親體肝移植患兒圍術(shù)期血清中腦損傷標(biāo)志物水平的變化及臨床意義

于洪麗, 喻文立, 翁亦齊, 劉偉華, 孫 英, 劉云霞

（天津市第一中心醫(yī)院麻醉科,天津 300192）

兒童肝移植最常見的原因為膽道閉鎖，大部分患兒最終發(fā)展為終末期肝病，病死率高，藥物治療無效，肝移植術(shù)是治療患兒終末期肝臟疾病的唯一有效手段［1］。伴隨肝移植技術(shù)改進、圍術(shù)期管理水平提高以及免疫抑制劑的臨床應(yīng)用等，肝移植術(shù)后5 年生存率已提高至70%～90%［2-3］。盡管目前肝移植技術(shù)已有很大進步，但術(shù)后仍會發(fā)生心、腦、腎和肺等重要臟器損傷，其中神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率可高達46%，伴有神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的患兒生存率明顯降低。目前臨床上使用的麻醉藥物均有可能導(dǎo)致發(fā)育中的大腦神經(jīng)元死亡和長期神經(jīng)功能損傷［4-6］。研究［7-8］顯示：血清中星形膠質(zhì)源性蛋白S-100β 蛋白具有良好的表達神經(jīng)星形膠質(zhì)細胞功能，神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）具有良好的表達神經(jīng)細胞功能，術(shù)后高水平NSE 和S-100β 蛋白與手術(shù)患兒腦損傷有關(guān)。目前膽道閉鎖行親體肝移植患兒圍術(shù)期NSE和S-100β 蛋白水平的變化尚不清楚。本研究旨在探討膽道閉鎖行親體肝移植患兒圍術(shù)期血清中NSE 和S-100β 蛋白水平的變化，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象本研究納入2017 年1 月—2018 年1 月在天津市第一中心醫(yī)院擇期行親體肝移植手術(shù)的膽道閉鎖患兒40 例（膽道閉鎖的診斷標(biāo)準(zhǔn)：新生兒黃疸原因不明時B 型超聲檢查是有效的檢查手段，術(shù)中膽道造影是診斷膽道閉鎖的金標(biāo)準(zhǔn)），其中男性21 例，女性19 例，4～12 個月齡，體質(zhì)量3.0～10.0 kg，美 國 麻 醉 醫(yī) 師 協(xié) 會（American Society of Anesthesiologists，ASA） 分 級Ⅲ或Ⅳ級。供者平均年齡為33 歲（22～55 歲），供、受者血型相合。入選標(biāo)準(zhǔn)：ASA 分級Ⅲ或Ⅳ級（由同一麻醉醫(yī)生進行術(shù)前分級評估），肝功能Child-Pugh 分級為B 或C 級，病例資料完整，按時完成隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：二次肝移植及術(shù)前并發(fā)嚴(yán)重心臟病或多臟器衰竭等并發(fā)癥。本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（倫理號：2016N0039KY），并在美國臨床試驗注冊中心（Clinical Trials）進行臨床試驗注冊（注冊號：NCT030248404），且與患兒監(jiān)護人簽署知情同意書。

