常 昕，徐凌峰，郭 震，孫 林，鄒良建

在心臟手術(shù)的體外循環(huán)（cardiopulmonary by?pass，CPB）期間常發(fā)生低血壓，為保證重要臟器的灌注，通常需要使用縮血管藥物使平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）維持在 50 mm Hg以上［1］。MAP雖然是麻醉當中最常用的反映器官灌注的一項監(jiān)測指標，但其反映的是全身的氧供情況，并不反映氧供氧耗是否平衡以及個別器官的灌注情況。 近紅外光譜（near－infrared spectroscopy，NIRS）腦組織氧飽和度監(jiān)測是對大腦額葉皮質(zhì)的氧飽和度進行連續(xù)實時監(jiān)測的一種無創(chuàng)手段，反映氧供氧耗狀況［2］。NIRS在心臟手術(shù)中的應(yīng)用已受到越來越多的關(guān)注［3－4］。本研究探索CPB時發(fā)生低血壓期間苯腎上腺素和灌注流量對術(shù)中腦氧代謝和對術(shù)后認知功能、腎功能的影響。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 將2017年2月至2017年8月上海市胸科醫(yī)院行擇期CPB下心臟瓣膜手術(shù)的成年（年齡＞18歲）患者作為擬研究對象。排除標準：術(shù)前有腦血管病變者；術(shù)前有腦梗塞病史者；頸動脈狹窄＞60%者；術(shù)前使用縮血管藥物或正性肌力藥物治療者；股動脈插管行CPB者。把CPB開始后5 min內(nèi)流量達2．6 L／（min·m2）仍不能使 MAP≥50 mm Hg者，作為實際研究對象，隨機納入D組或F組。分組方法采用簡單隨機化分組法。使用電腦程序生成隨機數(shù)字表，任意選擇一數(shù)字作為第一個病例的隨機數(shù)字，并順序使用其后的數(shù)字作為每一病例的隨機數(shù)字；隨機數(shù)為奇數(shù)者納入D組，偶數(shù)者納入F組；當其中一組已有25病例時，其余研究對象納入另一組，直至滿25例。D組（n＝25）：不增加流量，給予苯腎上腺素使 MAP≥50 mm Hg。F組（n＝25）：增加流量［上限 3．0 L／（min·m2）］，若 5 min后MAP仍低于50 mm Hg則給予苯腎上腺素或其他縮血管藥物，并從研究中去除。CPB開始后紅細胞比容（hematocrit，HCT）＜0．24%者從研究中去除。

1．2 麻醉與CPB管理 患者入手術(shù)室后行常規(guī)心臟手術(shù)麻醉監(jiān)測，包括心電圖、脈搏血氧飽和度、腦電雙頻指數(shù)、經(jīng)橈動脈監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓；通過NIRS（近紅外組織血氧參數(shù)無損監(jiān)測儀EGOS－600，蘇州愛琴生物醫(yī)療電子有限公司，蘇州）監(jiān)測腦組織氧飽和度（rScO2）。麻醉誘導(dǎo)通過外周靜脈給予丙泊酚（血漿靶濃度 1～2 μg／ml）、咪達唑侖（0．05 mg／kg）、舒芬太尼（1 μg／kg）、維庫溴銨（0．1～0．2 mg／kg）；右美托咪定持續(xù)給予［0．5 μg／（kg·h）］。 氣管插管后經(jīng)頸內(nèi)靜脈穿刺置入三腔導(dǎo)管，麻醉維持藥物通過中心靜脈給予。

