深低温停循环上腔静脉逆行脑灌注在主动脉弓部手术中的应用

姚昊，邵峻，於文达，耿直，宋雅君，李庆国

· 论著 ·

深低温停循环上腔静脉逆行脑灌注在主动脉弓部手术中的应用

姚昊，邵峻，於文达，耿直，宋雅君，李庆国

目的总结上腔静脉逆行脑灌注在主动脉弓部手术中的应用经验。方法选取2014年1月至2015年8月期间南京医科大学第二附属医院心血管外科收治的主动脉瘤及DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者45例，男性35例，女性10例，年龄23～81（46.7±13.1）岁。采用深低温停循环（DHCA）上腔静脉逆行脑灌注的手术方式治疗。结果体外循环时间为127～314（168.1±53.7）min、心肌血运阻断时间为66～201（122.4±31.8）min、深低温停（DHCA）时间为15～53（24.4±11.5）min、经上腔静脉逆行脑灌注时间为13～47（28.7±13.2）min、停循环时最低鼻咽温度14.1～22.3（17.5±3.0）℃、最低肛温18.5～25.8（20.9± 2.5）℃。主动脉开放后，心脏自动复跳39例，电击除颤复跳6例；所有患者在术后1～48 h内神志完全清醒。术后死亡2例，死亡原因为多脏器功能衰竭，与上腔静脉逆行脑灌注无关。患者术后并发症包括：肾脏衰竭1例，再次开胸止血1例，术后中期脑卒中1例，一过性神经系统功能障碍4例，余患者经治疗后均顺利痊愈出院。结论在主动脉弓部手术中采用上腔静脉逆行脑灌注脑保护的方式，可以简化手术操作，同时给大脑提供充分的血液灌注，明显延长手术的安全时限。

上腔静脉逆行脑灌注；主动脉弓部手术；体外循环

近年来，外科手术水平的提高，体外循环（cardiopulmonary bypass，CPB）过程中脑保护方式的改进，深低温时间能够得到延长，心脏大血管外科手术迅速发展。目前大血管手术中深低温停循环时脑保护方式主要有两种，经腋动脉顺行脑灌注（antegrade cerebral perfusion，ACP）和经上腔静脉逆行脑灌注（retrograde cerebral perfusion，RCP）[1]。我院2014年1月至2015年8月期间，对患有主动脉瘤或主动脉夹层共45例患者采用了深低温停循环上腔静脉逆行脑灌注的手术方式，临床效果满意，现将经验报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2014年1月至2015年8月期间南京医科大学第二附属医院心血管外科收治的主动脉瘤及DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者45例，男性35例，女性10例，年龄23～81（46.7±13.1）岁。所有患者手术前均经过CT血管成像（CTA）明确诊断，选择需要弓部操作的主动脉瘤、需要弓部替换的主动脉夹层以及需要远端开放吻合的升主动脉瘤患者。排除脑血管疾病、肿瘤、二次心脏手术、截瘫、年龄＞85岁患者。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法主动脉夹层患者因需急诊手术，术前无需严格禁食8 h以上，入院后即控制心率、血压[2]，尽快完善各种检查；主动脉瘤患者按择期手术处理。麻醉方式均为全麻气管插管，升主动脉瘤患者常规行左侧桡动脉穿刺连续监测血压（blood pressure，BP），主动脉夹层患者常规行左侧桡动脉及左侧股动脉或足背动脉穿刺连续监测上、下肢血压。根据术中情况使用艾司洛尔、苯肾上腺素、654-2和麻黄碱等药物调控血压和心率。体外循环开始停机械通气期间给予5 cm H2O的气道压力行静态膨肺，恢复机械通气前常规吸痰、膨肺，机械通气恢复后使用呼气末正压通气（positive end expiratory pressure，PEEP），压力为5 cm H2O；主动脉开放前半小时给予多巴胺或肾上腺素、去甲肾上腺素、硝酸甘油等药物静脉泵入，CPB停机后给予重组人凝血因子VIIa、血小板、冷沉淀、纤维蛋白原、新鲜冰冻血浆等改善凝血功能，同时输注悬浮红细胞以及自体洗涤红细胞等。

