左上肢上臂缺血预处理开颅动脉瘤夹闭术患者血清NSE、S100β蛋白、脑红蛋白水平观察

吴康丽，陈秀侠，谢晨阳，张萌，邬冬云

(徐州医科大学附属医院，江苏徐州221002)

开颅动脉瘤夹闭术是治疗颅内动脉瘤常用的外科手术方法，也是一种高风险手术，术中不断机械性牵拉动脉、临时阻断载瘤动脉时间过长或阻断部位不当、血管痉挛引起的迟发性脑缺血、静脉血栓形成或血栓栓塞、动脉瘤夹的位置不当等因素都可能导致局部脑组织发生缺血再灌注损伤，不利于患者术后神经功能的恢复，致残率和致死率极高[1]。近年，预防神经组织的二次伤害已经成为预处理研究的重点[2]，远隔缺血预处理(RIPC)因其对被保护的靶器官无创伤、操作简单等优点,具有广阔的临床应用前景。NSE和S100β蛋白是衡量神经功能损伤的常用生物学指标[3,4]，具有较高的敏感性及特异性；NGB是神经系统特异的携氧球蛋白，作为内源性神经保护因子，其水平高低反映大脑抗缺血缺氧能力[5,6]。目前，有关RIPC神经保护作用的临床研究多集中于心脏手术，国内鲜有对开颅动脉瘤夹闭术患者的相关报道。我们拟通过观察RIPC对开颅动脉瘤夹闭术患者血清NSE、S100β蛋白以及NGB水平的影响，探讨其对患者是否具有神经功能保护作用，为临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018年2～12月入住徐州医科大学附属医院择期全麻下行开颅动脉瘤夹闭术患者60例，男18例、女42例，年龄18～60岁，BMI<28 kg/m2。其中,前交通动脉瘤13例、后交通动脉瘤28例、大脑中动脉瘤3例、颈内动脉瘤16例。纳入标准：①年龄18～60岁；②ASA分级Ⅱ或Ⅲ级；③Hunt-Hess分级0～Ⅰ级；④GCS评分≥13分。排除标准：①细菌性动脉瘤及夹层动脉瘤；②近6个月内有脑卒中或者TIA病史；③存在明显的外周血管疾病症状；④严重肝、肾、肺部疾病。采用随机数字表法分为R组和C组各30例。

1.2 开颅动脉瘤夹闭术前RIPC 患者术前均建立外周静脉通路，局麻下左足背动脉穿刺置管，予以监测心率、心电图、有创动脉血压、脉搏氧饱和度，采用静脉注射咪达唑仑0.05 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、舒芬太尼0.5 μg/kg、顺式阿曲库铵0.3 mg/kg进行麻醉诱导，待患者自主呼吸停止、意识消失后进行气管插管，然后经右股静脉置管建立中心静脉通路。R组患者于气管插管后10 min开颅动脉瘤夹闭术前实施RIPC，将GB3053-93水银血压计(江苏鱼跃医疗设备股份有限公司)袖带系于肘关节上2～3 cm处,加压充气至200 mmHg,缺血5 min(缺血成功标准：同侧桡动脉搏动消失)，再灌注5 min，共3个循环。C组气管插管后行开颅动脉瘤夹闭术前将袖带系于患者左上肢,但不进行充气及放气操作。采用静吸复合麻醉维持，吸入七氟烷1.0%～2.0%，静脉泵注丙泊酚1.5～3.0 mg/(kg·h),瑞芬太尼6～18 μg/(kg·h),顺式阿曲库铵0.10～0.15 mg/(kg·h)，调整麻醉深度，维持HR和BP波动幅度不超过基础水平20%。HR<50次/min，静脉注射阿托品0.5 mg，BP波幅超过基础水平20%且无法通过麻醉深度调节时，静脉注射去氧肾上腺素40 μg，然后进行开颅动脉瘤夹闭术。术后待患者呼吸循环功能稳定,意识清醒,VT> 8 mL/kg,RR> 10次/min,吸空气5 min后SpO2≥95%时拔除气管导管，送回病房。记录患者手术时间、麻醉时间、丙泊酚以及瑞芬太尼用量、出血量、住院时间。

