趙聰聰，劉晉萍，馮正義，趙 舉，胡金曉，崔勇麗，李守軍，閆 軍

·臨床研究·

應用心腦聯合灌注策略改善復雜主動脈畸形患兒術后早期預后的臨床研究

趙聰聰，劉晉萍，馮正義，趙 舉，胡金曉，崔勇麗，李守軍，閆 軍

目的 觀察并比較心腦聯合灌注和單純區(qū)域性腦灌注在小兒復雜主動脈手術中的應用效果及對患兒早期預后的影響。方法 回顧性分析2012年1月至2014年8月141例患有主動脈縮窄或主動脈弓中斷合并心內畸形的小兒(1個月至94個月齡)術前、術中及術后的臨床資料，根據體外循環(huán)灌注方式分為心腦聯合灌注組(n=56)和單純區(qū)域性腦灌注組(n= 85)，分析兩組術中相關參數、術后生化指標、恢復情況及不良事件發(fā)生率等。結果 心腦聯合灌注組的轉機時間、停循環(huán)時間、心臟停跳時間、手術時間、復溫時間、呼吸機時間和住院時間均較單純區(qū)域性腦灌注組明顯縮短，并且心腦聯合灌注組術后的天門冬氨酸轉氨酶、直接膽紅素、總膽紅素和血尿素氮、肌酐等肝腎功能指標也較明顯降低。結論 在小兒主動脈弓手術中，選用心腦聯合灌注的改良灌注策略可使患兒獲得較好的預后，使患兒的住院時間和呼吸機支持時間縮短。

心腦灌注;區(qū)域性腦灌注;主動脈弓手術國;兒童

主動脈弓畸形是小兒先天性心臟病的主要類型之一，外科手術治療所面臨的困難多，對體外循環(huán)的要求也會隨之升高。深低溫停循環(huán)(deep hypothermia circulatory arrest，DHAC)或區(qū)域性腦灌注(regional cerebral perfusion，RCP)已經廣泛并常規(guī)應用于主動脈畸形的矯治手術過程中，減少患兒出現術后神經系統(tǒng)并發(fā)癥的風險并取得相對好的預后，但其也可能會延長心肌缺血時間，出現心功能不全。此前已有臨床學者將心腦聯合灌注(cerebral and myocardial perfusion，CMP)的體外循環(huán)方式應用于嬰幼兒主動脈弓手術中，并獲得了較好的預后［1－3］。本課題研究的目的是回顧性地觀察并比較CMP和單獨區(qū)域性腦灌注(only－RCP)對患兒術后早期預后的不同影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2011年1月至2014年12月141例患有主動脈弓縮窄合并室間隔缺損(VSD)、房間隔缺損(ASD)或主動脈弓中斷合并VSD、ASD的患兒(年齡為1個月至94個月齡)進行一期手術治療，根據體外循環(huán)中的灌注方式將患兒分為only－RCP組和CMP組，比較兩組術前、術中和術后的基本情況。肝、腎功能，術后恢復及并發(fā)癥等相關指標。兩組患兒術前基本資料見表1。

1.2 體外循環(huán)方式 患兒麻醉誘導后經右上肢監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓，監(jiān)測鼻咽溫和肛溫，經胸骨正中切口，充分游離暴露組織。

1.2.1 only－RCP組(n=85) 鼻咽溫度降至32℃左右在升主動脈處進行動脈插管，在插管位置的近端阻斷主動脈，灌注心肌保護液使心臟停跳，然后繼續(xù)降溫，鼻咽溫在23～26℃時將主動脈插管經升主動脈插入右側無名動脈并固定，同時用阻斷帶阻斷左頸總動脈和左鎖骨下動脈，然后進行相對低流量［15～40 ml/(kg·min)］單側腦灌注，在灌注期間不再繼續(xù)降溫。待主動脈畸形糾治完畢后恢復常規(guī)心肺轉流，開始升溫，并在升溫過程中修補心內畸形。

