犬温血持续灌注不停跳供心长时间保存效果观察

程 亮，金振晓，王红兵，俞世强

(第四军医大学西京医院，西安710032)

心脏移植是治疗终末期心脏疾病的有效手段，能够极大地提高患者的远期生存率和生活质量。国际上每年约完成4 500例心脏移植手术，我国每年仅能完成大约150例。一方面是由于供体缺乏，更重要的是传统的冷停跳供心保存时间有限，受限于转运时间和路程等交通因素影响，供体无法得到有效的分配和利用［1，2］。2012年11月～2013年8月，我们观察了犬供心不停跳温血持续灌注长时间保存的效果。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 成年犬7只，体质量12～16 kg;其中5只作为实验犬(供心1～5)，2只作为对照犬(供心6、7)。实验仪器:膜式氧合器、离心泵(美敦力公司)，超滤设备(科威公司)，微栓过滤器(美敦力公司);电子称，生理记录仪，血气分析仪。

1.2 方法

1.2.1 灌注保存装置搭建及运行 管路连接储血罐、离心泵、膜式氧合器、微栓过滤器、三叉接头，三叉接头通过10号管道连接磨去前端的塑料接头，三叉接头另一端转接至6号管道。管路并联超滤装置。采血犬肝素化后回收血液至储血罐，添加平衡盐使总预充量在450～500 mL，启动离心泵，排气充分后钳夹管路并停泵待用。开启系统后，通过超滤系统超出预充的液体使总液量保持在500 mL，其间每半小时补入200 mL平衡盐，并通过超滤超出等量液体。每半小时行血气分析，并根据结果调整液体量。

1.2.2 供心获取与保存 麻醉后气管插管，肝素化(3 mg/kg)后将犬右侧卧位;左前肢下切口，横断肋骨进胸。切断上下腔静脉及肺静脉，并回收血液;于主动脉弓部无名动脉处，切断主动脉及肺动脉;沿肺静脉开口交叉切开左心房后壁。经二尖瓣置入测压气球，橡胶撑开器保持二尖瓣开放;升主动脉连接于磨去前端的12号管道塑料接头，并用扎带固定;悬挂供心于灌注装置，缓慢开启离心泵，排气后恢复冠脉灌注。供心热缺血时间＜2 min。供心1:主动脉根部灌注压力60 mmHg，温度不稳定;供心2:主动脉根部灌注压力60 mmHg，温度34℃;供心3:主动脉根部灌注压力90 mmHg，温度34℃;供心4:主动脉根部灌注压力60 mmHg，温度37℃;供心5:主动脉根部灌注压力90 mmHg，温度37℃;供心6、7:冷停跳灌注保存，每小时灌注HTK液300 mL。装置运行过程中，每30 min监测血气，并根据结果补充碳酸氢钠纠正代谢性酸中毒;每小时补充平衡盐和葡萄糖液200 mL，并超滤出等量液体维持液量。装置运行过程中，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 指标观察方法 灌注前及灌注后6 h称取供心质量，计算供心质量增长率;供心1～5每小时经冠状静脉窦口采集血样，供心6、7每小时经升主动脉灌注HTK保存液同时经冠状静脉窦口采样，化学发光法测定肌钙蛋白I(TnI);自二尖瓣口放入左心室充液球囊导管，经压力换能器连接多道生理记录仪测量等容收缩期(舒张期)左心室内压力上升(下降)的最大速率(±dP/Dt)，每组数据测5次;记录心律失常发生情况。

1.2.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件。计量资料以±s表示，比较用t检验;组间均数比较采用方差分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

供心1在2 h时降低至31℃，并出现室颤被迫终止实验;供心2～5跳动直至8 h实验结束，其间偶有室性早搏。供心6、7采用冷停跳灌注保存法，仅检测6 h内的血TnI变化，无法行跳动的收缩舒张评价。

2.1 供心质量增长率 供心保护6 h时供心2～7质量增长率分别为10.00%、17.59%、7.94%、14.08%、22.00%、21.10%，供心2、4 重量增长率较其他供心有降低趋势，供心3、5较冷停跳的供心6、7有降低趋势。

2.2 保存过程中供心血TnI变化 供心血TnI随时间的延长逐渐增高，供心6、7血TnI自2 h后较供心2～5显著升高(P均＜0.05)，供心2～5之间比较无差异(P均＞0.05)。见表1。

表1 保存过程中供心血TnI变化(ng/mL)

2.3 保存过程中供心左心室收缩、舒张功能变化供心1出现室颤终止实验，且在1 h时左心室收缩及舒张功能比供心2～5下降(P均＜0.05)，供心2～5左心室收缩及舒张功能随时间延长而下降，组间比较无差异(P均＞0.05)。见表2、3。

表2 保存过程中供心+dp/dt变化(mmHg/s)

表3 保存过程中供心－dp/dt变化(mmHg/s)

