龔建平 梁秀生 冷冰花 劉玉研 黃志明 李恒

體外循環(huán)（Cardiopulmonary bypass，CPB）不僅造成機(jī)體水潴留，而且引起全身性炎癥反應(yīng)，全身炎癥反應(yīng)和內(nèi)皮細(xì)胞的損傷是導(dǎo)致肺損害重要原因。其中肺損傷是體外循環(huán)心內(nèi)直視手術(shù)重要并發(fā)癥之一。近來人們對(duì)采用超濾技術(shù)減輕CPB所致炎癥反應(yīng)及肺損傷進(jìn)行了大量研究并取得了令人滿意的臨床效果，但對(duì)CPB心臟瓣膜置換術(shù)術(shù)后肺功能變化，肺損傷炎性機(jī)理及防治研究較少，本研究采用不同超濾方法對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)患者血漿內(nèi)皮素-1、炎性因子的濃度、肺功能變化進(jìn)行對(duì)比研究。旨在探討CPB術(shù)后肺損害機(jī)理及改良超濾聯(lián)合平衡超濾對(duì)其炎性因子和肺功能影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2013年1月-2014年8月廣東省清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院在體外循環(huán)下行心臟瓣膜置換術(shù)患者共60例。男26例，女34例，年齡25~68歲，體重35~78 kg，心功能Ⅱ~Ⅲ級(jí)，左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）>40%，肝、腎功能正常或基本正常，肺功能及胸片所示肺部情況未見明顯異常，排除有肺部急性感染病史、長期抽煙病史。按隨機(jī)數(shù)字表法分為三組，對(duì)照組（C組）20例，體外循環(huán)未使用超濾技術(shù)，常規(guī)體外循環(huán)瓣膜置換術(shù)，實(shí)驗(yàn)1組（D1組）20例，體外循環(huán)使用常規(guī)超濾，實(shí)驗(yàn)2組（D2組）20例，體外循環(huán)使用改良超濾聯(lián)合平衡超濾技術(shù)。三組患者年齡、性別、體重、CPB及主動(dòng)脈阻斷時(shí)間等一般情況比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

1.2 麻醉及CPB方法的實(shí)施 術(shù)前30 min肌注嗎啡0.1 mg/kg、東莨菪堿0.3 mg，入室后采用氣管插管靜吸復(fù)合全身麻醉，麻醉誘導(dǎo)以咪唑安定0.05 mg/kg，芬太尼4 μg/kg，順阿曲庫銨0.2 mg/kg及麻醉維持藥物咪唑安定0.1 mg/（kg·h），芬太尼間斷給藥，總量不超過20 μg/kg，順阿曲庫銨0.2 mg/（kg·h）。術(shù)中監(jiān)測：5導(dǎo)聯(lián)心電圖、脈搏氧飽和度、PetCO2、有創(chuàng)動(dòng)脈血壓、中心靜脈壓、鼻咽及肛溫度等。采用正中開胸，肝素3 mg/kg抗凝，活化凝血時(shí)間（ACT>480 s）。體外循環(huán)使用StockertⅢ型人工心肺機(jī)和AFFINTY或西京膜式氧合器，0.8 m2中空纖維血液超濾器（廣州東莞科威公司，中國）。管路預(yù)充液為乳酸林格液，6%羥乙基淀粉130/0.4，紅細(xì)胞懸液（根據(jù)術(shù)前紅細(xì)胞比容加入庫存紅細(xì)胞），甘露醇（0.5 g/kg），20%人血白蛋白20 g，預(yù)充總量1500~2000 mL，常規(guī)插管建立CPB，溫度降至30~34 ℃。以4：1含血晶體停搏液心肌保護(hù)且每30分鐘復(fù)灌1次（10 mL/kg），停跳液全部吸回儲(chǔ)血罐。各組麻醉、手術(shù)及圍術(shù)期抗炎、強(qiáng)心、利尿等均相同。