根據(jù)麻醉誘導(dǎo)后所測得HCT制定CPB預(yù)充方案，使CPB中預(yù)期HCT≥0．24。采用淺低溫平流灌注，維持鼻咽溫 34．5～35．0℃；CPB 開始 5 min 內(nèi)灌注流量 2．2～2．6 L／（m2·min）。 CPB 開始后，經(jīng)上腔靜脈引流管接頭處側(cè)孔抽取血標本，測定上腔靜脈血飽和度（SsvO2）。D組患者保持灌注流量2．6 L／（m2·min），給予苯腎上腺素 1～5 μg／kg，如未能使MAP達到50 mm Hg則重復(fù)給藥，藥物總量達1．6 mg時配合提高流量及其他藥物處理，并從研究中去除；F 組患者增加流量［上限 3．0 L／（m2·min）］5 min后若MAP仍低于50 mm Hg則給予苯腎上腺素或其他縮血管藥物，并從研究中去除。

1．3 觀察指標 兩組患者在CPB 5 min時（T1）和給予藥物或流量增加后的5 min（T2），記錄或測定流量（Q），動脈血氧分壓（PaO2），動脈血氧飽和度（SaO2），血紅蛋白（Hb），MAP，rScO2及 SsvO2。 根據(jù)公式計算出全身血氧含量（CaO2）：CaO2＝ 1．34×SaO2×Hb＋0．003×PaO2。 繼而根據(jù)公式計算得到全身氧供（DO2）： DO2＝Q×CaO2［5］。 rScO2為左、右rScO2平均值。分別于CPB 5 min時（T1）、手術(shù)結(jié)束時（T3）和術(shù)后24 h（T4）抽取患者橈動脈血液4 ml，以3 000 r／min離心10 min后取血漿，置于凍存管中于－80℃保存，在180天內(nèi)融解標本用雙抗體夾心酶聯(lián)反應(yīng)吸附法（上海西唐生物科技有限公司，上海）測定神經(jīng)膠質(zhì)細胞酸性蛋白（glial fibrillary acid protein，GFAP）濃度。另外，記錄兩組患者術(shù)后24 h血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）及肌酐（creatinine，Cr）水平。術(shù)后第3天對患者做簡易智力狀態(tài)檢查量表（mini－mental state examination，MMSE）和蒙特利爾認知評估量表（Montreal cogni?tive assessment， MoCA）［6］評分以評估認知功能。

1．4 統(tǒng)計分析 采用SPSS 20．0進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，計數(shù)資料以百分比表示。組間比較用隨機t檢驗，組內(nèi)干預(yù)前后比較用配對t檢驗。P＜0．05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

研究期間可作為擬研究對象者共312名患者，擬列入D組者有1例被去除，擬列入F組者有6例被去除。最終收入研究50例患者的一般情況及部分臨床參數(shù)見表1。所有入組患者無術(shù)后腎損傷、譫妄、腦卒中及死亡。兩組患者的年齡，性別構(gòu)成比，術(shù)前 HCT、BUN、Cr，CPB 開始前（轉(zhuǎn)前）MAP、rScO2、SsvO2，CPB 時間，主動脈阻斷時間，T1時點GFAP水平無統(tǒng)計學(xué)差異。

兩組患者在 T1時點及 T2時點的 MAP，DO2，rScO2，SsvO2見表2。對于 D組患者，T2時點 MAP明顯高于 T1時點，DO2，rScO2及SsvO2在兩時點無明顯差異。對于 F組患者，T2時點 MAP，DO2，rScO2及SsvO2明顯高于T1時點。在T1時點，兩組患者之間MAP，DO2，rScO2及SsvO2無明顯差異。 在T2時點，D組MAP明顯高于F組，F(xiàn)組DO2，rScO2及SsvO2明顯高于D組。

兩組患者手術(shù)結(jié)束（T3）時及術(shù)后24 h（T4）GFAP水平，術(shù)后BUN及Cr水平，術(shù)后3 d MMSE、MoCA評分見表3，各指標均無組間差異。

