單側與雙側順行性腦灌注在主動脈弓替換術中的效果對比

張向立 朱勇鋒 李少珂 浮志坤 趙巧燕 張曙光

鄭州市第七人民醫院心血管外科，河南 鄭州 450000

主動脈替換術中腦保護策略采用順行性腦灌注是個爭議的課題，而深低溫停循環是腦保護最基本的手術原則[1-2]。為了延長深低溫停循環的安全時間，避免證據確鑿的弊端，順行性腦灌注理念逐漸被外科醫生重視[3-5]。順行性腦灌注分為單側順行性腦灌注和雙側順行性腦灌注，雙側順行性腦灌注的方式存在爭議，許多中心仍采用通過右側腋動脈插管的單側順行性腦灌注，無需左頸總動脈額外插管建立雙側腦灌注，單側腦灌注的優點是操作簡單，避免主動脈操作，通過一側大腦血管對兩側大腦組織進行供血[6-9]。這些不同的腦保護策略受術前條件、病理解剖結構、并發癥和手術方式的影響。因此，外科醫生并未就獲得最佳腦保護的方法達成共識。本研究目的是觀察使用ACP(antegrade cerebral perfusion)的主動脈弓替換術后的病死率和神經系統并發癥，對比u-ACP和b-ACP患者的臨床效果。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2014-10—2018-02鄭州市第七人民醫院行手術治療的80例Stanford A型主動脈夾層患者，排除術前有嚴重的神經系統功能異常、嚴重血流動力學紊亂、術前死亡者。男48例，女32例，年齡30～66歲，術前均行256排螺旋 CTA確診，查心臟超聲了解主動脈瓣膜反流情況，有無胸腔積液、心包積液，結合CTA和心電圖評估冠脈情況，在深低溫停循環下行單側或雙側順行性腦灌注主動脈弓替換術。根據患者應用單側或雙側順行性腦灌注分為深低溫停循環單側順行性腦灌注(單側組，n=43)和深低溫停循環雙側順行性腦灌注(雙側組，n=37)。2組術前基本情況比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

1.2手術方法及術后神經功能異常分型采用深低溫(25～28 ℃)停循環順行性腦灌注技術，所有患者行全主動脈弓替換及夾層遠端象鼻支架植入技術，根據主動脈根部累及情況、有無合并冠心病與二尖瓣病變、夾層累及冠脈情況、主動脈瓣反流及狹窄情況，行同期升主動脈置換、Bentall、David、Wheat、主動脈竇部成形、冠脈旁路移植術等。2組均由同一組手術醫生完成，2016-06以后收治的患者采用雙側腦灌注技術。

雙側腦灌注組先行右側腋動脈插管，右房插腔房管，右上肺靜脈置左心引流，建立體外循環，先處理升主動脈近心端及心內畸形(圖1～2)，全身深低溫停循環前離斷左頸總動脈，近端縫閉，遠端插動脈灌注管，之后全身深低溫停循環(肛溫降至25 ℃)，低流量雙側腦灌注5～10 mL/( min·kg)，行孫氏手術(圖3～4)。單側腦灌注組行右腋動脈插管，右房插腔房管，右上肺靜脈置左心引流，建立體外循環，先處理近心端，停循環前不插左頸總動脈灌注管，余手術過程同前。術中資料見表2。

中樞神經損傷是主動脈弓部手術后最危險的并發癥，直接影響術后其他嚴重并發癥和死亡的發生。主動脈弓置換術后神經功能異常分為永久性和暫時性異常兩種。永久性神經功能障礙(permanent neurologic dysfunction，PND)使用常規的成像技術(CT、MRI)確定，如腦卒中。暫時性神經功能障礙(temporary neurologic dysfunction，TND)是彌漫、輕微的腦損傷，分為5級[10](表3)。

表1 2組基本資料比較

圖1 右側腋動脈插管主動脈根部術 圖2 雙側腦灌注下停循環行主動脈弓部替換

Figure1RightaxillaryarteryintubationwasusedforaorticrootsurgeryunderextracorporrealcirculationFigure2Replacementofthearchoftheaortawithbilateralcerebralperfusionperformed

圖3 主動脈根部術后 圖4 全主動脈弓替換術后

手術方法及術中所見單側組(n=43)雙側組(n=37)AAR+TAR87Bentall+TAR2019David+TAR54Wheat+TAR107同期二尖瓣成形或置換術23同期冠脈旁路移植術108同期主動脈竇部成形術65

