增強型體外反搏增加心臟驟停犬頸總動脈血流量*

劉 榮， 廖曉星， 李 欣， 胡春林， 魏紅艷， 馮銘哲， 伍貴富， 戴 剛△

(中山大學附屬第一醫院1急診科，2衛生部輔助循環重點實驗室，廣東 廣州510080)

心臟驟停(sudden cardiac arrest，SCA)后心肺復蘇的患者呈增加趨勢，據復蘇預后聯盟(resuscitation outcomes consortium，ROC)的數據，在2009年美國有295 000 SCA患者需要緊急醫療救助［1］。SCA后恢復自主循環(return of sponta-neous circulation，ROSC)患者往往出現嚴重的神經功能后遺癥［1-2］。復蘇后住院的患者只有低至10%～30%患者可恢復到能獨立生活的水平［3］。目前心肺腦復蘇研究現狀并不令人滿意，尚沒有特別有效的腦復蘇治療方法［4］。

SCA-ROSC后，適當增加腦血流量及腦氧供，或可降低由于腦缺血引起的腦損害。輔助循環裝置增強型體外反搏(enhanced external counterpulsation，EECP)可增加心腦的血流量［5］，但其對SCA-ROSC模型的顱內壓(intracranial pressure，ICP)和腦灌注壓(cerebral perfusion pressure，CPP)的影響尚未見報道。本研究在犬SCA-ROSC模型上對這一問題進行了探討。

材料和方法

1 模型建立及分組處理

本實驗經中山大學實驗動物倫理委員會批準。實驗在中山大學衛生部輔助循環重點實驗室進行。選擇犬12只，均為雄性，體重12～15 kg，犬齡18～30月。犬的麻醉、監護、致顫、心肺復蘇操作見文獻報道的方法［6］。通過交流電刺激誘發模型代表室顫(ventricular fibrillation，VF)導致的SCA。

分離右頸總動脈，超聲多普勒血流量儀(TS420，Transonic)探頭測其血流量。分離右前肢動脈并插管，經換能器相連監測血壓變化。經犬顱頂部切開皮膚，鈍性分離左側顱骨附著軟組織，微型鉆機開孔，孔徑約0.5～0.7 cm，骨蠟止血，顱內置入測壓管以備ICP測定(SPR-249，Millar Instrument)。雙前肢、左下肢插入針狀電極描記心電圖。將以上信號并聯輸入BIOPAC 16通道生理信號記錄分析系統(BIOPAC Systems MP150)。右下肢靜脈穿刺置入靜脈留置針，用于給藥。室顫持續無干預6 min后心肺復蘇，至ROSC。心肺復蘇30 min自主循環未恢復者宣布復蘇失敗。共有2只建模未成功。

2 EECP干預

10只犬ROSC后，重癥監護15 min。將ROSC動物模型隨機分為2組，分別為對照組(4只)和EECP干預組(6只)。動物取右側臥位，以0.04 mPa壓力反搏，反搏所用囊套及反搏儀由輔助循環重點實驗室專門設計。EECP干預組實驗犬在復蘇后15 min和90 min行EECP干預各1 h，EECP后繼續監護至復蘇后6 h。對照組則不予EECP干預，其它措施與EECP干預組相同。通過重癥監護獲得觀察指標:動脈壓(blood pressure，BP)，平均動脈壓(mean blood pressure，MBP)，最大收縮壓(maximum systolic pressure，MSP)，最大舒張壓(maximum diastolic pressure，MDP)，右頸總動脈平均血流量(mean quantity，MQ)，平均顱內壓(mean ICP，MICP)，收縮期顱內壓(systolic ICP，SICP)，舒張期顱內壓(diastolic ICP，DICP)，平均腦灌注壓(mean CPP，MCPP)=MBP-MICP，收縮期腦灌注壓峰值(systolic CPP，SCPP)=MSP-SICP，舒張期腦灌注壓峰值(diastolic CPP，DCPP)=MDP-DICP，右頸總動脈平均血流阻力(resistance，R)=MBP/MQ。

觀察時點分別為基礎狀態(baseline)、室顫時(VF)、ROSC 15 min、ROSC 1 h、ROSC 2 h、ROSC 3 h、ROSC 4 h、ROSC 5 h和ROSC 6 h。因室顫時無血流未測血流阻力。

3 統計學處理

用SPSS 13.0統計軟件包處理，數據以均數±標準差(±s)表示，兩組間數據依據正態檢驗結果用t檢驗或秩和檢驗(Mann-Whitney test)分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1 模型建立結果

12只犬均致顫成功，10只犬心肺復蘇至ROSC，2只未復蘇成功。

2 EECP對MBP、MSP和MDP的影響

MBP、MSP和MDP致顫后迅速下降至25 mmHg以下，EECP組MBP和MSP與對照組比較差異無統計學意義(P＞0.05)。EECP過程中MDP明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統計學意義(P＜0.01或P＜0.05)，見圖 1。

Figure 1.Comparison of mean blood pressure(MBP，A)，maximum diastolic pressure(MDP，B)and maximum systolic pressure(MSP，C)between the 2 groups.VF:ventricular fibrillation;ROSC:return of spontaneous circulation;EECP:enhanced external counterpulsation.±s.*P＜0.05，＊＊P＜0.01 vs control.圖1 兩組MBP、MSP和MDP的比較

