體外循環(huán)和非體外循環(huán)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)中患者腦氧飽和度的變化趨勢(shì)分析

莊燕萍，竇雯玥，周興梅，張敏

（上海市第一人民醫(yī)院 危重病科 上海 201600）

對(duì)于心臟手術(shù)患者，尤其是年齡＞60 歲老年患者，術(shù)后早期發(fā)生認(rèn)知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction, POCD）的風(fēng)險(xiǎn)較高[1]。VEDEL 等[2]學(xué)者通過多中心臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，體外循環(huán)心臟手術(shù)者術(shù)后5 ～7 d 的POCD 發(fā)生率可達(dá)33%～83%，甚至部分患者POCD 為永久性損傷。有研究證實(shí)，術(shù)中通過監(jiān)測(cè)腦氧飽和度（cerebral regional oxygen saturation,rScO2）可反映腦組織氧供需平衡狀況及腦血流量變化，對(duì)于術(shù)中和圍手術(shù)期個(gè)體化管理有一定的指導(dǎo)意義[3]。近年來，利用反射性紅外光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)術(shù)后rScO2變化趨勢(shì)逐漸在心胸外科手術(shù)中大力推廣。但是POCD 的發(fā)病機(jī)制和影響因素尚不明確，因此目前對(duì)于監(jiān)測(cè)rScO2的臨床價(jià)值也一直存有爭(zhēng)議。YU 等[4]學(xué)者認(rèn)為，監(jiān)測(cè)術(shù)中rScO2變化并不能預(yù)測(cè)體外循環(huán)下心瓣膜手術(shù)患者術(shù)后早期POCD 的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，只是可以在一定程度上預(yù)測(cè)患者住院時(shí)間的長(zhǎng)短。本研究擬在相同麻醉?xiàng)l件下，監(jiān)測(cè)體外循環(huán)和非體外循環(huán)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)患者術(shù)中rScO2變化趨勢(shì)，以及早期POCD 發(fā)生率，從術(shù)中rScO2水平變化角度評(píng)價(jià)體外循環(huán)和非體外循環(huán)對(duì)POCD 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響，希望為POCD 發(fā)病機(jī)制的研究及臨床防治工作提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年2月—2019年6月在上海市第一人民醫(yī)院擇期行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)的105 例患者。其中，男性62 例，女性43 例；年齡18 ～80 歲，平均（54.04±14.57）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)： ①術(shù)前經(jīng)查體、超聲心動(dòng)圖、心電圖、胸片等綜合檢查確診，符合心臟手術(shù)指征；②擇期行心臟手術(shù)者，包括非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)（off-pump coronary artery bypass,OPCAB）和體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)（convention coronary artery bypass grafting, CCABG）；③美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（American Society of Anesthesiologists, ASA）分級(jí)Ⅱ、Ⅲ級(jí)[5]，美國(guó)紐約心臟病學(xué)會(huì)（New York Heart Association, NYHA）心功能分級(jí)Ⅱ、Ⅲ級(jí)[6]；④患者或家屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)： ①術(shù)前存在認(rèn)知功能障礙；②術(shù)前有心肌梗死、血栓栓塞、惡性腫瘤或心臟手術(shù)病史；③存在頸動(dòng)脈斑塊、頸動(dòng)脈閉塞、頸動(dòng)脈支架植入史；④急診手術(shù)者；⑤術(shù)中由OPCAB 轉(zhuǎn)為CCABG。本研究嚴(yán)格遵循赫爾辛基宣言，并獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，倫理批號(hào)： SH20180015。根據(jù)麻醉體外循環(huán)方式，105 例患者分 為OPCAB 組56 例 和CCABG 組49 例。OPCAB 組男性33 例，女性23 例；CCABG 組男性29 例，女性20 例。

1.2 治療方法

1.2.1 麻醉方法及術(shù)中監(jiān)護(hù)所有患者采用靜吸復(fù)合氣管插管全身麻醉。進(jìn)入手術(shù)室后面罩吸氧，開通靜脈通路，行右動(dòng)脈穿刺置管，靜脈滴注瑞芬太尼（宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20030200）0.5 ～1.0μg/kg、順式阿曲庫銨（江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20060869）0.15 mg/kg、咪達(dá)唑侖（江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20031071）0.05 ～0.10 mg/kg、依托咪酯注射液（江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H32022379）0.2 ～0.6 mg/kg 進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉。氣管插管后連接麻醉機(jī)，實(shí)施機(jī)械通氣。輸注丙泊酚注射液（德國(guó)Fresenius Kabi 公司）1.0 ～2.0μg/ml，吸入七氟醚（上海恒瑞醫(yī)藥公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20070172）1.0MAC 維持30 min，術(shù)中監(jiān)測(cè)麻醉深度，維持腦電雙頻指數(shù)在40 ～50。

