馬 超，沈定榮，張 青，王元祥，彭 樂，趙春玉，孟保英，提運幸

·臨床研究·

自體冷血停搏液對非紫紺型未成熟心肌能量代謝的影響及意義

馬 超，沈定榮，張 青，王元祥，彭 樂，趙春玉，孟保英，提運幸

目的探討自體冷血停搏液對非紫紺型未成熟心肌能量的影響及意義。方法 65例先天性心臟病嬰兒隨機分為：異體冷血停搏液（A）組（n＝32）和自體冷血停搏液（B）組（n＝33），術前、術后即刻、術后6 h、24 h測左心室Tei指數、左心室射血分數（LVEF）及心指數（CI）；主動脈阻斷前和開放30 min取右心耳組織，檢測ATP、ADP及能量儲備（EC）。結果 術后即刻、6 h與24 h Tei指數逐漸降低，各時間點B組較A組低，與B組的差異均有顯著性（P＜0.05）；LVEF和CI逐漸升高，B組各時間點較A組高，與A組的差異均有顯著性（P＜0.05）；主動脈開放30 min后，兩組ATP、ADP和EC含量均顯著降低（P＜0.05），B組較A組高，差異有顯著性（P＜0.05）。結論 非紫紺型未成熟心肌應用自體冷血停搏液比異體冷血停搏液能更好的保存心肌細胞能量，更有利于術后心臟功能的恢復。

未成熟心肌；自體冷血停搏液；先天性心臟病；能量代謝

嬰兒的心肌發(fā)育尚未成熟，先天性心臟病的嬰兒在體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）阻斷期間的缺血再灌注易導致心肌細胞能量缺乏，使心肌細胞發(fā)生能量代謝異常，導致心肌進一步受到損傷[1-2]，不利于術后心臟功能的恢復。本中心研制的自體冷血停搏液是取自于患兒主動脈根部血液制作，已在臨床應用多年，取得了一定的臨床效果[3]，但其對心臟保護的機制仍不明確[4]，本研究即從能量代謝的角度對心肌保護機制做初步的探討，報道如下：

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2009年2月至2012年2月在本中心行ECC術的非紫紺型先天性心臟病嬰兒65例，經醫(yī)院倫理委員會批準，依監(jiān)護人知情同意的原則，按住院順序用隨機數字表法分為兩組，即異體冷血停搏液組（A組）（n＝32）和自體冷血停搏液組（B組）（n＝33），兩組基本資料（見表1）。兩組患兒均排除肝腎功能異常、腫瘤等合并癥；均經氣管插管行靜脈復合全身麻醉，ECC中控制紅細胞比容（Hct）在0.25左右，ECC中均行常規(guī)超濾，由同一組醫(yī)生和灌注師在中低溫（25～30℃）下完成心內直視手術。

1.2 方法

1.2.1 心臟停搏液的配制方法 A組：將預充血經氧合器氧合后與晶體停搏液按4∶1比例混合配制成含血停搏液；B組：ECC開始前，經主動脈根部快速（30 s）抽取血液（10～15 ml/kg），按血液∶晶體為4∶1的比例制備自體冷血停搏液，保持主動脈收縮壓大于等于50 mm Hg，可經主動脈插管補充血容量以維持循環(huán)穩(wěn)定。

1.2.2 灌注方法 兩組灌注方法相同。停搏液均保持4℃，升主動脈阻斷后，由主動脈根部灌入，首次劑量30 ml/kg，最初保持灌注壓40 mm Hg左右，快速灌注至心肌電活動靜止后減慢速度，降低灌注壓至30 mm Hg，維持6 min；間隔30 min重復一次灌注，第二次劑量減半。

1.2.3 心肌取材及保存方法 分別在主動脈阻斷前和主動脈開放30 min取30 mg左右右心耳心肌組織，迅速稱重后投入液氮中，-80℃保存。

1.2.4 能量物質的檢測 用高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）檢測心肌組織中ATP、ADP的含量及能量儲備（EC）值[EC＝（ATP+0.5ADP）/（ATP+ADP+AMP）]。試劑盒購自南京生物工程研究所，所用儀器為美國Waters公司2695型HPLC儀?；静襟E為：心肌組織復溫后，加入4℃1 ml濃度為0.42 mol/L高氯酸研磨勻漿，4℃下20 000 r/min離心15 min，取上清液用KOH調節(jié)pH值在6.5～7.0之間，重復離心后取上清液20 μl進行HPLC檢測，流速為1 ml/min，紫外線檢測波長254 nm，以峰高定值。

