文來，劉發(fā)科

(1.重慶開州區(qū)人民醫(yī)院耳鼻喉科，重慶；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)

0 引言

心臟瓣膜病是心臟外科最常見的疾病之一，CPB下瓣膜置換手術(shù)是大部分瓣膜疾病的主要手術(shù)方式。自從CPB技術(shù)問世以來，有關(guān)CPB圍術(shù)期血流動力學(xué)的研究一直以來都是關(guān)注的重點(diǎn)[1,2]。

表1 實(shí)驗(yàn)組外周動脈血流多普勒參數(shù)比較()

表1 實(shí)驗(yàn)組外周動脈血流多普勒參數(shù)比較()

注：* 表示與術(shù)前比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

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心臟和血管作為一個(gè)整體，兩者密切相關(guān)又相互調(diào)節(jié)；只有當(dāng)心臟與血管的功能處于匹配的功能狀態(tài)時(shí)，才可以保障組織灌注的最佳化。通過不斷的調(diào)整心功能狀態(tài)和血管的順應(yīng)性，在不同生理及病理狀態(tài)下為組織提供適當(dāng)?shù)墓嘧?、以維持重要器官的基本功能狀態(tài)，即心室-動脈耦聯(lián)(Ventricular - artery coupling，VAC)[3]。但是目前對于CPB圍術(shù)期循環(huán)障礙的認(rèn)識主要集中心臟功能自身的下降，關(guān)注的焦點(diǎn)仍然只是放在心功能的監(jiān)測上。而有關(guān)血管的順應(yīng)性及血管阻力的變化監(jiān)測手段及其相關(guān)研究涉獵極少。既往研究發(fā)現(xiàn)CPB圍術(shù)期非生理性的血流導(dǎo)致血乳酸水平升高，然而有關(guān)乳酸對血流的影響尚不清楚[4]。

因此，本研究通過運(yùn)用CDFI技術(shù)觀察心臟瓣膜置換術(shù)患者CPB圍術(shù)期外周動脈血流動力學(xué)變化，并探討其與血液乳酸水平變化的關(guān)系。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

本研究選取2016年5月至2017年9月西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院行心臟瓣膜置換患者60例(實(shí)驗(yàn)組)，其中女37例、男23例，平均年齡(54.68±7.01)歲，二尖瓣置換33例、主動脈瓣置換19例、二尖瓣+主動脈瓣雙瓣置換 8例，此外根據(jù)術(shù)后6h血乳酸測量結(jié)果，以乳酸值5mmol/L為界，分為高乳酸組與低乳酸組。本研究通過西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡40～65歲之間；②無嚴(yán)重心律失常患者；③體外循環(huán)組納入二尖瓣、主動脈瓣病變，心功能II～I(xiàn)II級，需行瓣膜置換手術(shù)者；④體外循環(huán)組術(shù)后圍術(shù)期循環(huán)穩(wěn)定者。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①外周血管疾病史、主動脈弓手術(shù)史、微創(chuàng)心臟手術(shù)史、二次心臟手術(shù)病史、冠心病病史；②術(shù)前長期慢性臟器功能障礙、腫瘤、重度感染患者；③ 心功能Ⅳ級患者，術(shù)后低心排患者；④ 彩色多普勒超聲的檢查有外周動脈血管疾病。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

(1)乳酸檢測：分別于術(shù)前、術(shù)后 2h、6h、12h、24h 使用雅培ABBOTT i-STAT血?dú)夥治鰞x測量血乳酸，測量結(jié)果記錄在冊。

(2)外周動脈超聲檢測：通過CDFI技術(shù)在術(shù)前、術(shù)后2h、6h、12h、24h分別測量頸動脈、肱動脈、股動脈血流 PSV、EDV、PI、RI。使用 9L高頻線陣探頭，頻率為 6～12MHZ。

頸總動脈檢查：患者取仰臥位頭稍偏向?qū)?cè)，探頭從頸根部向頭側(cè)逐漸移動作橫向掃查。肱動脈檢查：患者取仰臥位、上肢外展，肘上5cm肱二頭肌內(nèi)側(cè)掃查。股動脈檢查：患者取仰臥位、受檢下肢稍外展以及外旋。每次測量連續(xù)三個(gè)心動周期，測量三次，取平均值；每個(gè)時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與術(shù)前所測量的位置保持一致，減少由于測量手法及選擇測量部位的不同造成的測量誤差。所有對象均由同一人操作，圖像數(shù)據(jù)彩超機(jī)器自動分析。

2 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料經(jīng)過檢驗(yàn)均符合正態(tài)分布，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()形式描述，計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)與百分比描述。計(jì)量資料組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或者方差分析，相關(guān)樣本采用配對樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料組間比較采用卡方(χ2)檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)組外周動脈血流多普勒參數(shù)比較