1.2.2 手術(shù)①OPCAB 組患者麻醉后進(jìn)行全身半量肝素化處理，安置心臟固定器，切開冠狀動(dòng)脈并阻塞吻合口血流，行左乳內(nèi)動(dòng)脈與前降支吻合，橈動(dòng)脈遠(yuǎn)端、大隱靜脈橋近端與冠狀動(dòng)脈的端側(cè)吻合，使用側(cè)壁鉗鉗夾部分升主動(dòng)脈作血管近端吻合處理。②CCABG 組患者進(jìn)行全身肝素化處理，使用膜式氧合器和滾壓泵平流灌注，經(jīng)升主動(dòng)脈、右心房插管建立全流量體外循環(huán)，監(jiān)測(cè)混合靜脈血氧飽和度，手術(shù)期間調(diào)節(jié)氧合器氣體流速以維持正常二氧化碳CO2。心臟停跳后作橈動(dòng)脈遠(yuǎn)端、大隱靜脈橋近端與冠狀動(dòng)脈的端側(cè)吻合，隨后作左前降支與乳內(nèi)動(dòng)脈吻合。開放升主動(dòng)脈，待心臟復(fù)搏后，鉗夾升主動(dòng)脈，完成主動(dòng)脈吻合。

1.3 rScO2 測(cè)量

記錄入室后（T0），麻醉誘導(dǎo)后（T1），OPCAB 組半肝素化/CCABG 組肝素化后（T2），OPCAB 組放置心臟固定器后/CCABG 組完全心肺流轉(zhuǎn)（T3），OPCAB組吻合橋血管/CCABG 組心臟停搏后（T4），OPCAB組吻合橋血管遠(yuǎn)端/CCABG 組停止降溫10 min（T5），OPCAB 組橈動(dòng)脈遠(yuǎn)端、大隱靜脈橋近端與冠狀動(dòng)脈的端側(cè)吻合后/CCABG 組復(fù)溫（T6），OPCAB 組鉗夾部分升主動(dòng)脈作血管近端吻合后/CCABG 組復(fù)溫10 min（T7），OPCAB 組停機(jī)/CCABG 組測(cè)量橋流量時(shí)（T8），手術(shù)結(jié)束時(shí)（T9）rScO2，NIRS 腦氧飽和度監(jiān)測(cè)儀購(gòu)自丹麥福斯公司，型號(hào)DS2500。

1.4 手術(shù)指標(biāo)及短期預(yù)后

記錄患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)中最低鼻咽溫、術(shù)中最低紅細(xì)胞比容（HCT）、術(shù)中最高血糖（Glu）、術(shù)中最高血乳酸（Lac），以及術(shù)后死亡和POCD 發(fā)生率。

1.5 MMSE 評(píng)分

術(shù)后5 ～7 d 評(píng)估MMSE 量表評(píng)分，若量表評(píng)分低于術(shù)前基礎(chǔ)值2 分或者＜26 分，則視為POCD。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0 軟件軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗(yàn)或重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析；計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比（%）表示，比較用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析用Pearson 法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床資料比較

兩組年齡、性別構(gòu)成、體重指數(shù)（BMI）、合并疾病、吸煙史、飲酒史、文化程度、ASA 分級(jí)、NYHA 心功能分級(jí)、簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查量表（mini-mental state examination, MMSE）評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 兩組患者手術(shù)指標(biāo)比較

兩組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)中最低鼻咽溫、術(shù)中最低HCT、術(shù)中最高Glu、術(shù)中最高Lac 比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），CCABG 組手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)于OPCAB 組，術(shù)中最低鼻咽溫和HCT 低于OPCAB組，術(shù)中最高Glu 和Lac 高于OPCAB 組。兩組患者術(shù)中最低rScO2比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

2.3 兩組患者術(shù)中rScO2 變化趨勢(shì)

OPCAB 組 與CCABG 組 在T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9時(shí)間點(diǎn)測(cè)量rScO2水平比較，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果： ①不同時(shí)間點(diǎn)的rScO2水平比較有差別（F=12.068，P=0.000）；②兩組rScO2水平有差別（F=20.197，P=0.000），OPCAB組與CCABG 組相比在較晚時(shí)間達(dá)到最低rScO2，隨后上升；而CCABG 組在T3時(shí)間點(diǎn)達(dá)到最低rScO2后隨即上升，在T7時(shí)間點(diǎn)時(shí)又再次下降，隨后上升。③兩組rScO2變化趨勢(shì)有差別（F=37.465，P=0.000）。見表3。

