郭 錚，王 偉，張 蔚，沈 佳，唐嘉忠，朱德明

·臨床研究·

停循環(huán)和局部腦灌在主動(dòng)脈弓中斷手術(shù)中的應(yīng)用

郭 錚，王 偉，張 蔚，沈 佳，唐嘉忠，朱德明

目的比較深低溫停循環(huán)（DHCA）與局部低流量腦灌（RCP）在小兒主動(dòng)脈弓中斷（IAA）糾治手術(shù)中的應(yīng)用效果。方法總結(jié)31例3個(gè)月以下的IAA合并室間隔缺損、房間隔缺損的嬰兒手術(shù)病例，分為DHCA和RCP兩組不同的體外循環(huán)方式，對(duì)術(shù)中轉(zhuǎn)流時(shí)間，阻斷時(shí)間，紅細(xì)胞比容，停循環(huán)或腦灌時(shí)間，呼吸機(jī)插管時(shí)間，ICU滯留時(shí)間，術(shù)后低心排出量，腎功能衰竭，肺部炎癥，出凝血障礙，多器官功能障礙，神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，院內(nèi)死亡率等情況進(jìn)行分析。結(jié)果RCP組手術(shù)的體外循環(huán)時(shí)間，阻斷時(shí)間及腦灌時(shí)間顯著長(zhǎng)于DHCA組。DHCA組患兒死亡1例，神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥2例，RCP組無(wú)死亡和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，但兩組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論IAA手術(shù)需要較長(zhǎng)時(shí)間在主動(dòng)脈上進(jìn)行操作，采用RCP技術(shù)可以更好的保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)功能，減少并發(fā)癥。

深低溫停循環(huán)；腦順行灌注；主動(dòng)脈弓中斷

主動(dòng)脈弓中斷（interrupted aortic arch，IAA）是復(fù)雜先天性心臟畸形之一，極大的影響患兒的生長(zhǎng)發(fā)育，通常應(yīng)在小年齡時(shí)進(jìn)行手術(shù)［1］。由于該畸形獨(dú)特的解剖結(jié)構(gòu)，需要在深低溫條件下采用全身停循環(huán)或者局部腦灌的方法進(jìn)行手術(shù)，因此，對(duì)體外循環(huán)技術(shù)提出更高的要求。本文回顧性分析小嬰兒在深低溫停循環(huán)（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）和腦局部低流量灌注（regional cerebral perfusion，RCP）下進(jìn)行IAA手術(shù)糾治的臨床經(jīng)驗(yàn)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2011年1月至2012年12月，有31例3個(gè)月以下的IAA合并室間隔缺損（VSD）和/或房間隔缺損（ASD）的患兒于上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科行手術(shù)糾治，其中DHCA組17例（男9例，女8例），年齡（1.408±0.543）個(gè)月，體重（4.235±3.761）kg；RCP組14例（男8例，女6例），年齡（1.384± 0.642）個(gè)月，體重（4.341±3.052）kg。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 兩組病例均采用氣管內(nèi)插管靜脈復(fù)合全身麻醉。用2 μg/（kg·h）舒芬太尼誘導(dǎo)麻醉，用同樣劑量麻醉維持；肌肉松弛劑羅庫(kù)溴銨0.5 μg/（kg·h）誘導(dǎo)和0.5 μg/（kg·h）維持。七氟烷1%～3%吸入維持。

1.2.2 手術(shù)方法 采用胸骨正中切口，充分暴露手術(shù)部位后，在升主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈分別插管，兩根動(dòng)脈插管同時(shí)灌注上下半身，體外循環(huán)后開始降溫。當(dāng)患兒肛溫降至20℃以下，停止肺動(dòng)脈灌注，阻斷主動(dòng)脈，灌注心肌保護(hù)液，并開始進(jìn)行DHCA或RCP。待主動(dòng)脈畸形修補(bǔ)完畢后恢復(fù)循環(huán)，開始升溫，并在升溫過(guò)程中修補(bǔ)心內(nèi)畸形。

1.2.3 體外循環(huán)方法 患兒均使用Terumo-Advanced Perfusion System 1型人工心肺機(jī)和Terumo RX-05膜式氧合器，采用Minntech HPH400血液濃縮器進(jìn)行超濾，配備有空、氧、二氧化碳混合器。預(yù)充液采用勃脈力-A為基礎(chǔ)液，加適量庫(kù)存少血漿紅細(xì)胞，保持術(shù)中血細(xì)胞比容（Hct）為0.25左右；加冰凍血漿、20%人血白蛋白保持灌注中膠體滲透壓12 mm Hg以上，甲潑尼龍30 mg/kg、速尿1 mg/kg、5%碳酸氫納3～5 ml/kg等。體外循環(huán)開始前，給予肝素2 mg/kg進(jìn)行全身肝素化，ACT大于480 s后開始體外循環(huán)。復(fù)溫至25℃時(shí)添加20%甘露醇2.5 ml/kg，主動(dòng)脈開放5 min后待心臟復(fù)跳，分次加入10%葡萄糖酸鈣5～7 ml。術(shù)中使用Biotrend連續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)、靜脈血氧飽和度和Hct，根據(jù)血?dú)夥治龊碗娊赓|(zhì)檢查結(jié)果補(bǔ)充K+和5%碳酸氫鈉。

