劉發(fā)科，李新，劉繼，伍長(zhǎng)學(xué)

--論著--

磷酸肌酸鈉持續(xù)逆行灌注對(duì)心臟瓣膜置換患者缺血修飾蛋白水平影響

劉發(fā)科1，李新1，劉繼1，伍長(zhǎng)學(xué)2

（1.西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心胸外科，四川瀘州646000；2.西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，四川瀘州646000）

目的觀察磷酸肌酸鈉持續(xù)逆行灌注對(duì)心臟瓣膜置換患者圍手術(shù)期缺血修飾蛋白（IMA）影響。方法將40例心臟瓣膜置換手術(shù)患者隨機(jī)分為兩組，A對(duì)照組：用傳統(tǒng)的St-Thomas停搏液經(jīng)主動(dòng)脈根部順灌；B實(shí)驗(yàn)組：St-Thomas順灌+磷酸肌酸鈉逆灌組：St-Thomas停搏液經(jīng)主動(dòng)脈根部順灌，心臟術(shù)中再經(jīng)冠狀靜脈竇逆行灌注St-Thomas+磷酸肌酸鈉。觀察各組術(shù)中及術(shù)后心臟停搏、術(shù)中、自動(dòng)復(fù)跳、電除顫情況，呼吸機(jī)使用時(shí)間、ICU停留時(shí)間、血管活性藥物使用情況，測(cè)定術(shù)前（Ti）、主動(dòng)脈開(kāi)放前（T0），開(kāi)放后2 h（T1），6 h（T2），12 h（T3），24 h（T4），48 h（T5）7個(gè)時(shí)間點(diǎn)缺血修飾蛋白（IMA）變化。結(jié)果兩組年齡、性別、體質(zhì)量、術(shù)前心功能、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、轉(zhuǎn)流時(shí)間、最低溫度之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A組自動(dòng)復(fù)跳率低于B組、新發(fā)心率失常高于B組（P＜0.05）；血管活性藥物使用量?jī)山M逐漸減少，B組使用量明顯少于A組（P＜0.05）；兩組血清IMA濃度均在術(shù)后較術(shù)前升高，從T0開(kāi)始升高，T3達(dá)到峰值，B組血清IMA濃度各時(shí)間段升高程度明顯低于A組（P＜0.05）。結(jié)論磷酸肌酸鈉能夠減輕術(shù)中心肌損傷，持續(xù)逆行灌注使心肌保護(hù)作用進(jìn)一步加強(qiáng)；術(shù)后血清IMA濃度動(dòng)態(tài)變化能夠反映心肌損傷狀態(tài)。

體外循環(huán)；瓣膜置換；心肌保護(hù)；缺血修飾蛋白；磷酸肌酸鈉；逆行灌注

心臟瓣膜置換是最常見(jiàn)的成人心臟外科手術(shù)之一，其中大部分手術(shù)經(jīng)歷體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass, CPB），心肌缺血再灌注損傷是CPB術(shù)后心臟功能低下，導(dǎo)致患者死亡最常見(jiàn)的原因，良好的心肌保護(hù)是改善心臟瓣膜置換手術(shù)遠(yuǎn)期生產(chǎn)率的重要措施[1]。磷酸肌酸是心肌細(xì)胞重要和直接的供能物質(zhì)、并在能量運(yùn)輸和分配中起重要作用，是目前已知可以直接攝入心肌細(xì)胞的能量物質(zhì)，可以滿足心肌細(xì)胞能量需求[2]。逆行灌注心肌保護(hù)液理論上可以為心肌細(xì)胞通過(guò)良好的保護(hù)效果，并且已經(jīng)有一些文獻(xiàn)報(bào)道證實(shí)[3]。缺血修飾蛋白（ischemia-modified，IMA)是早期心肌損害的敏感指標(biāo)[4]。為此，本研究通過(guò)在心肌保護(hù)液中加入磷酸肌酸鈉、并改變灌注方式以冠狀靜脈竇持續(xù)逆行灌注觀察其對(duì)心肌保護(hù)作用，同時(shí)監(jiān)測(cè)圍手術(shù)期不同時(shí)間點(diǎn)外周血血清中缺血修飾蛋白水平變化。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選擇2010年7月～2014年10月在本院進(jìn)行人工心臟瓣膜置換術(shù)的患者40例，男18例，女22例，年齡30～64歲，體質(zhì)量40～71 kg，術(shù)前心功能Ⅱ～Ⅲ級(jí)，合并糖尿病、高血壓和慢性支氣管炎等慢性疾病患者不納入本研究，抽簽法隨機(jī)分為兩組。兩組在性別、年齡、體質(zhì)量、心功能、手術(shù)類型臨床指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 兩組的臨床資料比較（x±s）Table 1 Comparison of clinical data among two groups（x±s）

