犬溫血持續灌注不停跳供心長時間保存效果觀察

程 亮，金振曉，王紅兵，俞世強

(第四軍醫大學西京醫院，西安710032)

心臟移植是治療終末期心臟疾病的有效手段，能夠極大地提高患者的遠期生存率和生活質量。國際上每年約完成4 500例心臟移植手術，我國每年僅能完成大約150例。一方面是由于供體缺乏，更重要的是傳統的冷停跳供心保存時間有限，受限于轉運時間和路程等交通因素影響，供體無法得到有效的分配和利用［1，2］。2012年11月～2013年8月，我們觀察了犬供心不停跳溫血持續灌注長時間保存的效果。現報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 成年犬7只，體質量12～16 kg;其中5只作為實驗犬(供心1～5)，2只作為對照犬(供心6、7)。實驗儀器:膜式氧合器、離心泵(美敦力公司)，超濾設備(科威公司)，微栓過濾器(美敦力公司);電子稱，生理記錄儀，血氣分析儀。

1.2 方法

1.2.1 灌注保存裝置搭建及運行 管路連接儲血罐、離心泵、膜式氧合器、微栓過濾器、三叉接頭，三叉接頭通過10號管道連接磨去前端的塑料接頭，三叉接頭另一端轉接至6號管道。管路并聯超濾裝置。采血犬肝素化后回收血液至儲血罐，添加平衡鹽使總預充量在450～500 mL，啟動離心泵，排氣充分后鉗夾管路并停泵待用。開啟系統后，通過超濾系統超出預充的液體使總液量保持在500 mL，其間每半小時補入200 mL平衡鹽，并通過超濾超出等量液體。每半小時行血氣分析，并根據結果調整液體量。

1.2.2 供心獲取與保存 麻醉后氣管插管，肝素化(3 mg/kg)后將犬右側臥位;左前肢下切口，橫斷肋骨進胸。切斷上下腔靜脈及肺靜脈，并回收血液;于主動脈弓部無名動脈處，切斷主動脈及肺動脈;沿肺靜脈開口交叉切開左心房后壁。經二尖瓣置入測壓氣球，橡膠撐開器保持二尖瓣開放;升主動脈連接于磨去前端的12號管道塑料接頭，并用扎帶固定;懸掛供心于灌注裝置，緩慢開啟離心泵，排氣后恢復冠脈灌注。供心熱缺血時間＜2 min。供心1:主動脈根部灌注壓力60 mmHg，溫度不穩定;供心2:主動脈根部灌注壓力60 mmHg，溫度34℃;供心3:主動脈根部灌注壓力90 mmHg，溫度34℃;供心4:主動脈根部灌注壓力60 mmHg，溫度37℃;供心5:主動脈根部灌注壓力90 mmHg，溫度37℃;供心6、7:冷停跳灌注保存，每小時灌注HTK液300 mL。裝置運行過程中，每30 min監測血氣，并根據結果補充碳酸氫鈉糾正代謝性酸中毒;每小時補充平衡鹽和葡萄糖液200 mL，并超濾出等量液體維持液量。裝置運行過程中，pH 7.36～7.56，K+4.4～4.9 mmol/L，Na+137～149 mmol/L，Ca2+0.99～1.21 mmol/L，GLU 86～188 mg/dL，BE-4.3～3.7 mmol/L，乳酸0.9～2.6 mmol/L。

1.2.3 指標觀察方法 灌注前及灌注后6 h稱取供心質量，計算供心質量增長率;供心1～5每小時經冠狀靜脈竇口采集血樣，供心6、7每小時經升主動脈灌注HTK保存液同時經冠狀靜脈竇口采樣，化學發光法測定肌鈣蛋白I(TnI);自二尖瓣口放入左心室充液球囊導管，經壓力換能器連接多道生理記錄儀測量等容收縮期(舒張期)左心室內壓力上升(下降)的最大速率(±dP/Dt)，每組數據測5次;記錄心律失常發生情況。

1.2.4 統計學方法 采用SPSS19.0統計軟件。計量資料以±s表示，比較用t檢驗;組間均數比較采用方差分析。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

