姚昊，邵峻，於文達(dá)，耿直，宋雅君，李慶國(guó)

· 論著 ·

深低溫停循環(huán)上腔靜脈逆行腦灌注在主動(dòng)脈弓部手術(shù)中的應(yīng)用

姚昊，邵峻，於文達(dá)，耿直，宋雅君，李慶國(guó)

目的總結(jié)上腔靜脈逆行腦灌注在主動(dòng)脈弓部手術(shù)中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。方法選取2014年1月至2015年8月期間南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管外科收治的主動(dòng)脈瘤及DeBakeyⅠ型主動(dòng)脈夾層患者45例，男性35例，女性10例，年齡23～81（46.7±13.1）歲。采用深低溫停循環(huán)（DHCA）上腔靜脈逆行腦灌注的手術(shù)方式治療。結(jié)果體外循環(huán)時(shí)間為127～314（168.1±53.7）min、心肌血運(yùn)阻斷時(shí)間為66～201（122.4±31.8）min、深低溫停（DHCA）時(shí)間為15～53（24.4±11.5）min、經(jīng)上腔靜脈逆行腦灌注時(shí)間為13～47（28.7±13.2）min、停循環(huán)時(shí)最低鼻咽溫度14.1～22.3（17.5±3.0）℃、最低肛溫18.5～25.8（20.9± 2.5）℃。主動(dòng)脈開(kāi)放后，心臟自動(dòng)復(fù)跳39例，電擊除顫復(fù)跳6例；所有患者在術(shù)后1～48 h內(nèi)神志完全清醒。術(shù)后死亡2例，死亡原因?yàn)槎嗯K器功能衰竭，與上腔靜脈逆行腦灌注無(wú)關(guān)?；颊咝g(shù)后并發(fā)癥包括：腎臟衰竭1例，再次開(kāi)胸止血1例，術(shù)后中期腦卒中1例，一過(guò)性神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙4例，余患者經(jīng)治療后均順利痊愈出院。結(jié)論在主動(dòng)脈弓部手術(shù)中采用上腔靜脈逆行腦灌注腦保護(hù)的方式，可以簡(jiǎn)化手術(shù)操作，同時(shí)給大腦提供充分的血液灌注，明顯延長(zhǎng)手術(shù)的安全時(shí)限。

上腔靜脈逆行腦灌注；主動(dòng)脈弓部手術(shù)；體外循環(huán)

近年來(lái)，外科手術(shù)水平的提高，體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）過(guò)程中腦保護(hù)方式的改進(jìn)，深低溫時(shí)間能夠得到延長(zhǎng)，心臟大血管外科手術(shù)迅速發(fā)展。目前大血管手術(shù)中深低溫停循環(huán)時(shí)腦保護(hù)方式主要有兩種，經(jīng)腋動(dòng)脈順行腦灌注（antegrade cerebral perfusion，ACP）和經(jīng)上腔靜脈逆行腦灌注（retrograde cerebral perfusion，RCP）[1]。我院2014年1月至2015年8月期間，對(duì)患有主動(dòng)脈瘤或主動(dòng)脈夾層共45例患者采用了深低溫停循環(huán)上腔靜脈逆行腦灌注的手術(shù)方式，臨床效果滿(mǎn)意，現(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選取2014年1月至2015年8月期間南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管外科收治的主動(dòng)脈瘤及DeBakeyⅠ型主動(dòng)脈夾層患者45例，男性35例，女性10例，年齡23～81（46.7±13.1）歲。所有患者手術(shù)前均經(jīng)過(guò)CT血管成像（CTA）明確診斷，選擇需要弓部操作的主動(dòng)脈瘤、需要弓部替換的主動(dòng)脈夾層以及需要遠(yuǎn)端開(kāi)放吻合的升主動(dòng)脈瘤患者。排除腦血管疾病、腫瘤、二次心臟手術(shù)、截癱、年齡＞85歲患者。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法主動(dòng)脈夾層患者因需急診手術(shù)，術(shù)前無(wú)需嚴(yán)格禁食8 h以上，入院后即控制心率、血壓[2]，盡快完善各種檢查；主動(dòng)脈瘤患者按擇期手術(shù)處理。麻醉方式均為全麻氣管插管，升主動(dòng)脈瘤患者常規(guī)行左側(cè)橈動(dòng)脈穿刺連續(xù)監(jiān)測(cè)血壓（blood pressure，BP），主動(dòng)脈夾層患者常規(guī)行左側(cè)橈動(dòng)脈及左側(cè)股動(dòng)脈或足背動(dòng)脈穿刺連續(xù)監(jiān)測(cè)上、下肢血壓。根據(jù)術(shù)中情況使用艾司洛爾、苯腎上腺素、654-2和麻黃堿等藥物調(diào)控血壓和心率。體外循環(huán)開(kāi)始停機(jī)械通氣期間給予5 cm H2O的氣道壓力行靜態(tài)膨肺，恢復(fù)機(jī)械通氣前常規(guī)吸痰、膨肺，機(jī)械通氣恢復(fù)后使用呼氣末正壓通氣（positive end expiratory pressure，PEEP），壓力為5 cm H2O；主動(dòng)脈開(kāi)放前半小時(shí)給予多巴胺或腎上腺素、去甲腎上腺素、硝酸甘油等藥物靜脈泵入，CPB停機(jī)后給予重組人凝血因子VIIa、血小板、冷沉淀、纖維蛋白原、新鮮冰凍血漿等改善凝血功能，同時(shí)輸注懸浮紅細(xì)胞以及自體洗滌紅細(xì)胞等。