1.2 麻醉及術(shù)中管理術(shù)前常規(guī)禁食、禁飲（術(shù)前6 h 禁食配方奶和牛奶，術(shù)前4 h 禁食母乳，術(shù)前2 h 禁飲）。 麻醉前30 min 肌肉注射阿托品0.01 mg·kg－1。入室后常規(guī)監(jiān)測脈搏、血氧飽和度（SPO2）和心電圖，開放外周靜脈通路，應(yīng)用甲基強的松龍1 mg·kg－1、咪達唑侖0.05 mg·kg－1、依托咪酯0.2 mg·kg－1、芬太尼2 μg·kg－1和維庫溴銨0.08 mg·kg－1進行快速麻醉誘導(dǎo)，經(jīng)口氣管插管后雙肺聽診，雙肺呼吸音清，連接呼吸機機械通氣，觀察呼吸末二氧化碳波形正常，吸入氧濃度50%～60% （無肝期為100%），潮氣量8～10 mL·kg－1，呼吸頻率20～26 min－1，吸呼比1.0 （1.5～2.0），維持呼吸末二氧化碳分壓（PETCO2） 30～35 mmHg、氣道壓力18～25 cmH2O （1 cmH2O=0.098 kPa）。麻醉誘導(dǎo)平穩(wěn)后，監(jiān)測腦電圖雙頻譜指數(shù)（bispectral index，BIS），在B 超引導(dǎo)下行橈動脈穿刺置管有創(chuàng)血壓監(jiān)測，右側(cè)頸內(nèi)靜脈置入三腔中心靜脈導(dǎo)管監(jiān)測中心靜脈壓（central venous pressure ，CVP）。麻醉維持：持續(xù)靜脈輸注1%丙泊 酚 9～15 mg·kg－1·h－1、 瑞 芬 太 尼 0.1～0.2 μ g·kg－1·min－1和 順 苯 磺 酸 阿 曲 庫 銨0.12 mg·kg－1·h－1。麻醉維持，間斷追加芬太尼1～3 μg·kg－1，維持麻醉深度。術(shù)中液體輸注進行加溫處理，靜脈輸注乳酸鈉葡萄糖氏液及白蛋白溶液，體溫維持在36.0 ℃～37.5 ℃，根據(jù)術(shù)中血氣分析及凝血功能監(jiān)測結(jié)果輸注適量濃縮紅細胞及新鮮冰凍血漿。通過調(diào)節(jié)輸血輸液速度及持續(xù)靜脈泵注小劑量多巴胺，維持平均動脈壓（mean artery pressure，MAP）40～65 mmHg，CVP 6～8 mmHg，心 率 （heart rate，HR） 110～170 min－1，SpO295%～100%，體 溫35.5 ℃～37.5 ℃，BIS 40～60，PETCO235～45 mmHg，血 紅 蛋 白（hemoglobin，Hb）＞80 g·L－1，尿量＞1 mL·kg－1·h－1。根據(jù)動脈血氣分析結(jié)果及時調(diào)整呼吸參數(shù)，術(shù)中采用加溫毯和輸液加溫設(shè)備維持體溫恒定在一定范圍內(nèi)。

1.3 資料收集分別于麻醉后切皮即刻（T1）、無肝期30 min（T2）、新肝期1 h（T3）和新肝期24 h（T4）時采集患兒右頸內(nèi)靜脈血樣，即時行血氣分析，余靜脈血室溫下3 000 r·min－1離心10 min，取上清液，置于－80 ℃冰箱凍存待測。于各時間點記錄患兒HR、MAP 、CVP 和外周血pH 值，采用酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）試劑盒（上海拜沃生物科技有限公司）檢測血清中NSE 和S-100β 蛋白水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。各個時間點患兒HR、MAP、CVP、外周血pH 值及血清中NSE 和S-100β 蛋白水平符合正態(tài)分布，以表示，多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD 檢驗?；純盒詣e比、ASA 分級比和供肝受體質(zhì)量比（GRWR）等計數(shù)資料以百分率表示。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患兒一般情況及術(shù)中情況肝移植手術(shù)患兒手術(shù)方式均采取親屬活體背馱式肝移植，切取供肝左外葉用于肝移植。本組膽道閉鎖患兒40 例，4～12 月齡，身高56～73 cm，體質(zhì)量3.0～10.0 kg，移植物與受體質(zhì)量比（graft and recipient weight ratio，GRWR） 0.83%～5.16%，手 術(shù) 時 間 為240～560 min，無肝期時間為25～100 min，冷缺血時間為155～165 min，紅細胞輸注量為0～4 U，血漿輸注量為200～400 mL。