1.2 方法A組：4℃St-Thomas冷晶體停搏液經(jīng)主動(dòng)脈根部順行灌注；B組：St-Thomas順灌+磷酸肌酸鈉逆灌組：4℃St-Thomas停搏液經(jīng)主動(dòng)脈根部順行灌注，心臟術(shù)中再經(jīng)冠狀靜脈竇逆行灌注St-Thomas+磷酸肌酸鈉(10 mmol/L) 30 mL/min。

手術(shù)選擇胸骨正中切口，全身肝素化，常規(guī)建立體外循環(huán)，溫度控制在中低溫（28℃～32℃），灌注流量60～90 mL/ (kg·min)，心臟表面降溫并阻斷主動(dòng)脈，灌注4℃St-Thomas冷晶體停搏液20 mL/kg，阻斷時(shí)間超過(guò)30 min再次半量灌注，持續(xù)逆行灌注組切開(kāi)心臟后采用FOLEY’S尿管插入冠狀靜脈竇，氣囊注入生理鹽水，尿管接停搏液管，以30 mL/min持續(xù)低流量灌注心肌保護(hù)液。置換的瓣膜均選擇St-JUDE公司雙葉機(jī)械瓣。術(shù)中術(shù)后用多巴胺控制血壓，術(shù)后送ICU監(jiān)護(hù)。

1.3 觀察指標(biāo)記錄各組體外循環(huán)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、最低溫度、術(shù)后自動(dòng)復(fù)跳率、術(shù)中電除顫發(fā)生率、術(shù)后心律失常發(fā)生率、呼吸機(jī)使用時(shí)間、ICU停留時(shí)間、血管活性藥物使用情況，使用ELISA法檢測(cè)術(shù)前、主動(dòng)脈開(kāi)放前，開(kāi)放后2 h，6 h，12 h，24 h，48 h血清IMA濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用“x±s”表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)（n）表示，計(jì)數(shù)資料組間率（%）的比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)中及術(shù)后一般情況比較各組主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、最低溫度、呼吸機(jī)使用時(shí)間及ICU停留時(shí)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。開(kāi)放主動(dòng)脈后輔助循環(huán)時(shí)間A組（40.48±10.89）h高于B組（23.18±9.96）h，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；A組自動(dòng)復(fù)跳率低、術(shù)后心律失常發(fā)生率高，術(shù)后新發(fā)心律失常4例、其中房顫3例、陳發(fā)性室上速1例，B組自動(dòng)復(fù)跳率高、新發(fā)心律失常1例（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組臨床指標(biāo)比較（x±s）Table 2 Comparison of clinical index among two groups（x±s）

2.2 兩組患者術(shù)后正性肌力藥物用量比較A組術(shù)中多巴胺使用量較B組大，兩組使用量逐漸減少，且術(shù)后24 h時(shí)段下降程度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。B組術(shù)后活血管藥物使用量低、術(shù)后24 h多巴胺劑量為2μg/(kg·min)左右，各時(shí)間段多巴胺用劑量量均≤5μg/(kg·min)（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 兩組正性肌力藥物多巴胺使用量[x±s，μg/(kg·min)] Table 3 Comparison of usage amountdopamineamong two groups [x±s，μg/(kg·min)]

2.3 兩組患者IMA值比較兩組血清IMA濃度在T0時(shí)開(kāi)始升高，T3達(dá)高峰。A組各時(shí)間段IMA濃度升高程度高于B組（P＜0.05），兩組組內(nèi)與T0比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表4。