1.3 血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100β蛋白以及脑红蛋白(NGB)的检测 采用ELISA法。分别于远隔缺血预处理前(T0)、动脉瘤夹闭即刻(T1)及动脉瘤夹闭术后0、6、24 h(T2～4)采集静脉血样，常温下3 000 r/min离心10 min，取上清，-80 ℃冻存，按照ELISA法测定试剂盒(均购自上海岚派生物科技有限公司)的操作步骤操作。

1.4 随访 记录患者术后并发症以及术后3个月mRS评分。mRS评分标准如下，0分：完全无症状；1分：尽管有症状，但无明显功能障碍，能完成所有日常职责和活动；2分：轻度残疾，不能完成病前所有活动，但不需要帮助，能照顾自己的事务；3分：中度残疾，要求一些帮助，但行走不需要帮助；4分：重度残疾，不能独立行走，无他人帮助不能满足自身需要；5分：严重残疾，卧床、失禁、要求持续护理和关注；6分：死亡。排除术中出血超过全身循环总量20%及中途要求退出该试验患者。

2 结果

2.1 两组手术时间、麻醉时间、麻醉药用量、出血量、住院时间比较 R组手术时间(269.17±67.72)min、麻醉时间(321.00±73.84)min、丙泊酚用量(818.83±248.95)mg、瑞芬太尼用量(2.77±0.74)mg、出血量[300(100～400)]mL、住院时间[18(16～24)]d，C组手术时间(275.13±68.36)min、麻醉时间(323.17±73.89)min、丙泊酚用量(821.67±264.80)mg、瑞芬太尼用量(3.14±1.04)mg、出血量[350(275～500)]mL、住院时间[18(15～23)]d，两组围术期指标比较，P均>0．05。

2.2 两组不同时点血清NSE、S100β以及NGB水平比较 与T0比较，两组T3和T4时NSE水平降低、T2～4时NGB水平升高，C组及R组分别在T1～4和T2～4时S100β蛋白水平降低(P均<0.05)；与C组比较，R组在T3和T4时 NGB水平升高(P均<0.05)，各时点血清NSE、S100β蛋白水平差异无统计学意义(P均>0.05)，详见表1。

表1 两组不同时点血清NSE、S100β、NGB水平 比较

注：与同组T0比较，aP<0. 05；与C组同时间比较，bP<0.05。

2.3 两组术后并发症及mRS评分比较 R组术后偏瘫2例、动眼神经损伤1例，mRS评分0、1、2、3、4、5分者分别为18、9、1、1、1、0例;C组术后再出血1例、偏瘫1例、脑积水2例，术后3个月mRS评分0、1、2、3、4、5分者分别为14、10、2、2、2、0例，两组患者术后并发症发生率以及术后3个月时mRS评分比较差异无统计学意义(P均>0．05)。

3 讨论

RIPC是目前临床研究中减轻缺血再灌注损伤的常用方法之一，其神经保护作用机制尚不明确。有研究[7,8]认为，RIPC通过神经、体液以及免疫通路引起神经细胞自噬增加、NGB上调、水通道蛋白4下调，从而促使线粒体ATP敏感性钾通道开放，减少细胞凋亡。目前研究RIPC神经保护作用的临床试验较少，且多集中于心脏手术、脑卒中、脑膜瘤等，结果亦多有争议，至于RIPC能否减轻开颅动脉瘤夹闭术患者的围术期脑损伤，发挥神经保护作用，国内未见相关临床研究报道。本试验创新性地将RIPC应用于开颅动脉瘤夹闭术患者，探究其对围术期脑损伤标记物的影响，以探讨其神经功能保护作用，为临床应用提供参考。