供心1在2 h時降低至31℃，并出現室顫被迫終止實驗;供心2～5跳動直至8 h實驗結束，其間偶有室性早搏。供心6、7采用冷停跳灌注保存法，僅檢測6 h內的血TnI變化，無法行跳動的收縮舒張評價。

2.1 供心質量增長率 供心保護6 h時供心2～7質量增長率分別為10.00%、17.59%、7.94%、14.08%、22.00%、21.10%，供心2、4 重量增長率較其他供心有降低趨勢，供心3、5較冷停跳的供心6、7有降低趨勢。

2.2 保存過程中供心血TnI變化 供心血TnI隨時間的延長逐漸增高，供心6、7血TnI自2 h后較供心2～5顯著升高(P均＜0.05)，供心2～5之間比較無差異(P均＞0.05)。見表1。

表1 保存過程中供心血TnI變化(ng/mL)

2.3 保存過程中供心左心室收縮、舒張功能變化供心1出現室顫終止實驗，且在1 h時左心室收縮及舒張功能比供心2～5下降(P均＜0.05)，供心2～5左心室收縮及舒張功能隨時間延長而下降，組間比較無差異(P均＞0.05)。見表2、3。

表2 保存過程中供心+dp/dt變化(mmHg/s)

表3 保存過程中供心－dp/dt變化(mmHg/s)

3 討論

目前，國際上供心轉運公認的方法是冷停跳保存，這是由于供體器官在轉運過程中處于缺血狀態，無法保證氧合和能量供應［3，4］。因此，在供心切取時，經升主動脈灌注冷的停跳保存液體，使心臟降溫并高鉀停跳，然后將供心置于4℃恒溫冰箱中;這種類似于“冬眠”的過程中，心臟的能耗僅有正常情況下的4%，以便保存轉運。然而，該法保存受時間影響非常明顯，心臟屬于高能耗器官且能量儲備有限，冷藏停跳的心肌仍需消耗少量的能量維持細胞的生理狀態［5］;隨著時間的延長，心肌細胞儲備的能量物質消耗殆盡無法維持基本功能，出現細胞水腫、Ca2+超載等，最終導致心肌細胞損害［6］。因此臨床上6 h被認為是供心保存的臨界點［7］。

本研究中，供心2、4主動脈根部灌注壓力為60 mmHg，供心3、5為90 mmHg;二者均能夠滿足心臟灌注的需要，且整個裝置運行平穩。但連續監測供心質量發現，90 mmHg的高壓灌注供心質量增加明顯。Aupperle等［8］認為，更低的灌注壓力比較高的灌注壓力更有利于心肌的保護，離體心臟的血管阻力會下降甚至超過50%，過高的灌注壓力容易導致心臟的水腫。其原因可能為去神經心臟冠狀動脈血管阻力降低，過高的血管灌注壓力導致晶體進入到組織間隙過多導致水腫。

本研究供心獲取采用左肋間入路，能很好地暴露手術視野。本組取心過程加上將供心固定在裝置上排氣后恢復灌注所需時間不超過2 min，低于供心摘取要求的熱缺血時間段。TnI認為是目前診斷心肌損害最特異性的生化指標，自冠狀靜脈竇采樣能夠更直觀的反映心肌細胞損害的程度。本研究中，供心2～5穩定工作8 h，未觀察到TnI表達量的差異，但較傳統冷停跳保存的供心6、供心7組顯著降低。

供心質量的評價方法仍是目前心臟移植臨床工作中的缺失，傳統冷停跳保存方法僅能從控制熱缺血時間、選擇更安全的心肌保護液配方來保證供心質量［9］，缺乏對供心質量的直觀評價［10］。溫血灌注不停跳的方法通過±dp/dt能夠更直觀地反映左心室功能［11］，并作為供心質量評價的一個指標，為手術醫生的臨床判斷提供指導。然而，本研究發現±dp/dt隨時間延長呈進行性下降，低于何種程度的±dp/dt應當選擇放棄有待于更進一步的研究［12］。

綜上所述，恒溫持續灌注條件下不停跳的供心長時間心肌保護效果較傳統的冷缺血保存效果更佳，有利于擴大依據時間和路程導致的供心選擇的范圍，潛在的供心捐助更多，使更多的終末期心衰患者能夠得到救治的機會。

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