甄子鉑 謝思遠 馬駿 歐陽川

1首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院（北京100029）；2首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院（北京100020）

先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）患兒心臟手術術后神經功能的不良反應一直是大家關注的焦點。據統(tǒng)計，CHD 患兒心臟術后神經系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率約為2%～25%［1?2］，體外循環(huán)、麻醉、外科操作都會對其產生影響。因此筆者運用多種監(jiān)測手段，指導術中及術后的操作和治療，以降低神經系統(tǒng)的損傷為目的，希望對降低患兒術后并發(fā)癥具有指導意義，提高先心病患兒的遠期預后。

先心病患兒腦血流阻力下降，血流增多，血管的順應性增加，腦循環(huán)就有所改善［3?4］。研究發(fā)現［5］，腦血管對PaCO2很敏感，PaCO2是改變腦血流量的重要因素之一。輕至中度的高碳酸血癥在腦缺血后的神經保護方面具有積極作用［6］。經顱多普勒超聲（transcranial doppler ultrasound，TCD）和血流動力學監(jiān)測儀Most Care?可分別無創(chuàng)監(jiān)測腦血流、心功能和外周血管功能等一系列參數。通過比較不同機械通氣狀態(tài)下腦血流和體循環(huán)血流參數的變化，分析機械通氣變化對其的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年11月至2018年6月于我院進行室間隔修補術的患兒83 例，年齡＜1周歲，ASA 分級Ⅰ-Ⅱ級，隨機將其分為傳統(tǒng)組（T組，n＝34）和調控組（C 組，n＝49）。排除標準：（1）嚴重肺動脈高壓（平均肺動脈壓力＞50 mmHg）；（2）經方波試驗發(fā)現動脈壓力信號欠阻尼和過阻尼。

1.2 麻醉方法 所有患兒入室后常規(guī)行心電圖（ECG）、足指末端氧飽和度（SpO2）監(jiān)測，開放靜脈通道，經靜吸復合麻醉后行氣管插管，給予定容通氣模式，吸入氧濃度50%，調整潮氣量（Vt/kg）和呼吸頻率（F），維持T 組呼氣末二氧化碳（PetCO2）于30～35 mmHg，C 組PetCO240～45 mmHg。行橈動脈穿刺置管，監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓，連接血流動力學監(jiān)測儀器MostCare（Vytech Health?，Padova，Italy）持續(xù)監(jiān)測血流動力學參數。麻醉維持采用哌庫溴銨0.08～0.16 mg/（kg·h），咪達唑侖0.2～0.4 mg/（kg·h）及舒芬太尼2～4 μg/（kg·h）。術中及時調整麻醉深度復合使用血管活性藥物（多巴胺3～5 μg/（kg·min）或鹽酸腎上腺素0.03～0.05 μg/（kg·min）維持血流動力學各參數波動于基礎值±20%以內。

1.3 觀察指標 （1）分別于麻醉誘導后（T1）、開心包（T2）、體外循環(huán)結束（T3）、改良超濾結束（T4）、術畢（T5）記錄心率（HR）、收縮壓（Psys）、舒張壓（Pdia）、重脈壓（Pdic）、心指數（CI）、全身血管阻力指數（SVRI）、脈壓變異度（PPV）、心臟循環(huán)效率（CCE）和最大壓力梯度（dP/dt）。（2）于各時間點在患兒顴弓上方眼眶外緣和耳間的顳窗放置TCD（DB?1887，DWL 公司，德國）探頭，將大腦中動脈作為靶血管，深度約為45～50 mm，待TCD 頻譜較為滿意后及時記錄腦血流速度（cerebral blood flow velocity，CBFV）（包括腦血流速度峰值Vmax、最低值Vmin 及平均值Vmean）及搏動指數（PI）與阻力指數（RI）。（3）記錄各時間點的Vt/kg、F 并根據體重計算每分鐘通氣量（Mv/kg）。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件，計量資料采用均數±標準差表示。采用重復測量資料的方差分析比較組內參數在不同機械通氣水平下的變化，采用獨立樣本t檢驗進行組間對比，參數之間相關性采用Pearson 相關分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況比較 兩組患兒均順利完成手術，術畢帶氣管導管回重癥監(jiān)護病房。術中無與使用TCD 相關的不良事件發(fā)生。兩組患兒性別、月齡、體質量等差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患兒的一般情況Tab.1 Comparison of general data between two groups±s，例

表1 兩組患兒的一般情況Tab.1 Comparison of general data between two groups±s，例

注：T 組為傳統(tǒng)組，C 組為調控組

組別月齡（月）體質量（kg）性別（男/女）ASA（I/II）T 組（n=34）7.2±2.8 6.6±1.4 14/20 30/4 C 組（n=49）7.1±2.5 6.3±1.2 25/24 41/8 P 值＞0.05＞0.05＞0.05＞0.05

2.2 通氣狀態(tài) T 組：Vt/kg 6～13 mL/kg，Mv/kg 110～360 mL/（min·kg），F 15～31 次/min；C 組：Vt/kg 6～13 mL/kg，Mv/kg 60～280 mL/（min·kg），F 12～26 次/min。

