李曉召 劉建華 蔣 偉
河南省胸科醫(yī)院心外科,河南鄭州 450008
隨著體外循環(huán)(cardiopulmonary,bypass CPB)技術(shù)、管理的進步,對于簡單的心臟直視手術(shù),主動脈阻斷時間較短,心肌保護已日臻完美,但作為一種先天性聯(lián)合心臟畸形法洛氏四聯(lián)癥(te-tralogy of Fallot,TOF),存在室間隔缺損,主動脈騎跨,肺動脈狹窄和右心室肥厚。手術(shù)矯治過程精細、復(fù)雜,主動脈阻斷時間及CPB時間較長,心肌損傷嚴重,對CPB心肌保護就有了更高要求。在CPB期間應(yīng)用藥物來減輕心肌損傷是CPB心肌保護一個新的方向。已有研究證明:烏司他丁作為廣譜酶抑制劑,具有穩(wěn)定缺血細胞溶酶體膜,保護線粒體功能和穩(wěn)定能量代謝的作用[1],可明顯減輕CPB期間全身炎癥反應(yīng)[2]。但烏司他丁對心肌損害,特別是TOF根治術(shù)中的心肌損害有無改善,尚無報道。目前反映心肌損害常用的指標(biāo)有心肌肌鈣蛋白 I(cTnI)、肌酸激酶(CK)和肌酸激酶同工酶(CK-MB),其中cTnI僅存在于心肌組織中,它的濃度變化可反映心肌受損程度。CK-MB活性增高程度也與心肌損傷程度基本一致。2011年6月—2012年12月期間,該研究將烏司他丁應(yīng)用于TOF根治術(shù)體外循環(huán)期間,通過多點觀察血清cTnI濃度及CK、CK-MB的活性變化規(guī)律,探討烏司他丁干預(yù)對心肌損傷的影響?,F(xiàn)報道如下。
選取該院142例擇期體外循環(huán)下行法洛氏四聯(lián)癥根治術(shù)患者,采用雙盲法,按隨機數(shù)表法隨機分入對照組和試驗組。病例入選標(biāo)準(zhǔn):年齡2~6歲,符合法洛氏四聯(lián)癥根治標(biāo)準(zhǔn)[3]:①左室舒張末期容積指數(shù)>30 mL/m2;②肺動脈發(fā)育指數(shù)>150 mm2/m2;③McGoon>1.2。 并排除術(shù)前有感染征象(白細胞>12.0×109/L,體溫>38℃,C反應(yīng)蛋白>8 mg/L)、有過敏史或缺氧發(fā)作的法洛四聯(lián)癥患者。所有患者均無肺、肝、腎和凝血功能障礙,cTnI濃度及CK、CK-MB的活性在正常范圍。
B組按烏司他丁(批號為20110632,規(guī)格為每瓶10萬U)1.2萬U/kg計算用藥量,用生理鹽水溶解并稀釋至40 mL,于劈胸骨后主動脈插管前,經(jīng)外周靜脈緩慢推注半量,余半量加入預(yù)充液中,隨CPB轉(zhuǎn)機進入體內(nèi),A組以等容量生理鹽水代替,用藥方法同上。
體外循環(huán),兩組患者均采用德國進口JOSTRA HL-20型體外循環(huán)機,進口Medtronic或Tervmo膜肺、Terumo嬰幼兒超濾器(日本)進行改良超濾。預(yù)充方法:中度血液稀釋,稀釋后HCT:0.2~0.25,采用琥珀酰明膠、白蛋白、血漿和復(fù)方氯化鈉預(yù)充,預(yù)充量為 600~800 mL,晶:膠比值(0.6~0.8∶1),甲基強地松龍(30 mg/kg)預(yù)充及復(fù)溫后各給半劑量、硫酸鎂(5 g/L),10%氯化鉀(6 g/L),碳酸氫納(0.8 g/L)、磷酸肌酸鈉(10 mmol/L)。心臟停跳方法:阻斷主動脈后經(jīng)主動脈根部灌注冷血晶體含鉀停跳液,灌注量10~20 mL/kg,每30 min灌注1次,同時在心包腔放置冰屑以保持心肌全層低溫,并及時左心引流以使心臟在低負荷下停跳。
于麻醉誘導(dǎo)后即 CPB 前(T1)、CPB 開始后 30 min(T2)、開放主動脈 30 min(T3)、CPB 停后 6 h(T4)和 24 h(T5)5 個時間點采集橈動脈血分別測定cTnI、CK及CK-MB。
血清cTnI測定采用天津九鼎生物制品研究所提供的試劑盒,應(yīng)用放免法定量分析測定,標(biāo)準(zhǔn)值為<0.1 g/L。血清CK和CK-MB測定采用上海執(zhí)誠生物科技股份有限公司提供的試劑盒,應(yīng)用 DGKC優(yōu)化比色法測定,標(biāo)準(zhǔn)值:CK24~160 U/L;CK-MB0.25U/L。
為排除CPB期間的血液稀釋程度變化,所有數(shù)據(jù)均予以校正:校正值=實測值×術(shù)前Hct/采樣時Hct
兩組患者性別,年齡,體重,阻斷時間,CPB時間及鼻咽溫的比較,A組和B組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 兩組一般情況指標(biāo)及升主動脈阻斷時間、CPB時間比較(n=71)
CPB開始后兩組血清 cTnI、CK 和 CK-MB在 T2、T3、T4和T5 時間點顯著升高(P<0.05);在T3、T4、T5 時間點 B 組 cTnI、CK和CK-MB水平明顯低于A組 (P<0.05);B組T5時間點cTnI、CK和CK-MB水平明顯低于T4(P<0.05)。見表2。
141例患者于ICU監(jiān)護1~3 d轉(zhuǎn)出,A組有1例因術(shù)后低心排在ICU監(jiān)護12 d轉(zhuǎn)出,142例均痊愈出院。
該研究中兩組TOF根治術(shù)患者性別,年齡,體重,主動脈阻斷時間,CPB溫度與時間比較無顯著差異,因此兩組患者不同時間點血清cTnI、CK、CK-MB濃度及活性具有可比性。