1.2.5 心臟功能指標的測定 術前和術后即刻、術后6 h、24 h使用Acuson Sequoia 512超聲診斷儀（探頭頻率為6.0 MHz）測量安靜平臥狀態(tài)下患兒的左心室Tei指數、左心室射血分數（LVEF）及心指數（CI）。其中Tei指數測量參見參考文獻[3]，即Tei指數＝（左心室等容收縮時間+左心室等容舒張時間）/射血時間；Simpson法檢測相關數據，并計算：LVEF＝（左心室舒張末容積-左心室收縮末容積/左心室舒張末容積）x 100％。所有測量均記錄10個心動周期并取其平均值，平均值由檢測儀自動計算。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析，所有數據用均數士標準差（）表示，兩組間計量數據采用卡方檢驗，計數數據的均數比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

所有患兒均成功手術，順利出院，無死亡病例，獲得所有數據，全部納入統(tǒng)計。

2.1 一般臨床資料對比 兩組患兒臨床資料比較，均無顯著性差異（P＞0.05），見表1。

2.2 兩組心功能和能量物質的檢測結果及比較

2.2.1 心功能指標比較 術前兩組的左心室Tei指數、LVEF和CI沒有顯著性差異（P＞0.05）；兩組術后即刻、術后6 h、24 h左心室Tei指數逐漸降低，B組與A組比較差異均有顯著性（P＜0.05）；CI及LVEF逐漸升高，B組與A組比較差異均有顯著性（P＜0.05），見表2。

2.2.2 能量物質比較 兩組ATP、ADP和EC在主動脈阻斷前沒有顯著性差異（P＞0.05），但在主動脈開放30 min后均較主動脈阻斷前顯著降低（P＜0.05），且B組較A組高，差異有顯著性（P＜0.05），見表3。

表1 兩組患者臨床資料的比較（n

表1 兩組患者臨床資料的比較（n

注：VSD：室間隔缺損。

組別例數男/女年齡（月）體重（kg）病種（VSD/其他）心功能Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ阻斷時間（min）術后即刻Hct（L/L）A組3216/167.11±2.366.1±2.2524/810/19/376.07±17.650.33±0.01 B組3318/157.02±2.146.2±2.4024/99/20/475.63±18.340.33±0.02 χ2/t0.130.750.501.300.210.730.18 P 0.710.460.620.250.900.470.93

表2 兩組各時間點左心室Tei指數、LVEF及CI的比較（n，）

表2 兩組各時間點左心室Tei指數、LVEF及CI的比較（n，）

時間組別左室Tei指數LVEF（％）CI[L/（m2·min）]術前A組（n＝32）0.51±0.0753.71±7.892.91±0.31 B組（n＝33）0.51±0.0654.13±8.042.94±0.27 t 0.590.450.22 P值0.560.650.83術后即刻A組（n＝32）0.47±0.0441.85±10.931.93±0.30 B組（n＝33）0.44±0.0349.42±10.262.27±0.36 t 3.602.073.12 P值0.000.040.00術后6 hA組（n＝32）0.45±0.0243.59±11.192.56±0.37 B組（n＝33）0.39±0.0250.27±8.302.88±0.26 t 11.442.053.33 P值0.000.040.00術后24 hA組（n＝32）0.40±0.0349.62±9.352.37±0.65 B組（n＝33）0.34±0.0255.84±7.533.09±0.35 t 9.012.222.71 P值0.000.030.01

表3 兩組主動脈阻斷前后能量物質的比較（n，）

表3 兩組主動脈阻斷前后能量物質的比較（n，）

時間組別ATP（μg/mg）ADP（μg/mg）EC主動脈阻斷前A組（n＝32）0.090±0.0270.156±0.0710.69±0.06 B組（n＝33）0.091±0.0360.154±0.0570.68±0.07 t/P值0.60/0.550.67/0.501.23/0.22主動脈開放30 minA組（n＝32）0.041±0.0190.067±0.0280.31±0.23 B組（n＝33）0.062±0.0220.089±0.0310.45±0.26 t/P值3.00/0.0042.99/0.0042.33/0.023

3 討 論

心肌保護是ECC術成功的關鍵。目前在嬰兒ECC術中臨床使用的心肌保護方法大多借鑒于成人。而與成年人相比，嬰幼兒心肌尚未發(fā)育成熟，未成熟的心肌在心肌能量代謝與對缺血缺氧的耐受方面較成熟心肌有差異，對缺血再灌注更加敏感。ECC時應用心臟停搏液可以防止、避免和逆轉心肌缺血和再灌注損傷[5]，目前國內臨床使用的嬰兒心臟停搏液仍以傳統(tǒng)的異體冷血停搏液為主。本研究通過對非紫紺型未成熟心肌能量代謝和心肌損傷的影響比較來探討自體冷血心臟停搏液與異體冷血停搏液的差異。