1.2.2 手术及体外循环方式所有患者均在全麻深低温停循环上腔静脉逆行脑灌注下完成手术。DeBakeyⅠ夹层患者行股动脉插管，升主动脉瘤患者行升主动脉插管。右心房插管40例，上下腔静脉插管5例；行右心房插管的患者在上腔静脉插入12号细金属直角上腔静脉管作逆行脑灌注用。CPB开始后降温，阻断升主动脉，直视下经左、右冠脉开口灌注心脏停搏液（HTK液38例，冷血停搏液7例），心包内置冰泥。降温过程中先行主动脉根部及心内手术，待鼻咽温降至16～20℃，膀胱温降至20～26℃时停循环，行上腔静脉逆行脑灌注，灌注流量3～5 ml/（kg·min），维持上腔静脉压力低于25 mmHg，同时行弓部及降主动脉手术。主动脉夹层患者首先植入降主动脉支架，随后依次将四分叉血管与降主动脉支架血管、左颈总动脉吻合后，停止上腔静脉逆行脑灌注，拔除股动脉插管，从四分叉血管灌注恢复全身循环，将四分叉血管依次与无名动脉、左锁骨下动脉、升主动脉吻合。升主动脉瘤患者待升主动脉与主动脉弓吻合后，停止上腔逆灌，拔除股动脉插管，恢复右下肢血供；同时通过单分叉血管侧支灌注恢复全身循环。

1.3 统计学方法所有数据均采用SPSS 13.0处理，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，计数资料采用例数（百分比）表示。

2 结果

2.1 一般临床资料所有患者中，DeBakeyⅠ型夹层31例，升主动脉瘤14例。心功能Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级分别为13例、27例、5例（表1）。

2.2 手术相关资料体外循环时间为127～314（168.1±53.7）min、心肌血运阻断时间为66～201（122.4±31.8）min、深低温停循环（DHCA）时间为15～53（24.4±11.5）min、经上腔静脉逆行脑灌注时间为13～47（28.7±13.2）min、停循环时最低鼻咽温度14.1～22.3（17.5± 3.0）℃、最低肛温18.5～25.8（20.9±2.5）℃。主动脉开放后，心脏自动复跳39例，电击除颤复跳6例；所有患者在术后1～48 h内神志完全清醒。术后死亡2例，死亡原因为多脏器功能衰竭，与上腔静脉逆行脑灌注无关。患者术后并发症包括：肾脏衰竭1例，再次开胸止血1例，术后中期脑卒中1例，一过性神经系统功能障碍4例，余患者经治疗后均顺利痊愈出院。

3 讨论

升主动脉瘤以及DeBakeyⅠ型主动脉夹层均为严重的大血管疾病，预后差，需及时手术治疗。此类手术过程复杂，术后并发症较多，尤其是神经系统的并发症，高达20.5%～31.7%[3]，是导致患者死亡的主要因素[4]。

表1 患者一般临床资料

表2 患者手术方式

术后神经系统损伤的危险因素包括高龄、中枢神经系统缺血性病史、颈动脉狭窄、高血压、糖尿病、长期吸烟和主动脉钙化等[5]。DeBakeyⅠ型夹层动脉瘤为急诊手术，如术前合并上述因素，可使术后神经系统并发症的发生率增高。术后神经系统损伤的危险因素还包括血压、血糖、血气管理、各种固体或气体栓子、温度和脑灌注方式等[5]。

目前主动脉弓部手术中有效的两种脑保护方法分别是低温和脑灌注[6]。1975年Griepp[7]改良方法使DHCA的应用逐步增多，但由于技术不成熟，术后神经系统并发症很高。后来DHCA与脑灌注相结合后，大幅降低了术后神经系统并发症的发生率。目前常用的脑灌注方式分为顺行性脑灌注（ACP）与逆行性脑灌注（RCP）。经右腋动脉插管单侧顺行脑灌注虽然有效延长DHCA时间，但术中易出现栓子，易损伤血管和臂丛神经，手术操作复杂[8]。RCP是一种脑保护技术，其基础是人脑内没有有效静脉瓣的存在[9]。Mills等[10]于1980年首次应用RCP方法排出心脏手术中进入脑内的大量气栓。1987年Ueda等[11]将持续RCP用于主动脉弓手术并获得成功。在深低温下，RCP能够使大脑均匀持续地降温，同时使停循环时间延长。研究表明[12]，主动脉弓部手术的患者，ACP组与RCP组术后神经功能障碍发生率以及死亡率进行对比，两组短暂性神经功能障碍（temporary nerve dysfunction，TND）、永久性神经功能障碍（permanent nerve dysfunction，PND）、中风率和早期死亡率等方面均没有统计学差异。而相对于ACP，RCP更为简单安全，并能有效地防止脑栓塞的发生。