1.2.2 CMP組(n=56) 鼻咽溫度降至28～29℃左右時經升主動脈進行動脈插管，在無名動脈與左頸總動脈之間阻斷主動脈弓，不灌注停搏液，維持心臟正常跳動，在較小流量［30～50 ml/(kg·min)］下進行心腦聯合灌注，并在灌注期間維持此溫度。待主動脈畸形糾治完畢后在動脈插管的近端阻斷主動脈，灌注心肌保護液使心臟停跳，以全流量進行心肺轉流，升溫的同時修補心內畸形。

根據患兒的生長發(fā)育特點，轉流過程中維持紅細胞比容在適度的范圍(0.21～0.27)，膠體滲透壓12～16 mm Hg。待鼻咽溫度升至35℃以上，患兒循環(huán)相對平穩(wěn)，心率正常，無明顯出血，查血氣結果滿意后停止體外循環(huán)。轉流過程中進行常規(guī)超濾，轉流停止后進行改良超濾，待體外循環(huán)管道內血液充分回輸后轉流停止。

記錄并比較兩組轉機、手術、變溫、下半身停循環(huán)、呼吸機輔助和監(jiān)護室停留時間，以及術后肺感染、二次手術、腹膜透析、滲漏綜合征和院內死亡比例等情況。其中，本中心所記錄降溫時間包含降至所需低溫后繼續(xù)維持至復溫的時長。

如患兒術后病例記錄出現肌張力障礙、昏迷、抽搐等描述，則考慮認為該患兒存在神經功能障礙。

表1 兩組患兒術前基本資料

1.3 統(tǒng)計與分析 統(tǒng)計學分析采用SPSS 23.0軟件，符合正態(tài)分布的計量資料用均數±標準差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料用中位數和四分位間距表示，兩組間比較采用非參數檢驗。分類變量以頻數(百分比)表示，采用卡方檢驗進行比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況 CMP組患兒56例，only－RCP組患兒85例。兩組患兒的年齡、性別、體重、心功能及術前肝、腎功能的差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表1。

2.2 手術及體外循環(huán)相關參數 CMP組的鼻溫較only－RCP組高，且轉機、手術、阻斷、心臟停跳和復溫時間均較only－RCP組明顯縮短(P＜0.05);CMP組的降溫時間也較only－RCP組有所縮短，但此差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表2。

2.3 術后恢復情況及并發(fā)癥 兩組患兒術后均未出現明顯神經系統(tǒng)并發(fā)癥。CMP組患兒所需呼吸機支持時間及住院時間比only－RCP組明顯縮短。only－RCP組術后3例患兒院內死亡，CMP組術后未出現死亡病例;only－RCP組的其他并發(fā)癥如心律失常、肺感染、腹膜透析、氣胸和毛細血管滲漏綜合征等的發(fā)生率也較CMP組略高，但以上差異并無統(tǒng)計學意義，見表3。

2.4 術后生化檢查 與only－RCP組相比，CMP組患兒術后的肝功能指標如AST、Tbil、Dbil和腎功能指標如BUN、Crea均較低，但術后24 h尿量及心功能相關指標的差異并無統(tǒng)計學意義，見表4。

3 討 論

小兒主動脈弓疾病類型復雜，手術要求較高且外科操作難度大，隨著DHCA和RCP逐漸被廣泛應用于小兒主動脈畸形矯治手術中，此類患兒得到很大程度上的救治。并且低溫下應用RCP可減少腦組織缺氧時間，為外科醫(yī)生修補主動脈畸形提供較充足的時間，并且獲得較好的神經預后［4］。隨著外科技術的進步，一些臨床工作學者逐漸提高RCP期間的溫度，成功且安全地在淺低溫或接近常溫下進行主動脈手術，減少低溫所帶來的一系列并發(fā)癥，以使患兒獲得更好的預后［5］。但是，傳統(tǒng)方法行小兒主動脈疾病合并心內畸形的一期修補手術時，RCP期間通常都需要心臟停跳，并通過順行性灌注心肌停搏液以獲得心肌保護效果。

