单/双侧选择性脑灌注在主动脉弓替换术中的脑保护效果观察

盛炜，陆江阳

单/双侧选择性脑灌注在主动脉弓替换术中的脑保护效果观察

盛炜，陆江阳

目的 比较单侧顺行选择性脑灌注(USCP)和双侧顺行选择性脑灌注(BSCP)在DeBakey Ⅰ型主动脉夹层行主动脉弓替换术中的脑保护效果。方法 回顾性分析2013年12月—2014年12月在解放军总医院心血管外科行主动脉弓替换术的24例DeBakey Ⅰ型主动脉夹层患者的病例资料，根据脑灌注方式不同，分为USCP组(n=16)和BSCP组(n=8)，术中深低温停循环时分别采用单泵单管(USCP组)或单泵双管(BSCP组)灌注进行脑保护。两组均于术前和术后行头颅CT检查。术中常规连续监测脑氧饱和度，观察并记录两组患者术后发生短暂神经系统功能不全(TND)的情况。结果两组均无术后早期死亡，患者均痊愈出院。术后USCP组有3例出现TND，BSCP组1例出现TND；术前及术后两组CT检查均无明显异常。体外循环中各阶段两组脑氧饱和度差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 在DeBakey Ⅰ型主动脉夹层全弓替换术中使用单泵单管行单侧选择性脑灌注操作简便、切实可行，能取得良好的脑保护效果，临床预后满意。

体外循环；动脉瘤，夹层；停循环，深低温诱导；脑灌注

主动脉夹层是一种严重威胁患者生命安全的急性病症，其手术操作技术复杂、难度大、时间长，其中累及主动脉弓(DebakeyⅠ型)的手术常需在深低温停循环(deep hypothermia and circulatory arrest，DHCA)下进行，术中重要脏器特别是脑的保护非常重要[1-2]。目前主动脉夹层全弓替换术中常规应用的脑保护技术为DHCA结合选择性脑灌注(selective cerebral perfusion，SCP)。解放军总医院2013年12月－2014年12月共完成急性DebakeyⅠ型主动脉夹层手术24例，术中采用DHCA结合单侧选择性脑灌注(USCP)或双侧选择性脑灌注(BSCP)技术。本研究对这两种不同的脑灌注技术对DHCA时的脑保护效果进行对比，报告如下。

1 资料与方法

1.1 病例来源及分组 2013年12月－2014年12月在解放军总医院心血管外科行主动脉弓替换手术的DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者24例，其中男15例，女9例，年龄25～47岁，体重48～106kg。所有患者术前均经超声心动图、CT或MRI确诊。术式包括Bentall+全弓置换8例，Bentall+全弓置换+带膜支架植入手术3例，升主及全弓置换+带膜支架植入术13例，其中急诊手术18例，择期手术6例。根据术中脑保护方法的不同分为单侧选择性脑灌注组(USCP组，16例)和双侧选择性脑灌注组(BSCP组，8例)。两组术前一般资料比较差异无统计学意义(表1)。

1.2 麻醉及体外循环方法

1.2.1 麻醉方法 全部患者均采用芬太尼、异丙酚加异氟烷静吸复合麻醉，常规放置Swan-Ganz飘浮导管监测。麻醉后常规静注甲泼尼龙15mg/kg，停循环期间头部放置冰帽降温。

1.2.2 体外循环设备及预充 所有患者均使用膜式氧合器(Terumo-18型)，连续血气监测(CDI-500，Terumo)，负压辅助静脉引流装置(VAVD，Polystan)。预充液包括乳酸林格液、人血白蛋白、5%NaHCO3及20%甘露醇注射液。

1.2.3 手术及体外循环灌注方式 常规采用右侧腋动脉、右房插管建立体外循环，肛温降至18～20℃时停止。停循环期间USCP组经右侧腋动脉进行顺行性SCP，BSCP组经右侧腋动脉及左颈总动脉行SCP，灌注流量均为8～10ml/(kg·min)。恢复循环后加入甲泼尼龙15mg/kg，甘露醇200ml。混合静脉血氧饱和度达80%以上时开始匀速复温，肛温至34.5～35.0℃、符合各项停机条件时可停机。术中心肌保护常规采用组胺酸-色氨酸-酮戊二酸心脏停搏液(HTK液)。

