体外循环下心脏手术患者入院血糖与术后肌钙蛋白I水平的关系

周红梅 孟雨 张宏利 朱志鹏

心脏手术中由于体外循环（CPB）的应用常导致应激性和缺血再灌注性心肌损伤，高血糖（BG）难以避免且进一步加重心血管不良事件的发生。大量研究显示，应激性高BG与急性心肌梗死（AMI）相关[1-4]，伴随着血清肌钙蛋白升高[5]，是患者预后不良的标志之一。回归分析也显示高BG是多项心血管事件的独立危险因素[4,6]。实施BG控制对心肌损伤有一定的保护作用[7-8]。为了阐明高BG是否与CPB下心脏手术患者的肌钙蛋白I（cTnI）水平相关，本研究对CPB下心脏手术患者入院BG水平和手术结束入ICU后的cTnT进行检测和分析，以期为制定心脏手术患者的心肌保护策略提供参考。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2016年1月至2017年1月在嘉兴学院附属第二医院行CPB下冠状动脉搭桥（CABG）和（或）瓣膜置换的心脏手术患者56例，男18例，女38例，年龄31～80岁；其中瓣膜置换术32例，CABG24例。按照患者入院BG标准分为两组，BG＜7.0mmol/L为正常BG组（30例），BG≥7.0mmol/L为高BG组（26例）。所有患者既往均无心脏病或心脏手术史，无严重肝、肾、脑、肺等疾病。ASAⅠ～Ⅳ级，左心射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）＞50%，术前检查冠脉造影各主干狭窄程度≤50%以及cTnI水平在正常范围，近半年无心血管介入治疗史，无心功能不良或心肌梗死等并发症出现。排除年龄＜18岁、急诊手术、深低温停跳手术、大于3个瓣膜或者3根血管的病例、非CPB下心脏手术及入ICU后生命体征波动剧烈或者发生恶性心律失常的患者。本研究已获本院医学伦理学委员会批准，并与患者家属签署知情同意书。

1.2 方法 所有患者的麻醉诱导为静脉给予咪达唑仑0.05mg/kg、舒芬太尼 1.0μg/kg、依托咪酯 0.3mg/kg和罗库溴铵0.6mg/kg，麻醉维持采用丙泊酚4~6mg/（kg·h）复合瑞芬太尼0.4~1.0μg/（kg·h）泵注和1%~3%七氟醚吸入麻醉，间断给予顺阿曲库铵0.1mg/kg。采用StockertⅢ型体外循环机，膜式氧合器（美国Edward公司）含血停跳液，术中鼻咽温降至30℃左右，维持平均动脉压在60~90mmHg，混和静脉血氧饱和度70%，CPB结束后鱼精蛋白拮抗肝素，回输机血。CABG患者常规于CPB前后泵注0.02~0.1μg（/kg·h）硝酸甘油或者单次静脉注射5mg地尔硫。在BIS监护下使用去氧肾上腺素、肾上腺素和去甲肾上腺素等血管活性药物。术毕根据血流动力学监测指标常规给予多巴酚丁胺、肾上腺素和硝酸甘油等血管活性药物支持，生命体征平稳后送入ICU。

1.3 观察指标 记录两组患者的一般资料（包括入院时的BG水平）和麻醉、手术资料。于患者进入ICU之后即抽取中心静脉血检测血清cTnI水平。

1.4 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件。cTnI值呈非正态分布，经log转换后呈正态分布，正态分布的计量资料以表示，组间比较采用t检验；计数资料组间比较采用χ2检验。BG水平和cTnI水平的相关性分析采用Pearson相关，采用多元线性回归分析预测术后心肌损伤的危险因素。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料的比较 两组患者的一般资料与麻醉手术情况，除CABG例数有明显不同外（P＜0.01），其他均无统计学差异（均P＞0.05），见表1。