TOF根治術(shù)是一種復(fù)雜性先天性心臟聯(lián)合畸形矯治手術(shù),存在多種因素可導(dǎo)致心肌損傷,使心肌酶學(xué)發(fā)生改變。在該實驗中A、B兩組在CPB開始30 min、開放主動脈后30 min、CPB停機后6 h和24 h時間點上血清cTnI濃度及CK、CK-MB活性顯著升高??紤]原因有:①手術(shù)創(chuàng)傷對心肌造成直接損害。②手術(shù)操作復(fù)雜、長時間心肌阻斷,往往需要兩次或者更多次的心肌灌注,心肌缺血-再灌注損傷嚴重。③CPB過程中,機體處于非生理狀態(tài),血液與人工材料(體外循環(huán)管道、膜肺、心內(nèi)吸引器)等非生物制品表面直接接觸、魚精蛋白中和肝素形成的免疫復(fù)合物、術(shù)中體溫的改變等,均可激活以多形核白細胞(PMN)為主的炎性細胞[4]。PMN膜上的NADPH氧化酶過度激活,產(chǎn)生大量的超氧陰離子和活性氧,大量的氧自由基在殺死入侵細菌的同時也對正常心肌組織造成損傷[5]。④PMN上調(diào)炎性因子的表達,放大炎性反應(yīng),促使呼吸爆發(fā),導(dǎo)致失控性炎性損傷,誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)(SIRs)[6],從而導(dǎo)致包括心臟在內(nèi)的器官和組織受到極大的傷害,使心肌酶學(xué)進一步升高。
表2 兩組患者不同時間點血清cTnI、CK、CK-MB比較
UTI是從健康男性尿液提取的酸性糖蛋白,自然界廣泛存在一種廣譜水解酶抑制劑,主要通過具有兩個互不重疊的活動功能區(qū)抑制彈力蛋白酶、激肽釋放酶、纖溶酶、透明質(zhì)酸酶、脂肪水解酶活性而穩(wěn)定溶酶體膜。UTI作為膜穩(wěn)定劑的同時,還具有清除自由基及抑制炎性介質(zhì)過度產(chǎn)生與釋放的作用,起到改善微循環(huán)及組織灌注而發(fā)揮生物學(xué)作用[7]。B組cTnI水平在T3~T5時間點明顯低于A組(P<0.05),可能是TOF根治術(shù)中,UTI明顯地抑制了CPB期間炎性介質(zhì)的升高,抑制了SIRs發(fā)生,起到了保護心肌的效果。此結(jié)果與向強等[8]報道的烏司他丁應(yīng)用于成人先天性心臟病手術(shù)中可減少促炎細胞因子的釋放,促進抑炎細胞因子分泌,從而減輕CPB炎性反應(yīng).的結(jié)果一致。
B組T5時間點cTnI、CK和CK-MB水平明顯低于 T4(P<0.05)。CPB期間應(yīng)用烏司他丁起到了抑制炎癥反應(yīng),清除氧自由基的作用,心肌損傷減輕,為心肌的結(jié)構(gòu)和功能較快的恢復(fù)奠定了基礎(chǔ),也促進了體內(nèi)cTnI、CK和CK-MB的代謝。
該研究結(jié)果證明體外循環(huán)管理中通過藥物可產(chǎn)生心肌保護的效果,但不同的給藥途徑是否有不同的效果,烏司他丁用量是否是最適宜的心肌保護劑量,還有待于在以后的研究中探討。
總之,TOF根治術(shù)中CPB期間應(yīng)用烏司他丁,通過抑制炎癥反應(yīng),減輕了術(shù)中、術(shù)后的心肌損害,具有心肌保護作用。
[1]吉冰洋.體外循環(huán)中烏司他丁對機體的保護作用[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2002(9):51.
[2]KenIchiro Inoue,Hirohisa Takano.Urinary Trypsin Inhibitor Protects a-gainst Systemic Inflammation Induced by Lipopolysaccharide[J].MolPharmacol,2005,67(3):673-580.
[3]朱曉東,張寶仁.心臟外科學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2007:572.
[4]王奇,高長青,李伯君,等.抑肽酶對小兒體外循環(huán)術(shù)后細胞因子的影響[J].中華胸心血管外科雜志,2002,18(2):91-92.
[5]Karaca P,Konuralp C.Cardioprotective effect of aprotinin on myocardialischemia/reperfusion injury during cardiopulmonary bypass[J].Cire J,2006(70):1432-1436.
[6]張海濤,胡盛壽,孫寒松,等.體外和非體外循環(huán)冠脈搭橋術(shù)炎性介質(zhì)的比較[J].中國體外循環(huán)雜志,2006,4(1):23-25.
[7]Koga Y,Fujita M.Urinary trypsin inhibitor suppresses excessive super-oxide anion radical generation in blood,oxidative stress,early inflamma-tion,and endothelial injury in forebrain ischemia/reperfusion rats[J].Neurological Research,2010,32(9):925-932.
[8]向強,楊小文,董愛萍,等.烏司他丁對成人先天性心臟病手術(shù)炎癥反應(yīng)的影響[J].中國體外循環(huán)雜志,2007,5(1):17-19.