1.3 神经系统功能评估

1.3.1 头颅CT 两组患者均于术前和术后行头颅CT检查以明确有无器质性病变。

1.3.2 术后短暂神经系统功能不全(TND)发生情况

记录两组患者术后TND的发生率。TND是指术后发生的苏醒延迟、谵妄、意识混乱，颅部CT检查无阳性表现，经神经专科医师做出诊断，治疗后神经功能可恢复。

1.3.3 脑氧饱和度监测 分别于麻醉诱导后(T0)、体外循环开始后5min(T1)、停循环前(T2)、选择性脑灌注后5min(T3)、开始复温后5min(T4)、停机前(T5)及出手术室前(T6)记录两组患者脑氧饱和度值。

1.4 统计学处理 采用SPSS 11.5软件进行统计分析。计量资料以±s表示，组间比较采用t检验；计数资料采用例数(百分比)表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般情况 两组均无术后早期死亡，患者均痊愈出院。所有患者出院前复查CT显示升主动脉及主动脉弓部人工血管血流通畅，无吻合口周围造影剂渗漏、人工血管扭曲等异常情况。两组患者体外循环时间、DHCA时间、术后呼吸机辅助时间、术后出血量、术后监护室时间等比较差异均无统计学意义(表1)。

表1 两组患者术前及术中一般情况对比Tab. 1 Comparison of pre- and intra- operative general conditions in two groups

2.2 神经系统功能评估 USCP组术后有3例出现TND(2例出现谵妄、意识混乱，1例苏醒延迟)，BSCP组术后1例出现TND(一过性智力障碍、定向力丧失)，两组患者的术后TND发生率(18.75% vs 12.50%)比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术前及术后CT检查均无明显异常。两组各时间点脑氧饱和度比较差异无统计学意义(P>0.05，图1)。

3 讨 论

近年来，随着CT、MRI等影像学技术的不断发展，急性主动脉夹层的确诊率不断升高。急性主动脉夹层手术是心血管外科最困难和最危险的手术之一，文献报道急性DeBakey Ⅰ型主动脉夹层住院死亡发生率为7%～30%[3]，其主要死亡原因包括动脉破裂、心包填塞、冠状动脉开口受损致心肌缺血损害等。目前对DeBakey Ⅰ型主动脉夹层首选急诊手术治疗，手术常需在DHCA下进行，术中重要脏器特别是脑的保护非常重要。

图1 各时间点两组患者脑氧饱和度变化Fig. 1 Changes of cerebral oxygen saturation at each time point in two groups

DHCA技术于1975年由Griepp等[4]率先开始应用，之后被广泛地用于主动脉弓部手术，但DHCA会对机体内环境产生很大干扰，因此在体外循环中除了妥善管理内环境、体温等以外，还需要特别注意加强各器官的功能保护，尤其是脑功能的保护[5]。即使应用深低温技术，脑代谢仍未完全停止，脑缺血和缺氧仍随时间延长而持续加重。有研究表明，DHCA能引起神经细胞凋亡及损伤，且脑损害的程度随停循环时间的延长而加重，低温停循环90min即可引起永久性脑损害[6]。目前比较公认的深低温停循环安全时限为45～60min[7]。既往研究认为DHCA后出现的脑损伤主要分为两种，即永久性神经功能损伤(permanent neurological injury，PND) 和TND[8]。一般来说，PND是指术后出现的脑栓塞或出血性脑卒中，脑MRI或CT检查有阳性表现；而TND是指较为微小或暂时性的脑损伤，表现为术后出现精神错乱、烦躁、谵妄、意识不清等症状，但影像学上无阳性表现。在本研究中，术后TND的发生率两组之间比较差异无统计学意义。

