远隔缺血处理对心脏瓣膜置换术患者血清心肌肌钙蛋白及全身炎性反应影响

庄焕伟， 白树堂， 符洪犊， 梁丽明， 欧阳华， 张 亮

(1.中南大学湘雅医学院附属海口医院心胸外科， 海南 海口 570208 2.中山大学附属第七医院(深圳)胸外科， 广东 深圳 518107)

心脏瓣膜置换术在临床的应用已越来越广泛，其在体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)下使用人工机械瓣膜完成替换手术[1]。但有相关资料指出，在CPB中因主动脉的阻断、心脏停跳、复跳，易引起心肌缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury，IRI)从而引起心肌损伤，造成炎症反应[2]。故有效减轻CPB时的IRI至关重要。就以上问题Murry等研究人员于1986年首次提出缺血预处理理论，后经Przyklenk发展为远隔缺血预处理(remote ischemic preconditionin，RIPC)。现国内外已有大量文献表明，RIPC可有效实现对心肌的保护作用，降低IRI，但对于心脏瓣膜置换术全身炎性反应的降低仍具有较大争议[3]。基于此，本研究探讨远隔缺血处理对心脏瓣膜置换术患者cTnI及全身炎性反应影响，并分析其临床价值，以期为临床治疗提供参考。现将研究成果报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取2017年8月至2019年8月于本院进行心脏瓣膜置换术的患者66例为研究对象，按随机数字表法分为研究组、对照组，各33例。病例纳入标准：①符合美国心脏协会(American Heart Association，AHA)和美国心脏病学院(American College of Cardiology，ACC)发布的《2014心脏瓣膜病患者管理指南》[4]标准，且(New York Heart Association，NYHA)为Ⅱ～Ⅳ级者；②临床资料完整，能够配合完成本次研究者；③患者及家属知情同意并签订同意书者。排除标准：①严重心、肝、肾等功能障碍者；②过敏体质或治疗药物过敏者；③感染性、炎症性疾病者；④免疫系统疾病者。两组患者手术类型、NYHA级别、手术时间及年龄等资料比较差异不具有统计学意义(P>0.05)，见表1。本研究征得院医学伦理委员会批准，受试者均知情同意。

表1 两组一般资料比较

1.2方法:术前两组均进行常规检查及术前准备，其中包括体征、心电图、呼吸机检查等。研究组患者在经麻醉诱导后，使用12cm宽的气压止血带系于左侧上肢处(距肘关节2～3cm)，止血带进行加压充气至35kPa，并持续5min，以阻断上肢血流。然后减压至0kPa，维持5min，促进上肢再灌注，重复以上过程4次。对照组患者在经麻醉诱导后，取气压止血带系于患者相同部位保持40min，气压止血带不进行充气。

1.3观察指标及评判标准:①心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin，cTnI)：比较两组患者麻醉诱导前、主动脉开放30min、主动脉开放6h及主动脉开放24h的cTnT浓度。方法：抽取患者肘静脉血5mL进行离心，速度3000 r/min，10min，完成后，取上层血清-80℃保存备测，使用放射免疫测定仪(德国)，采用双抗体夹心法测定cTnT的浓度。②B型利尿钠肽(Brain natriuretic peptide，BNP)：比较两组患者麻醉诱导前、主动脉开放30min、主动脉开放6h及主动脉开放24h的BNP水平。③炎症因子检测：比较两组患者麻醉诱导前、术中、术后6h及术后24h的肿瘤坏死因子(Tumour necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-6(Interleukin-6，IL-6)、白介素-8(Interleukin-8，IL-8)水平。炎症因子采用全自动生化分析仪(贝克曼库尔特AU5800型)，使用酶联免疫吸附法进行检测(试剂供自武汉博士德生物工程公司)。上述操作均遵循试剂说明严格进行。

2 结 果

2.1组手术前后cTnI水平比较:结果显示，两组患者麻醉诱导前cTnI浓度较低，主动脉开放后cTnI浓度随时间的变化逐渐递增(P<0.05)，研究组cTnI浓度低于对照组(P<0.05),见表2。

表2 两组手术前后cTnI水平比较(ng/mL)

注：与对照组比较*P<0.05；与麻醉诱导前比较aP<0.05；与主动脉开放30min比较bP<0.05；与主动脉开放6h比较cP<0.05；下同

2.2两组手术前后BNP水平比较:结果显示，两组患者在麻醉诱导前至主动脉开放6h的BNP水平逐渐降低(P<0.05)，主动脉开放24h后迅速升高(P<0.05)，但研究组在主动脉开放30min、6h、24h的BNP水平低于对照组(P<0.05),见表3。

表3 两组手术前后BNP水平比较(pg/mL)

