体外循环心脏手术对先天性心脏病患儿术后认知功能的影响

叶海峰

近年来,医疗诊断水平提升,先心病早期检出率、婴幼儿心脏手术实施率明显提升[1]。体外循环(CPB)主要是在心脏手术中心脏停止跳动情况下,借助体外循环机代替人体心肺功能,在患者体外进行气体交换[2,3],保证患者在手术治疗中重要脏器组织保持充足血流灌注及气体交换,降低脏器功能损伤。但CPB将累及人体心肌、肺、脑等重要脏器组织,极易对患者神经组织造成影响,造成患者全身休克反应,进而导致各种并发症[4]。对于婴幼儿而言,大脑神经发育正处于黄金发育时期,若此阶段神经认知功能遭受损伤将严重影响患儿大脑功能发育。因此,本研究为了解CPB心脏手术对不同症型、年龄患儿术后认知功能的影响,特行此研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2021年8月至2022年8月我院收治的先心病患儿86例为研究对象,根据疾病种类不同分为紫绀组和非紫绀组。紫绀组42例(大动脉转位6例,法洛氏三联症15例,法乐氏四联征21例),男22例(52.38%),女20例(47.62%):年龄0～5岁,平均(2.15±1.26)岁;其心功能分级Ⅰ级者23例,Ⅱ级者19例;非紫绀组44例(室间隔缺损25例,房间隔缺损19例),男23例(52.27%),女21例(47.73%);年龄0～5岁,平均(2.06±1.32)岁;心功能分级Ⅰ级者24例,Ⅱ级者20例。2组性别比、年龄、心功能分级差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准 (1)纳入标准:①所有患儿年龄0～5岁,其中0～2岁者34例,2～5岁者52例;②患儿均行心脏超声、MRI、螺旋CT等影像学检查,确诊为先心病,符合文献[5]中小儿先天性心脏病诊断指南;③患者家属均知情同意。(2)排除标准:①心功能分级≥Ⅲ级者;②伴有严重肝肾功能障碍者;③合并严重肺功能障碍、严重哮喘者;④既往存在心内手术治疗史者;⑤存在先天性脑损伤或Down’s综合征等其他可影响神经认知功能判断疾病者。

1.3 方法

1.3.1 麻醉方法:根据患儿体重东莨菪碱注射液0.01 mg/kg、苯巴比妥钠3 mg/kg,于术前30 min肌内注射,行麻醉诱导,芬太尼3～5 μg/kg,维库溴铵0.1 mg/kg行麻醉诱导,并在气管插管后,于桡动脉、中心静脉穿刺,并取芬太尼10 μg/kg、维库溴铵80 μg·kg-1·h-1泵注,进行维持麻醉;并使用Darger麻醉机控制患儿呼吸,选择压力控制通气模式,并根据患儿年龄合理调整压力,吸呼比控制于1∶2。

1.3.2 体外循环管理:①体外循机选择滚压泵人工心肺机(STOCKERT Ⅲ型),以同型全血和血浆、白蛋白、血定安注射液为预充液胶体,以甘露醇、醋酸林格氏液辅以氯化钙、硫酸镁、碳酸氢钠液作为晶体液,尽量保证晶体液渗透压接近生理值,常规加入乌司他丁1～2 U/kg,甲基强的松龙10 mg/kg,体重<8 kg患儿预充量控制于300～600 ml,体重≥8 kg患儿预充量控制于500～800 ml。②在主动脉阻断期间采用非搏动灌注,红细胞压积控制于0.20～0.25,流量控制与80～120 ml/kg,维持平均动脉压为40～60 mm Hg,动脉血pH值控制于7.35～7.45。③心肌保护法:取20 ml/kg 4℃冷晶体停搏液灌注于主动脉根部,并每30分钟追加灌注一次用半量晶体停搏液。在整个CPB期间,根据持续时间酌情追加肝素进行抗凝处理,维持全血凝固时间(ACT)≥480 s,在CPB 结束时,取适量鱼精蛋白与肝素以(1.2～1.5)∶1比例经颈内中心静脉缓慢注入,并根据患儿病情特点,酌情取适量多巴酚丁胺、米力农等药物维持血压。

1.4 观察指标 (1)借助Gesell发展量表测量2组患儿术后1周神经认知功能损伤情况,并根据患儿年龄以2周岁为分界点,观察不同年龄阶段患儿神经认知功能损伤情况;Gesell发展量表主要包括应人能力、应物能力、言语能力、动作能力四方面内容,并可结合婴幼儿年龄为患儿进行对应检查、评估,主要通过与患儿及其家长交谈、进行对应体格检查对患儿各项能力进行评分,各项总分各130分,分≥90分认知良好,80～89分为中下,70～79分为临界状态,<70分认知障碍,本研究将Gesell发展量表大于70分视为认知功能正常。(2)观察2组患儿CPB持续时间(min)、主动脉阻断时间(min)、最低肛温(℃)、最低鼻咽温(℃)及ICU时间(d)等体外循环情况。