表1 三組患者一般資料比較

1.3 超濾方法 C組常規(guī)CPB不行超濾，D1組體外循環(huán)使用常規(guī)超濾，D2組CPB開始進(jìn)行平衡超濾，CPB結(jié)束后進(jìn)行改良超濾。常規(guī)超濾和平衡超濾即自微栓過濾器出口端接超濾器入口，超濾器出口接心內(nèi)血液回收器，超濾量800~1200 mL，濾出液由乳酸林格氏液等量補(bǔ)充，改良超濾，即按Naik[1]報(bào)道的方法連接，晶體液預(yù)充，排氣后礦置，超濾器內(nèi)血流由血泵控制在15~20 mL/（kg·min），改良超濾在停機(jī)后立即進(jìn)行，超濾量約1000 mL；超濾前血壓要相對(duì)穩(wěn)定，根據(jù)體重和紅細(xì)胞壓積情況決定超濾時(shí)間，根據(jù)血壓情況調(diào)整流量，注意停機(jī)后保溫。

1.4 檢測指標(biāo) 記錄各組體外循環(huán)時(shí)間、升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間，檢測各組體外循環(huán)后超濾前、超濾后Hct值。記錄麻醉后體外循環(huán)轉(zhuǎn)流前（T1），轉(zhuǎn)流結(jié)束時(shí)（T2），術(shù)后 2 h（T3），術(shù)后 6 h（T4）和術(shù)后 12 h（T5）潮氣量（TV）、呼吸頻率（F）、呼吸機(jī)氣道峰壓（Ppeak）、呼吸停頓壓（Ppause）、吸入氧濃度（FiO2）及各時(shí)點(diǎn)的動(dòng)脈血?dú)夥治?。根?jù)以上指標(biāo)和血?dú)饨Y(jié)果計(jì)算氧合指數(shù)（OI）[2]，肺靜態(tài)順應(yīng)性（Cstat）[3]、肺泡-動(dòng)脈氧分壓梯度（P（A-a）O2）[2]。采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測定各時(shí)點(diǎn)動(dòng)脈血中EF-1、IL-6和TNF-α的濃度。根據(jù)紅細(xì)胞壓積的比值換算相應(yīng)值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用方差分析，組內(nèi)比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用 字2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組圍術(shù)期血漿內(nèi)皮素-1及細(xì)胞因子變化TNF-α、IL-6和 EF-1在 T2、T3、T4、T5時(shí) 點(diǎn)D2組低于D1、C組（P<0.05），見表2。對(duì)照組患者TNF-α、IL-6和EF-1在CPB停機(jī)后有顯著上升（P<0.05），T3時(shí)點(diǎn)達(dá)高峰隨后逐漸下降，T5時(shí)點(diǎn)仍明顯高于CPB前水平（P<0.05）。超濾組（D1組、D2組），EF-1、TNF-α和IL-6停機(jī)時(shí)有所升高但與CPB前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 三組圍術(shù)期呼吸功能變化 OI在T2、T3、T4、T5時(shí)點(diǎn)均較術(shù)前降低，但D2、D1組較C組高（P<0.05）。P（A-a）O2在 T2、T3、T4、T5 時(shí) 點(diǎn)，D2組明顯低于D1、C組（P<0.05）。Cstat D2組明顯高于D1、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表3。