目前认为DHCA后出现的TND主要与术中脑血流中断或低流量灌注及其他因素所致脑缺血性损伤有关。为保护神经系统功能和延长安全的停循环时间，在DHCA过程中常进行SCP。目前临床上常用的脑灌注方法有经腋动脉顺行性脑灌注和经上腔静脉逆行灌注两种，均能提供充分的氧及营养物质，可允许较长时间的停循环。经上腔静脉逆行灌注由于受灌注压力的限制(一般灌注压<30mmHg)，灌注流量通常较低，难以达到有效的灌注，且灌注压力控制不好时易造成脑水肿；而顺行灌注法为生理性灌注，一般在深低温下灌注流量5～10ml/(kg·min)即可起到脑保护作用，目前多数学者认为顺行性脑灌注的效果更好[9]。进行顺行性脑灌注时，可以选择单侧或双侧灌注的方式。有研究报道，在深低温停循环心脏手术中通过腋动脉或无名动脉进行USCP简单实用，但术前应了解有无严重的脑部动脉狭窄，以及Wills基底动脉环是否完整。但主动脉夹层患者通常需要急诊手术治疗，往往不能进行脑血管造影检查以明确脑部血管情况，因此，有学者认为深低温停循环时应从左颈总动脉和右无名动脉/右腋动脉联合插管，双侧同时进行脑灌注，这样不但可以预防锁骨下动脉“盗血”现象，而且脑保护作用确切可靠。但必须指出的是，BSCP需要两处插管，还需要双泵双管或单泵双管灌注，对体外循环技术要求较高。

本研究通过监测术中脑氧饱和度及术后TND的发生情况比较了两种不同的脑灌注技术对DHCA时的脑保护效果。脑氧饱和度的监测采用经颅近红外光频谱法，这是近年发展起来的一种以测定脑氧饱和度来评估脑缺血缺氧情况的新方法，其脑氧饱和度信号主要来自于静脉血，不易受低温引起的动脉血管收缩的影响，也不受体外循环中无搏动血流、低血压甚至循环停止等因素的影响，具有连续性、无创性及便捷性好的优点。本研究发现，在深低温停循环及选择性脑灌注时，脑氧饱和度数值较基础值有所降低，但各时间点单侧灌注组和双侧灌注组之间差异无统计学意义。

综上所述，本研究结果显示，在DeBakey Ⅰ型主动脉夹层手术深低温停循环时，USCP或BSCP均能获得确实、有效的脑保护效果。不足之处在于本组病例相对较少，因此综合以往文献更推荐主动脉弓部替换术前尽可能通过脑部影像学检查明确患者Wills基底动脉环的情况，对于基底动脉环完整、存在有效侧支循环的患者，由于USCP及BSCP均能取得良好的脑保护效果，因此更提倡使用相对简单的USCP方式；而对于Wills环不完整的患者，术中使用BSCP的方法可能更加合适。

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Comparison of the brain protection effect of unilateral or bilateral selective cerebral perfusion in total aortic arch replacement

SHENG Wei1, LU Jiang-yang2*1Institute of Radiation Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100039, China
2Department of Pathology, First Affiliated Hospital of the General Hospital of PLA, Beijing 100037, China
*

, E-mail: lujy@263.net

ObjectiveTo compare the brain protection effect of unilateral and bilateral selective cerebral perfusion (SCP) techniques in patients undergoing total aortic arch replacement for DeBakey type Ⅰ aortic dissecting aneurysm.MethodsTwentyfour patients from Dec. 2013 to Dec. 2014 in General Hospital of PLA who underwent total aortic arch replacement were divided into two groups: unilateral SCP group (USCP group, n=16) and bilateral SCP group (BSCP group, n=8), according to different brain protective techniques applied during deep hypothermia and circulatory arrest. Preoperative and postoperative neurological examinations and brain CT scans were performed in two groups. During the operation, the cerebral oxygen saturation of patients was continuously monitored. The occurrence of postoperative temporary neurological dysfunction (TND) of all patients was observed and recorded.ResultsAfter the operation, all patients recovered smoothly. Three patients suffered from postoperative TND in the USCP group and 1 patient in the BSCP group. Preoperative and postoperative brain CT scans showed no significant difference between two groups. Also there was no intergroup difference in the cerebral oxygen saturation of patients (P>0.05).ConclusionIn the surgery of total aortic arch replacement, the technique for unilateral selective cerebral perfusion is easy to perform, feasible, and effective on the protection of the brain in patients suffering from DeBakey type I aortic dissecting aneurysm.

extracorporeal circulation; aneurysm, dissecting; circulatory arrest, deep hypothermia induced; cerebral perfusion

R543.16

A

0577-7402(2015) 06-0484-04

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.06.13

2015-04-03；

2015-05-07)

(责任编辑：胡全兵)

盛炜，医学硕士，主治医师。主要从事心血管疾病的外科治疗工作

100039 北京 军事医学科学院放射与辐射医学研究所(盛炜)；100037 北京 解放军总医院第一附属医院病理科(陆江阳)

陆江阳，E-mail：lujy@263.net