2.3两组治疗前后的炎症因子比较:结果显示，两组患者术后1d的TNF-α、IL-6、IL-8水平均升高(P<0.05)，但在术后3d、术后7d的TNF-α、IL-6、IL-8水平均呈下降趋势(P<0.05)，且研究组患者的TNF-α、IL-6、IL-8水平在术后3d、7d均低于对照组(P<0.05),见表4。

表4 两组治疗前后的炎症因子比较

注：与对照组比较*P<0.05；与术前比较①P<0.05；与术后1d比较②P<0.05；与术后3d比较③P<0.05

3 讨 论

心脏瓣膜置换术可分为二尖瓣置换、主动脉瓣膜或双瓣置换等，其主要针对心脏病变的瓣膜，在CPB下将病变瓣膜置换为良好的瓣膜，以促进患者心脏功能的改善，提高患者预后。但有相关资料显指出，手术创伤、CPB管道于血液之间的接触、毒性释放、血液稀释及IRI等均可促进炎症因子的激活，从而导致全身炎性反应，造成患者心脏严重损伤，影响预后[5]。因此术中有效保护患者心肌功能，减少IRI至关重要。近年来，越来越多的研究者经不断的临床实践探究指出，RIPC对心脏瓣膜置换术患者的心肌具有积极的保护作用[6]。RIPC是通过气压止血带对患者进行短暂的非致死性的轻度缺血处理，以此来降低远隔器官因缺血而产生致死性损伤，从而使被保护的脏器能够耐受较长时间的IRI。李彩凤[7]等研究人员指出，临床上关于RIPC对脑缺血造成损伤的保护机制虽尚不明确，但有学者指出其可减少IRI，从而减少缺血造成的血脑屏障的破坏，且RIPC后可能会产生神经保护物质，并通过内源性物质释放后介导细胞内新的蛋白合成及基因调控来实现缺血损伤的降低。

cTnI为心肌肌肉收缩的调节蛋白，其水平会随心肌损伤而发生变化。郭圣东[8]研究指出，cTnI具有较高的敏感性和特异度，当心肌细胞损伤时，存在于胞浆中游离的cTnI会在外循环中大量释放，从而导致cTnI水平升高明显。本研究中两组患者麻醉诱导前cTnI水平均较低，主动脉开放后cTnI水平逐渐升高，但行RIPC处理组的患者在主动脉开放30min、6h、24h的cTnI均低于常规止血组。结果提示，心脏瓣膜置换术中两者均发生了IRI，使得cTnI水平逐渐升高，但在麻醉诱导后行RIPC处理可降低心肌损伤，减少手术虽心肌功能的损害。而BNP为心室分泌的神经激素，其与心脏功能密切相关。据资料指出，BNP可作为无症状心力衰竭及心力衰竭早期的筛查指标，且其水平随心功能衰竭程度而升高。且当心室功能不全或瓣膜功能障碍时，BNP经合成大量释放，水平即升高。本研究中两组患者的BNP水平在麻醉诱导前至主动脉开放6h逐渐降低，后迅速升高，其水平变化与瓣膜置换术中动脉阻断、灌注停博、重新开放及IRI过程一致。但行RIPC处理组的患者在主动脉开放30min、6h、24h的BNP均低于常规止血组。说明RIPC对书中患者心肌具有一定程度的保护作用。

如上所述，手术创伤、CPB管道于血液之间的接触、毒性释放、血液稀释及IRI等均可促进炎症因子的激活，从而导致全身性炎性反应。TNF-α为巨噬细胞产生，它能有效促进中性粒细胞的吞噬作用，从而引起机体发热，并对肝细胞急性期蛋白的合成具有诱导作用，促进细胞进行分化，进而参与机体病理损伤。而IL-6、IL-8均是促炎细胞因子，IL-6由多种细胞共同合成，它能与肝细胞的合成进行刺激，从而生成急性期蛋白，参与炎症反应。另有相关文献表明，IL-6也可刺激肝细胞，因此当机体受到感染后，会对急性期反应蛋白进行合成诱导，从而提高机体内hs-CRP水平[9]。而IL-8具有生物活性作用，它能够与中性粒细胞进行作用，发生形态变化，在一定程度上可导致机体局部的炎症反应，促使细胞发生损伤。本研究中，术后1d的TNF-α、IL-6、IL-8水平均升高，但在术后3d、术后7d的TNF-α、IL-6、IL-8水平之间下降，且行RIPC处理组的患者的TNF-α、IL-6、IL-8水平在术后3d、7d均低于对照组。结果说明，瓣膜置换术中行RIPC处理可降低患者全身炎性反应，改善预后。

综上所述，RIPC可有效减轻心肌的IRI，在瓣膜置换手术中对心肌起到了保护作用，且对于患者炎症反应的降低具有积极意义。