外周動脈血流多普勒參數(shù)PI、RI、PSV術(shù)后2h、術(shù)后6h、術(shù)后12h 與術(shù)前比較增高，其中以術(shù)后2h明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；術(shù)后24h 與術(shù)前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。EDV術(shù)后2h、術(shù)后6h、術(shù)后12h與術(shù)前比較降低，其中術(shù)后2h最為明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；術(shù)后24h與術(shù)前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。詳見表1。

3.2 實(shí)驗(yàn)組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)血乳酸值變化

血乳酸術(shù)后6h達(dá)高峰，后逐漸下降，術(shù)后24h仍稍高于術(shù)前水平；詳見圖1。

3.3 CPB高乳酸組與低乳酸組組間比較

3.3.1 高乳酸組與低乳酸組一般資料比較

兩組年齡、性別、心功能分級比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；高LAC組CPB時(shí)間、呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU時(shí)間長于低LAC組(P＜0.05)，詳見表2。

3.3.2 高乳酸組與低乳酸組外周動脈血流多普勒參數(shù)比較

術(shù)后6h高乳酸組外周動脈血流RI、PI低于低乳酸組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

圖1 瓣膜置換前后乳酸值

表2 高LAC組與低LAC組一般資料比較(,n)

表2 高LAC組與低LAC組一般資料比較(,n)

高 LAC 組 (n=22) 低 LAC 組 (n=38) t/χ2 P CPB時(shí)間(min) 117.54±14.23 106.45±11.24 3.336 .001呼吸機(jī)輔助時(shí)間(h) 15.62±2.64 13.93±3.07 2.159 .035 ICU時(shí)間(d) 2.34±0.97 1.49±1.11 2.999 .004年齡(y) 56.19±7.96 53.81±6.35 1.269 .209性別 (男 /女) 12/10 25/13 0.745 0.388心功能分級(II級 /III級) 14/8 26/12 0.028 0.866

表3 高LAC組與低LAC組外周動脈血流RI、PI比較(,n)

表3 高LAC組與低LAC組外周動脈血流RI、PI比較(,n)

高LAC組(n=22) 低LAC組(n=38) t P頸動脈RI 0.75±0.03 0.76±0.02 2.044 .045頸動脈PI 1.63±0.25 1.85±0.16 2.236 .026股動脈RI 0.98±0.14 1.06±0.14 2.176 .034股動脈PI 10.96±0.31 11.23±0.42 3.568 .043肱動脈RI 1.07±0.16 1.22±0.22 2.786 .007肱動脈PI 2.26±0.08 2.35±0.13 2.462 .039

4 討論

4.1 CPB圍術(shù)期外周動脈血流動力變化

體外循環(huán)(Cardioplumonary bypass ，CPB)是一個(gè)可控制性“休克”過程，伴隨血流動力學(xué)的改變，因此CPB圍術(shù)期血流動力監(jiān)測尤為重要[5]。Leithe ME等[6]研究發(fā)現(xiàn)在充血性心力衰竭中，肝、腎和肢體區(qū)域的血流量明顯減少，這種下降與心輸出量的減少成正比，呈線性相關(guān)關(guān)系，這些區(qū)域的血管阻力與全身血管阻力直接相關(guān)?？梢娭w外周血管血流一定程度上可能反映全身血流動力學(xué)狀態(tài)。然而關(guān)于行心臟手術(shù)的危重病人圍術(shù)期外周動脈的血流動力學(xué)變化我們卻知之甚少，目前國內(nèi)外此類研究極少。

本研究發(fā)現(xiàn)外周動脈血流多普勒參數(shù)術(shù)后2h、術(shù)后6h、術(shù)后12h PI、RI、PSV與術(shù)前比較增高；而術(shù)后24h降至術(shù)前水平；術(shù)后2h、術(shù)后6h、術(shù)后12h EDV與術(shù)前比較降低，術(shù)后24h EDV恢復(fù)至術(shù)前水平。該研究結(jié)果提示CPB圍術(shù)期循環(huán)穩(wěn)定者術(shù)后早期發(fā)生了一過性的外周血管改變，改變了血管的順應(yīng)性，增加了血管的阻力，而術(shù)后隨著應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等CPB相關(guān)因素的消除，血管的功能又逐漸恢復(fù)，體現(xiàn)出人體血管具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力和修復(fù)水平。

CPB時(shí)血液接觸非生理學(xué)血管管路、血液稀釋血細(xì)胞的破壞觸發(fā)補(bǔ)體系統(tǒng)，補(bǔ)體因子如C3a、C5a分泌增多，在免疫調(diào)節(jié)的作用下生成炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子如TNF-a、IL-8增多。細(xì)胞因子激活白細(xì)胞、血小板、中性粒細(xì)胞導(dǎo)致氧自由基釋放、血小板聚集、中性粒細(xì)胞粘附內(nèi)皮細(xì)胞減弱等因素促使血管內(nèi)皮損傷。心臟手術(shù)麻醉、術(shù)中失血、應(yīng)激反應(yīng)等因素使交感腎上腺素系統(tǒng)、RAS系統(tǒng)激活使腎上腺素、去甲腎上腺素、AngII分泌增多，引起血管收縮[7-9]。隨著心功能好轉(zhuǎn)、全身炎癥反應(yīng)的減輕、高應(yīng)激狀態(tài)的消退，外周血管逐漸恢復(fù)到術(shù)前水平。