1.2.2 手術(shù)及體外循環(huán)方式所有患者均在全麻深低溫停循環(huán)上腔靜脈逆行腦灌注下完成手術(shù)。DeBakeyⅠ夾層患者行股動(dòng)脈插管，升主動(dòng)脈瘤患者行升主動(dòng)脈插管。右心房插管40例，上下腔靜脈插管5例；行右心房插管的患者在上腔靜脈插入12號(hào)細(xì)金屬直角上腔靜脈管作逆行腦灌注用。CPB開(kāi)始后降溫，阻斷升主動(dòng)脈，直視下經(jīng)左、右冠脈開(kāi)口灌注心臟停搏液（HTK液38例，冷血停搏液7例），心包內(nèi)置冰泥。降溫過(guò)程中先行主動(dòng)脈根部及心內(nèi)手術(shù)，待鼻咽溫降至16～20℃，膀胱溫降至20～26℃時(shí)停循環(huán)，行上腔靜脈逆行腦灌注，灌注流量3～5 ml/（kg·min），維持上腔靜脈壓力低于25 mmHg，同時(shí)行弓部及降主動(dòng)脈手術(shù)。主動(dòng)脈夾層患者首先植入降主動(dòng)脈支架，隨后依次將四分叉血管與降主動(dòng)脈支架血管、左頸總動(dòng)脈吻合后，停止上腔靜脈逆行腦灌注，拔除股動(dòng)脈插管，從四分叉血管灌注恢復(fù)全身循環(huán)，將四分叉血管依次與無(wú)名動(dòng)脈、左鎖骨下動(dòng)脈、升主動(dòng)脈吻合。升主動(dòng)脈瘤患者待升主動(dòng)脈與主動(dòng)脈弓吻合后，停止上腔逆灌，拔除股動(dòng)脈插管，恢復(fù)右下肢血供；同時(shí)通過(guò)單分叉血管側(cè)支灌注恢復(fù)全身循環(huán)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 13.0處理，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)（百分比）表示。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料所有患者中，DeBakeyⅠ型夾層31例，升主動(dòng)脈瘤14例。心功能Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)分別為13例、27例、5例（表1）。

2.2 手術(shù)相關(guān)資料體外循環(huán)時(shí)間為127～314（168.1±53.7）min、心肌血運(yùn)阻斷時(shí)間為66～201（122.4±31.8）min、深低溫停循環(huán)（DHCA）時(shí)間為15～53（24.4±11.5）min、經(jīng)上腔靜脈逆行腦灌注時(shí)間為13～47（28.7±13.2）min、停循環(huán)時(shí)最低鼻咽溫度14.1～22.3（17.5± 3.0）℃、最低肛溫18.5～25.8（20.9±2.5）℃。主動(dòng)脈開(kāi)放后，心臟自動(dòng)復(fù)跳39例，電擊除顫復(fù)跳6例；所有患者在術(shù)后1～48 h內(nèi)神志完全清醒。術(shù)后死亡2例，死亡原因?yàn)槎嗯K器功能衰竭，與上腔靜脈逆行腦灌注無(wú)關(guān)?；颊咝g(shù)后并發(fā)癥包括：腎臟衰竭1例，再次開(kāi)胸止血1例，術(shù)后中期腦卒中1例，一過(guò)性神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙4例，余患者經(jīng)治療后均順利痊愈出院。

