馬 超，沈定榮，張 青，王元祥，彭 樂，趙春玉，孟保英，提運(yùn)幸

·臨床研究·

自體冷血停搏液對(duì)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(yùn)幸

目的探討自體冷血停搏液對(duì)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(jī)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(shù)前、術(shù)后即刻、術(shù)后6 h、24 h測(cè)左心室Tei指數(shù)、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）及心指數(shù)（CI）；主動(dòng)脈阻斷前和開放30 min取右心耳組織，檢測(cè)ATP、ADP及能量?jī)?chǔ)備（EC）。結(jié)果 術(shù)后即刻、6 h與24 h Tei指數(shù)逐漸降低，各時(shí)間點(diǎn)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(shí)間點(diǎn)較A組高，與A組的差異均有顯著性（P＜0.05）；主動(dòng)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(jié)論 非紫紺型未成熟心肌應(yīng)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(xì)胞能量，更有利于術(shù)后心臟功能的恢復(fù)。

未成熟心肌；自體冷血停搏液；先天性心臟?。荒芰看x

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(dǎo)致心肌細(xì)胞能量缺乏，使心肌細(xì)胞發(fā)生能量代謝異常，導(dǎo)致心肌進(jìn)一步受到損傷[1-2]，不利于術(shù)后心臟功能的恢復(fù)。本中心研制的自體冷血停搏液是取自于患兒主動(dòng)脈根部血液制作，已在臨床應(yīng)用多年，取得了一定的臨床效果[3]，但其對(duì)心臟保護(hù)的機(jī)制仍不明確[4]，本研究即從能量代謝的角度對(duì)心肌保護(hù)機(jī)制做初步的探討，報(bào)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(shù)的非紫紺型先天性心臟病嬰兒65例，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，依監(jiān)護(hù)人知情同意的原則，按住院順序用隨機(jī)數(shù)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(jīng)氣管插管行靜脈復(fù)合全身麻醉，ECC中控制紅細(xì)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(nèi)直視手術(shù)。

1.2 方法

1.2.1 心臟停搏液的配制方法 A組：將預(yù)充血經(jīng)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(jīng)主動(dòng)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(dòng)脈收縮壓大于等于50 mm Hg，可經(jīng)主動(dòng)脈插管補(bǔ)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(dòng)脈阻斷后，由主動(dòng)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(dòng)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(fù)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(dòng)脈阻斷前和主動(dòng)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(zhì)的檢測(cè) 用高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）檢測(cè)心肌組織中ATP、ADP的含量及能量?jī)?chǔ)備（EC）值[EC＝（ATP+0.5ADP）/（ATP+ADP+AMP）]。試劑盒購(gòu)自南京生物工程研究所，所用儀器為美國(guó)Waters公司2695型HPLC儀?；静襟E為：心肌組織復(fù)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(diào)節(jié)pH值在6.5～7.0之間，重復(fù)離心后取上清液20 μl進(jìn)行HPLC檢測(cè)，流速為1 ml/min，紫外線檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm，以峰高定值。

1.2.5 心臟功能指標(biāo)的測(cè)定 術(shù)前和術(shù)后即刻、術(shù)后6 h、24 h使用Acuson Sequoia 512超聲診斷儀（探頭頻率為6.0 MHz）測(cè)量安靜平臥狀態(tài)下患兒的左心室Tei指數(shù)、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）及心指數(shù)（CI）。其中Tei指數(shù)測(cè)量參見參考文獻(xiàn)[3]，即Tei指數(shù)＝（左心室等容收縮時(shí)間+左心室等容舒張時(shí)間）/射血時(shí)間；Simpson法檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，并計(jì)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(cè)量均記錄10個(gè)心動(dòng)周期并取其平均值，平均值由檢測(cè)儀自動(dòng)計(jì)算。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)用均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，兩組間計(jì)量數(shù)據(jù)采用卡方檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

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

2.1 一般臨床資料對(duì)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(zhì)的檢測(cè)結(jié)果及比較

2.2.1 心功能指標(biāo)比較 術(shù)前兩組的左心室Tei指數(shù)、LVEF和CI沒有顯著性差異（P＞0.05）；兩組術(shù)后即刻、術(shù)后6 h、24 h左心室Tei指數(shù)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(zhì)比較 兩組ATP、ADP和EC在主動(dòng)脈阻斷前沒有顯著性差異（P＞0.05），但在主動(dòng)脈開放30 min后均較主動(dòng)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(shù)男/女年齡（月）體重（kg）病種（VSD/其他）心功能Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ阻斷時(shí)間（min）術(shù)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(shí)間點(diǎn)左心室Tei指數(shù)、LVEF及CI的比較（n，）