表1 两组患者的一般情况比较

2.2 两组患者入院时BG水平与手术结束后cTnI水平的比较 高BG组的BG、logcTnI水平均高于正常BG组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），详见表2。

表2 两组患者入院时BG水平和手术结束后logcTnI水平比较

图1 入院时BG水平与logcTnI水平的散点图

2.3 入院时BG水平与cTnI相关及回归分析 散点图初步观察56例患者的BG与logcTnI呈线性相关，Pearson相关分析显示两者呈正相关（r＝0.62，P＜0.01）（见图 1）。以BG、年龄、CABG例数和CPB时间为自变量，cTnI为因变量作多元线性回归分析，得回归方程:Y=-0.54＋1.203X1+1.342X2（R2=0.684，P＜0.01）,其 中 BG（β=0.565，P＜0.01）和 CPB 时间（β=0.384，P＜0.01）为 cTnI相关危险因素（P＜0.01）。

3 讨论

缺血性心脏病和AMI是威胁人类健康的严重心血管疾病，两者与BG异常似乎都有一定的关系。研究显示，AMI患者入院时BG水平每升高1个单位剂量，病死率将增加5%，由此导致近期充血性心力衰竭的发生率也增加约3~5倍[9]。大量研究显示，在接受冠状动脉介入治疗的AMI患者中，高BG与AMI病死率升高相关，并且BG增高的程度与AMI病情严重程度密切相关，与预后呈负相关[1-2,10-11]。基础研究也发现，高BG可通过多条途径对缺血心肌造成危害，但是确切的机制仍不明了[12-14]。CPB下心脏手术常伴随心肌的缺血再灌注损伤，在此情况下BG对心肌损伤的影响及其机制有待阐明，本研究通过观察BG与心肌损伤蛋白的相关性，为后续研究提供参考。

BG异常导致心肌损伤的机制目前尚不清楚，但是从高BG患者AMI预后恶化的机制中，观察到AMI合并高糖血症的患者存在致命性心律失常[15]、无复流现象[16]以及心肌缺血再灌注损伤[17]的发生率显著增加。其可能的机制有：高糖性炎症、氧化应激、血栓形成、血管内皮功能紊乱和糖毒性反应。尤其在糖尿病性心脏病、冠脉外科疾病和缺血再灌注手术中，高BG导致的损伤常占据较大比例。解决CPB导致的心肌缺血再灌注损伤是临床的难题，然而高BG对缺血再灌注心肌损伤的影响目前仍存在较大争议[18]。表现在不同实验条件下，糖尿病心脏对缺血性损伤的敏感性不同，表现为增强[19]或减弱[20]。本研究根据入院BG分组，不论患者是否为糖尿病心脏病患者，相关性研究发现入院BG与cTnI值呈正相关（r＝0.62，P＜0.01），并且高 BG 组的 cTnI值与正常BG组差异明显（P＜0.01）。cTnI有随着BG增加而增高的趋势。因为糖尿病性心脏病往往与冠脉疾病相关[8,21]，本研究中高BG组的CABG手术患者（62%）明显高于正常BG组（26%），也间接的解释了导致cTnI增高的可能原因，与Carson等[21]研究结果类似。

通过回归分析，结果发现BG和CPB时间都为cT－nI的相关风险因素（P＜0.01），但是BG对因变量的影响更大，笔者认为BG为心脏术后心肌损伤cTnI的独立风险因素。本研究的初步观察结果同其他基础研究结果类似[21]，鉴于此，目前越来越多的研究集中于缺血再灌注损伤中血糖的调控，胰高血糖素样肽1[22-23]、GIK液[7]和胰岛素[24]等的运用就显示出积极的效果，间接说明血糖的调控是重要的干预方向，需要进一步的研究。

总之，本研究结果显示，CPB下心脏手术患者的入院BG与cTnI水平呈正相关，BG是导致心肌损伤的相关影响因素，可能与CABG有一定的关系。