3 討論

升主動(dòng)脈瘤以及DeBakeyⅠ型主動(dòng)脈夾層均為嚴(yán)重的大血管疾病，預(yù)后差，需及時(shí)手術(shù)治療。此類(lèi)手術(shù)過(guò)程復(fù)雜，術(shù)后并發(fā)癥較多，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)的并發(fā)癥，高達(dá)20.5%～31.7%[3]，是導(dǎo)致患者死亡的主要因素[4]。

表1 患者一般臨床資料

表2 患者手術(shù)方式

術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)損傷的危險(xiǎn)因素包括高齡、中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺血性病史、頸動(dòng)脈狹窄、高血壓、糖尿病、長(zhǎng)期吸煙和主動(dòng)脈鈣化等[5]。DeBakeyⅠ型夾層動(dòng)脈瘤為急診手術(shù)，如術(shù)前合并上述因素，可使術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率增高。術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)損傷的危險(xiǎn)因素還包括血壓、血糖、血?dú)夤芾?、各種固體或氣體栓子、溫度和腦灌注方式等[5]。

目前主動(dòng)脈弓部手術(shù)中有效的兩種腦保護(hù)方法分別是低溫和腦灌注[6]。1975年Griepp[7]改良方法使DHCA的應(yīng)用逐步增多，但由于技術(shù)不成熟，術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥很高。后來(lái)DHCA與腦灌注相結(jié)合后，大幅降低了術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率。目前常用的腦灌注方式分為順行性腦灌注（ACP）與逆行性腦灌注（RCP）。經(jīng)右腋動(dòng)脈插管單側(cè)順行腦灌注雖然有效延長(zhǎng)DHCA時(shí)間，但術(shù)中易出現(xiàn)栓子，易損傷血管和臂叢神經(jīng)，手術(shù)操作復(fù)雜[8]。RCP是一種腦保護(hù)技術(shù)，其基礎(chǔ)是人腦內(nèi)沒(méi)有有效靜脈瓣的存在[9]。Mills等[10]于1980年首次應(yīng)用RCP方法排出心臟手術(shù)中進(jìn)入腦內(nèi)的大量氣栓。1987年Ueda等[11]將持續(xù)RCP用于主動(dòng)脈弓手術(shù)并獲得成功。在深低溫下，RCP能夠使大腦均勻持續(xù)地降溫，同時(shí)使停循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng)。研究表明[12]，主動(dòng)脈弓部手術(shù)的患者，ACP組與RCP組術(shù)后神經(jīng)功能障礙發(fā)生率以及死亡率進(jìn)行對(duì)比，兩組短暫性神經(jīng)功能障礙（temporary nerve dysfunction，TND）、永久性神經(jīng)功能障礙（permanent nerve dysfunction，PND）、中風(fēng)率和早期死亡率等方面均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而相對(duì)于A(yíng)CP，RCP更為簡(jiǎn)單安全，并能有效地防止腦栓塞的發(fā)生。

當(dāng)RCP壓力超過(guò)35 mmHg時(shí)，不但不增加腦血流，反而可能增加腦水腫以及術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[13]；本研究患者在深低溫停循環(huán)行RCP時(shí)，始終維持上腔靜脈壓力低于25 mmHg。有研究表明，RCP時(shí)如果阻斷下腔靜脈引流，可以增強(qiáng)腦保護(hù)效果。在手術(shù)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分患者如果阻斷下腔靜脈引流，上腔靜脈壓力會(huì)持續(xù)增高，對(duì)于這部分患者，采取了下腔靜脈部分引流的方式，維持上腔靜脈壓力在25 mmHg左右，效果良好。在手術(shù)中，判斷RCP是否有效主要通過(guò)以下兩個(gè)方面：①主動(dòng)脈弓部三個(gè)分支持續(xù)血液流出；②在RCP過(guò)程中，變溫水箱溫度設(shè)定在13℃持續(xù)降溫，鼻咽溫度能夠持續(xù)下降。在RCP過(guò)程中，逆灌的血液一部分經(jīng)奇靜脈分流至下腔靜脈，雖然在一定程度上降低了大腦的實(shí)際灌注量，卻使全身臟器尤其胸段脊髓得到不同程度的灌注，減少了術(shù)后急性腎功能不全、消化道缺血以及截癱的發(fā)生率[14]。