體外循環(huán)灌注流量根據(jù)患兒體重控制在130～170 ml/（kg·min），并隨溫度降低略有下降。降溫過(guò)程中通過(guò)氣體混合器控制空氣、氧氣和二氧化碳?xì)怏w流量和濃度，低溫時(shí)采用pH穩(wěn)態(tài)血?dú)夤芾矸椒ǎ郎貢r(shí)則采用α穩(wěn)態(tài)管理血?dú)?。直腸溫度降至20℃時(shí)阻斷升主動(dòng)脈，順灌含血1（血）：4（晶體）心肌保護(hù)液20 ml/kg，其后每40 min左右灌注一次，劑量減半。首次心肌保護(hù)液灌注完畢，DHCA組停止灌注，回收體內(nèi)血液至貯血瓶。RCP組由術(shù)者將主動(dòng)脈的插管延伸至無(wú)名動(dòng)脈，并用阻斷帶分別阻斷無(wú)名動(dòng)脈、右鎖骨下動(dòng)脈和右頸總動(dòng)脈，行RCP，RCP流量初始約10～20 ml/（kg·min）以便于手術(shù)操作，其后逐漸升高至40～50 ml/（kg·min）。術(shù)者于停循環(huán)或局部腦灌時(shí)進(jìn)行主動(dòng)脈弓修補(bǔ)，主動(dòng)脈弓修補(bǔ)完畢則中止DHCA和RCP。RCP組需將主動(dòng)脈插管退回至升主動(dòng)脈，然后恢復(fù)流量開始升溫，術(shù)者于升溫階段進(jìn)行心內(nèi)畸形，VSD或ASD修補(bǔ)，心內(nèi)畸形修補(bǔ)完畢后開放主動(dòng)脈，繼續(xù)復(fù)溫，待復(fù)溫至直腸溫度35.5℃以上，循環(huán)穩(wěn)定后停止體外循環(huán)。超濾器并聯(lián)在體外循環(huán)回路中，進(jìn)出口分別與動(dòng)靜脈管路相聯(lián)，用晶體液預(yù)充排氣后鉗夾備用。停機(jī)后待患者循環(huán)基本穩(wěn)定，行改良超濾（modified ultrafiltration，MUF），方法如前所述［2］，MUF流量由超濾泵控制，為10～15 ml/（kg·min），超濾器濾液出口接負(fù)壓30～70 mm Hg，超濾過(guò)程中監(jiān)測(cè)血壓和左房壓，如機(jī)體容量不足則從靜脈貯血瓶由主動(dòng)脈泵補(bǔ)充容量，貯血瓶?jī)?nèi)補(bǔ)充晶體液防止泵空，待貯血瓶及管道內(nèi)血液基本回輸給患兒后停止超濾。

1.3 觀察指標(biāo) 記錄并觀察轉(zhuǎn)流時(shí)間，阻斷時(shí)間，停循環(huán)或者腦灌時(shí)間，呼吸機(jī)插管時(shí)間，ICU時(shí)間，術(shù)后各類并發(fā)癥如低心排，腎衰竭，肺部炎癥，出凝血障礙，多器官功能障礙，神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生情況，院內(nèi)死亡率等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，使用t檢驗(yàn)對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行組間比較，用X2檢驗(yàn)對(duì)計(jì)數(shù)資料進(jìn)行組間比較，P＜0.05作為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 體外循環(huán)情況 DHCA組和RCP組的體外循環(huán)時(shí)間有差異（P＜0.05），其原因是因?yàn)镈HCA組停循環(huán)時(shí)間（26.64±15.81）min不計(jì)入體外循環(huán)時(shí)間，而RCP組低流量時(shí)間計(jì)入心肺轉(zhuǎn)流時(shí)間所致。兩組主動(dòng)脈阻斷時(shí)間和停循環(huán)或低流量時(shí)間為有差異（P＜0.05），兩者相比RCP組主動(dòng)脈阻斷時(shí)間和低流量時(shí)間均明顯長(zhǎng)于DHCA組（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 體外循環(huán)和術(shù)后情況比較表（±s）

