心臟外科手術(shù)中深低溫停循環(huán)時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響

邱實

(山東大學(xué)第二醫(yī)院，濟南250033)

心臟外科手術(shù)中深低溫停循環(huán)時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響

邱實

(山東大學(xué)第二醫(yī)院，濟南250033)

目的觀察心臟外科手術(shù)深低溫停循環(huán)時間對患者肺功能及血清炎癥因子水平的影響。方法進行體外循環(huán)心臟外科手術(shù)治療的患者40例，根據(jù)停循環(huán)時間不同分為觀察組和對照組各20例。對照組中低溫體循環(huán)術(shù)中深低溫停循環(huán)時間≥40 min，觀察組深低溫停循環(huán)時間<40 min。分別于手術(shù)前后檢測兩組患者的肺功能指標用力肺活量[(FVC%)、1秒用力呼氣容積(FEV1%)]及炎癥因子指標(hs-CRP、IL-6、TNF-α)。結(jié)果兩組患者術(shù)后FVC%、FEV1%較術(shù)前降低，但觀察組高于對照組(P均<0.05)。兩組術(shù)后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術(shù)前降低，且觀察組低于對照組(P均<0.05)。結(jié)論中低溫體外循環(huán)術(shù)中深低溫停循環(huán)時間<40 min較≥40 min能夠有效減輕肺損傷，減輕炎癥反應(yīng)。

肺功能；深低溫停循環(huán)；體外循環(huán)；心臟外科手術(shù)；炎癥因子

體外循環(huán)既心肺轉(zhuǎn)流技術(shù)為心臟外科手術(shù)提供了基礎(chǔ)與保障，但是術(shù)后患者存在較大的器官功能障礙風(fēng)險，極易導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生，嚴重時可導(dǎo)致死亡。中低溫體外循環(huán)是臨床較為常見的一種非生理循環(huán)方式，在心臟外科手術(shù)中得到廣泛應(yīng)用[1]。但是由于中低溫體外循環(huán)不經(jīng)人體肺部系統(tǒng)，肺部長時間不通氣，肺泡上皮組織缺血、缺氧，造成肺表面活性物質(zhì)消耗殆盡，極易導(dǎo)致肺損傷及全身炎癥反應(yīng)的發(fā)生[2]。深低溫停循環(huán)是采用誘導(dǎo)低溫方法，使患者鼻咽部位溫度低于20 ℃，導(dǎo)致血液流動暫時停止，目前主要應(yīng)用于先天性心臟病及大血管治療手術(shù)[3]，能夠有效減輕肺損傷程度，增加肺組織供血、供氧，減輕炎癥反應(yīng)[4]。但近年來也有研究指出，深低溫停循環(huán)技術(shù)由于可導(dǎo)致機體血流短暫性中斷，可能使機體凝血功能發(fā)生紊亂，器官功能失調(diào)，延長體外循環(huán)時間等[5]。因此在低溫情況下，停循環(huán)時間的長短對于保護大腦和臟器有重要意義。本研究觀察了心臟外科手術(shù)深低溫停循環(huán)時間對患者肺功能及炎癥因子水平的影響，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年10月～2016年10月在我院行體外循環(huán)心臟外科手術(shù)治療的40例患者納入研究，其中先天性心臟病患者22例、瓣膜病患者16例、外傷患者2例。排除合并嚴重高血壓者，有抗凝治療禁忌證者，合并嚴重肝、腎功能不全者。根據(jù)停循環(huán)時間將40例患者分為觀察組和對照組各20例。對照組男11例、女9例，年齡34～75(56.8±4.8)歲；觀察組男10例、女10例，年齡35～79(57.7±5.4)歲。兩組患者一般資料具有可比性(P>0.05)。

1.2 手術(shù)方法及深低溫停循環(huán)方法 兩組均采用靜脈吸入復(fù)合全身麻醉，術(shù)中應(yīng)用多功能監(jiān)護儀進行心電監(jiān)護和血氧飽和度、中心靜脈壓、鼻咽喉溫度、有創(chuàng)動脈壓、直腸溫度監(jiān)測。應(yīng)用ABL 800FLEX分析儀對患者手術(shù)前后的血氣指標進行分析。實施體外循環(huán)后，暫時先不阻斷冠脈循環(huán)中的血流，保持心臟節(jié)律性的空搏狀態(tài)，維持左心房壓力及右心系統(tǒng)部分血流的正常循環(huán)以降低肺動脈灌注風(fēng)險。同時，在患者降溫達標后(15～18 ℃)，立即阻斷患者的靜脈血液流通，配以呼吸機輔助呼吸，維持人體肺部正常呼吸狀態(tài)。心內(nèi)手術(shù)確保在低溫體外循環(huán)下實施，使鼻咽溫度保持在32 ℃[6]。降溫開始以后，給予患者冰帽進行深低溫腦保護，在停循環(huán)在前的5 min給予烏司他丁注射液20 000 U/kg注射。在停循環(huán)過程中，常規(guī)應(yīng)用甲潑尼龍15 mg/kg。全身降溫，阻斷主動脈，灌注冷血停搏液，待患者鼻咽溫度降至15～18 ℃時，暫停體外循環(huán)，阻斷動脈，并以5～10 mL/(kg·min)的速度進行動脈血流灌注，完成后恢復(fù)患者體溫，結(jié)束手術(shù)。對照組停循環(huán)時間均超過40 min，觀察組停循環(huán)時間控制在40 min以內(nèi)。