在DHCA時(shí)，氧離曲線(xiàn)左移，血紅蛋白對(duì)氧的親和力增高，組織往往更難獲得氧供，腦組織主要利用物理溶解的氧。本研究在停循環(huán)進(jìn)行RCP前5～10 min為人工肺提供純氧，盡可能提高血液氧分壓，為停循環(huán)RCP時(shí)機(jī)體組織尤其是腦組織提供盡可能多的氧供，避免腦缺氧的發(fā)生。

經(jīng)股動(dòng)脈插管灌注的DeBakeyⅠ型夾層動(dòng)脈瘤，轉(zhuǎn)流開(kāi)始后，發(fā)生室顫或阻斷升主動(dòng)脈后，如果上肢血壓突然下降，或鼻咽溫度不能持續(xù)下降，則提示腦灌注異常，需立刻行腋動(dòng)脈或無(wú)名動(dòng)脈插管，順、逆向結(jié)合灌注以加強(qiáng)腦保護(hù)。這種情況往往見(jiàn)于內(nèi)膜大片剝離，降主動(dòng)脈存在第二破口時(shí)，當(dāng)阻斷升主動(dòng)脈后，主動(dòng)脈內(nèi)真假腔結(jié)合部位被阻斷，降主動(dòng)脈內(nèi)第二破口的內(nèi)膜片形成活瓣，使血流進(jìn)入假腔，阻斷了無(wú)名動(dòng)脈的灌注。一旦發(fā)生這種異常，需及時(shí)作出判斷。雖然股動(dòng)脈插管轉(zhuǎn)流有風(fēng)險(xiǎn)，但是相對(duì)于腋動(dòng)脈插管更加方便快捷，可用于緊急搶救建立循環(huán)。

綜上所述，在主動(dòng)脈弓部手術(shù)中采用RCP的方式，可以簡(jiǎn)化手術(shù)操作，同時(shí)給大腦提供充分的血液灌注，明顯延長(zhǎng)手術(shù)的安全時(shí)限，臨床效果滿(mǎn)意。

[1] Olsson C,Thelin S. Antegrade cerebral perfusion with a simplified technique: unilateral versus bilateral perfusion[J]. Ann Thorac Surg,2009,81(3):868-74.

[2] Sakurada T,Kazui T,Tanaka H,et al. Comparative experimental study of cerebral protection during aortic arch Reconstruction[J]. Ann Thorac Surg,2010,61(5):1348-54.

[3] Matalanis G,Hata M,Buxton BF. A retrospective comparative study of deep hypothermic circulatory arrest, retrograde, and antegrade cerebral perfusion in aortic arch surgery[J]. Ann Thorac Cardiovasc Surg,2003,9(2):174-9.

[4] Sugiura T,Imoto K,Uchida K,et al. Comparative study of brain protection in ascending aorta replacement for acute type A aortic dissection: Retrograde cerebral perfusion versus selective antegrade cerebral perfusion[J]. Gen Thorac Cardiovasc Surg,2012,60(5):645-8.

[5] Kitahori K,Takamoto S,Takayama H,et al. A novel protocol of retrograde cerebral perfusion.with intermittent pressure augmentation for brain protection[J]. J Thorac Cardiovasc Surg,2005,130(2):363-70.

[6] Li Z,Jackson M,Deslauriers RD,et al. Unclamping the inferior vena cava during retrograde cerebral perfusion increases the safe range of retrograde perfusion pressures and improves brain perfusion[J]. Interact Cardiovasc Thorac Surg,2004,3(2):265-9.