表2 兩組患者手術(shù)指標(biāo)比較 （±s）

表2 兩組患者手術(shù)指標(biāo)比較 （±s）

組別 n 手術(shù)時(shí)間/min 術(shù)中最低鼻咽溫/℃術(shù)中最低HCT/% 術(shù)中最高Glu/（mmol/L）術(shù)中最高Lac/（mmol/L） 術(shù)中最低rScO2/%OPCAB 組 56 181.47±46.85 34.71±0.50 33.34±2.76 138.95±36.63 1.12±0.32 60.53±3.34 CCABG 組 49 217.83±57.62 31.23±0.78 24.50±3.45 162.28±47.31 1.54±0.48 61.74±2.97 t 值 3.564 27.549 14.571 2.843 5.334 1.949 P 值 0.001 0.000 0.000 0.005 0.000 0.054

2.4 兩組患者rScO2 與鼻咽溫、HCT、Glu 及Lac 的關(guān)系

經(jīng)Pearson 相關(guān)性分析，CCABG 組rScO2與鼻咽溫、Lac 呈正相關(guān)（P＜0.05），而OPCAB 組rScO2只與Lac 呈正相關(guān)（P＜0.05）。見表4。

表3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)rScO2 水平比較 （%，±s）

表3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)rScO2 水平比較 （%，±s）

注： ?為術(shù)中最低值。

組別 n T0 T1 T2 T3 T4 OPCAB 組 56 66.92±2.48 67.28±3.11 65.79±2.12 61.85±1.93 60.53±3.34?CCABG 組 49 65.87±2.97 66.46±2.48 66.33±2.34 61.74±2.97? 65.56±3.00 t 值 1.974 1.479 1.241 0.228 8.071 P 值 0.051 0.142 0.218 0.820 0.000組別 n T5 T6 T7 T8 T9 OPCAB 組 56 60.77±3.02 61.03±3.12 65.15±2.46 68.38±4.24 68.16±3.62 CCABG 組 49 68.91±3.15 69.93±3.54 61.95±2.92 67.41±4.10 65.78±2.97 t 值 13.498 10.621 6.094 1.188 3.467 P 值 0.000 0.000 0.000 0.238 0.001

2.5 兩組POCD 發(fā)生率及與術(shù)中最低rScO2 的關(guān)系

兩組術(shù)中和術(shù)后7 d 內(nèi)無患者死亡。術(shù)后5 ～7 d，OPCAB 組POCD 發(fā)生率為39.29%（22/56），CCABG組為32.65%（16/49），經(jīng)χ2檢驗(yàn)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.498，P=0.481）。

OPCAB 組中POCD 患者與非POCD 患者術(shù)中最低rScO2分別為（59.86±2.87）%和（61.28±3.16）%，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.706，P=0.095），說明OPCAB 組患者最低rScO2值與POCD 無關(guān)。CCABG 組中POCD 患者與非POCD 患者術(shù)中最低rScO2分別為（60.54±1.63）%和（63.95±1.94）%，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.061，P=0.000），CCABG 組中POCD 患者最低rScO2低于非POCD 患者。

3 討論

POCD 是心臟手術(shù)后最常發(fā)生的暫時(shí)性或永久性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥之一，屬于醫(yī)療處理引起的輕度神經(jīng)認(rèn)知障礙，與譫妄、癡呆、遺忘等臨床類型存在一定的差異，目前國(guó)內(nèi)外指南中尚缺乏統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)和診斷時(shí)間。從POCD 的發(fā)病機(jī)制、起病原因等方面進(jìn)行研究對(duì)于改善患者預(yù)后，降低POCD 發(fā)生率有重要幫助。眾多研究證實(shí)，術(shù)前合并腦神經(jīng)病變、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、頸動(dòng)脈粥樣硬化、術(shù)中麻醉和循環(huán)因素等是影響POCD 發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[7]。體外循環(huán)是目前大多數(shù)心臟直視手術(shù)中不可或缺的技術(shù)手段之一，但是體外循環(huán)中血液與外源性生物材料直接接觸，以及心臟手術(shù)中產(chǎn)生的缺血再灌注損傷等都是引發(fā)全身炎癥反應(yīng)的重要原因[8]。除此以外，血液稀釋、腦內(nèi)毛細(xì)血管固體微栓和液體微栓因子的形成，導(dǎo)致腦組織局部缺血缺氧，易引發(fā)POCD。譚金等[9]學(xué)者證實(shí)，CCABG 患者術(shù)后3 個(gè)月POCD 發(fā)生率高于OPCAB 患者，但是在術(shù)后早期（≤7 d），兩組患者POCD 發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。MOLLER 等[10]學(xué)者曾經(jīng)對(duì)1 128 例患者進(jìn)行前瞻性研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)后7 d 內(nèi)POCD 發(fā)生率約為26%，而術(shù)后3 個(gè)月POCD 發(fā)生率降為10%。而且HOLMGAARD 等[11]學(xué)者認(rèn)為，術(shù)后早期發(fā)生POCD 的患者5年內(nèi)發(fā)生認(rèn)知功能下降的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。因此本研究著重探討105 例心臟手術(shù)患者術(shù)后7 d 內(nèi)POCD 的發(fā)生情況。