表2 手術和體外循環(huán)參數

表3 術后恢復指標和并發(fā)癥

心腦聯合灌注的體外循環(huán)方式首次由Sano and Mee等人［6］提出，與單純區(qū)域性腦灌注不同的是，它通過改變插管和主動脈阻斷的位置調整血液灌注，使腦血管和冠狀動脈同時得到灌注，達到腦保護和心肌保護的雙重目的。2000年，Ishino等人［1］與本研究所使用的CMP方式相類似，待肛溫降至28℃左右時在升主動脈處進行動脈插管，在無名動脈和左頸總動脈之間進行阻斷，以使大腦和心肌同時得到灌注，該研究的患兒術后并未出現院內死亡和神經系統(tǒng)并發(fā)癥。2003年，Lim等人［7］通過一種Y型連接管路在無名動脈遠端和主動脈根部進行雙動脈插管，肛溫降至18℃左右，在無名動脈和升主動脈處進行阻斷，分別灌注大腦和心肌。該研究中8例患兒術后出現低心排，2例出現暫時性神經功能障礙，2例出現短暫的腎功能不全;作者認為這些并發(fā)癥的發(fā)生是合理的，并作出了解釋。隨后，Kotani等人［2］的研究是根據CMP期間心臟跳動的意義將所研究患者分為工作性心臟跳動(working heart beating，WHB)組和非工作性心臟跳動(non－working heart beating，NWHB)組，其中WHB是指CMP的心肌灌注主要依靠心臟射血，主要用于合并主動脈弓發(fā)育不良的患兒，NWHB則與本研究所采用的CMP方式相同，同時肛溫降至28℃。此研究中患兒預后情況較好，術后未出現神經系統(tǒng)并發(fā)癥，院內死亡和遠期死亡各一例，總生存率達98%，進一步證明了CMP的可行性。并且國內的相關研究也顯示CMP可提供較好的預后，并減少術后心功能的損傷，降低低心排的發(fā)生率［8－9］。

表4 術后生化檢驗

本中心近些年也逐漸引入心腦聯合灌注的改良灌注方式，應用于小兒主動脈疾病合并心內畸形的一期矯治手術中。考慮到低溫可能所致的不良后果，術中將最低鼻咽溫度設定在29～32℃，不僅可以盡量減少低溫所致嚴重不良預后，比如出血、冠脈痙攣、心肌收縮力降低等，同時也可提供機體重要器官的保護作用。研究表明溫度升高不利于器官保護作用，尤其是可能引起腹腔臟器和脊髓的缺血性損傷［10］。有研究顯示，在下半身停循環(huán)期間維持中低溫(26℃左右)可提供足夠的腹腔臟器保護作用，可明顯減少全身炎癥性反應和器官再灌注損傷，但停循環(huán)時間應限制在60 min內［11］。體溫在28℃時脊髓的缺氧耐受時間可長達90 min，淺低溫(30℃)乃至近常溫(34℃)下進行RCP也是可行的，患兒的預后得到改善且并未出現明顯的神經系統(tǒng)并發(fā)癥［5，12－13］。但這建立在外科醫(yī)生熟練的手術操作基礎上，盡量縮短下半身停循環(huán)時間和手術時間，本組手術的外科醫(yī)生均臨床經驗豐富，操作熟練，大部分手術可在30 min內完成主動脈成形術。

為了保證大腦和心肌同時得到有效灌注，必須設定合適的灌注流量和壓力，一方面適當灌注心肌，保證心臟可以平穩(wěn)地跳動;另一方面控制腦血流量，避免腦供血不足或過度腦灌引起的腦損傷。與灌注流量相比，灌注壓對腦保護的作用更重要，因此，本中心的觀點是，在保證適當腦灌注壓的前提下提高灌注流量，以保證大腦和心肌的同時灌注。臨床上根據不同年齡體重患兒的特點以及腦氧合監(jiān)測，調整CMP的灌注流量在30～50 ml/(kg·min)，保證足夠灌注壓，以免出現腦缺氧或腦水腫。