注：AAR：升主動脈置換；TAR：全主動脈弓替換；Bentall：主動脈根部替換；David：保留主動脈瓣的主動脈根部替換；Wheat：主動脈瓣替換+升主動脈替換

表3 暫時性腦功能障礙臨床判斷標準

2 結果

2組手術時間、主動脈阻斷時間、停循環時間、體外循環時間及死亡情況比較差異均無統計學意義(P>0.05)，術后雙側組呼吸機輔助時間、ICU住院時間顯著縮短(P<0.05)，術后清醒時間、暫時性腦功能障礙發生率明顯減少(P<0.05)。術后發生胸腔積液12例，肺部感染8例，二次開胸止血2例，急性腎衰竭行床邊透析3例，無氣管切開及再次氣管插管者肢體活動障礙3例。所有患者出院前復查CTA示，主動脈、頸部分支及冠狀動脈血流通暢，人工血管無扭曲，吻合口處造影劑無外滲，無內漏發生。見表4。

表4 2組手術結果比較

3 討論

主動脈弓病變是最危險和復雜的主動脈疾病，病情重、預后差、病死率高、手術吻合口多、技術要求高。腦神經損傷是主動脈弓部手術中最突出的并發癥和致死因素，顯著增加住院時間和院內病死率[11-15]。永久性神經功能障礙表現為局灶性卒中癥狀，是腦栓塞的后遺癥。暫時的神經功能障礙是可逆的、彌漫的，是術中微栓造成的腦損傷，暫時性神經功能異常術后可出現混亂、躁動、譫妄、長期遲鈍或有帕金森跡象[16-18]。良好的腦保護技術和體外循環中的管理方法是保證手術成功、減少術后并發癥的關鍵。

深低溫停循環(DHCA)、逆行性腦灌注(RCP)和順行性腦灌注(ACP)為3種不同的腦保護方式。越來越多的研究表明，ASCP與DHCA較RCP能夠提供更好的腦保護。單獨運用DHCA減少腦細胞代謝、降低氧耗量、腦保護時限為25 min左右，超過25 min暫時性神經系統功能障礙發生率增加，超過40 min腦卒中發生率增加[19-22]。RCP雖然有操作簡單、方便、避免阻斷鉗對血管的損傷等優點，但不符合人體生理特點，不能有效控制灌注量，易引起腦水腫及腦灌注不足，同時存在體外循環連接管道復雜、易引發逆行剝脫導致夾層等缺點，逐漸被ACP替代。目前DHCA基礎上結合ACP是使用最廣泛的有效的腦灌注方式。DHCA聯合ACP技術被證明是開放性主動脈弓部手術最重要的腦保護方式，獲得全球學者的認可。在復雜主動脈弓手術中預防腦損傷的最佳腦保護策略是一個熱門的研究領域。已有研究表明，沒有任何腦灌注的DHCA與ACP相比具有更高的病死率和永久性神經功能障礙[23-24]。與非ACP策略(RCP和DHCA)相比，ACP(UACP或BACP)對永久性神經損傷具有保護作用。然而，采取單側腦灌注或雙側腦灌注技術仍存在很多爭議。

