Stanford A型主动脉夹层术中脑保护策略的研究进展

展旭，孟维鑫，康凯，谢宝栋

(1.哈尔滨医科大学附属第一医院心外科,哈尔滨 150001; 2.哈尔滨医科大学附属第二医院心外科,哈尔滨 150086)

主动脉夹层(aortic dissection,AD)是急性主动脉综合征的一种，也是最常见的主动脉疾病之一，该病发病急，病情重，死亡率高。早在1819年Rene Laennec就提出了“夹层动脉瘤”的概念[1]，1970年Stanford大学的Daily等[2]提出了Stanford分型，因其定义清晰并对治疗方式和预后判断有指导意义而为临床广泛采用。

随着我国社会老龄人口的不断增加以及基层医院检测意识和手段的提高,AD的发病率呈现“井喷式”增长，特别是累及主动脉升部、弓部的Stanford A型AD已成为心源性猝死的主要原因[3]。目前，对累及弓部AD患者进行包括弓部的外科重建已成为业界共识[2-3]，但术后神经功能障碍的发生率较高。研究显示，术中脑灌注不良(缺血或奢侈灌注)及脑血管栓塞是导致术后脑损伤的主要原因，而术中合适的脑灌注策略、适当的温度控制及术中监测可有效避免术后神经功能损伤的发生[3-4]。现对Stanford A型AD的术中脑保护策略进行综述。

1 脑灌注模式的选择

1.1单纯深低温停循环(deep hypothermic circulatory arrest，DHCA)、顺行性脑灌注(antegrade cerebral perfusion，ACP)与逆行性脑灌注(retrograde cerebral perfusion，RCP) 早在体外循环出现之前，DeBakey及其他心外科先驱者就已经开始探索主动脉弓部手术术中的脑保护策略。理论上，正常体温下的ACP提供了最佳的脑灌注策略，但在20世纪六七十年代，这种方法的临床结果并不满意。

随后，Griepp等[5]采用了DHCA的脑保护策略，平均脑缺血时间为43 min，当时临床结果令人满意。DHCA并不需要对主动脉及其弓部分支进行额外的插管或钳夹，而这些技术操作不当可造成血管损伤、栓塞等。DHCA存在安全时限问题，Svensson等[6]研究了656例进行主动脉手术的患者，其均采用DHCA进行脑保护，结果发现，在停循环40 min后，卒中的发生率升高，停循环65 min后患者的死亡率明显增加。

此后，Ueda等[7]首次报道了RCP的方法，提出了停循环期间的脑保护新思路。Okita等[8]研究发现，RCP能有效降低并维持脑部低温，防止脑血管末梢的气栓形成，并可携带代谢产物，从而延缓脑缺血及局部酸中毒的发生。随后的研究表明，与单纯行DHCA的患者相比，应用RCP患者的死亡率与卒中率均较低，且停循环的安全时间延长[9-11]。1986年Frist等[12]报道了有关ACP的新概念，在10例接受主动脉弓部置换手术的患者中，应用单侧顺行性脑灌注(unilateral ACP，uACP)、低流量及中低温的脑保护策略使患者的生存率达到了90%。此后，Kazui等[13]应用四分支血管与ACP相结合，在报道的30例急性夹层患者中均无神经系统后遗症，只有3例患者早期死亡。ACP的优点是使手术时间、停循环时间更加充裕，并允许外科医师对复杂的弓部病变进行更加精细的处理。Di Eusanio等[14]的研究表明，90 min以上的ACP也是安全的，并不会增加死亡率或神经系统功能损伤的发生率。ACP也存在一些问题，如需要更长的弓部置换手术时间、与动脉插管相关的栓塞以及颅内血流分布不均匀等。

此后有关术中脑保护策略的优劣，业内一直没有统一定论。Okita等[15]将8 169例行全弓置换术的患者分为ACP组和DHCA/RCP组，结果显示，除DHCA/RCP组延长了机械通气时间和重症监护病房住院时间外，两组患者的术后生存率和神经系统结局基本无差异。研究发现，术中采用ACP为脑保护策略者早期病死率为4.7%～11.2%，永久性神经功能损伤(permanent neurological deficits，PND)的发生率为1.3%～6%。Boening等[16]研究发现，1 558例A型AD患者中，18.5%的患者表现出神经功能损伤的症状。研究结果表明，停循环30 min内，单纯低温停循环可能就足够了；如果停循环时间超过30 min，ACP更佳。