表1 兩組患者一般情況及部分臨床參數(shù)（n＝25）

表2 對低血壓處理前、后的MAP、rScO2、SsvO2（n＝25，±s）

表2 對低血壓處理前、后的MAP、rScO2、SsvO2（n＝25，±s）

項目 D組 F組 P值T1 MAP（mmHg） 44．00±3．27 44．36±2．67 0．672 T2 MAP（mmHg） 55．60±5．40 51．72±1．90 0．002 P 值 0．000 0．000 T1 DO2［ml／（min·m2）］ 308±64 301±52 0．276 T2 DO2［ml／（min·m2）］ 302±57 336±62 0．001 P 值 0．415 0．016 T1 rScO2（%） 62．30±3．88 63．22±3．99 0．412 T2 rScO2（%） 61．16±3．77 66．18±4．14 0．000 P 值 0．104 0．000 T1 SsvO2（%） 82．40±1．56 81．64±1．60 0．095 T2 SsvO2（%） 82．48±1．71 84．80±1．58 0．000 P 值 0．853 0．000

表3 術(shù)后血GFAP、BUN、Cr水平及認知功能檢測（n＝25，±s）

表3 術(shù)后血GFAP、BUN、Cr水平及認知功能檢測（n＝25，±s）

項目 D組 F組 P值T3 GFAP（μg／L） 16．05±6．80 13．12±6．04 0．158 T4 GFAP（μg／L） 9．36±4．01 8．23±3．95 0．282術(shù)后 BUN（mmol／L） 8．53±3．94 8．42±4．93 0．932術(shù)后 Cr（μmol／L） 89．28±47．20 100．48±44．41 0．392 MMSE 評分 28．16±1．63 28．48±2．66 0．610 MoCA 評分 26．80±1．58 27．24±1．51 0．319

3 討 論

本研究的主要發(fā)現(xiàn)是CPB中發(fā)生低血壓（MAP＜50 mm Hg）時：給予苯腎上腺素可以有效提高MAP，但并不改善 DO2、rScO2和 SsvO2；提高 CPB 灌注流量后，MAP的提高較少，但顯著提高了DO2、rScO2和SsvO2。兩種處理方法的患者術(shù)后腦損傷標志物、腎功能標志物和認知功能評估結(jié)果無差異。提示了在CPB中，提高灌注流量比單純用藥物提高灌注壓更有效的提高腦氧，同時也增加全身氧供；基于NIRS監(jiān)測的rScO2能夠?qū)崟r反映腦灌注狀況，同時也是反映全身重要臟器灌注的一個標志。

近年來，基于NIRS的rScO2監(jiān)測在心臟手術(shù)中的應(yīng)用越來越多，有更多的研究表明手術(shù)中的rScO2降低與不良預(yù)后有相關(guān)性［7－9］，而冠脈旁路移植術(shù)中基于rScO2進行的干預(yù)可以降低器官功能障礙的發(fā)生率［10］。NIRS的測定原理是：特定波長的近紅外光穿過組織，不同程度的被色基吸收，通過測定吸收比例計算氧飽和度［11］。具體的檢測方法是將光源的“發(fā)射－接收”貼片固定在前額皮膚上，“接收”端在近紅外光源“發(fā)射”端外的一個特定距離檢測光線的衰減程度［12－13］。發(fā)射光的被吸收程度與色基的濃度、色基的吸收系數(shù)以及光線在發(fā)射端和接收端穿行的距離呈正比。氧合血紅蛋白及去氧血紅蛋白對近紅外光的吸收波長不同，分別是700 nm和850 nm。因此，測定rScO2至少需要兩種波長的近紅外光。通過檢測兩種波長的光被吸收的程度可以計算出兩種血紅蛋白的相對濃度，將氧合血紅蛋白與總血紅蛋白相比即計算出局部組織氧飽和度［14］。NIRS檢測的是局部腦組織的飽和度，而“局部區(qū)域”的動靜脈比例大約為 30∶70［15］。 同時，NIRS讀數(shù)是淺層腦組織的飽和度，無法反映深部組織的情況，但已有的研究顯示它和腦血流相關(guān)性良好［16］。