此前我們在主動脈弓部手術中采用右側腋動脈插管進行體外循環以及單側順行性腦灌注，優點是腋動脈較少發生動脈粥樣硬化，主動脈夾層很少能夠累及腋動脈，易于分離插管建立體外循環[25-26]。后來我們使用雙側順行性腦灌注技術，通過“Y”行接頭對左側頸總動脈進行插管腦灌注，因擔心單側腦灌注不能提供足夠長的安全時間，術后出現腦保護不足導致的并發癥。行單側腦灌注時，若腦內Willis環發育異常(占正常的48%)，可導致灌注不足，灌注量分布不均而導致部分腦組織缺氧和營養物質缺乏[27]。理論上雙側順行性腦灌注可以為開放性主動脈弓手術提供足夠的腦保護，并確保預后良好。龍村、董國華等團隊推薦在基底動脈環完整、存在有效側支循環條件下，單側ASCP及雙側ASCP均能取得良好的腦保護效果，推薦使用較為簡便的單側ASCP；而當基底動脈環不完整，且無有效側支循環的情況下，則推薦使用雙側ASCP[28]。KURISU等[29]通過對24例接受主動脈弓部手術的患者采用雙側腦灌注的研究發現，所有患者取得良好效果，未發生卒中及腦損傷并發癥，其認為是主動脈弓部手術有效的灌注方法。本研究顯示，雙側順行性腦灌注在術后腦損傷方面優于單側順行性腦灌注。2組主動脈阻斷時間、停循環時間、體外循環時間均無明顯差異，雙側腦灌注不增加手術時間。術后雙側腦灌注組呼吸機輔助時間、ICU住院時間顯著縮短，術后出現PND 1級、2級、3級概率顯著減少(P<0.05)。眾所周知，PND與較長的通氣時間和長時間的重癥監護病房和住院時間有關。據報道，主動脈手術患者的PND發生率為5%，但接受主動脈弓手術的患者的發生率高出約2倍[30-31]。有關主動脈弓手術期間BACP與UACP的必要性存在爭論。中國學者[32-37]認為，雙側腦灌注可以減少術后神經系統并發癥，增加手術安全性。MALVINDI等[38]的研究得出類似結果，只是BACP允許較長的停循環時間。URBANSKI等[39]對比了右側和左側u-ACP，并顯示出良好的臨床結果，患者發生卒中的概率為1%。LI等[40]通過分析77例主動脈夾層接受單側或雙側順行性腦灌注患者的資料，當DHCA持續時間為25 min或更短時，單側和雙側ACP無顯著差異。然而，當DHCA超過25 min，雙側ACP較單側ACP更有效。由于Willis循環的高度變化以及安全性，簡單性和效率的提高，雙側ACP方法優于單側技術。PAPANTCHEV等[41]通過對250例主動脈弓部手術患者的腦血管成像分析患者Willis環的變異發現，有9種可能導致u-ACP灌注不足的明顯構型的Willis環。其根據位置以及處于低灌注風險的主要血管的數量，細分為7種類型。ⅠA型：左后側低/后發育不良交通動脈(PComA)，占35.6%；ⅠB型：前交通動脈(AComA)低/后發育不良，約占2%；ⅡA型：左側PComA和AComA的低/不典型增生，在4.8%的病例中發現；ⅡB型：預先溝通的低/不典型增生(P1)段左大腦后動脈或右VA，在9.2%的病例中發現；ⅢA型：預先溝通的低/不典型增生(A1)，6%的病例發現右側大腦前動脈節段；ⅢB型：右側VA和AComA的低/不典型增生，見于0.2%的病例；Ⅳ型：右側A1和右側VA的低/不典型增生，或右側A1和左側P1均發生，見于0.8%的病例。據此其認為，Willis環變異存在于相當多的患者中。我們的數據依賴術前檢查和u-ACP腦灌注期間細致的術中監測。最后，本研究數據支持雙側ACP優于單側ACP，因大部分變異不會對手術期間血流動力學變化產生影響，而術后可能導致腦損傷相關的短暫性意識障礙。WIEDEMANN等[42]發現b-ACP組30 d存活率更高，其認為，直到最近才開始使用腦氧監測設備，可能有少數u-ACP患者血氧飽和度下降和左半球缺血灌注不足，需通過轉換為b-ACP來解決問題，降低術后PND發生率，其認為雙側腦灌注具有更高的安全性。COOLY團隊[43]研究認為，u-ACP和b-ACP治療A型主動脈夾層的手術病死率、卒中、暫時性神經功能障礙和腎衰竭發生率均相似。在復雜的主動脈夾層中，生存是最重要的結果；在挑戰性操作過程中，b-ACP可能適用于預期深低溫停循環超過30 min的患者，由于術中諸多不確定性因素影響，其認為雙側順行性腦灌注更具有安全性，降低術后并發癥的發生率。TAKAYAMA等[44]認為，在文獻中發現bACP優越性的直接證據是具有挑戰性的，因迄今為止所有研究都是回顧性，而且bACP通常保留給需要更復雜手術和更長循環阻滯時間的患者。然而，一項對32份出版物的超過6 000例患者的匯總分析顯示，接受bACP主動脈弓手術患者的永久性和暫時性神經功能障礙的發生率顯著下降[45]。崔智等[46]選擇了右側腋動脈及左側頸總動脈選擇性順行灌注的方法，有效避免了右側無名動脈腦灌注時右鎖骨下動脈的盜血現象，明顯縮短了病人術后清醒時間及機械通氣時間。BACHET[47]認為，應避免患者暴露于不確定的風險之中，增加手術安全性，減少并發癥的發生[48-50]。

總之，與單側腦灌注相比，雙側腦灌注技術更加安全，適用于所有病人，而無論Willis環是否完整，可避免術前過多檢查，降低圍術期夾層破裂風險，且不受腦灌注時間的限制，手術及體外循環管理技術也并不復雜[51-52]，值得臨床推廣。