3 討論

心肌保護(hù)是CPB心臟手術(shù)必不可少的條件，幾十年來(lái)人們?cè)贑PB過(guò)程中心肌保護(hù)研究取得了重大的進(jìn)步，但是迄今為止心肌缺血再灌注損傷仍是影響術(shù)后心臟功能的主要原因。目前對(duì)于CPB引起心肌損傷研究主要集中心臟停搏液、灌注技術(shù)、抑制炎癥反應(yīng)等[5-6]。持續(xù)逆行灌注可以在整個(gè)心臟手術(shù)期間維持充分的心肌保護(hù)液環(huán)境，使心肌停跳更加穩(wěn)定和持久，更加充分利用灌注液[7]。磷酸肌酸是已知的可以直接攝入心肌細(xì)胞的能量物質(zhì)，已廣泛應(yīng)用于缺血性心肌病方面的治療，對(duì)于術(shù)中心肌保護(hù)作用研究也有一些報(bào)道，均取得了較好的效果，已有的心臟手術(shù)使用磷酸肌酸保護(hù)心肌的研究均在心肌停跳液中加入一定劑量的磷酸肌酸行順行灌注[8]，而理論上持續(xù)逆行灌注則可能在心肌內(nèi)持續(xù)形成更加豐富的心肌保護(hù)液環(huán)境，有可能進(jìn)一步促進(jìn)心肌保護(hù)效果。

表4 兩組不同時(shí)間點(diǎn)IMA(U/mL)比較（x±s）Table 4 Comparison of IMA(U/mL)indifferent time-point among two groups（x±s）

IMA是FDA批準(zhǔn)用于評(píng)估心肌缺血的一種新型生化標(biāo)志物、是診斷心肌缺血早期敏感標(biāo)志物。IMA又稱鈷結(jié)合白蛋白，當(dāng)組織存在缺血時(shí)，Cu2＋從循環(huán)蛋白的結(jié)合位點(diǎn)釋放，游離Cu2＋與人血白蛋白（HAS）的N末端序列結(jié)合，結(jié)合后的HAS稱為缺血修飾白蛋白（IMA）；IMA在心肌缺血發(fā)生幾分鐘后即可開(kāi)始升高，缺血停止后仍能持續(xù)數(shù)小時(shí)，具有較高的靈敏度。IMA與傳統(tǒng)的心肌壞死指標(biāo)如肌酸激酶同工酶（CKMB），肌鈣蛋白（cTnI)相比較具有早期診斷率高、敏感性高、陰性預(yù)測(cè)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)無(wú)需在心肌已經(jīng)出現(xiàn)不可逆損傷的情況才升高。近年IMA的研究主要集中在早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome,ACS）及慢性疾病引起心血管事件早期預(yù)測(cè)等相關(guān)研究[9-11]。而用于心臟外科CPB圍手術(shù)期研究目前較少，因此通過(guò)觀察IMA術(shù)中、術(shù)后水平變化探討其在CPB過(guò)程中變化規(guī)律及相關(guān)性，為進(jìn)一步研究IMA再心臟外科中的運(yùn)用墊底基礎(chǔ)。