2.3 三組患者Hct的變化 超濾后超濾組（D1、D2）Hct值較對(duì)照組顯著增高（P<0.05），見表4。

表2 三組各時(shí)點(diǎn)血漿EF-1、IL-6、TNF-α的變化（x-±s） ng/L

表3 三組患者各時(shí)點(diǎn)肺功能指標(biāo)的變化（x-±s）

3 討論

體外循環(huán)技術(shù)的運(yùn)用，使心內(nèi)直視手術(shù)的安全開展成為可能，由于體外循環(huán)是非生理循環(huán)，血液與管道等體外循環(huán)裝置接觸，是一種有創(chuàng)性的輔助治療措施，治療的同時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成不小的損傷。在心臟外科手術(shù)圍術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生與CPB所致的病理生理過程是密切相關(guān)[4]，其刺激機(jī)體產(chǎn)生大量炎性因子如TNF-α、IL-6等[5]，CPB后肺功能損害與肺外組織氧自由基及炎性反應(yīng)激發(fā)的中性粒細(xì)胞和TNF-α有關(guān)[6]，TNF-α起到觸發(fā)點(diǎn)作用[7]，IL-6是反應(yīng)炎性介質(zhì)激活的一個(gè)靈敏指標(biāo)。目前認(rèn)為體外循環(huán)術(shù)后早期IL-6血漿濃度與患者的預(yù)后密切相關(guān)[8-9]。內(nèi)皮素-1是在體內(nèi)廣泛分布，具有強(qiáng)大生物活性的多肽。臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)EF-1參與ALI發(fā)生發(fā)展[10]。作為一種重要的炎前因子能直接或間接激活炎癥細(xì)胞如肺泡巨噬細(xì)胞[11]，刺激他們產(chǎn)生氧自由基，釋放炎性介質(zhì)，損傷肺泡-毛細(xì)血管屏障，致滲透性提高；并通過收縮血管，提高微循環(huán)靜水壓引起肺水腫。這在體外循環(huán)伴有血管內(nèi)皮損傷的肺損傷發(fā)病中可能起重要作用，同時(shí)激活補(bǔ)體，產(chǎn)生過敏毒素，直接引起肺損傷[12]。

表4 三組患者Hct的變化（x-±s） %

CPB過程中預(yù)充了大量液體血液稀釋及心臟復(fù)跳后的缺血再灌注損傷，均可導(dǎo)致肺血管損傷，使肺微血管通透性增加，引起肺水腫，加重了肺損傷，直接影響術(shù)后早期心肺功能[13]，瓣膜病變在我國主要因風(fēng)濕熱所致，以瓣膜置換手術(shù)為主，近年來，隨著心臟瓣膜外科的發(fā)展，高齡、二次換瓣、術(shù)前嚴(yán)重心功能不全、換瓣聯(lián)合搭橋等重癥心臟瓣膜置換患者越來越多地出現(xiàn)[14]，這些患者往往術(shù)前就存在不同程度器官功能不全、水鈉潴留，長時(shí)間的CPB后更容易出現(xiàn)水腫、凝血異常以及全身多臟器功能障礙，影響早期術(shù)后心肺功能恢復(fù)。

本研究結(jié)果證實(shí)CPB期間復(fù)合應(yīng)用改良超濾聯(lián)合平衡超濾，既能迅速有效降低術(shù)中及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)患者體內(nèi)TNF-α、IL-6和EF-1的濃度，見表2，在T2、T3、T4、T5時(shí)點(diǎn)D2組低于D1、C組（P<0.05）；又能迅速提高患者術(shù)后Hct的水平，減輕術(shù)后肺水腫，因而對(duì)減輕術(shù)后因炎性因子導(dǎo)致的全身炎性反應(yīng)及毛細(xì)血管滲漏綜合征具有積極作用[15]。OI及P（A-a）O2是利用氧氣和攜氧能力的重要指標(biāo)，尤其是P（A-a）O2是鑒別動(dòng)脈低氧血癥各種原因的基本方法之一。本研究表明術(shù)后各組OI值較轉(zhuǎn)前降低，但D2組較C組、D1組高，可能是常規(guī)超濾尚不能更有效去除體內(nèi)多余水份。而術(shù)后各組P（A-a）O2皆有增高，特別是在T4達(dá)高峰，可見CPB本身及術(shù)后繼發(fā)損傷可導(dǎo)致患者術(shù)后的換氣功能的降低。

與常規(guī)超濾方法相比，復(fù)合超濾組能降低炎性介質(zhì)血液濃度，減少對(duì)肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，又可迅速濾出水份濃縮血液及提高膠體滲透壓，增加Hct，增加術(shù)后OI、降低P（A-a）O2及增大肺順應(yīng)性，達(dá)到有效減輕心肺功能損害，促進(jìn)心肺功能恢復(fù)。

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