血清NSE和S100β蛋白是反映脑损伤的敏感指标，正常情况下NSE特异性地分布于神经元细胞和神经内分泌细胞的胞质中，血液及脑脊液中含量甚微，约10 ng/mL[9]，而在夹闭动脉瘤过程中，因脑组织损伤、缺血、水肿等使神经元细胞受到破坏，NSE可通过不完整的细胞膜释放到脑脊液中，随后又通过血脑屏障进入血液，随血液循环进入人体外周血管内。S100β蛋白是一种酸性钙调节蛋白，主要分布在神经胶质细胞和雪旺细胞内，正常人血清含量低于0.05 ng/mL，低水平时具有保护和营养神经作用，高水平时却有神经毒性，促使神经元细胞凋亡[10]。由于S100β蛋白半衰期较短，它能较好地反映患者开颅动脉瘤夹闭术后的脑损伤程度和血管痉挛的发生[11]。

已有研究[12]证实，血清NSE、S100β水平与动脉瘤患者Hunt-Hess分级呈正相关，对患者预后有预测价值。本研究中为保证受试者血清标志物的基线水平一致，只纳入Hunt-Hess分级为0～Ⅰ级的患者，结果显示，RIPC对患者围术期血清NSE以及S100β蛋白水平无影响，而且其各时点水平逐渐降低，与Shim等[13]研究中显示患者在开颅动脉瘤夹闭术后6 h的S100β蛋白水平升高的结果不一致，这可能与入选患者的病情较轻以及显微神经外科技术广泛应用有关；另外，本研究结果可能说明RIPC对于分级较好的动脉瘤患者血清NSE、S100β水平无影响，至于对分级差的患者，RIPC诱导机体产生缺血耐受机制能否有效改善手术带来的更严重的缺血再灌注损伤，还有待研究者进一步探索。

NGB是人体内除血红蛋白、肌红蛋白外的第三类携氧球蛋白，高表达于脊椎动物的神经系统中[5]，正常人血清NGB含量极低，当机体出现缺血缺氧性损伤或急性颅脑创伤时，NGB表达上调，可能通过清除活性氧或氮等物质，抑制神经元凋亡，促进星形胶质细胞增殖及愈合等途径发挥神经保护作用。已有研究[14]证实，急性缺氧时NGB表达上调，在脑的适应性保护中起重要作用，使神经元在缺氧状态下更易存活，因此血清NGB水平高低可以间接反映脑组织的抗缺血缺氧能力。本研究结果显示，RIPC能显著增加患者术后6 h和24 h的血清NGB水平，与Fan等[15]的研究结果相一致，说明RIPC产生神经保护作用可能部分由NGB介导。

多数研究认为,RIPC存在两个脑保护窗口，具体时间尚不明确。Loukogeorgakis等[16]研究RIPC对内皮细胞缺血再灌注损伤的保护作用时发现，早期保护窗口是在预处理后立即激活，持续4 h。Ren等[6]的相关研究也符合上述观点，晚期保护窗口可能是从12～24 h开始，持续48～72 h。本研究中，RIPC未能在早期保护窗口发挥作用，这可能是因为受到麻醉药物的影响,第一保护时间窗的效应被掩盖,也可能与预处理部位、持续时间及次数等因素有关。

综上所述，RIPC对开颅动脉瘤夹闭术患者血清NSE、S100β蛋白水平无影响，但能增加血清NGB水平，其临床应用价值有待大样本、多中心、前瞻性研究深入探讨。本研究也存在一些局限性，由于样本量较小，研究者未对动脉瘤发病部位进行亚组分析，前交通动脉缺血后因不能代偿会造成局部脑组织发生严重的缺血缺氧性损伤，而后交通动脉因有对侧分支代偿，局部损伤可能减轻，RIPC神经保护作用是否与动脉瘤发病部位有关，还有待大样本量研究证实。另外，mRS是常用的评估神经功能预后的量表，本研究结果两组RIPC 3个月时mRS评分差异无统计学意义，说明RIPC对远期的神经功能无明显保护作用，在后续研究中，可以改变RIPC的处理方法，并延长随访时间，增加对患者术后认知功能评价，进一步客观地探讨RIPC是否具有远期神经功能保护作用。