2 结果

2.1 术后1周不同年龄患儿Gesell评分比较 本研究86例患儿中,0～2岁者34例,2～5岁者52例,0～2岁患儿术后1周Gesell量表各项评分相比明显高于2～5岁患儿(P<0.05)。见表1。

表1 不同年龄患儿esell评分比较 分,

2.2 术后2组Gesell评分比较 紫绀组患儿Gesell各项评分明显低于非紫绀组(P<0.05)。见表2。

表2 2组患儿esell评分比较 分,

2.3 2组体外循环指标比较 紫绀组患儿CPB持续时间、主动脉阻断时间、ICU时间明显长于非紫绀组(P<0.05),且最低鼻腔温度及最低肛温明显低于非紫绀组(P<0.05)。见表3。

表3 体外循环指标比较

3 讨论

先心病为先天性胸腔(心脏)大血管发生或存在潜在异常的疾病,是一种先天性危重疾病[6,7],受环境污染影响,先心病发生率明显提高,就目前而言,我国每年新增先心病患儿高达4万例左右[8,9]。近年来,医疗技术提升,先心病早期诊断率逐渐提升,而随着CPB技术成熟,在心血管外科中的应用逐渐广泛,先心病患者临床死亡率得到明显控制[10]。但CPB过程有别于人体正常生理过程,易对患者中枢神经系统造成严危害,损伤患者神经认知功能[11,12]。调查显示,成年患者在接受CPB手术后,约8%患者会出现中枢神经系统认知功能损伤情况,将严重影响患者生活质量[13,14]。

本研究中,我院通过取0～5岁先心病患儿行CPB心脏手术,发现0～2岁患儿术后认知功能损伤程度相比2～5岁患儿明显更低(P<0.05)。分析其原因为:神经系统遭受损伤后自我修复能力、再生能力较弱。胎儿神经细胞主要在第3个月迅速生长,胎儿诞生时脑部发育并未成熟,在出生后脑部神经功能还需经历较长时间发育,以全面完善大脑功能[15]。当婴儿1岁时,脑重量将达到成年人50%左右,且此阶段为人体大脑发育最快时期。此阶段接受手术治疗且人体在0～2岁脑部神经元生长发育将失去50%左右神经细胞及神经元[16],同时该时期也为神经细胞突触产生的重要阶段,剩余的神经细胞及突触将直接决定大脑功能,0～2岁也是大脑发育黄金阶段,对其为未来神经功能发展有着重要意义,在此阶段予以CPB心脏手术治疗,尽管会对患儿神经元、神经细胞造成一定损伤[16],但此阶段患儿神经元、神经细胞具有极强生长能力,进而可在短时间促进神经功能恢复,可有效预防认知功能障碍。而到6岁时,幼儿脑重量已达成年人脑重90%左右,神经元再生能力有限,相比0～2岁先心病患儿认知功能更易遭受损害[17];李灏[18]通过取先心病患儿行CPB心脏手术治疗后发现,患儿认知功能相比手术治疗前出现一定降低,其中年龄较大(1～4岁)患儿术后治疗后1周内神经认知功能降低程度相比年龄较小(0～1岁)患儿较大,认知功能损伤更加严重,与本研究结果基本一致。

本研究发现紫绀组患儿认知功能明显低于非紫绀组患儿(P<0.05),且紫绀组患儿与非紫绀组患儿CPB时间、主动脉阻断时间等存在明显差异(P<0.05)。分析其原因为:紫绀组患儿受自身心脏疾病影响,动脉中混合有大量静脉血,肢体组织处于严重缺血、缺氧状态,将对患儿肢体正常活动、伸展造成极大影响,并将加重神经认知功能损伤程度;另一方面,小儿CPB心脏手术后神经认知损伤起因与成年人存在较大不同,儿童心脏神经系统损伤可能受先心病本身对脑部的损伤、长时间低温低流量CPB循环、深低温停循环等多因素都将影响患儿正常脑功能;其中主动脉阻断时间长短为CPB心脏手术后神经系统并发症的常见因素,特别对于动脉阻断>40 min患儿,极易导致神经元损伤,对患儿正常智力发育造成严重影响[19];而ICU停留时间主要与患儿运动功能呈负相关,先心病小儿受心脏疾病影响,脑部供氧不足,将对患儿脑部发育,神经元生长造成一定影响,使患儿出现注意力不集中、运动、适应能力低下等情况,且于ICU环境中,极易加重患儿恐惧心理,使得患儿行为退缩、情绪不稳,影响认知功能恢复,而紫绀组患儿受自身疾病复杂影响,ICU时间、主动脉阻段时间等CPB指标明显延长,进而将进一步加重患儿认知功能损伤程度。

综上所述,对0～5岁先心病患儿行CBP心脏手术将对患儿认知功能造成一定影响,且2～5岁及紫绀患儿认知功能影响较大,但此阶段所致认知功能障碍为可逆改变,且CPB时间、主动脉阻断时间等因素对患儿术后认知功能障碍具有一定影响,因此对于先心病患儿需及早予以CPB下心脏手术治疗,以保证手术效果,降低精神认知功能损伤。