2.2 肝移植術(shù)中不同時間點患兒HR、MAP、CVP和外周血pH值術(shù)中無肝期和新肝再灌注期血流動力學(xué)發(fā)生明顯變化。下腔靜脈阻斷后，MAP、CVP、肺動脈壓和心排出量明顯下降，新肝再灌注期上述指標(biāo)逐漸恢復(fù)。與T1時比較，T2時患兒HR 增加（P＜0.05），MAP、CVP 和外周血pH 值降低（P＜0.05）；與T2時比較，T3和T4時患兒HR 降 低（P＜0.05），MAP、 CVP 和 外 周 血pH 值升高（P＜0.05）；與T3時比較，T4時患兒HR 降低（P＜0.05），MAP、CVP 和外周血pH 值升高（P＜0.05）；術(shù)畢各項指標(biāo)均降至術(shù)前水平。圍術(shù)期患兒血流動力學(xué)指標(biāo)和外周血pH 值見表1。

表1 圍術(shù)期各時間點患兒血流動力學(xué)指標(biāo)和外周血pH 值Tab.1 Hemodynamic indexes and pH values of blood during perioperative period of infants at different time points

2.3 肝移植術(shù)中不同時間點患兒血清中NSE 和S-100β 蛋白水平與T1時比較，T2～T4時患兒血清中NSE 和S-100β 蛋白水平均明顯升高（P＜0.01）；與T2時 比 較，T3時 患 兒 血 清 中NSE 和S-100β 蛋白水平均明顯升高（P＜0.05），T4時 患兒血清中NSE 和S-100β 蛋白水平均明顯降低（P＜0.05）；與T3時比較，T4時患兒血清中NSE和S-100β 蛋白水平明顯降低（P＜0.05）。見表2。

3 討 論

本研究從圍術(shù)期血流動力學(xué)波動、血清學(xué)腦損傷標(biāo)記物NSE 和S-100β 蛋白水平等方面評價肝移植患兒圍術(shù)期大腦的變化。本研究結(jié)果顯示：在無肝期及缺血再灌注期患兒血流動力學(xué)波動較大，腦損傷標(biāo)記物NSE 和S-100β 蛋白水平升高，缺血再灌注期達到高峰，表明缺血再灌注可能會對患兒大腦造成一定程度影響。同時膽道閉鎖患兒發(fā)病年齡小，病情進展迅速，接受移植時的年齡普遍小于1 歲［9］。此階段大腦發(fā)育正處于敏感高峰期，嬰幼兒的腦組織發(fā)育經(jīng)歷神經(jīng)細胞增殖分化、遷移、突觸生長和神經(jīng)元凋亡等一系列復(fù)雜過程，發(fā)育期的腦組織極易受到外界因素的干擾，引起腦組織發(fā)育異常［10-11］。短時間內(nèi)神經(jīng)軸突和樹突快速生長并形成復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，50%～70%神經(jīng)細胞參與了這一過程，膽道閉鎖患兒術(shù)后3 個月神經(jīng)系統(tǒng)患病率為13.8%，術(shù)后3 個月～3 年神經(jīng)系統(tǒng)的患病率為16.9%［12］；術(shù)后長期隨訪，30.7%的患兒術(shù)后出現(xiàn)包括癲癇、腦病和頭痛在內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥［13］。

表2 圍術(shù)期各時間點患兒血清中NSE 和S-100β 蛋白水平Tab. 2 Levels of NSE and S-100 β in serum during perioperative period of infants at different time points