2014年，欧洲心血管病学会的主动脉疾病诊疗指南指出，选择性ACP应考虑用于主动脉弓部的手术中，以减少卒中的发生(推荐等级Ⅱa，证据等级B)[17]。有关ACP与RCP的前瞻性随机对照研究较少。Svensson等[18]的一项包含121例患者的前瞻性随机对照试验分析了术后神经认知功能和血浆S100蛋白的水平，认为ACP、单纯DHCA和DHCA/RCP的结果基本没有差异。在El-Sayed Ahmad等[19]的研究中，63例A型AD患者采用中至轻度全身低温停循环(≥28 ℃)和ACP脑保护策略，ACP时间为(74±12) min，核心温度为(28.9±0.8) ℃，术后5例(8%)出现PND，6例(10%)出现暂时性神经功能损伤,30 d死亡率为8%(5例)。此研究表明，ACP脑保护策略与术后死亡率、不良神经及内脏事件发生率均无明显关联，中至轻度全身低温停循环(≥28 ℃)和ACP脑保护策略可以使得超过1 h的停循环时间变得安全[19]。Hameed等[4]的Meta分析涉及了68个研究，26 968例患者，该研究发现，ACP和RCP均较单纯DHCA更具神经保护作用，使用这些策略的益处随停循环时间的延长而增加，不受停循环温度或uACP或双侧ACP(bilateral ACP,bACP)的影响。相对于DHCA,ACP和RCP是更好的选择，特别是在停循环时间较长的情况下。

我国有关脑保护的大样本研究较少。Hu等[20]比较了5 060例A型AD患者主动脉弓手术中使用ACP或RCP脑保护的结果发现，这两种技术的神经学结果没有差异。孙煦等[21]一项涉及149例患者的研究表明，在Stanford A型AD手术中，无论使用ACP还是RCP进行脑保护，临床效果均良好。2019年《心脏外科围手术期脑保护中国专家共识》中表示，对于哪种灌注方式对脑保护更加有益目前尚存在争议，但国内外多数单位倾向采用ACP[22]。目前对于ACP与RCP的应用国内外仍有争议，尚无可靠的证据表明这两种方法哪种更优越，但越来越多的中心常规采用ACP，这是因为ACP使更长的停循环时间变得安全，但是对于术前检查颈部血管分支病变严重，并存在栓塞风险时，更适宜使用RCP。

1.2uACP与bACP Urbanski等[23]的研究认为，使用uACP的死亡率低且神经病学结果较佳，但许多外科医师仍更倾向于使用bACP，以保证足够的双侧大脑灌注，尤其患者高龄以及存在Willis环不全时[24-25]。

Angeloni等[26]的Meta分析显示，采用bACP治疗患者术后死亡率为9.2%，采用uACP治疗患者术后死亡率为8.6%；bACP与uACP术后PND的发生率比较差异无统计学意义(6.5%比6.1%)，bACP与uACP暂时性神经功能损伤的发生率比较差异无统计学意义(8.8%比7.1%)。因此，bACP的临床结果并不优于uACP，可能是建立bACP时对颈部血管的附加操作所致。Krüger等[27]的研究认为，行腋动脉插管后，uACP更快、更简单，临床效果也与bACP相当。但目前较多的研究仍推荐在耗时长的复杂手术中使用bACP。

汪源等[28]的Meta分析显示，bACP暂时性神经功能损伤的发生率低于uACP，但30 d病死率和PND发生率比较差异无统计学意义。目前大部分研究认为，uACP和bACP均能提供良好的脑灌注以及足够的神经保护，但尚未有公认的指南确定哪种方法能更好地保护大脑，方式的选择主要取决于外科医师的偏好和术中判断[29-30]。在A型AD患者的手术过程中，对于无颈动脉病变、对侧颈动脉有足够回流或经检查没有明确脑灌注不良者，uACP便能提供足够的神经保护；bACP可能对有卒中史、颈动脉狭窄或脑血管异常(Willis环不全)者有更好的效果[31]。

2 温度的选择

对于Stanford A型AD患者的术中脑保护温度，在脑灌注技术应用之前，DeBakey等[32]认为，在停循环期间DHCA是当时唯一可靠的脑保护策略。有研究显示，DHCA可使停循环的安全时间达到40 min[5,33]。故最初将鼻咽温控制在18～23 ℃，以保护患者的神经功能。近年来随着手术技术的进步、脑灌注技术的应用，越来越多的研究提出了不同的看法。但需注意的是，临床研究时须考虑辅助因素，如头部的外部降温、内环境管理、灌注的流量及压力、药物干预以及降温与复温的策略等[34]，且体温的比较还应明确测量部位，如鼓膜、鼻咽、食管、大脑、直肠或尿道等[35]。