[7] Nojima T,Mori A,Watarida S,et al. Cerebal metabolism and effects of pulsatile flow during retrograde cerebal perfusion[J]. Cardiovasc Surg,2003,334(4):83.

[8] Juvonen T,Weisz DJ,Wolfe D,et al. Can retrograde perfusion mitigate cerebral injury after particulate embolization? A study in a chronic porcine model[J]. Thorac Cardiovasc Surg, 2007,115(7):1142-59.

[9] Ye J,Yang LJ,Bigio MR,et al. Retrograde cerebral perfusion provides limited distribution of blood to the brain: A study in pigs[J]. Thorac Cardiovasc Surg,1997,114(4):660-5.

[10] Rossi R,Linden J,Ekroth R,et al. No flow or low flow ? A study of the ischemic marker c reatine kinase BB after deep hypothermic procedures[J]. Thorac Cardiovasc Surg,2000,98(1): 193-9.

[11] Campbell-Lloyd AJ,Mundy J,Pinto N,et al. Contemporary results following surgical repair of acute type a aortic dissection(AAAD): a single centre experience[J]. Heart Lung Circ,2010, 19(2):665-72.

[12] Milewski RK,Pacini D,Moser GW,et al. Retrograde and antegrade cerebral perfusion: results in short elective arch reconstructive times[J]. Ann Thorac Surg,2010,89(5):1448-57.

[13] Wiedemann D,Dorfmeister M,Sodeck G,et al. Determinants of mortality and neurological outcome following treatment of acute type a dissections using different cerebral protection methods[J]. Circulation, 2011,124(1):21.

[14] Apostolakis E,Koletsis EN,Dedeilias P,et al. Antegrade versus retrograde cerebral perfusion in relation to postoperative complications following aortic arch surgery for acute aortic dissection type A[J]. Card Surg,2008,23(5):480-7.

Application of retrograde cerebral perfusion via superior vena cava with deep hypothermic circulatory arrest in aortic arch operation

YAO Hao*, SHAO Jun, YU Wen-da, GENG Zhi, SONG Ya-jun, LI Qing-guo.*Department of Cardiovascular Surgery, Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210011, China.

Li Qing-guo, E-mail: 24795066@qq.com

ObjectiveTo sum up the experience on retrograde cerebral perfusion applied in aortic arch operation.MethodsThe patients with aortic aneurysm and DeBakey type I aortic dissection (n=45, male 35, female 10, aged from 23 to 81 and average age=46.7±13.1) were chosen from Jan. 2014 to Aug. 2015, and given the treatment of retrograde cerebral perfusion via superior vena cava (SVC) with deep hypothermic circulatory arrest (DHCA).ResultsThe time of cardiopulmonary bypass (CPB) was 127 min～314 min (168.1±53.7), time of myocardial devascularization was 66 min～201 min (122.4±31.8), DHCA time was 15 min～53 min (24.4±11.5), time of cerebral perfusion via SVC was 13 min～47 min (28.7±13.2), and the lowest nasopharynx temperature was 14.1 ℃～22.3 ℃ (17.5±3.0) and the lowest anal temperature was 18.5 ℃～25.8 ℃ (20.9±2.5) during DHCA. After aortic artery was opened, there were 39 cases of auto-rebeat of heart and 6 of rebeat by electric defibrillation. All patients woke up completely within 1 h to 48 h after the operation. There were 2 cases died and the cause was related to multiple organs failure while not to retrograde cerebral perfusion via SVC. The complications after the operation included renal failure in 1 case, re-thoratomy for hemaostsis in 1 case, stroke in 1 case and transitional disorders of nervous system in 4 cases. Other patients were cured and discharged from hospital.ConclusionThe method of retrograde cerebral perfusion via SVC is applied during aortic arch operation can protect brain, simplify the procedure, supply sufficient blood perfusion for brain and prolong the safe period significantly.

Retrograde cerebral perfusion via superior vena cava; Aortic arch operation; Cardiopulmonary bypass

R543.1

A

1674-4055(2015)06-0773-03

2015-08-09）

（責(zé)任編輯：姚雪莉）

210011 南京,南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管外科

李慶國(guó),E-mail:24795066@qq.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2015.06.15