肝移植圍術(shù)期腦損傷與多種因素有關(guān)，目前主要觀點為術(shù)中肝臟缺血再灌注導(dǎo)致腦損傷，新肝開放時血流動力學(xué)的劇烈波動，炎癥因子釋放，產(chǎn)生大量氧自由基，導(dǎo)致腦細胞水腫以及遲發(fā)性神經(jīng)元壞死等嚴(yán)重損害［14-15］。此外，行肝移植手術(shù)患兒伴有肝功能異常、膽紅素升高、肝性腦病、低蛋白血癥、食管胃底靜脈曲張、消化道出血和腸道淤血等，使腸道菌群蛋白質(zhì)分解代謝產(chǎn)氨增加，由腸道進入血液中的氨濃度升高。生長發(fā)育期患兒血腦屏障功能薄弱，膽紅素可能降低細胞表面張力及腦毛細血管內(nèi)皮細胞壁的毒性作用，使血腦屏障通透性增加［16］。同時肝移植患兒術(shù)前較高的血氨及膽紅素易通過血腦屏障進入腦內(nèi)，破壞神經(jīng)系統(tǒng)平衡，使腦內(nèi)線粒體氧化磷酸化脫偶聯(lián)影響腦細胞代謝，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂甚至是肝性腦病及黃疸等嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。本課題組前期研究［17-18］顯示：通過貝利嬰幼兒發(fā)展量表評估肝移植手術(shù)患兒術(shù)后2 周認知功能，其智力發(fā)展指數(shù)和運動發(fā)展指數(shù)較術(shù)前有所下降。

測定患兒腦損傷標(biāo)記物NSE 和S-100β 蛋白水平可以反映行肝移植手術(shù)患兒圍術(shù)期的腦損傷情況［19-22］。本研究結(jié)果顯示：患兒血清中NSE 和S-100β 蛋白水平從無肝期開始升高，并于新肝期1 h 達高峰，術(shù)后24 h 逐漸恢復(fù)但仍高于基礎(chǔ)水平，證實肝移植圍術(shù)期患兒短時間內(nèi)并發(fā)腦損傷。NSE 主要存在于神經(jīng)元和神經(jīng)分泌細胞中，是特異地存在于神經(jīng)細胞及神經(jīng)內(nèi)分泌細胞胞漿的一種糖酵解酶，腦損傷事件導(dǎo)致神經(jīng)細胞膜破壞時，伴隨著血腦屏障的損害，腦細胞中的NSE 可經(jīng)血腦屏障進入血流，使其血清水平升高，成為腦損傷監(jiān)測的途徑之一［23］。S-100β 蛋白具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)特異性，廣泛表達于組織細胞中，以星形膠質(zhì)細胞和施萬細胞中水平最高，通過受損的血腦屏障和腦脊液循環(huán)進入血液［24］。在兒科，測定體液中S-100β 蛋白水平已用來監(jiān)測圍產(chǎn)期窒息的嬰兒，指導(dǎo)臨床治療。缺血再灌注綜合征是影響神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥形成的重要原因，供肝血管吻合完畢，接受血流再灌注后MAP 明顯降低，持續(xù)性低血壓，組織低灌注及缺氧代謝產(chǎn)生大量酸性代謝產(chǎn)物，NSE 和S-100β 蛋白高水平表達，并在肝移植再灌注后1 h 達到峰值，新肝期早期心排量不但未迅速恢復(fù)，反而進一步下降，且早期大量的酸性代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素、血管活性物質(zhì)及炎性因子均可造成神經(jīng)系統(tǒng)的傷害，隨著肝臟移植成功，在受者體內(nèi)發(fā)揮作用，患兒由肝衰竭引起的肝性腦病和電解質(zhì)紊亂等逐漸恢復(fù)。本研究結(jié)果表明：親體肝移植手術(shù)圍術(shù)期患兒存在腦損傷，以新肝灌注期最為明顯，術(shù)后有逐漸減輕的趨勢。本研究尚有不足之處，由于本研究樣本量較少，圍術(shù)期多種因素與患兒腦損傷有關(guān)聯(lián)，仍需進一步的臨床研究加以證實。

綜上所述，親體肝移植患兒圍術(shù)期存在腦損傷，從無肝期開始，新肝期達到頂峰，術(shù)后逐漸恢復(fù)。圍術(shù)期腦損傷標(biāo)記物的檢測可判斷腦損傷及其嚴(yán)重程度，進而指導(dǎo)臨床采取腦保護措施，為圍術(shù)期腦保護的實施及時機選擇提供參考，且對親體肝移植患兒術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的預(yù)防具有重要意義。