心臟瓣膜置換術體外循環期間SvO2和HCT與POCD的相關性分析*

徐 超，何 松，徐 達，許 蓉

(貴州醫科大學第二附屬醫院麻醉科，貴州凱里 556000)

術后認知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是心臟手術后常見的并發癥,以老年患者體外循環下心臟手術后發生率最高，占36%～41%[1]。心臟手術患者血流動力學波動較大，特別是體外循環開始和結束階段，這可能導致POCD的發生，其主要臨床表現為持續存在認知能力減退、記憶力受損、語言表達理解能力障礙和社會活動能力減退,嚴重影響其社會活動、工作和獨立生活的能力。目前臨床上缺乏對POCD的早期預警，如何降低心臟手術患者POCD的發生率成為臨床醫生迫切需要解決的問題。本研究探討體外循環期間混合靜脈血氧飽和度(SvO2)、紅細胞比容(HCT)與POCD的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析本院2020年1月至2022年1月擇期行體外循環下心臟機械瓣膜置換手術患者102例，以術后認知功能評估結果將患者分為POCD組和非POCD組。納入標準：(1)擇期行心臟瓣膜置換術；(2)ASA 分級Ⅱ～Ⅲ級，體重40～70 kg，年齡18～70歲；(3)術前無肝、腎、肺功能不全和精神系統疾病；(4)無高血壓及糖尿病史；(5)患者及家屬簽署知情同意書。排除標準：(1)術后心搏驟停、肝腎功能性衰竭；(2)術前和(或)術后有腦栓塞等神經系統疾病；(3)術后第7天還未拔除氣管導管；(4)數據丟失和缺失。

1.2 方法

1.2.1麻醉方法

入手術室后在上肢建立靜脈通道,常規監護儀監測：心電圖、無創血壓、血氧飽和度(SpO2)、呼氣末二氧化碳(PETCO2)及體溫(鼻咽溫和肛溫),隨后超聲引導局部麻醉下行橈動脈穿刺置管檢測有創動脈血壓。 麻醉誘導:依次靜脈推注咪達唑侖0.1 mg/kg、舒芬太尼 0.5 μg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、順苯磺酸阿曲庫銨0.15 mg/kg。氣管插管后麻醉機輔助空氧混合通氣，調節潮氣量及呼吸頻率維持PETCO235～45 mm Hg。麻醉維持:丙泊酚3～4 mg·kg-1·h-1、舒芬太尼1 μg·kg-1·h-1、右美托咪定0.6 μg·kg-1·h-1、順式阿曲庫銨0.2 mg·kg-1·h-1持續外周靜脈泵入；間斷靜脈推注舒芬太尼和順式阿曲庫銨維持麻醉,多巴胺、多巴酚丁胺及硝酸甘油維持血壓，在超聲引導下右頸內靜脈穿刺并置入中心靜脈導管。

1.2.2建立體外循環

在心臟主動脈、上下腔靜脈或右心房插管后接Stockert S5型滾壓泵人工心肺機開始體外循環,動脈管路接40 μm微栓過濾器,保持灌注流量2.0～2.8 L·min-1·m-2,維持平均動脈壓50～70 mm Hg，中心靜脈壓<10 cm H2O，術中鼻咽溫控制在30～32 ℃,維持血氣分析在正常范圍內，復溫期間水箱溫度和血液溫度之差控制在8 ℃以內。在上下腔靜脈或右心房內靜脈血引流回氧合器內的管路上，安裝SvO2探頭(Medtronic Biotrend美敦力機型，寧波菲拉爾醫療用品有限公司)，血氧飽和度與血細胞壓積測量儀(型號：95198-004，美敦力上海管理有限公司)連續監測SvO2和HCT，體外循環期間每隔30 min冠狀動脈灌注含血停跳液20 mL/kg。待手術基本結束時，復溫至鼻咽溫度36～37 ℃ 時,緩慢將貯血灌內血液輸入患者體內后停止體外循環。

1.2.3觀測指標

記錄兩組性別、體重、年齡、手術方式、文化程度、房顫、血脂、血糖、肝腎功能等情況；體外循環開始、人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復溫時，復溫后5 min、復溫后10 min、復溫后15 min、體外循環結束前1 min各時間點SvO2和HCT；手術前、體外循環后5 min、體外循環結束時、術后1 d抽血查乳酸(lac)；術前1 d及術后7 d應用簡易智能精神狀態評價量表(MMSE)評估患者認知功能。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組MMSE評分比較

102例患者中單純二尖瓣機械瓣置換術(MVR)39例，主動脈瓣機械瓣置換術(AVR)29例，二尖瓣+主動脈瓣機械瓣置換術(MVR+AVR)34例，排除術后因感染和高血鉀而出現心力衰竭死亡3例，術后出現梗阻性腦出血而失語1例，最后納入研究98例。兩組術前1 d MMSE評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后7 d比較差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組手術前后MMSE評分比較分)

2.2 兩組一般情況比較

兩組性別、體重、手術方式、文化程度、血糖、肝腎功能、血紅蛋白(Hb)、血小板(Plt)等差異均無統計學意義(P>0.05)，而年齡、房顫及高血脂比例差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 術前一般情況比較

2.3 兩組術中情況比較

兩組患者手術時間、體外循環時間及主動脈阻斷時間比較差異無統計學意義(P>0.05)，術中HCT最低值、SvO2最低值及其體溫、術中lac最高值比較差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組術中情況比較

2.4 兩組各時間點SvO2 和HCT比較

兩組體外循環開始、人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復溫時、體外循環結束前1 min的SvO2比較差異無統計學意義(P>0.05)，復溫后5 min、復溫后10 min、復溫后15 min的SvO2比較差異有統計學意義(P<0.01)，HCT隨著SvO2降低而降低(P<0.05)，見表4。

