中低溫停循環聯合順行性腦灌注在大體重成人主動脈弓部手術中的臨床應用

王曉朦 楊 峰 侯登榜 王 紅 侯曉彤

神經系統并發癥是主動脈弓部手術術后常見并發癥及致死原因[1]。近年來中低溫停循環聯合順行性腦灌注技術已成為主動脈弓部手術腦保護的主流策略[2-4]。中低溫被定義為停循環期間鼻咽溫度達到20.1～28.0℃[5]。針對這一相對寬泛的溫度范圍，研究者們進行了更進一步的分組研究，結果表明在中低溫范圍內盡管較高的溫度管理能夠提供安全有效的腦保護，但是可能增加脊髓及內臟缺血風險，特別是針對高危患者[6]。既往有研究報道超重是心血管手術高危風險因素之一[7-9]。但中低溫停循環聯合順行性腦灌注技術用于大體重主動脈弓部手術的臨床效果未見相關研究報道。針對大體重患者，在中低溫范圍內，是否較高的溫度管理策略能夠提供與較低溫度管理策略相同的腦部、脊髓及內臟保護的相關研究也十分缺乏。因此本研究選取大體重，即BMI ≥24kg/m2的主動脈弓部手術為研究對象，觀察不同程度中低溫停循環聯合順行性腦灌注技術的安全性及有效性，為臨床提供依據。

資料與方法

1.一般資料 回顧性分析2009年1月至2015年12月,于首都醫科大學附屬北京安貞醫院,在中低溫停循環聯合順行性腦灌注技術下行主動脈弓部手術患者的臨床資料，選取大體重患者997例納入本研究。根據術中腦灌注期間的不同鼻咽溫度分為兩組：低溫組 (20.1～24.0℃,n=662) 和高溫組 (24.1～28.0℃,n=335)。

2.體外循環與腦保護策略 所有患者均正中開胸，經右腋動脈與右心房插管建立體外循環 (cardiopulmonary bypass, CPB)，少數體質量過高 (>100kg) 或病變范圍較廣患者加用股動脈插管。外科操作既往研究已有詳細描述，可作為參考[10-11]。術中降溫至目標溫度時，下半身停循環，經右腋動脈開始順行性腦灌注，其流量為5～10 mL·min-1·kg-1，泵壓維持50～70mmHg(1mmHg=0.133kPa)。遠端降主動脈吻合完畢后，恢復下半身循環。然后依次吻合頭臂血管，左頸總動脈吻合完畢，即可視為腦灌注結束。外科操作完畢，CPB復溫達到目標溫度，患者循環平穩，即可停止CPB。常規止血關胸，術后接受統一的ICU管理。

3.研究終點及相關定義 本研究主要終點事件為住院死亡，定義為術后住院期間任何原因引起的死亡。次要終點事件為術后各項并發癥的發生率。在進行神經系統評估時，術中死亡和術后24h內由于循環衰竭導致死亡的患者被排除。永久性神經系統損傷主要包括兩大類，第一類為術前神經系統功能正常，而術后出現并持續至出院仍不能恢復的神經系統功能不全，包括局限性的 (腦卒中) 和彌漫性的 (類帕金森癥狀、昏迷和步態異常) 等[12]。第二類為術前即存在神經系統功能不全，術后又新發感覺功能異常直至出院仍不能恢復，且有相關的影像學證據 (電腦斷層掃描和磁共振成像) 支持[13]。

4.統計學分析 所有數據采用SPSS22.0及Stata 14.0進行統計分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示，非正態分布資料采用中位數(M)及四分位數間距(P25，P75)表示。比較采用秩和檢驗。計數資料以頻數 (n) 及百分比 (%) 表示，采用χ2檢驗。單因素分析差異P<0.10的因素納入多因素Logistic回歸，分析影響患者臨床預后的相關風險因素。以P<0.05為差異有統計學意義。

因兩組患者基線水平存在顯著差異，使用1∶1傾向性匹配分析方法，使兩組患者具有較好的可比性。匹配變量包括：手術年份、主刀醫師、性別、年齡、夾層動脈瘤、急性夾層動脈瘤、心功能分級、左心室射血分數、合并疾病(冠心病、高血壓、糖尿病、馬方綜合征、心包填塞、透析治療、心血管手術史、腦卒中史)、手術操作(半弓置換、全弓置換術及孫氏手術)、合并手術操作(升主動脈置換術、Bentall、冠狀動脈旁路移植及瓣膜成形或置換)、腦灌注時間、阻斷時間及下半身停循環時間。復溫時間和體外循環時間與溫度管理策略存在明顯的相關性，未被納入回歸模型。納入變量被用于構建最初預測溫度選擇的邏輯回歸模型的。根據回歸模型對每個患者的傾向性評分進行計算及。再根據計算所得的log值對兩組患者進行匹配。匹配成功患者間log值差距不超過20%。進行匹配過程中，操作者對預后情況均未知。匹配后的組間比較采用配對秩和檢驗和McNemar檢驗。

表1 患者術前及術中資料

結 果

1.本研究62例患者住院死亡，總體病死率為6.2%。42例患者出現術后永久性神經系統損傷，其發生率為4.3%。

2.匹配前低溫組患者平均鼻咽溫度為(22.7±1.0)℃，高溫組患者鼻咽溫度為(24.7±0.5)℃。其余術前與術中資料見表1。組間比較多項指標差異有統計學意義 (P<0.01)。經1∶1匹配分析后，低溫組患者平均鼻咽溫度為(22.8±0.9)℃，高溫組患者鼻咽溫度為(24.6±0.4)℃。兩組患者其余術前一般臨床資料和手術相關參數等指標，差異無統計學意義 (P>0.05)。匹配后，兩組間住院病死率 (4.3%vs. 7.6%)、術后永久性神經系統損傷 (6.5%vs. 5.5%) 及術后其他并發癥發生率，差異均無統計學意義 (P>0.05)。