2.3 組間比較 與T 組比較，C 組患兒T1 時間點Vmax 增高，T4、T5 時間點Vmin 增高，T1、T2、T4、T5 時間點Vmean 均增高，T5 時間點PI 降低（P＜0.05），其余各項差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。與T 組比較，C 組患兒T1、T2 時間點Psys、Pdia、Pdic 均降低，SVRI、PPV 均增高（P＜0.01），其他時間點差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。HR、CI、CCE 各時間點差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表3。

2.4 組內比較 兩組患兒Vmean 于T3 時間點低于T1、T2、T4、T5，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見圖1A。兩組患兒PI、RI 于T3 時間點明顯高于T1、T2、T4、T5，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見圖1B、C。兩組患兒Psys、Pdia、Pdic 與CI 均呈現T3時間點低于T1、T2，且T4、T5 較T1、T2 有升高趨勢，見圖2A?D。SVRI 呈現先上升后下降的趨勢，見圖2E。

表2 兩組患兒不同時間點腦血流動力學的比較Tab.2 Comparison of cerebral hemodynamics in two groups at different time points±s

表2 兩組患兒不同時間點腦血流動力學的比較Tab.2 Comparison of cerebral hemodynamics in two groups at different time points±s

注：*代表組間對比，P＜0.05，**代表組間對比，P＜0.01。T 組為傳統(tǒng)組，C 組為調控組

指標Vmax（cm/s）Vmin（cm/s）Vmean（cm/s）PI RI組別T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T1（麻醉誘導后）94±20*105±19*22±11 26±10 45±14*53±13*1.71±0.51 1.60±0.40 0.77±0.11 0.76±0.08 T2（開心包）97±16 100±22 23±12 26±11 47±12*54±14*1.68±0.60 1.50±0.40 0.77±0.12 0.75±0.10 T3（體外循環(huán)結束）105±29 95±28 7±10 6±11 39±11 38±17 2.70±0.90 2.70±0.90 0.93±0.11 0.94±0.10 T4（改良超濾后）98±27 101±30 18±15*25±15*45±16*53±18*2.00±1.00 1.60±0.50 0.80±0.16 0.77±0.10 T5（術畢）92±24 99±28 19±12*27±17*42±12*51±19*1.90±0.90*1.50±0*0.79±0.14 0.73±0.20

表3 兩組患兒不同時間點體循環(huán)血流動力學的比較Tab.3 Comparison of systemic circulation hemodynamics in two groups at different time points±s

表3 兩組患兒不同時間點體循環(huán)血流動力學的比較Tab.3 Comparison of systemic circulation hemodynamics in two groups at different time points±s

注：*代表組間對比，P＜0.05，**代表組間對比，P＜0.01。T 組為傳統(tǒng)組，C 組為調控組

指標HR（次/min）Psys（mmHg）Pdia（mmHg）Pdic（mmHg）SVRI PPV CI CCE組別T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T 組C 組T1（麻醉誘導后）111±12 108±13 44±7**38±6**89±11**82±11**61±9**53±8**1 452±221**1 301±181**13.8±6.9*10±5*3.09±0.48 2.90±0.43 0.04±0.22 0.04±0.27 T2（開心包）130±18 127±15 45±8**40±6**93±13**85±11**60±9*54±10*1 604±302**1 510±466*16.2±10 15±11 2.90±0.51 2.79±0.57 0.06±0.25-0.01±0.33 T3（體外循環(huán)結束）146±18 146±19 38±9 37±6 81±13 79±13 48±11 47±10 1 933±694 1 822±575 21.9±11 23±11 2.30±0.49 2.38±0.48-0.24±0.38-0.37±0.41 T4（改良超濾后）147±17 148±15 51±10 51±12 104±15 106±16 66±12 66±16 1 697±292 1 565±284 16.9±8 15±10 3.14±0.59 3.30±0.75-0.19±0.32-0.23±0.34 T5（術畢）144±16 145±16 50±9 50±9 102±13 104±14 64±11 63±13 1 627±220 1 593±279 15±7 16±8 3.10±0.59 3.20±0.64-0.14±0.29-0.18±0.31

3 討論

隨著外科水平的進步、麻醉與體外循環(huán)管理的提高，小兒先心病手術的死亡率有了極大的降低。據報道，神經系統(tǒng)發(fā)育異常在CHD 患兒中更常見［7?8］，因此臨床醫(yī)生更加關注于先心病患兒神經系統(tǒng)并發(fā)癥，以保證遠期生活質量。研究發(fā)現［5］，腦血管對PaCO2很敏感，PaCO2是改變腦血流量的重要因素之一，輕度高碳酸血癥可以使人腦氧代謝率降低13%。當PaCO2在25～75 mmHg 范圍內時，PaCO2每升高1mmHg，腦血流量會增加4.0 mL/（100 g·min）。輕至中度的高碳酸血癥在腦缺血后的神經保護方面具有積極作用［6］。

圖1 兩組患兒各時間點腦血流動力學的比較Fig.1 Comparison of cerebral hemodynamics at different time points between two groups

圖2 兩組患兒各時間點體循環(huán)血流動力學的比較Fig.2 Comparison of systemic hemodynamics at different time points between two groups