对于术中停循环温度选择，目前的趋势是避免深度低温。深度低温可导致人体肺、肾等重要脏器功能障碍，影响脑血管的自我调节功能，从而导致脑灌注不良，并可造成凝血功能障碍[36]。轻度低温并不能有效保护大脑、脊髓或内脏，尤其是联合应用uACP时。Ehrlich等[37]的研究表明，当中心温度控制在28 ℃左右时，脑氧需求量下降约50%，但进一步降低中心温度，脑氧需求量的降低便不再明显。目前认为低温停循环期间的最佳温度为20～28 ℃，且较高的温度(24～28 ℃)更安全[38]。适当提高停循环时的中心温度至中低温，结合ACP的脑保护策略对绝大部分涉及弓部的复杂AD患者来说是足够安全的，并不会增加神经系统并发症的发生率。但外科医师和手术团队应充分了解不同的灌注和温度管理技术，个体化选择最适宜的脑保护策略。

3 术中神经功能监测

近年来，越来越多的心外科医师认识到主动脉Stanford A型AD术中神经功能监测的重要性，但支持将神经监测作为改善心脏手术后患者神经预后的手段的结论性证据，如大型的前瞻性随机对照研究仍然缺乏。因此，采用的神经监测策略在不同中心、不同临床医师之间仍有所不同。脑电图在心外科的应用已超过50年，其对于脑缺血的监测有一定的特异性，但应用时影响因素较多，故近年来应用逐渐减少[39]。目前应用较多的有经颅多普勒超声(transcranial doppler,TCD)和局部脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation，rScO2)监测如颈静脉血氧饱和度(jugular venous oxygen saturation，SjvO2)、近红外光谱(near infrared spectroscopy，NIRS)。

3.1TCD TCD可监测大脑主要动脉(主要是大脑中动脉)的血流流向、流速等，并预测脑血管的自主调节功能，提醒外科医师在患者出现缺血性脑损伤前采取相应措施。术中TCD还可用于监测空气或其他栓子引起的脑栓塞的高强度瞬态信号[40]，但设备、术中操作空间及专业人员等限制了TCD更广泛的应用，目前对于术中TCD监测能否减少术后神经功能障碍仍有争议。

3.2SjvO2监测 SjvO2和NIRS rScO2是评估脑氧输送能否满足脑氧代谢需求的两种常见方法。前者可通过使用与监测混合静脉血氧饱和度的肺动脉导管类似的血氧监测导管完成。SjvO2作为一种有创检查，增加了患者的创伤，且个体间颈静脉解剖学差异较大，可能导致监测结果不能完全反映脑部静脉的真实血氧饱和度，限制了其更大范围的日常临床应用[41]。

3.3NIRS rScO2监测 目前NIRS的应用最为广泛。近红外光谱(700～900 nm)的光能穿透骨、肌肉和其他组织，利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白不同的吸收光谱峰值，测定氧合血红蛋白相对于总血红蛋白的相对浓度便可计算rScO2[42]。但NIRS监测算法假设静脉和动脉血分布是固定的(即静脉血与动脉血的比例约为3∶1)。在血氧饱和度降低的情况下，动、静脉血的分布差异和个体差异可能会影响rScO2的准确性[43-44]。目前有关NIRS与术后神经功能障碍的研究仍然较少。Murkin等[45]将200例接受心脏手术的患者随机分为两组，一组为干预组，显示rScO2监测数据并积极干预；另一组为对照组，不显示rScO2监测数据。与干预组相比，对照组中有更多的患者表现出较长时间的脑氧低饱和，且脑卒中发生率和病死率明显高于干预组。需要注意的是，虽然目前诸多国家批准了多种NIRS监测仪，但都主要用于评估术中脑氧合是否充分，而不是降低患者神经系统并发症的发生率，目前仍需进行更多的实验以研究NIRS与术后神经功能障碍的关联。

现阶段，术中各种神经功能监测技术都有其各自的优缺点，其关系也并不是竞争，而是相互补充，提示临床医师应选择更适宜的脑保护策略并及时调整。此外，一些新兴监测技术如电阻抗断层成像、激光散斑血流图、体感诱发电位、脊髓诱发电位以及运动诱发电位等近年来也取得了较快的发展[46-48]，但距离临床大规模应用仍需更多研究。

4 小 结

目前，对于Stanford A型AD患者的术中脑保护策略尚无“金标准”，对脑保护技术的选择仍取决于术者个人的经验性判断，中低温停循环联合ACP的脑保护策略日益受到重视。bACP在长时间、复杂性的手术中表现出一定的优越性。总之，采用快速无创手段对术前患者的全身脏器包括脑部灌注情况进行准确评估，术中采用合理有效的“个体化”灌注策略，结合严密的术中监测手段，可最大限度地避免术后脑损伤的发生。但关于Stanford A型AD术中具体的脑保护策略，仍需要大型的国际多中心随机对照试验来综合评估并形成国际共识及指南。