表2 患者術后恢復情況[n(%)，M(QR)]

3.影響患者臨床預后的主要風險因素。住院死亡的風險因素有急性A型主動脈夾層、長時間轉機 (CPB時間>180min) 和合并冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting，CABG)(P<0.05)。術后永久性神經系統功能損傷的風險因素有年齡>50歲、急性A型主動脈夾層、合并CABG和長時間轉機 (P<0.05)。術后急性腎衰竭需要血液透析治療的風險因素有年齡>50歲、急性A型主動脈夾層、術前存在慢性腎臟功能不全、合并CABG和長時間轉機 (P<0.05，表3)。

表3 影響患者臨床預后的多因素Logistic回歸分析結果

討 論

本研究觀察中低溫停循環聯合順行性腦灌注技術用于大體重成人主動脈弓部手術的臨床效果，其結果表明與應用較低鼻咽溫(20.1～24.0℃) 患者相比，較高鼻咽溫 (24.1～28.0℃) 患者住院病死率及術后其他各項并發癥的發生率均未見增高。回歸分析結果顯示急性A型主動脈夾層、合并CABG和長時間轉機 (CPB>180min) 是住院死亡的風險因素，而較高鼻咽溫并未增加住院死亡風險。證實了在較高鼻咽溫下停循環聯合單側順行性腦灌注技術可以安全用于成人大體重主動脈弓部手術。

兩組患者的術前一般臨床資料和手術情況，存在明顯差異。與低溫組患者相比較，高溫組患者行半弓置換手術較多，而孫氏手術較少。而且術中CPB相關參數，均持續時間較短。這些混雜因素可能影響患者的臨床預后。本研究為排除其他混雜因素對該臨床觀察終點事件的影響，采取了傾向性匹配分析研究方法[14-15]，觀察不同停循環選擇性腦灌注開始時的鼻咽溫，對患者臨床預后的影響。該傾向性匹配分析統計學方法使得研究結果具有較強的說服力，其結果表明兩組患者住院病死率及其他并發癥發生率，差異均無統計學意義。證實較高的鼻咽溫下停循環選擇性腦灌注技術可以安全用于成人大體重主動脈弓部手術，該研究結果與既往研究結果相似[2,16]。其機制可能是較好的避免了深低溫副作用，如凝血功能紊亂、及全身炎性反應引起的器官功能障礙等，尤其是對于大體重患者而言[2,16]。

隨著主動脈弓部手術臨床經驗的積累，深低溫給機體帶來的副作用也逐漸被認識，尤其是在大體重患者中，近年來主動脈弓部手術呈現出“變暖”趨勢。但較高的鼻咽溫下停循環選擇性腦保護時，其臨床安全性和有效性成為熱點。大體重患者行主動脈弓部手術時，術中變溫 (降溫和復溫) 時間相對較長，需要較長的轉機時間，該研究結果也得以證實。回歸分析結果提示長時間轉機 (CPB>180min) 是影響患者臨床轉歸 (如住院死亡、術后永久性神經系統損傷和急性腎衰竭需要行血液透析治療) 的高危風險因素。臨床實際工作中，對于體質量過大 (>100kg) 或者術前檢查結果提示主動脈夾層真腔較小的主動脈弓部手術患者，為縮短CPB時間，一般采取右側腋動脈聯合股動脈雙部位插管轉機。

本研究排除其他混雜因素對臨床結果可能造成的影響，結果表明大體重主動脈弓部手術，術中采用較高的停循環鼻咽溫，患者住院病死率、術后截癱、急性腎衰竭需要行透析治療等其他并發癥均無明顯升高 (均在可接受范圍)，與國內外研究結果相似[17-18]。該研究結果進一步提示其臨床有效性和安全性均較好，可用于主動脈弓部手術。本研究所有心臟外科醫師均經過專業的主動脈弓部手術培訓，并具有豐富的臨床經驗，術中進行統一規范的主動脈弓部手術，術中下半身停循環時間 (25min) 和腦灌注時間 (38min) 相對較短，也可能是得出高溫的停循環鼻咽溫是較為安全的關鍵因素。對于術中停循環和腦灌注時間較長患者，其安全性和有效性仍需進一步研究。另外，該研究分析了影響患者住院病死率、術后永久性神經系統損傷和急性腎衰竭需要血液透析治療的相關風險因素，其結果與既往研究一致[19-20]。

本研究存在一定局限。首先，盡管本研究采取匹配分析方法，但可能仍然存在不可預知的混雜因素對結果產生影響。其次，手術年份、外科醫師的水平對不同溫度的選擇及臨床預后影響均較大，但匹配時上述因素均納入最終匹配模型盡可能縮小這一缺陷帶來的影響。最后，本研究中大部分患者采取單側右腋動脈順行性腦灌注，該研究結果可能并不一定適合于其他心臟中心。

總之，中低溫停循環右側腋動脈順行性腦灌注下行主動脈弓部手術，較高的鼻咽溫 (24.1～28.0℃) 應用于大體重成人患者是安全有效的。