当RCP压力超过35 mmHg时，不但不增加脑血流，反而可能增加脑水肿以及术后神经系统并发症的风险[13]；本研究患者在深低温停循环行RCP时，始终维持上腔静脉压力低于25 mmHg。有研究表明，RCP时如果阻断下腔静脉引流，可以增强脑保护效果。在手术过程中，发现部分患者如果阻断下腔静脉引流，上腔静脉压力会持续增高，对于这部分患者，采取了下腔静脉部分引流的方式，维持上腔静脉压力在25 mmHg左右，效果良好。在手术中，判断RCP是否有效主要通过以下两个方面：①主动脉弓部三个分支持续血液流出；②在RCP过程中，变温水箱温度设定在13℃持续降温，鼻咽温度能够持续下降。在RCP过程中，逆灌的血液一部分经奇静脉分流至下腔静脉，虽然在一定程度上降低了大脑的实际灌注量，却使全身脏器尤其胸段脊髓得到不同程度的灌注，减少了术后急性肾功能不全、消化道缺血以及截瘫的发生率[14]。

在DHCA时，氧离曲线左移，血红蛋白对氧的亲和力增高，组织往往更难获得氧供，脑组织主要利用物理溶解的氧。本研究在停循环进行RCP前5～10 min为人工肺提供纯氧，尽可能提高血液氧分压，为停循环RCP时机体组织尤其是脑组织提供尽可能多的氧供，避免脑缺氧的发生。

经股动脉插管灌注的DeBakeyⅠ型夹层动脉瘤，转流开始后，发生室颤或阻断升主动脉后，如果上肢血压突然下降，或鼻咽温度不能持续下降，则提示脑灌注异常，需立刻行腋动脉或无名动脉插管，顺、逆向结合灌注以加强脑保护。这种情况往往见于内膜大片剥离，降主动脉存在第二破口时，当阻断升主动脉后，主动脉内真假腔结合部位被阻断，降主动脉内第二破口的内膜片形成活瓣，使血流进入假腔，阻断了无名动脉的灌注。一旦发生这种异常，需及时作出判断。虽然股动脉插管转流有风险，但是相对于腋动脉插管更加方便快捷，可用于紧急抢救建立循环。

综上所述，在主动脉弓部手术中采用RCP的方式，可以简化手术操作，同时给大脑提供充分的血液灌注，明显延长手术的安全时限，临床效果满意。

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Application of retrograde cerebral perfusion via superior vena cava with deep hypothermic circulatory arrest in aortic arch operation

YAO Hao*, SHAO Jun, YU Wen-da, GENG Zhi, SONG Ya-jun, LI Qing-guo.*Department of Cardiovascular Surgery, Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210011, China.

Li Qing-guo, E-mail: 24795066@qq.com

ObjectiveTo sum up the experience on retrograde cerebral perfusion applied in aortic arch operation.MethodsThe patients with aortic aneurysm and DeBakey type I aortic dissection (n=45, male 35, female 10, aged from 23 to 81 and average age=46.7±13.1) were chosen from Jan. 2014 to Aug. 2015, and given the treatment of retrograde cerebral perfusion via superior vena cava (SVC) with deep hypothermic circulatory arrest (DHCA).ResultsThe time of cardiopulmonary bypass (CPB) was 127 min～314 min (168.1±53.7), time of myocardial devascularization was 66 min～201 min (122.4±31.8), DHCA time was 15 min～53 min (24.4±11.5), time of cerebral perfusion via SVC was 13 min～47 min (28.7±13.2), and the lowest nasopharynx temperature was 14.1 ℃～22.3 ℃ (17.5±3.0) and the lowest anal temperature was 18.5 ℃～25.8 ℃ (20.9±2.5) during DHCA. After aortic artery was opened, there were 39 cases of auto-rebeat of heart and 6 of rebeat by electric defibrillation. All patients woke up completely within 1 h to 48 h after the operation. There were 2 cases died and the cause was related to multiple organs failure while not to retrograde cerebral perfusion via SVC. The complications after the operation included renal failure in 1 case, re-thoratomy for hemaostsis in 1 case, stroke in 1 case and transitional disorders of nervous system in 4 cases. Other patients were cured and discharged from hospital.ConclusionThe method of retrograde cerebral perfusion via SVC is applied during aortic arch operation can protect brain, simplify the procedure, supply sufficient blood perfusion for brain and prolong the safe period significantly.

Retrograde cerebral perfusion via superior vena cava; Aortic arch operation; Cardiopulmonary bypass

R543.1

A

1674-4055(2015)06-0773-03

2015-08-09）

（责任编辑：姚雪莉）

210011 南京,南京医科大学第二附属医院心血管外科

李庆国,E-mail:24795066@qq.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2015.06.15