1.3 肺功能及血清炎癥因子指標檢測 分別于手術(shù)前后檢測兩組患者的肺功能指標及炎癥因子，其中肺功能指標主要包括用力肺活量(FVC%)和1秒用力呼氣容積(FEV1%)；炎癥因子主要包括超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、白細胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)。

2 結(jié)果

兩組患者術(shù)后FVC%、FEV1%較術(shù)前降低，但觀察組高于對照組(P均<0.05)。兩組術(shù)后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術(shù)前降低，且觀察組低于對照組(P均<0.05)。詳見表1。

表1 兩組手術(shù)前后肺功能指標與炎癥因子指標比較

注：與同組術(shù)前相比，#P<0.05；與對照組術(shù)后相比，*P<0.05。

3 討論

機體的肺部血液循環(huán)系統(tǒng)主要由兩方面組成：一為肺循環(huán)系統(tǒng)[7]，二是支氣管循環(huán)系統(tǒng)[8]。兩者結(jié)構(gòu)不同，功能各異，但能夠相互吻合溝通。研究發(fā)現(xiàn)，體外循環(huán)時，人體肺部循環(huán)系統(tǒng)會停止，致使肺組織在短時間內(nèi)處于缺氧、缺血的異常狀態(tài)[9]。而體內(nèi)肺動脈雖與支氣管動脈相吻合，卻無法正常給肺組織提高足夠的血液和氧氣，在開展體外循環(huán)過程中，會導(dǎo)致肺部受到不同程度的損傷[10]。肺損傷主要表現(xiàn)為機械性阻塞、缺氧、缺血、氧自由基及全身性炎癥反應(yīng)等[11]。另外，肺損傷還會影響血管內(nèi)皮細胞功能，增加血管通透性，導(dǎo)致液體、蛋白質(zhì)外滲，繼而導(dǎo)致肺泡及間質(zhì)水腫、肺泡內(nèi)白細胞聚集，進一步增加肺血管阻力。長期保持這種狀況將導(dǎo)致人體動脈血氧分壓下降，加重患者的肺損傷程度[12，13]。

正常情況下，人體溫每下降1 ℃，代謝速度就會隨之下降6%左右[14]。而在淺低溫(30～32 ℃)環(huán)境中，人體代謝速度將下降21%～30%，從而有利于患者非生理灌注損傷的預(yù)防，減輕心、腦、肺、腎等重要組織器官組織損害[15，16]。與此同時，淺低溫還有利于減輕患者肺水腫癥狀。臨床研究顯示，緩解肺水腫可以通過以下四種方式：①利用體內(nèi)毛細血管內(nèi)皮細胞、Ⅱ型上皮細胞的微飲泡等物質(zhì)，緩慢將肺水腫液體排出[17]；②利用淋巴毛細血管自身回流特性；③利用肺泡與支氣管上皮細胞中的鈉離子轉(zhuǎn)運[18]；④利用氣道黏液的纖毛進行輔助清除。但是，一旦氣道內(nèi)的黏液纖毛清理系統(tǒng)受損，不僅會嚴重干擾肺水腫排出，也會造成患者氣道阻塞，進而導(dǎo)致缺氧癥狀加重，危及生命。體溫是維持氣道黏液纖毛高活性的最佳溫度。在濕度不變的情況下，體溫下降20 ℃，纖毛活性會相應(yīng)下降約50%。由于降溫、縮短復(fù)溫時間無法阻斷人體冠脈血流，因此在手術(shù)過程中一般不使用心臟停搏液，而一旦手術(shù)完畢，應(yīng)立即調(diào)整停循環(huán)溫度，從而簡化手術(shù)操作，縮短停循環(huán)時間。