3 讨论

目前，国际上供心转运公认的方法是冷停跳保存，这是由于供体器官在转运过程中处于缺血状态，无法保证氧合和能量供应［3，4］。因此，在供心切取时，经升主动脉灌注冷的停跳保存液体，使心脏降温并高钾停跳，然后将供心置于4℃恒温冰箱中;这种类似于“冬眠”的过程中，心脏的能耗仅有正常情况下的4%，以便保存转运。然而，该法保存受时间影响非常明显，心脏属于高能耗器官且能量储备有限，冷藏停跳的心肌仍需消耗少量的能量维持细胞的生理状态［5］;随着时间的延长，心肌细胞储备的能量物质消耗殆尽无法维持基本功能，出现细胞水肿、Ca2+超载等，最终导致心肌细胞损害［6］。因此临床上6 h被认为是供心保存的临界点［7］。

本研究中，供心2、4主动脉根部灌注压力为60 mmHg，供心3、5为90 mmHg;二者均能够满足心脏灌注的需要，且整个装置运行平稳。但连续监测供心质量发现，90 mmHg的高压灌注供心质量增加明显。Aupperle等［8］认为，更低的灌注压力比较高的灌注压力更有利于心肌的保护，离体心脏的血管阻力会下降甚至超过50%，过高的灌注压力容易导致心脏的水肿。其原因可能为去神经心脏冠状动脉血管阻力降低，过高的血管灌注压力导致晶体进入到组织间隙过多导致水肿。

本研究供心获取采用左肋间入路，能很好地暴露手术视野。本组取心过程加上将供心固定在装置上排气后恢复灌注所需时间不超过2 min，低于供心摘取要求的热缺血时间段。TnI认为是目前诊断心肌损害最特异性的生化指标，自冠状静脉窦采样能够更直观的反映心肌细胞损害的程度。本研究中，供心2～5稳定工作8 h，未观察到TnI表达量的差异，但较传统冷停跳保存的供心6、供心7组显著降低。

供心质量的评价方法仍是目前心脏移植临床工作中的缺失，传统冷停跳保存方法仅能从控制热缺血时间、选择更安全的心肌保护液配方来保证供心质量［9］，缺乏对供心质量的直观评价［10］。温血灌注不停跳的方法通过±dp/dt能够更直观地反映左心室功能［11］，并作为供心质量评价的一个指标，为手术医生的临床判断提供指导。然而，本研究发现±dp/dt随时间延长呈进行性下降，低于何种程度的±dp/dt应当选择放弃有待于更进一步的研究［12］。

综上所述，恒温持续灌注条件下不停跳的供心长时间心肌保护效果较传统的冷缺血保存效果更佳，有利于扩大依据时间和路程导致的供心选择的范围，潜在的供心捐助更多，使更多的终末期心衰患者能够得到救治的机会。

［1］Souilamas R，Jr SJ，Saueressig M，et al.Advanced normothermic ex vivo lung maintenance using the mobile organ care system［J］.Heart Lung Transplant，2011，30(7):847-848.

［2］Methangkool E，Mahajan A，Gao G，et al.Anesthetic management of bilateral lung transplantation from donor lungs managed by the organ care system［J］.Cardiothorac Vasc Anesth，2013，5(33):308.

［3］ Warnecke G，Moradiellos J，Tudorache I，et al.Normothermic perfusion of donor lungs for preservation and assessment with the Organ Care System Lung before bilateral transplantation:a pilot study of 12 patients［J］.Lancet，2012，380(9856):1851-1858.

［4］李红昕，黄俊杰，张祎炜.供心的选择与保护［J］.山东医药，2006，46(6):71-72.

［5］莫安胜，林辉.心脏移植供心保存的研究进展［J］.微创医学，2010，5(5):489-492.

［6］杨兆华，洪涛，王春生.长冷缺血时间对心脏移植供心超微结构的影响［J］.复旦学报，2009，36(6):731-733.

［7］王世强，陈寄梅，庄建，等.心脏保存的研究进展［J］.实用医学杂志，2013，29(15):2436-2437.

［8］Aupperle H，Garbade J，Unmann C，et al.Comparing the ultrastmetural effects of two different cardiac preparation-and prefusiontechniques in a porcine model of extracorporal long-term preservation［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2007，31(2):214-221.

［9］胡英斌，周新民，李津，等.不同器官保存液对停搏供心的保护［J］.中国组织工程研究与临床康复，2008，12(40):7817-7820.

［10］朱蔚琳，黄爱兰.体外循环下不停跳供心保存植入的效果评价［J］.广西医学，2013，35(4):402-405.

［11］Ghodsizad A，Bordel V，Ungerer M，et al.Vivo coronary angiography of a donor heart in the organ care system［J］.Heart Surg Forum，2012，15(3):161-163.

［12］杨勇，林辉，温昭科，等.常温不停跳保存供心的超微结构和动力学变化［J］.中国组织工程研究，2013，17(5):851-858.