rScO2是反映手術(shù)過程中腦氧合狀態(tài)和腦血流變化的重要指標(biāo)，越來越多的醫(yī)生開始重視術(shù)中rScO2的變化趨勢(shì)。雖然有研究證明，在心臟手術(shù)中，糾正術(shù)中rScO2降低可能會(huì)改善患者預(yù)后[12]，但是關(guān)于rScO2與POCD 的關(guān)系尚缺乏可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持。本院引進(jìn)近紅外線光譜分析腦氧飽和度監(jiān)測(cè)儀，用于術(shù)中監(jiān)測(cè)rScO2的變化，希望從rScO2變化的角度分析OPCAB 和CCABG 造成術(shù)后POCD 發(fā)生率差異的原因，從而為防治提供一定的參考。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，手術(shù)過程中OPCAB 組和CCABG 組最低rScO2值比較無差異，但是術(shù)中T4、T5、T6時(shí)間點(diǎn)CCABG 患者rScO2高于OPCAB 患者，T7、T9時(shí)間點(diǎn)CCABG 患者rScO2低于OPCAB 患者，而其他時(shí)間點(diǎn)OPCAB 與CCABG 患者rScO2水平基本一致?？赡苁且?yàn)門4、T5、T6時(shí)間點(diǎn)是OPCAB 組安放固定器后，行心臟橋血管吻合時(shí)，此時(shí)由于固定器的安放和心臟搬移影響心輸出量，使靜脈壓升高，從而導(dǎo)致rScO2降低。而CCABG 組在流轉(zhuǎn)開始時(shí)會(huì)出現(xiàn)血壓急劇下降，從而使rScO2降低；但是隨著灌注量增加，rScO2又逐漸上升。但是隨著血液復(fù)溫，機(jī)體代謝有所升高，導(dǎo)致rScO2變化會(huì)再次出現(xiàn)一個(gè)低谷。在停機(jī)時(shí)，HCT 升高導(dǎo)致動(dòng)脈壓升高，心輸出量增加，rScO2也隨之升高。CCABG 組患者rScO2與鼻咽溫、Lac 呈正相關(guān)，OPCAB 組患者rScO2只與Lac 呈正相關(guān)。兩組rScO2變化趨勢(shì)不同，主要是由于CPCAB 組屬于非體外循環(huán)手術(shù)，不涉及變溫過程，而CCABG 組需要通過血液稀釋達(dá)到降溫目的，因此會(huì)影響機(jī)體代謝率。而且OPCAB 和CCABG 搭橋血管順序不同，對(duì)血壓的影響也會(huì)有差異。

通過分析OPCAB 和CCABG 術(shù)中rScO2變化規(guī)律，未發(fā)現(xiàn)OPCAB 與CCABG 患者存在差異，而且兩組術(shù)后早期POCD 發(fā)生率也無差異。POCD 的發(fā)病機(jī)制是由多因素協(xié)同作用的結(jié)果，rScO2只是其中一項(xiàng)指標(biāo)，雖然靈敏性較高，在臨床應(yīng)用中存在較大潛能，但是容易受到年齡、體溫、吸入氧濃度、顱骨厚度及手術(shù)操作的影響[13]，而且目前尚缺乏統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[14]，最重要的是rScO2并不能完全反映腦組織中氧氣的利用度[15]。因此本研究只是從術(shù)中rScO2水平變化角度證實(shí)OPCAB 與CCABG 術(shù)后早期POCD 發(fā)生率無顯著差異，至于2 種不同心臟手術(shù)方式是否存在發(fā)生早期POCD 風(fēng)險(xiǎn)的差異，仍需要大樣本研究及從其他發(fā)病機(jī)制角度作進(jìn)一步分析。