兩組患兒術后病歷記錄均未報道出現神經系統(tǒng)功能障礙，CMP組患兒術后的肝功能指標如AST、Tbil、Dbil和腎功能指標如BUN、Crea均較only－RCP組低(P＜0.05)，且CMP組無患兒需行腹膜透析，only－RCP組有2例患兒行腹膜透析，雖然這一差異并無統(tǒng)計學意義，但也進一步說明本研究所采用CMP方案的合理性和可行性，并提示采用CMP方案可能縮短轉機、下半身停循環(huán)和變溫時間，獲得更好的神經和腹腔臟器保護效果。此外，CMP組心臟停跳時間明顯短于RCP組(P＜0.05)，術后心功能相關指標如CK、CKMB、LDH等也較RCP組低，此差異并無統(tǒng)計學意義，可能是兩組心臟停跳時間的差異并未造成明顯的心功能差異，或者與術后及時高效的ICU監(jiān)護有關。

本研究依舊存在很多不足:所收集樣本較少，需要大樣本的研究進一步證實CMP的安全性和優(yōu)越性;此為回顧性分析研究，存在很多漏洞和嚴謹性，需要有更多的隨機對照研究對心腦聯合灌注的應用效果進行探討;此外，也需要更多的研究及隨訪來探尋心腦聯合灌注對患兒遠期預后的影響。

綜上所述，在小兒復雜主動脈弓手術中應用心腦灌注是可行且安全的，可能會縮短患兒住院時間，并可能減少術后所需呼吸機支持時間，改善患兒的早期預后。

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Clinical study on early postoperative prognosis of patients w ith com plex aortic malformation w ith m yocardial and cerebral perfusion strategy

Zhao Cong－cong，Liu Jin－ping，Feng Zheng－yi，Zhao Ju，Hu Jin－xiao，Cui Yong－li，Li Shou－jun，Yan Jun Department of Cardiopulmonary Bypass，Chinese Academy of Medical Sciences and Fu Wai Hospital，Peking Union Medical College，Beijing 100037，China

Liu Jin－ping，E－mail:jinpingfw@hotmail.com

Objective To investigate and evaluate the effectof cerebral andmyocardial perfusion(CMP)or only－regional cerebral perfusion(only－RCP)in pediatric underwent complicated aortic surgery.Methods From 2012 to 2014，one hundred and fifty one children with coarctation of aorta(CoA)or interrupted aortic arch combined with cardiac defects such as ventricular septal defect (VSD)or atrial septal defect(ASD)undergoing one－stage corrective surgery were included in this study.They were divided into two groups，CMP group(n=56)and only－RCP group(n=85)，based upon the cardiopulmonary bypass(CPB)strategy.The surgery and CPB parameters，postoperative biochemical index，recovery situation，and postoperative complications of patients were recorded and compared between two groups.Results The bypass time，arrest time，operative time，cardiac ischemia time，the length ofhospital stay and respiratory support time in CMP group were significantly shorter than those in only－RCP group.The level of biochemical index which can reflect the function of liver and kidney in CMP group was also lower than that in only－RCP group.Conclusion Themodified perfusion strategy of CMP could provide better prognosis for children undergoing one－stage aortic arch surgery，andmay reduce the length of hospital stay and the respiratory support time.

Cerebral and myocardial perfusion;Regional cerebral perfusion;Aortic arch surgery;Children

2016-12-13)

2017-01-09)

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.01.04

國家自然科學基金資助項目專項(81370351)

100037北京，北京協(xié)和醫(yī)學院中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院體外循環(huán)科［趙聰聰(碩士研究生)］

劉晉萍，E－mail:jinpingfw@hotmail.com