本研究發(fā)現(xiàn)阻斷前兩組的能量代謝指標：ATP、ADP和EC沒有顯著性差異（P＞0.05），但在主動脈開放30 min后，兩組心肌組織的ATP、ADP和EC含量均顯著降低，表明主動脈開放后心肌出現(xiàn)了缺血再灌注損傷，能量代謝受到影響；但自體冷血停搏液組與異體冷血停搏液組相比，ATP、ADP和EC含量的降低程度較小，表明自體冷血停搏液組的能量物質含量高于異體冷血停搏液組，自體冷血停搏液比異體冷血停搏液更能保存細胞的儲備能量，降低能量的消耗。能量是心肌細胞完成生理功能和維護心功能的重要基礎，ECC中由于灌注不足會影響組織細胞的氧化磷酸化作用，減少能量的生成，從而影響細胞膜上ATP依賴性離子通道的作用，使大量的Ca2+、Na+和水進入細胞內，使細胞毒性水腫，引起組織損傷[6]；同時心臟直視手術中冠脈血流阻斷后，缺血導致心肌組織中高能磷酸鍵快速的消耗，此時葡萄糖酵解提供的少量ATP成為維持心肌細胞存活的唯一來源，能量不足致使游離脂肪酸氧化增強，能量持續(xù)衰竭時，引起Ca2+超載，自由基生成增多，進一步加重心肌的缺氧和細胞內酸中毒，從而會加重心肌細胞的損傷，最終導致細胞水腫、凋亡和壞死[7]。能量缺乏是心肌缺血缺氧引起心功能異常的根本原因，本研究發(fā)現(xiàn)術前心功能指標：Tei指數、LVEF及CI沒有顯著性差異；術后即刻、6 h、24 h左心室Tei指數逐漸降低，各時間點自體冷血停搏液組較異體冷血停搏液組低，與異體冷血停搏液組的差異均有顯著性；LVEF和CI逐漸升高，自體冷血停搏液組各時間點較異體冷血停搏液組高，差異均有顯著性。由于異體冷血停搏液需經氧合管道，與非生物材料接觸后釋放大量炎性因子等損傷心肌的物質，造成心臟功能恢復障礙，影響手術成功[8]；而自體冷血停搏液取自患者自身動脈血制備而成，然后通過心內吸引回流至ECC預充庫中，ECC中預充庫存紅細胞總量沒有因抽取自體血而增加。ECC中控制Hct在0.25左右，本研究在ECC術后2 h檢測Hct，兩組無顯著差異。這說明自體冷血停搏液既可以避免經氧合管道釋放大量炎性因子的弊端，又可以使心臟停搏前出現(xiàn)短時間的全身器官缺血預適應[9]。另外，由于非紫紺型心臟病畸形沒有造成組織器官的缺氧和代謝性酸中毒，血液中含氧量不致于過低，能有足夠維持心肌需要的氧供，維持基本的能量代謝，有利于術中心臟功能的保護和術后心臟功能的快速恢復，這些可能是在心臟功能的恢復中用應自體血停搏液優(yōu)于異體血停搏液的原因。對于非紫紺型未成熟心肌，自體冷血停搏液比異體停搏液能更有效的促進患兒術后心功能的恢復。

結合文獻及上述分析認為：在非紫紺型先心病患兒ECC中，應用自體冷血停搏液，不僅能減少異體血液制品的使用，增加手術安全性[10]，而且能較好的保存心肌細胞能量，減少心肌缺血再灌注對能量代謝的影響，更有利于患兒術后心臟功能的恢復。

[1] Ryou MG，Sun J，Oguayo KN，et al.Hypoxic Conditioning Suppresses Nitric Oxide Production upon Myocardial Reperfusion[J].Exp Biol Med（Maywood），2008，233（6）：766-774.

[2] 黃志勇，姬尚義，王毅，等.心臟瓣膜置換術中應用1，6-二磷酸果糖的心肌保護作用研究[J].中國體外循環(huán)雜志，2009，7（4）：196-199.

[3] 孟保英，王濤，沈定榮，等.自體冷血心臟停搏液嬰兒體外循環(huán)心臟直視手術1050例[J].中國當代醫(yī)藥，2010，17（19）：11-13.

[4] 張青，王濤，彭樂，等.自體冷血停搏液對嬰幼兒心肌保護作用[J].中國體外循環(huán)雜志，2009，7（1）：1-3.