表2 兩組各時(shí)間點(diǎn)左心室Tei指數(shù)、LVEF及CI的比較（n，）

時(shí)間組別左室Tei指數(shù)LVEF（％）CI[L/（m2·min）]術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(dòng)脈阻斷前后能量物質(zhì)的比較（n，）

表3 兩組主動(dòng)脈阻斷前后能量物質(zhì)的比較（n，）

時(shí)間組別ATP（μg/mg）ADP（μg/mg）EC主動(dòng)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(dòng)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(hù)是ECC術(shù)成功的關(guān)鍵。目前在嬰兒ECC術(shù)中臨床使用的心肌保護(hù)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(duì)缺血缺氧的耐受方面較成熟心肌有差異，對(duì)缺血再灌注更加敏感。ECC時(shí)應(yīng)用心臟停搏液可以防止、避免和逆轉(zhuǎn)心肌缺血和再灌注損傷[5]，目前國(guó)內(nèi)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(duì)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(biāo)：ATP、ADP和EC沒有顯著性差異（P＞0.05），但在主動(dòng)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(dòng)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(zhì)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(xì)胞的儲(chǔ)備能量，降低能量的消耗。能量是心肌細(xì)胞完成生理功能和維護(hù)心功能的重要基礎(chǔ)，ECC中由于灌注不足會(huì)影響組織細(xì)胞的氧化磷酸化作用，減少能量的生成，從而影響細(xì)胞膜上ATP依賴性離子通道的作用，使大量的Ca2+、Na+和水進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞毒性水腫，引起組織損傷[6]；同時(shí)心臟直視手術(shù)中冠脈血流阻斷后，缺血導(dǎo)致心肌組織中高能磷酸鍵快速的消耗，此時(shí)葡萄糖酵解提供的少量ATP成為維持心肌細(xì)胞存活的唯一來源，能量不足致使游離脂肪酸氧化增強(qiáng)，能量持續(xù)衰竭時(shí)，引起Ca2+超載，自由基生成增多，進(jìn)一步加重心肌的缺氧和細(xì)胞內(nèi)酸中毒，從而會(huì)加重心肌細(xì)胞的損傷，最終導(dǎo)致細(xì)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(shù)前心功能指標(biāo)：Tei指數(shù)、LVEF及CI沒有顯著性差異；術(shù)后即刻、6 h、24 h左心室Tei指數(shù)逐漸降低，各時(shí)間點(diǎn)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(shí)間點(diǎn)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(jīng)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(zhì)，造成心臟功能恢復(fù)障礙，影響手術(shù)成功[8]；而自體冷血停搏液取自患者自身動(dòng)脈血制備而成，然后通過心內(nèi)吸引回流至ECC預(yù)充庫(kù)中，ECC中預(yù)充庫(kù)存紅細(xì)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(shù)后2 h檢測(cè)Hct，兩組無顯著差異。這說明自體冷血停搏液既可以避免經(jīng)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(shí)間的全身器官缺血預(yù)適應(yīng)[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(shù)中心臟功能的保護(hù)和術(shù)后心臟功能的快速恢復(fù)，這些可能是在心臟功能的恢復(fù)中用應(yīng)自體血停搏液優(yōu)于異體血停搏液的原因。對(duì)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(jìn)患兒術(shù)后心功能的恢復(fù)。

結(jié)合文獻(xiàn)及上述分析認(rèn)為：在非紫紺型先心病患兒ECC中，應(yīng)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(shù)安全性[10]，而且能較好的保存心肌細(xì)胞能量，減少心肌缺血再灌注對(duì)能量代謝的影響，更有利于患兒術(shù)后心臟功能的恢復(fù)。

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第一批體外循環(huán)專業(yè)培訓(xùn)基地結(jié)業(yè)學(xué)員參加體外循環(huán)專業(yè)技術(shù)人員合格證考試紀(jì)實(shí)

金秋十月，秋風(fēng)送爽。2013年10月11日第6屆全國(guó)體外循環(huán)學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆亞太體外生命支持學(xué)術(shù)年會(huì)在北京會(huì)議中心隆重召開。會(huì)議前期，學(xué)會(huì)組織了4個(gè)全國(guó)體外循環(huán)培訓(xùn)基地結(jié)業(yè)的學(xué)員參加了第一次體外循環(huán)專業(yè)技術(shù)人員合格證考試。本次應(yīng)參加考試人員42人，病假2人，共有40名專業(yè)技術(shù)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(shù)人員積極認(rèn)真答題，都取得了優(yōu)異的成績(jī)。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(xiàng)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(jìn)行。

中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)體外循環(huán)分會(huì)

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(jì)劃項(xiàng)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