頸動脈、肱動脈、股動脈位置表淺，血管走行徑直，內(nèi)徑大小合適，基本不受年齡、體位、體型以及呼吸等因素的影響；多普勒超聲技術(shù)測量這些血管血流動力學(xué)參數(shù)快捷、數(shù)據(jù)可靠性高，心臟外科醫(yī)師對于該技術(shù)能夠更加容易掌握。此外在本研究中通過CDFI觀察到CPB圍術(shù)期循環(huán)穩(wěn)定患者外周動脈血流存在規(guī)律的變化。為此我們認(rèn)為可持續(xù)通過檢測外周動脈血流狀態(tài)，從而了解患者圍術(shù)期情況，以期早期發(fā)現(xiàn)圍術(shù)期并發(fā)癥，這為后期臨床運(yùn)用研究打下基礎(chǔ)。

4.2 乳酸對外周動脈血流動力學(xué)的影響

乳酸是判斷微循環(huán)灌注情況的重要指標(biāo)，而其對在血液循環(huán)中扮演重要運(yùn)輸動脈的外周動脈(頸動脈、肱動脈、股動脈)血流的影響不得而知，目前國內(nèi)外無相關(guān)研究。本研究發(fā)現(xiàn)，體外循環(huán)術(shù)后6h血乳酸值達(dá)到高峰，該結(jié)果與Lopez-Delgado JC等[10]人的報(bào)道接近。心臟手術(shù)后引起血乳酸升高原因是多方面的，如丙泊酚、腎上腺素、硝普鈉等術(shù)中麻醉藥物的使用，CPB過程的非生理性灌注引起器官組織灌注不佳、氧供需障礙，以及CPB過程中全身炎癥反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)毒素、白介素-1增多；這些因素共同導(dǎo)致乳酸生成增加；而CPB又會引起肝、腎功能損傷，乳酸清除率降低[11-13]。此外隨著術(shù)后麻醉因素消失、體溫復(fù)蘇、毛細(xì)血管通透性逐漸恢復(fù)，堆積在組織間隙的乳酸回到血管內(nèi)，血液乳酸升高，該原理和體外循環(huán)術(shù)后“肝素反跳”具有相似之處。因此在本研究中我們采用術(shù)后6h乳酸值作為分組依據(jù)[14]。圍術(shù)期血乳酸增高還與體外循環(huán)時(shí)間以及手術(shù)時(shí)間長短等因素有關(guān)。本研究中可見高乳酸組的CPB時(shí)間、呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU住院時(shí)間長于低乳酸組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Naik R[15]等基本一致。研究結(jié)果表明CPB時(shí)間延長會加重機(jī)體微循環(huán)灌注不足、血乳酸增加，乳酸增加會影響各器官功能狀態(tài)，從而延長呼吸機(jī)輔助時(shí)間及ICU住院時(shí)間；甚至術(shù)后高乳酸血癥發(fā)生會增加患者在圍術(shù)期死亡率。

血乳酸的濃度的增加能影響細(xì)胞膜的穩(wěn)定性、導(dǎo)致血管平滑肌的舒張，嚴(yán)重情況下會引起血管麻痹綜合征[16]。Aduen JF等[17]發(fā)現(xiàn)血乳酸的蓄積會引起動脈壓和全身血管阻力下降。同樣本研究發(fā)現(xiàn)高乳酸組外周動脈PI和RI均低于低乳酸組，該研究結(jié)果表明乳酸既是微循環(huán)改變造成的代謝產(chǎn)物聚集，即血流動力學(xué)變化的結(jié)果，又是進(jìn)一步增加血流動力學(xué)改變的原因，它們之間互為因果關(guān)系。乳酸不僅可以引起微動脈血管張力變化，同樣影響外周大動脈血管張力。當(dāng)然，需要指出的是CPB圍術(shù)期影響外周動脈血管血流動力學(xué)及血管張力變化的影響因素眾多，各機(jī)制間相互關(guān)聯(lián)，乳酸只是其中的一個(gè)方面。

總之，本研究提示了CPB圍術(shù)期循環(huán)穩(wěn)定患者外周動脈血流動力學(xué)存在規(guī)律性變化，高乳酸血癥能一定程度的降低外周動脈阻力；外周動脈血流動力學(xué)多普勒參數(shù)能一定程度上能間接反映全身血流動力學(xué)狀態(tài)及微循環(huán)灌注情況。當(dāng)然需要指出的是，本研究樣本量較少，后續(xù)需進(jìn)一步實(shí)施多中心、大樣本的臨床研究和前瞻性隨機(jī)對照動物實(shí)驗(yàn)；以便更加深入了解CPB圍術(shù)期外周動脈血流變化的分子機(jī)制，為后期監(jiān)測外周動脈血流變化的臨床運(yùn)用研究提供更加明確的方向。