3 EECP對顱內壓的影響

MICP、SICP與DICP在室顫時和ROSC 15 min時均有增高趨勢，在各觀察時點兩組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見圖 2。

Figure 2. Comparison of mean intracranial pressure(MICP，A)，systolic intracranial pressure(SICP，B)and diastolic intracranial pressure(DICP，C)between the 2 groups.±s.圖2 兩組MICP、SICP和DICP的比較

4 EECP對MCPP、SCPP和DCPP的影響

腦灌注壓致顫后迅速下降至0 mmHg左右，EECP組MCPP和SCPP與對照組比較差異無統計學意義(P＞0.05)。EECP時DCPP明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統計學意義(P＜0.05)，見圖3。

5 EECP對頸總動脈血流阻力的影響

EECP組頸總動脈血流阻力在EECP時降低。EECP時血流阻力明顯低于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統計學意義(P＜0.01或 P＜0.05)，見圖4A。

6 EECP可使反搏期間單側頸總動脈流量明顯升高

MQ致顫后迅速下降至0 mL/min，EECP組MQ在干預后升高。EECP時MQ明顯高于對照組，在ROSC 1 h和ROSC 2 h組間比較差異有統計學意義(P＜0.01或P＜0.05)，見圖4B。

Figure 3.Comparison of mean cerebral perfusion pressure(MCPP，A)，diastolic cerebral perfusion pressure(DCPP，B)and systolic cerebral perfusion pressure(SCPP，C)between the 2 groups.±s.*P＜0.05 vs control.圖3 兩組MCPP、DCPP和SCPP的比較

討 論

盡管經過半世紀心肺腦復蘇的基礎和臨床研究，目前復蘇后顱內病理生理變化并不完全清楚，有效的腦復蘇方法也不多，大量ROSC后患者仍然難以存活出院或出院后有較好的神經功能。心肺復蘇的最終目標器官是腦，對于腦復蘇過程的腦壓和腦灌注壓的研究應是非常重要的。但在心搏驟停后患者中探討觀察和處理顱內壓價值的前瞻性研究尚未見報道［2］。SCA-ROSC后腦血流動力學變化是影響腦復蘇的重要因素，腦灌流不全影響腦功能恢復，理論上SCA后初期高的灌注壓可減少再灌流障礙［7］。曾有實驗研究表明，高血壓性再灌流是有利于腦復蘇的［8］，但常用的升壓藥之一腎上腺素可顯著減少豬SCA模型自主循環恢復后皮質微循環血流量［9］，可能又不利于腦復蘇。

Figure 4.Comparison of resistance(R)of common carotid artery(A)and mean quantity(MQ)of common carotid artery blood flow(B)between the 2 groups.±s.*P＜0.05，＊＊P ＜0.01 vs control.圖4 兩組頸總動脈血流阻力和頸總動脈血流量的比較

在臨床中EECP是一種廣泛用于動脈粥樣硬化等心腦血管疾病的無創性體外輔助循環裝置，它不但能夠增加冠狀動脈的側枝循環，而且可以改善血管內皮功能［10］。其作用是采用氣動加壓系統，在心電圖R波觸發下對人體下半身血管(包括動脈和靜脈)進行序貫擠壓，在心臟舒張期把人體下半身的血液驅返主動脈，在原有收縮期脈搏的基礎上產生一個“舒張期增壓波”(亦稱為反搏波)，可提高反搏部位以上組織器官的血流灌注壓。

本研究中EECP用于ROSC后模型，研究顯示EECP干預增加了舒張期血壓和舒張期腦灌注壓，降低頸總血流阻力，增加頸總動脈血流灌注量，達到增加腦血灌注量的目的，同時并沒有觀察到各期顱內壓的變化。而此前關注復蘇后腦灌注壓和顱內壓的研究較少［2，11］，觀察時間亦短。

通常認為腦灌注壓的正常范圍是腦血管自身調節的基礎，有自主循環的患者平均在60～130 mmHg范圍，通過腦血管自身調節就可維持正常的血液灌流。但SCA后，腦血管自身調節功能受損［12］。曾有研究認為需維持平均動脈壓80～100 mmHg可能較為合適，至少在驟停后的第1個24 h內應該如此［13］。EECP明顯增加舒張期峰壓，即可明顯增加心臟灌注壓，本研究發現在增加顱內灌注量的同時并不伴顱內壓的升高，就不會因腦灌注壓降低而減少腦的血流灌注。EECP是否還有其它機制來增加腦血流灌注，體外反搏可能具有擴張血管和降低血流阻力的作用［14］。此前有研究顯示EECP通過主動脈弓和頸動脈竇壓力感受器的神經調節使阻力血管擴張;通過心鈉素和其它擴張血管物質增加，縮血管物質減少，使阻力血管擴張;通過血管中血液流速增加，血管內皮細胞受到切應力增加，釋放一氧化氮和前列環素使血管平滑肌松弛;通過血壓和血流脈動頻率和脈動幅度增加等綜合調節機制使阻力血管擴張。本研究亦發現EECP可以減少頸總動脈血流阻力，應也可以減少腦血管血流阻力，從而達到增加腦血流灌注量。是否還有其它機制，如對內皮素和一氧化氮的影響［15］，尚待進一步研究才能闡明。

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