大腦中動脈腦血流速度（CBFV）是通過機體對二氧化碳分壓（PaCO2）、大腦代謝、動脈血壓（BP）、神經原活性和心輸出量的反應來調節(jié)的。成年人通過運動使PaCO2升高，從而升高CBFV，隨著運動強度增加到最大，大腦新陳代謝可能以線性方式增加［9］。通氣改變與腦血管灌注之間的這種關聯在嬰兒身上仍有待探討。Vmean 比Vmax和Vmin 更不容易受到偽影的影響，且能提示單位時間內通過動脈的血容量的最高相關性［10?12］，因此被認為是反映腦血流量更客觀的指標。本研究顯示，C 組患兒Vmean 除體外循環(huán)結束（T3）時，其他時間點均高于T 組。這說明，通過改變Vt/kg 和F 從而降低Mv/kg，使PetCO2維持于正常值的高限能有效增加腦血流量，從而增加腦灌注。另外，Vmean 與Mv/kg 具有明顯的負相關（P＜0.01），說明高通氣狀態(tài)下使PetCO2維持于較低水平時，腦血流會相對減少；維持適當高PetCO2水平會對腦灌注產生積極的影響。筆者考慮T3 時間點與其他各時間點的差異是由于體外循環(huán)期間及循環(huán)建立之初，心肌缺血再灌注損傷產生炎性介質對腦血管的影響。體外循環(huán)期間非搏動灌注導致腦部及機體各組織器官血流氧供需的失衡，增加了術后發(fā)生神經系統(tǒng)及其他并發(fā)癥的風險。

PI 主要反映動脈的順應性和彈性，RI 則反映被檢測腦血管阻力的變化，其準確性受年齡及其血管條件影響，與腦血流速度有著密切的關系。PI、RI 值增高多見于高血壓、動脈硬化、動脈狹窄、動脈痙攣、顱內高壓，降低則見于動靜脈畸形。本研究發(fā)現，除T5 時間點C 組PI 低于T 組，其他時間點差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。由此推斷，機械通氣的改變對腦血管的順應性、彈性與血管阻力無明顯影響。原因可能為本次研究納入患者均為嬰兒，順應性彈性條件好，外界因素對其影響小。全組患兒T3 時間點PI、RI 均明顯高于其他四點且CBFV 顯著降低（P＜0.05），說明體外循環(huán)期間各種因素對腦血管本身的功能造成了影響，成為術后神經系統(tǒng)損傷的危險因素之一。

壓力記錄分析法（PRAM）是一種脈沖輪廓描記法，通過對動脈脈搏波形的分析來估計血流動力學參數［13］。應用儀器Most Care?根據動脈壓波型對CO 進行評估［14］，連續(xù)測量HR、Psys、Pdia、Pdic、SVRI、PPV 和CCE。研究中，C 組Psys、Pdia、Pdic、SVRI 于T1、T2 時間點均低于T 組（P＜0.01）。HR、CI、CCE、PPV 各時間點均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。這說明，體外循環(huán)前通過改變通氣狀態(tài)可以促進外周血管的收縮，增加外周阻力，從而提高外周血壓。體外循環(huán)結束后，外周血管的順應性及彈性遭到破壞，兩組Psys、Pdia、Pdic、SVRI 趨于相等。反觀腦血流變化曲線，體外循環(huán)結束后T4、T5 點兩組差異仍有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），說明體外循環(huán)對腦血管功能的干擾作用較小。HR、CI、PPV、CCE 各時間點均無明顯差異，說明低通氣對心臟自身功能影響并不明顯。兩組患兒Psys、Pdia、Pdic 與CI 均呈現T4、T5 較T1、T2 升高的趨勢，SVRI 呈現先上升后下降的趨勢。筆者考慮這種情況的出現與體外循環(huán)后運用血管活性藥有關。兩組患兒Mv/kg 與Psys、Pdia、Pdic、PI、RI 呈正相關，與CBFV 呈負相關（P＜0.05），這說明通過通氣量對血壓及血管阻力的影響突出，對心臟本身功能的影響較小。

本研究中PetCO2維持在40～45 mmHg 時，患兒術中腦血流動力學明顯優(yōu)于30～35 mmHg，且并不影響心功能，可以認為PetCO2在40～45 mmHg 時的機械通氣狀態(tài)，其腦保護效果更好。首先，入組的研究對象較少，對這一結果的分析缺乏代表性。未來將擴大樣本量，進一步證實與體循環(huán)血流動力學相比，機械通氣的變化對腦血流速度的影響更為明顯；其次，入組嬰兒的出生狀況、喂養(yǎng)方式數據不詳，這些混雜因素會對結果造成一定的影響；最后，由于系統(tǒng)誤差的存在，PetCO2參數與PaCO2參數出現一定偏倚，這種偏倚在統(tǒng)計學可以接受的范圍內。

綜上所述，在嬰兒室間隔缺損修補術中，與體循環(huán)血流動力學相比，機械通氣的變化對腦血流速度的影響更為明顯，調控組的腦血流動力學優(yōu)于傳統(tǒng)組。