表1 體外循環(huán)和術(shù)后情況比較表（±s）

注：與DHCA比較?P＜0.05。

2.2 術(shù)后監(jiān)護(hù)情況 兩組患兒術(shù)后呼吸機(jī)使用時(shí)間和監(jiān)護(hù)時(shí)間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。DHCA組術(shù)后早期死亡1例，死亡原因?yàn)椋盒g(shù)后心功能不穩(wěn)定，血壓不能維持，并大量出血，于術(shù)后12 h發(fā)生多臟器功能衰竭死亡。兩組患兒術(shù)后低心排出量，肺部炎癥，腎功能衰竭和出凝血障礙的發(fā)生率均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。見(jiàn)表1。

DHCA組有2例神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，發(fā)生率為11.8%，發(fā)生率高于RCP組，但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。其中1例表現(xiàn)為：術(shù)后一直處于昏迷狀態(tài)，四肢抽搐，肌張力低。另1例表現(xiàn)為：術(shù)后一直處于昏迷狀態(tài)，CT提示腦部有不規(guī)則高密度影，腦出血可能。

3 討 論

IAA作為復(fù)雜的先天性心臟畸形之一，因在患兒出生后早期即可導(dǎo)致充血性心力衰竭，嚴(yán)重酸中毒，以及嚴(yán)重的肺動(dòng)脈高壓等癥狀，所以需要在出生后盡早進(jìn)行手術(shù)糾治［1，3］。由于IAA糾治手術(shù)時(shí)影響血液對(duì)全身的灌注，必須在全身停循環(huán)或局部停循環(huán)條件下方能進(jìn)行手術(shù)，因此，IAA手術(shù)一般采用深低溫。

早期開展IAA糾治手術(shù)，一般只能采用DHCA技術(shù)，使機(jī)體溫度保持在20℃左右，停循環(huán)為外科醫(yī)生提供糾治主動(dòng)脈畸形的時(shí)間。但即使在深低溫條件下，機(jī)體代謝雖有明顯降低，但仍未完全停止，特別是當(dāng)手術(shù)復(fù)雜，糾治時(shí)間長(zhǎng)的情況下，患兒的各個(gè)臟器的保護(hù)，尤其是大腦的保護(hù)成為了一個(gè)棘手的問(wèn)題。有實(shí)驗(yàn)研究表明，DHCA狀態(tài)下各個(gè)臟器組織，尤其是大腦組織，仍然存在一定的代謝量［4］。如果超過(guò)一定的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致彌漫性腦損傷，影響患兒的預(yù)后。

隨著研究的不斷深入，現(xiàn)有的研究表明DHCA時(shí)間不宜超過(guò)25～30 min，否則可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)不可逆損傷［5］。但由于IAA糾治手術(shù)較為復(fù)雜，有時(shí)操作時(shí)間較長(zhǎng)，不能在30 min內(nèi)結(jié)束。因此，自上世紀(jì)末，RCP技術(shù)出現(xiàn)并逐步在大動(dòng)脈手術(shù)中推廣［6］。

RCP技術(shù)是在術(shù)者進(jìn)行大動(dòng)脈操作時(shí)僅灌注大腦，在術(shù)者操作范圍內(nèi)保持無(wú)血狀態(tài)，既能保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)功能，又不妨礙手術(shù)操作［3，6-7］。RCP的目的是在主動(dòng)脈弓糾治手術(shù)時(shí)，為腦部提供連續(xù)的血氧支持，帶走大腦的代謝產(chǎn)物，并且維持腦溫恒定在深低溫狀態(tài)。有些學(xué)者通過(guò)研究給出了補(bǔ)充意見(jiàn)。Pigula FA等［6］通過(guò)人體研究發(fā)現(xiàn)，RCP不僅可以給患兒大腦提供連續(xù)的血流支持，也可以給患兒腹腔內(nèi)臟提供血流支持，從而對(duì)深低溫手術(shù)的患兒內(nèi)臟保護(hù)也帶來(lái)積極的作用。對(duì)于RCP技術(shù)而言，首要關(guān)注的就是如何更好的發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用，因此，灌注中的灌注壓力和流量是灌注師需要掌控的主要參數(shù)。有學(xué)者提出在成人手術(shù)中以維持右側(cè)橈動(dòng)脈和左頸總動(dòng)脈平均壓在40～60 mm Hg，不高于70 mm Hg為宜，此壓力下灌注不會(huì)引起患者大腦水腫［7-8］，但在兒童中的動(dòng)脈壓力仍無(wú)定論。Pigula［6］等在腦部監(jiān)測(cè)技術(shù)的指導(dǎo)下，提出順行腦灌注（ACP）的流量至少應(yīng)該達(dá)到40 ml/（kg·min）才能避免腦組織因氧分壓過(guò)低而導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)損傷。在上海兒童醫(yī)學(xué)中心，曾采用經(jīng)顱多普勒技術(shù)監(jiān)測(cè)20例患者的RCP過(guò)程中腦血流情況，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)流量保持在30 ml/（kg·min）時(shí)，個(gè)別患兒不能保持大腦中動(dòng)脈的連續(xù)血流，因此，在采用RCP技術(shù)時(shí)保持血流于40 ml/（kg·min），以確保大腦的持續(xù)灌注。