[5] Scrascia G，Guida P，Rotunno C，et al.Myocardial protection during aortic surgery：comparison between Bretschneider-HTK and cold blood cardioplegia[J].Perfusion，2011，26（5）：427-433.

[6] Wan TC，Ge ZD，Tampo A，et al.The A3 adenosine receptor agonist CP-532，903[N6-（2，5-dichlorobenzyl）-3＇-aminoadenosine-5＇-N-methylcarboxamide]protects against myocardial ischemia/reperfusion injury via the sarcolemmal ATP-sensitive potassium channel[J].J Pharmacol Exp Ther，2008，324（1）：234-243.

[7] 陳立建，顧爾偉.缺血后處理及其分子機制[J].安徽醫(yī)藥，2007，11（11）：965-967.

[8] 李平萍，劉高利，程前進，等.嬰幼兒體外循環(huán)炎性因子的變化及其對心肌損傷的研究[J].中國體外循環(huán)雜志，2012，10（2）：92-94.

[9] 沈定榮，王濤，張青，等.自體冷血心臟停搏液對未成熟心肌細胞三磷酸腺苷及二磷酸腺苷的影響[J].中國體外循環(huán)雜志，2010，08（4）：215-218.

[10] 章曉華，雷迪斯，孟擎擎，等.心臟直視手術體外循環(huán)用血分析[J].中國體外循環(huán)雜志，2012，10（1）：10-12.

第一批體外循環(huán)專業(yè)培訓基地結業(yè)學員參加體外循環(huán)專業(yè)技術人員合格證考試紀實

金秋十月，秋風送爽。2013年10月11日第6屆全國體外循環(huán)學術會議暨首屆亞太體外生命支持學術年會在北京會議中心隆重召開。會議前期，學會組織了4個全國體外循環(huán)培訓基地結業(yè)的學員參加了第一次體外循環(huán)專業(yè)技術人員合格證考試。本次應參加考試人員42人，病假2人，共有40名專業(yè)技術人員參加了考試，考試采取閉卷方式?？碱}為100道單選題，60分合格。參加考試的專業(yè)技術人員積極認真答題，都取得了優(yōu)異的成績。其中90～100分4人、80～90分26人、70～80分9人60～70分1人。參加考試人員均都獲得了合格證。這項考試將每年舉行一次，2014年將在體外循環(huán)青年論壇舉辦期間進行。

中國生物醫(yī)學工程學會體外循環(huán)分會

2013年10月23日

Effects and significance of cold autologous blood cardioplegic solution on energy metabolism of immature and non-cyanosis congenital heart disease

Ma Chao，Shen Ding-rong，Zhang Qing，Wang Yuan-xiang，Peng Le，Zhao Chun-yu，Meng Bao-ying，Ti Yun-xing
Cardiovascular Center，Shenzhen Children＇s Hospital of Chinese Medical University，Shenzhen，Guangdong，518026，China Corresponding author：Ma Chao，Email：mcxsm＠163.com

ObjectiveTo study the effects and significance of cold autologous blood cardioplegic solution on energy substances of cardiocyte in infants with non-cyanotic congenital heart disease.Methods65 infants with non-cyanotic congenital heart disease were randomly divided into cold xenogenous blood cardioplegic solution group（group A，n＝32）and cold autologous blood cardioplegic solution group（group B，n＝33）.Left ventricular Tei index，left ventricular ejection fraction（LVEF）and heart index（CI）were detected before operation，immediately after operation，and at postoperative 6 h and 24 h.Tissue of right auricle was taken before the aortic was clamped and 30 minute after aortic clamping removal to measure the levels of ATP，ADP and energy reserve（EC）value.ResultsTei index gradually reduced after operation and at postoperative 6 h and 24 h，and it was significantly lower（P＜0.05）in group B than that in group A at each time point.While，LVEF and CI gradually raised，and were significantly higher（P＜0.05）in group B than those in group A at each time point.30 mins after aortic clamping removal，ATP，ADP and EC content reduced significantly（P＜0.05）in the two groups，and those datas were significantly higher（P＜0.05）in group B than in group A.ConclusionCompared with cold xenogenous blood cardioplegic solution，cold autologous blood cardioplegic solution can more effectively save energy of immature cardiocyte，and therefore is more beneficially for the recovery of patients＇cardiac function after operation.

Immature cardiocyte；Cold autologous blood cardioplegic Solution；Congenital heart disease；Energy metabolism

R654.1

A

1672-1403（2013）04-0196-04

2013-04-22）

2013-07-23）

深圳市科技計劃項目（200902102）

518026深圳，廣東省深圳市兒童醫(yī)院心血管中心

馬超，Email：mcxsm＠163.com