计学意义 (P<0.01)。经1∶1匹配分析后，低温组患者平均鼻咽温度为(22.8±0.9)℃，高温组患者鼻咽温度为(24.6±0.4)℃。两组患者其余术前一般临床资料和手术相关参数等指标，差异无统计学意义 (P>0.05)。匹配后，两组间住院病死率 (4.3%vs. 7.6%)、术后永久性神经系统损伤 (6.5%vs. 5.5%) 及术后其他并发症发生率，差异均无统计学意义 (P>0.05)。

表2 患者术后恢复情况[n(%)，M(QR)]

3.影响患者临床预后的主要风险因素。住院死亡的风险因素有急性A型主动脉夹层、长时间转机 (CPB时间>180min) 和合并冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting，CABG)(P<0.05)。术后永久性神经系统功能损伤的风险因素有年龄>50岁、急性A型主动脉夹层、合并CABG和长时间转机 (P<0.05)。术后急性肾衰竭需要血液透析治疗的风险因素有年龄>50岁、急性A型主动脉夹层、术前存在慢性肾脏功能不全、合并CABG和长时间转机 (P<0.05，表3)。

表3 影响患者临床预后的多因素Logistic回归分析结果

讨 论

本研究观察中低温停循环联合顺行性脑灌注技术用于大体重成人主动脉弓部手术的临床效果，其结果表明与应用较低鼻咽温(20.1～24.0℃) 患者相比，较高鼻咽温 (24.1～28.0℃) 患者住院病死率及术后其他各项并发症的发生率均未见增高。回归分析结果显示急性A型主动脉夹层、合并CABG和长时间转机 (CPB>180min) 是住院死亡的风险因素，而较高鼻咽温并未增加住院死亡风险。证实了在较高鼻咽温下停循环联合单侧顺行性脑灌注技术可以安全用于成人大体重主动脉弓部手术。

两组患者的术前一般临床资料和手术情况，存在明显差异。与低温组患者相比较，高温组患者行半弓置换手术较多，而孙氏手术较少。而且术中CPB相关参数，均持续时间较短。这些混杂因素可能影响患者的临床预后。本研究为排除其他混杂因素对该临床观察终点事件的影响，采取了倾向性匹配分析研究方法[14-15]，观察不同停循环选择性脑灌注开始时的鼻咽温，对患者临床预后的影响。该倾向性匹配分析统计学方法使得研究结果具有较强的说服力，其结果表明两组患者住院病死率及其他并发症发生率，差异均无统计学意义。证实较高的鼻咽温下停循环选择性脑灌注技术可以安全用于成人大体重主动脉弓部手术，该研究结果与既往研究结果相似[2,16]。其机制可能是较好的避免了深低温副作用，如凝血功能紊乱、及全身炎性反应引起的器官功能障碍等，尤其是对于大体重患者而言[2,16]。

随着主动脉弓部手术临床经验的积累，深低温给机体带来的副作用也逐渐被认识，尤其是在大体重患者中，近年来主动脉弓部手术呈现出“变暖”趋势。但较高的鼻咽温下停循环选择性脑保护时，其临床安全性和有效性成为热点。大体重患者行主动脉弓部手术时，术中变温 (降温和复温) 时间相对较长，需要较长的转机时间，该研究结果也得以证实。回归分析结果提示长时间转机 (CPB>180min) 是影响患者临床转归 (如住院死亡、术后永久性神经系统损伤和急性肾衰竭需要行血液透析治疗) 的高危风险因素。临床实际工作中，对于体质量过大 (>100kg) 或者术前检查结果提示主动脉夹层真腔较小的主动脉弓部手术患者，为缩短CPB时间，一般采取右侧腋动脉联合股动脉双部位插管转机。

本研究排除其他混杂因素对临床结果可能造成的影响，结果表明大体重主动脉弓部手术，术中采用较高的停循环鼻咽温，患者住院病死率、术后截瘫、急性肾衰竭需要行透析治疗等其他并发症均无明显升高 (均在可接受范围)，与国内外研究结果相似[17-18]。该研究结果进一步提示其临床有效性和安全性均较好，可用于主动脉弓部手术。本研究所有心脏外科医师均经过专业的主动脉弓部手术培训，并具有丰富的临床经验，术中进行统一规范的主动脉弓部手术，术中下半身停循环时间 (25min) 和脑灌注时间 (38min) 相对较短，也可能是得出高温的停循环鼻咽温是较为安全的关键因素。对于术中停循环和脑灌注时间较长患者，其安全性和有效性仍需进一步研究。另外，该研究分析了影响患者住院病死率、术后永久性神经系统损伤和急性肾衰竭需要血液透析治疗的相关风险因素，其结果与既往研究一致[19-20]。

本研究存在一定局限。首先，尽管本研究采取匹配分析方法，但可能仍然存在不可预知的混杂因素对结果产生影响。其次，手术年份、外科医师的水平对不同温度的选择及临床预后影响均较大，但匹配时上述因素均纳入最终匹配模型尽可能缩小这一缺陷带来的影响。最后，本研究中大部分患者采取单侧右腋动脉顺行性脑灌注，该研究结果可能并不一定适合于其他心脏中心。

总之，中低温停循环右侧腋动脉顺行性脑灌注下行主动脉弓部手术，较高的鼻咽温 (24.1～28.0℃) 应用于大体重成人患者是安全有效的。