表4 兩組各時間點SvO2和HCT比較

2.5 兩組lac比較

兩組患者術前、體外循環后5 min、術后1 d lac比較無明顯差異(P>0.05)，外循環結束時差異有統計學意義(P<0.05)，見表5。

表5 兩組lac比較

2.6 多因素分析

多因素分析顯示，年齡>65歲、房顫、高血脂是POCD發生的獨立危險因素(P<0.05)，見表6。

表6 多因素分析

3 討 論

POCD是指術前未有精神障礙患者在經過圍術期后出現精神障礙，其主要臨床表現為持續存在認知功能減退、記憶力受損、語言表達理解能力障礙和社會活動能力減退,嚴重者影響其社會活動、工作和獨立生活的能力。POCD的病程對腦部損傷程度不同，有的持續數月、數年甚至永久性損害[2]。心臟手術對患者血流動力學波動非常大，特別是體外循環開始和結束階段，這會導致POCD發生率增加[3]。影響POCD的因素較多，有研究表明其發生可能與年齡、腦部的缺血缺氧、術中低血壓、手術種類及時間等有關[4]。如何在保障手術安全的同時降低 POCD 的發生率是麻醉和體外循環醫生亟須解決的問題。

體外循環復溫期間，SvO2會隨溫度的升高呈先降低后升高的趨勢。SvO2測量方法是體外循環醫生將監測探頭接在從上下腔靜脈或右心房引流出來的混合靜脈血管道上，運用近紅外光譜技術[5],探測全身及腦組織中處于不同氧合狀態的Hb濃度,近紅外光穿透Hb的程度就會出現差異,這種差異經過數字化處理最終得到連續的 SvO2。SvO2測定作為一種簡單、無創、可持續的檢測手段,對指導體外循環醫生臨床實踐活動具有重要意義。本研究顯示，人工降溫后5 min、人工降溫后30 min、復溫時由于體外循環中低溫，SvO2可高于正常值達80%～90%，原因在于：氧與Hb的親和力增加，在組織中氧合Hb釋放能力下降，氧解離曲線左移；低溫時微循環功能被抑制，小動靜脈短路，使小動脈里的血液直接進入小靜脈回流入右心房。在體外循環復溫期間，特別鼻咽溫達到34 ℃時，SvO2可降低，微循環由低溫時的關閉狀態到復溫時開放，細胞活性也因溫度上升而增加，組織耗氧量也會增加。兩組患者在體外循環開始和低溫期間，雖然HCT降低，SvO2也可保持在80%以上，但在復溫期間特別是體溫達到34 ℃時，SvO2會降到最低點。可通過輸注懸浮紅細胞、超濾及使用利尿劑提高HCT，并適當提高灌注流量、減緩復溫速度，可提高SvO2到正常范圍，這是復溫期間SvO2會先下降再升高的原因，與組織缺血缺氧有關。

本研究顯示，POCD組在體外循環復溫期SvO2明顯低于非POCD組，而體外循環中動脈氧飽和度(SaO2)均在99%以上，充分說明了心臟手術體外循環復溫期會導致全身組織氧供需失衡，進而可能造成缺血缺氧性組織損傷，這與POCD有密切的相關性。因此，對SvO2的連續性監測有助于為POCD的早期診斷提供重要的理論依據。

健康人血中的lac水平較低，lac水平升高主要是由組織缺氧和無氧代謝的增加引起。在體外循環期間，lac的增加與體溫降低、微小動靜脈短路、氧離曲線左移有關，特別是腦組織缺氧時，葡萄糖無氧酵解代謝增加。本研究發現，POCD組中lac水平明顯高于非POCD組，說明全身細胞和組織在體外循環過程中出現缺血缺氧會使lac升高，這和POCD組中SvO2降低具有相關性。

老年患者、房顫及高血脂是POCD的獨立危險因素。老年患者特別是合并高脂血癥者，可能導致動脈硬化，腦血管狹窄，腦灌注不足，特別在低體溫期間會加重其發生，主要為微小動脈的痙攣，局部缺血缺氧，術后表現出POCD的癥狀[6]。房顫、心臟手術操作及刺激會導致不同程度的微血栓形成，最后會導致POCD。體外循環期間血流動力學的改變，由本身的波動性灌注變為平流灌注，會使血流減慢，增加微血栓形成的概率[7]。心臟瓣膜手術早期POCD的病因較復雜，涉及腦血管微血栓、房顫、低血壓、氧供需失衡(低HCT、SvO2)、患者因素(高齡、高血脂等)等[8-10]，這些因素最終會導致大腦局部缺血缺氧及氧供需平衡失調。因此，在體外循環期，對以上影響因素進行預測，加強監測與管理來預防POCD的發生[11]。本研究結果可能與以往研究存在一定的差異，如受教育程度、麻醉時間長短、術中主動脈阻斷時間等，以往的研究認為它們是POCD的獨立危險因素[12]。本研究與各文獻之間存在不同之處：臨床上POCD的臨床表現各不一樣，沒有統一的診斷標準，選擇不同的評估方法，得出的結論可能不一樣。各研究的樣本量不一，得出的評估也不盡一樣[13]；POCD的危險因素較多，特別是心內直視手術，且各危險因素之間還存在一定相互影響，對POCD的研究又存在一定的困難[14-15]；由于本研究納入的樣本量不夠多，難以準確分析心臟手術POCD發生的獨立危險因素，因此，需進一步擴大研究數量進行驗證。

綜上所述，POCD患者體外循環復溫期HCT SvO2降低，lac升高。SvO2的連續性測量可以及時地加強POCD預防與干預，減少其發生率。