在本研究中，當發(fā)生低血壓時，兩種措施都提高了血壓，且D組明顯高于F組。提高血壓同時，F(xiàn)組rScO2改善，DO2及 SsvO2同步改善；而 D 組 rScO2，DO2與SsvO2均沒有顯著變化。表明在CPB中，MAP在50 mm Hg上下時，流量對腦灌注有明確的影響，而通過苯腎上腺素提高血壓則沒有影響。前人研究發(fā)現(xiàn)，健康志愿者給予苯腎上腺素使rScO2降低［17］。但健康志愿者與CPB手術(shù)患者不同，健康志愿者給予縮血管藥物后，心輸出量改變，因此腦灌注量改變。Meng等［18］發(fā)現(xiàn)，麻醉狀態(tài)下給予苯腎上腺素（彈丸注射）使rScO2降低，給予麻黃堿rScO2不變，同樣證明了對于非CPB患者，血管活性藥物對心輸出量的影響是影響腦灌注的重要機制。而CPB時，心輸出量即CPB流量，與非CPB者受血管活性藥影響的情況不同。本研究發(fā)現(xiàn)CPB中使用苯腎上腺素提高血壓并沒有使腦灌注更差，DO2、rScO2及SsvO2與用藥前無明顯差異。

D組給予藥物處理后MAP雖有提高，但rScO2與DO2并沒有改善。說明MAP作為評估灌注是否足夠的指標意義有限，它提示氧供狀況，而無法反映氧耗情況。rScO2提示腦組織氧供－氧耗平衡情況，它與SsvO2及DO2的變化同步，實時反映腦組織的灌注情況，比混合靜脈血氧氧飽和度更具有器官特異性。有研究發(fā)現(xiàn)［4］，混合靜脈血氧飽和度與rScO2具有相關(guān)性，但是混合靜脈血氧飽和度的對于灌注變化的反應(yīng)滯后15 min。因此，rScO2也更具有實時性，可以作為實時評估全身重要臟器灌注的一個指標。

灌注的優(yōu)劣除了術(shù)中氧飽和度，還包括術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)評估。一個具有高度敏感性和特異性的生化指標對于腦損傷的診斷非常重要。過去，S100B蛋白和神經(jīng)特異性烯醇化酶常被用作腦損傷的標志物，但二者的神經(jīng)特異性都不是特別高，其他組織也可釋放這兩種物質(zhì)。GFAP是中樞神經(jīng)系統(tǒng)所獨有的特異性細胞骨架蛋白，是構(gòu)成星形膠質(zhì)細胞的重要骨架成分。星形膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)數(shù)量非常大的一類細胞，其作用包括調(diào)節(jié)突觸的功能、谷氨酸再攝取、神經(jīng)元損傷后修復(fù)以及維持血腦屏障的完整性。GFAP對構(gòu)成和維護血腦屏障、調(diào)節(jié)細胞代謝、維持星形細胞形態(tài)和功能有重要作用。顱腦損傷時星形膠質(zhì)細胞完整性被破壞、血腦屏障受損，大量GFAP進入血液循環(huán)。在成人，GFAP血漿水平的增高與創(chuàng)傷性腦損傷，中風(fēng)及心跳驟停相關(guān)［19］。本研究中的三個時點中，GFAP在手術(shù)結(jié)束時最高，術(shù)后24 h降低，兩組之間無顯著差異。

另外，本研究還進行了 MMSE和 MoCA評分［20］。這兩項測試評分是檢測認知功能的常用測試。問卷采用中文最新版本，問卷的使用經(jīng)過神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生指導(dǎo)，并在研究前經(jīng)過5例訓(xùn)練。本研究中兩組患者術(shù)后MMSE評分及MoCA評分均無顯著差異。所有患者沒有術(shù)后急性腎損傷，BUN及Cr也未顯示出組間差異。

綜上，本研究表明了在CPB中流量對于腦灌注的重要性，以及NIRS這一監(jiān)測手段的意義，但當血壓低于50 mm Hg時，是否可以完全基于流量和rScO2指導(dǎo)血流動力學(xué)管理，仍有待進一步研究。