本研究發(fā)現(xiàn)兩組患者IMA濃度在術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)都有不同程度升高，B組各時(shí)間點(diǎn)上升程度明顯低于A組；B組術(shù)中輔助循環(huán)時(shí)間少、自動(dòng)復(fù)跳率高、術(shù)后新發(fā)心律失常少于A組。同時(shí)我們可以觀察到IMA濃度再T0開(kāi)始明顯升高，T3達(dá)高峰，T4開(kāi)始下降，可見(jiàn)T4開(kāi)始下降趨勢(shì)明顯，與此對(duì)應(yīng)各組多巴胺量的使用情況，術(shù)畢12 h多巴胺使用量減少，術(shù)畢24 h多巴胺使用量減少更為明顯；血清各時(shí)間點(diǎn)IMA值較低的B組術(shù)中、術(shù)后情況明顯好于A組，為此可以看出血清IMA濃度與瓣膜置換患者術(shù)中病情發(fā)生、術(shù)后發(fā)展及轉(zhuǎn)歸有相關(guān)性。研究結(jié)果提示血清IMA值可以及時(shí)反映心臟瓣膜置換術(shù)圍術(shù)期心肌損耗變化過(guò)程，而持續(xù)逆行灌注磷酸肌酸鈉進(jìn)一步改善心肌保護(hù)效果。我們推測(cè)B組灌注液中加入磷酸肌酸鈉在CPK（肌酸磷酸激酶）的作用下ADP不再降解，保障了Na+-K+-ATP泵和Ca2+泵及肌絲滑行能量供應(yīng)進(jìn)而改善了心肌收縮功能也可通過(guò)鈣離子供能及抑制無(wú)氧降解，減少鈣離子氯離子的細(xì)胞內(nèi)分布，穩(wěn)定心肌細(xì)胞膜電位減少細(xì)胞內(nèi)酶的漏出；冠狀靜脈持續(xù)灌注含磷酸肌酸停跳液能維持心肌細(xì)胞的高鉀環(huán)境，滿足心肌細(xì)胞的基礎(chǔ)能量需求，從而促進(jìn)心肌自主心率的恢復(fù)，進(jìn)一步防止心律失常發(fā)生、加強(qiáng)心肌收縮功能從而減少術(shù)后正性肌力藥物輔助，從而改善術(shù)后心功能[12-15]。

綜上所述，本研究結(jié)果提示磷酸肌酸對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)患者的心肌具有保護(hù)作用，而持續(xù)逆行灌注則進(jìn)一步加強(qiáng)，IMA值圍手術(shù)期水平變化與患者術(shù)中、術(shù)后病情發(fā)生發(fā)展具有密切聯(lián)系。但本實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象樣本量較少，未行大樣本研究，隨訪樣本量較少等，同時(shí)IMA測(cè)量較為不便目前還沒(méi)有共臨床簡(jiǎn)易測(cè)量方法，有關(guān)IMA在心臟外科中的研究還需進(jìn)一步深入。

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Effects of continuous retrograde infusion of creatine phosphate on levels of ischemic modified proteins in
patients undergoing cardiac valve replacement

Liu Fa-ke1,Li Xin1,Liu Ji1,Wu Chang-xue2
(1.Department of Cardiothoracic Surgery,theAffiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan,646000,China; 2.Department of ICU,theAffiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan,646000,China)

Objective To observe the effect of Ischemia modified albumin(IMA)about continuous retrograde perfusion of sodium phosphocreatine on myocardium for patients undergoing valve replacement by extracorporeal circulation.Methods 40 cases of patients with heart valve replacement surgery were randomly divided into two groups,Group A(the control group):using the traditional St-Thomas cardioplegia through the aortic root antergrade;Group B(experimental group):St-Thomas cardioplegia through the aortic root antergrade,followed by coronary sinus retrograde perfusion with St-Thomas+creatine phosphate sodium.Observe the intraoperative and postoperative cardiac arrest time,postoperative rebeating rate, postoperative mechanical ventilation time,ICU stay time,vasoactive drug.Blood serum AMI were measured at preoperative(Ti),before aorta open (T0),2 h(T1),6 h(T2),12 h(T3),24 h(T4),48 h(T5)after operation.Results Age,sex,weight,preoperative heart function,aortic clamping time,CPB time,minimum temperature had no significant difference in the two groups;Rebeating rate of group A was be inferior to group B,arrhythmia rate of group A was higher than group B(P＜0.05);usage amount of Vascular active drug was gradually reduced in two groups,and Group B significantly less than group A(P＜0.05);AMI were increased after surgery in two groups than before.The IMA in T0began to arise,T3reach to peak.The concentration of IMA in group B about increased degree was significantly lower than that of group A(P＜0.05).Conclusion Sodium phosphocreatine can reduce myocardial injury,and Continuous retrograde perfusion made myocardial protection further improved;In addition Serum IMA concentration dynamic changeing can reflect the state of myocardial injury.

Extracorporeal Circulation;Heart Valve Replacement;Myocardial Protection;Ischemia modified albumi;Phosphocreatine;Retrograde Perfusion

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.23.001

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院院級(jí)課題（09058）

伍長(zhǎng)學(xué)，E-mail：wcxfywjk888@163.com