短時間停循環(huán)不僅能夠有效縮短患者肺組織缺血、缺氧時間，減輕缺血-再灌所造成的肺損傷，同時也能減少肺組織內(nèi)的中性粒細胞積聚，減輕炎癥反應(yīng)。另外，在淺低溫體外循環(huán)的心臟跳動過程中，將深低溫停循環(huán)與淺低溫體外循環(huán)、肺動脈灌注、肺通氣呼吸相結(jié)合，能夠有效保障手術(shù)在最接近人體生理條件下進行，從而最大程度地保護肺組織。本研究觀察了中低溫體外循環(huán)術(shù)中深低溫停循環(huán)≥40 min、<40 min對患者肺功能及炎癥因子水平的影響，結(jié)果顯示，兩組患者術(shù)后FVC%、FEV1%較術(shù)前降低，但觀察組高于對照組；兩組術(shù)后血IL-6、TNF-α、hs-CRP水平較術(shù)前降低，且觀察組低于對照組。上述結(jié)果說明縮短時間停循環(huán)能夠緩解并降低肺損傷程度，還可有效減輕全身性炎癥反應(yīng)。我們認為，縮短停循環(huán)時間對于行低溫體外循環(huán)術(shù)的患者有著重要意義。

[1] 吳晉,陳益君,黃長順.川芎嗪對老年患者體外循環(huán)心臟手術(shù)炎性反應(yīng)及術(shù)后認知功能的影響[J].中國全科醫(yī)學(xué),2014,17(11):1262-1265.

[2]Torres J, Ishida K. Neuroprotection after major cardiovascular surgery[J]. Curr Treat Options Neurol, 2015,17(7):357.

[3]Hata M, Suzuki M, Sezai A, et al. Outcome of less invasive proximal archreplacement with moderate hypothermic circulatory arrest followed by aggressive rapid re-warming in emergency surgery for type A acute aortic dissection[J]. Circ J, 2009,73(1):69-72.

[4] 中低溫和淺低溫腦灌注結(jié)合下半身停循環(huán)與臟器保護[J].中國體外循環(huán)雜志,2012,10(1):62-64.

[5] 孫曉瓊,陸秉瑋,王維俊,等.不同停循環(huán)時間對深低溫停循環(huán)患者術(shù)后的腦保護效應(yīng)[J].上海醫(yī)學(xué),2011,34(12):903-906.

[6]董英,劉宇,石云,等.深低溫停循環(huán)手術(shù)后急性腎損傷的影響因素分析[J].中國體外循環(huán)雜志,2014,12(2):106-109.

[7] Evered L, Scott DA, Silbert B, et al. Postoperative cognnitve dysfunction is independent of tyoe of surgery and anesthetic[J]. Anesth Analg,2011,112(5):1179-1185.

[8] Gunstad J, Bausserman L, Paul RH, et al. C - reactive protein, but not homocysteine, is related to cognitive dysfunction in older adults with cardiovascular disease[J]. J Clin Neurosci, 2006,13(5) :540-546.

[9] 陳益君,黃長順,鞏繼勇,等.川茍嗦對體外循環(huán)下心臟手術(shù)炎性反應(yīng)和肺功能的影響[J].中國中醫(yī)藥學(xué)刊,2013,31(10):2254-2256.

[10] 吳智勇,王志維,毛志福,等.大鼠肺組織深低溫缺血再灌注后AQP-5、NF-κB、TNF-α含量變化與肺損傷的關(guān)系[J].武漢大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2014,35(2):193-197.

[11] Ito K, Mizutani A, Kira S, et al. Effect of Ulinastatin, a human urinary trypsin inhibitor, on the oleic acid-induced acute lung injury in rats via the inhibitor of activated leukocytes[J]. Injury, 2008,36(8):387-394.

[12] Akdur H, Yigit Z, Arabaci UO, et al. Investigation of the relationship between the duration of postoperative mechanical ventilation and complication incidence following coronary artery bypass graft[J]. Med Sci Monit, 2007,13(2):105-110.

[13] Kang Y, Hu M, Zhu Y, et al. Antioxidative effect of the herbal remedy QinRHuo YiRHao and its active component tetramethylpyrazine on high glucose - treated endothelial cells[J]. Life Sci, 2009,84(13):428-436.

[14] 王電軍,尹邦良,劉建新,等.間斷肺通氣對體外循環(huán)患者肺內(nèi)細胞因子的影響及意義[J].中南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2009,31(3):430-433.

[15] Li S, Price R, Phiroz D, et al. Systermic inflammatory response during cardiopulmonary bypass and strategies[J]. J Extra Corpor Technol, 2008,37(2):180-188.

[16] 楊威,董嘯.前B細胞克隆增強因子在體外循環(huán)術(shù)后肺血管內(nèi)皮通透性增加中的機制研究[J].臨床醫(yī)學(xué)工程,2016,23(1):22-24.

[17] Zhang C, Gong W, Liu H, et al. Inhibition of matrix metalloproteinase - 9 with low-dose doxycycline reduced acute lung injury induced by car diopulmonary bypass[J]. Int J Clin Exp Med, 2014,7(12):4975-4982.

[18] Wang J, Bian J, Wan X, et al. Association between inflammatory genetic polymorphism and acute lung injury after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass[J]. Med Sci Monit, 2010,16(5):260-265.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.39.023

R654.1

B

1002-266X(2017)39-0074-03

2017-03-15)