在關(guān)注大腦灌注的同時(shí)，還應(yīng)注意其他臟器的保護(hù)，在RCP過(guò)程中，由于除大腦受到血流的直接灌注外，其他臟器如腹腔臟器僅有間接血流灌注。雖然腹腔臟器對(duì)缺血缺氧的耐受能力比大腦為強(qiáng)，但過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)血灌注也會(huì)影響臟器功能。本研究中術(shù)后腎功能衰竭的比例高于通常心肺轉(zhuǎn)流病例，可能和腹腔臟器沒(méi)有灌注有關(guān)。但也有學(xué)者認(rèn)為，深低溫并不能很好的保護(hù)臟器耐受缺血過(guò)程，而且深低溫對(duì)人體組織直接造成損害。因此，有研究認(rèn)為在RCP時(shí)機(jī)體溫度可以維持在25～28℃左右。不過(guò)RCP過(guò)程中的最佳機(jī)體溫度至今尚不清楚，有待于進(jìn)一步的研究［9］。

此外，RCP技術(shù)進(jìn)入臨床僅十余年，如何在使用過(guò)程中最大的發(fā)揮其保護(hù)效應(yīng)，減輕神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥仍是灌注過(guò)程中主要的研究方向之一。其中最主要的是如何通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段保證在操作過(guò)程中維持大腦的有效灌注，目前主要的監(jiān)測(cè)手段有經(jīng)顱多普勒監(jiān)測(cè)大腦中動(dòng)脈血流量，近紅外光譜儀監(jiān)測(cè)大腦氧飽和度和雙頻腦電指數(shù)監(jiān)測(cè)大腦的電活動(dòng)情況，間接地反映了大腦代謝情況［10-11］。以上幾項(xiàng)技術(shù)，在國(guó)外已經(jīng)成為常規(guī)的監(jiān)測(cè)手段，但在本研究中尚未予以應(yīng)用，今后將在使用RCP技術(shù)時(shí)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段，以保障灌注的有效性。

總之，RCP是有效的保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的體外循環(huán)技術(shù)，同DHCA相比，能更好的保持大腦的血流灌注，為術(shù)者提供更長(zhǎng)的手術(shù)操作時(shí)間，有利于精確的手術(shù)糾治。其應(yīng)用范圍將在復(fù)雜的心臟手術(shù)，特別是大動(dòng)脈手術(shù)操作時(shí)愈加廣泛。不過(guò)其使用中的監(jiān)測(cè)手段、最佳條件仍是今后進(jìn)一步研究的方向。

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The usefulness of deep hypothermic circulatory arrest and regional cerebral perfusion in interrupted aortic arch

Guo Zheng，Wang Wei，Zhang Wei，Shen Jia，Tang Jia-zhong，Zhu De-ming
Department of Pediatric Thoracic and Cardiovascular Surgery，Shanghai Children＇s Medical Center，Affiliated to Shanghai Jiaotong University，School of Medicine，Shanghai 200127，China

Wang Wei，Email：wangweicpb＠yahoo.com

ObjectiveTo evaluate the effects of deep hypothermic circulatory arrest（DHCA）and regional cerebral perfusion（RCP）in interrupted aortic arch（IAA）corrective surgery.MethodsThirty-one infants younger than 3-month-old with IAA were undergone corrective surgery with DHCA or RCP.The bypass time，aortic clamp time，DHCA or RCP time，hematocrit，ventilation time，ICU stay time and post-operative complications were recorded and compared between two groups.ResultsThe bypass time，aortic clamp time were longer in RCP group，and the RCP time was longer than DHCA time.One postoperative death and two neurological complications took place in DHCA group，while no mortality and neurological complications in RCP group.There were no significant differences in mortality and morbidity between two groups.ConclusionBecause complicated surgery is undergone in IAA corrective procedure，RCP technique is safer to protect the brain function.

Deep hypothermic circulatory arrest；Regional cerebral perfusion；Interrupted aortic arch

R654.1

A

1672-1403（2013）02-0083-04

2013-03-22）

2013-03-28）

上海市科委項(xiàng)目資助（09411965200）

200127上海，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心小兒心胸外科

王偉，Email：wangweicpb＠yahoo.com