深低温停循环技术在肺动脉血栓内膜剥脱手术中的应用

刘晓鹏 甄雅南▲ 孙 光 张亚军 方颖慧 刘 鹏

1.中日友好医院心脏血管外科，北京 100029；2.中日友好医院手术麻醉科，北京 100029

慢性血栓栓塞性肺动脉高压（chronic thromboembolic pulmonary hypertension，CTEPH）是由肺动脉慢性血栓纤维性转化引起的一种肺动脉高压，可导致肺动脉慢性阻塞并伴有微血管重构[1-3]。已有的研究显示急性肺栓塞患者中有0.4%～6.2%会发展成为CTEPH，国内研究结果显示这一比率可能更高，甚至达到10%以上，可能与国人依从性差，抗凝不规范等原因有关[3-5]。

慢性血栓的成分以纤维结缔组织为主，且同时伴有血管内皮增生，单纯的抗凝治疗对于CTEPH效果往往较差，肺动脉血栓内膜剥脱（pulmonary endarterectomy，PEA）手术是目前CTEPH的首选治疗方案[6]。不同于传统的心脏大血管手术，PEA术中整个内膜剥脱过程均需在停循环下完成，停循环时间通常在40 min甚至更久。这对脏器保护，尤其是脑保护提出了更加严苛的要求。现有文献报道PEA手术围术期死亡及重大并发症发生率在3%～6%，其中脑损伤占很大比重[7]。深低温停循环（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）技术是目前公认的最有效的脏器保护措施，低温可以减低组织代谢及氧耗，延长组织对缺血及缺氧的耐受时间。

PEA术后脏器损伤严重影响患者近远期预后，其中危害最大的就是脑损伤。现有研究显示PEA术后严重脑损伤发生率为3%～12%，严重影响患者生存质量[8-9]。除了脑损伤，PEA术后常见的脏器损伤还有肾功能损伤[10]。术中如何保护脏器安全成为PEA手术成功的关键。现有的脏器保护措施主要包括：深低温及控制性（缓慢、均衡）降/复温，停循环时间控制，实时脑氧饱和度（rSO2）监测。中日友好医院CTEPH团队在学习国际上先进的脏器保护技术的基础上，根据自身经验制订了完善的PEA手术脏器保护策略，并将其应用于临床。本研究回顾性分析我院60例PEA手术患者资料，重点分析术中脏器保护尤其是脑保护的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析中日友好医院2018年12月至2020年12月60例PEA手术患者的资料，入选患者术前诊断均为CTEPH，其中21例合并下肢深静脉血栓，11例明确诊断易栓症。其中男38例，女22例，平均年龄（49.5±13.7）岁。全部PEA手术术中均采用DHCA技术。术前患者常规行颅脑核磁，全脑血管造影或头颈CT造影检查，排除神经系统基础疾病。术前全部患者完成简易精神状态量表（MMSE）及蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估，排除精神及认知异常。术前全部患者行腹部超声或CT检查，肝、肾功能检验，均未发现肝、肾功功能异常。

1.2 手术方案

手术采用正中开胸，于深低温体外循环下进行，当核心温降至20℃后开始停循环，于肺动脉内膜与中层之间将陈旧血栓及增生内膜剥除。术中实时监测rSO2、BIS、动静脉血氧饱和度及血气等指标。

1.3 脏器保护策略

1.3.1 缓慢均匀降-复温 降温主要通过体外循环机（ROTAFLOW HL-20，MAQUET）对血液进行降温，同时配合冰帽及冰毯进行体表降温。降温的目标是核心温（膀胱温）降至20℃，此时测量的鼓膜温会更低，多在17～18℃。降温的原则为缓慢均匀降温，动脉端输入血温与身体核心温之间相差不超过10℃，降温速率一般保持每5～10分钟降低1℃。即便小体重（体重＜50 kg）患者，整个降温过程也不应＜1 h。复温过程的原则基本与降温过程相同，复温过程往往需要的时间比降温更久，多在90～100 min。

1.3.2 停循环方案 停循环开始前需追加异丙酚并确认脑电双频指数（BIS）数值降至0。原则上单次停循环时间严格控制20 min以内，两次停循环期间需恢复循环10～20 min，且需rSO2完全恢复至停循环前水平方可进行再次停循环。此外，停循环过程中使用脑氧饱和度仪（BMU-40，MAQUET）实时监测rSO2，如rSO2下降率达到40%或其绝对值＜40%超过2 min，需立刻恢复循环，待rSO2恢复至基线水平后再次停循环。每次停循环前需纯氧通气2～3 min以增加脑氧储备。恢复循环时流量从半流量开始，几分钟内逐渐增加至全流量。氧浓度也从低浓度开始，由20%逐渐升至纯氧。

1.4 脏器损伤

脑损伤表现为：①缺氧性脑病：多表现为情绪障碍或认知障碍等；②功能性神经损伤：多表现为语言或肢体功能障碍。肾功能损伤定义为肌酐超出基础参考值1.5倍以上[10]。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 PEA手术结果

所有患者均成功完成手术，术中停循环总时间为（58.7±17.6）min。术后患者平均肺动脉压（mPAP）及肺血管阻力（PVR）均显著下降，见表1。术后3例出现残余肺动脉高压，1例接受肺动脉球囊扩张治疗，2例口服靶向药物治疗。2例患者围术期因严重感染死亡，分别为纵隔感染及肺部感染。58例患者存活并随访至今，其中55例（94.8%）心功能Ⅰ～Ⅱ级（NYHA分级）。

2.2 脏器损伤事件

围术期14例患者出现脑损伤事件，其中9例患者仅表现为一过性情绪障碍，且均于术后1周内恢复。5例患者出现功能性神经损伤，其中2例表现为言语不清，1例表现为肢体活动障碍，1例表现为行走不稳，1例术后1周出现脑出血（既往有颅内血管畸形病史）。5例患者脑损伤均为可逆性，其中4例出院前完全康复，1例术后3个月康复。存活的58例患者术前与出院前MMSE及MoCA评分差异均无统计学意义，见表1。术后17例（28.3%）患者出现肾功能损伤，其中3例出现急性肾功能衰竭并接受透析治疗。治疗后17例患者肾功能均于出院前恢复正常。

表1 术前及术后患者资料（±s）

表1 术前及术后患者资料（±s）

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2.3 脏器损伤危险因素分析

术中3例患者因rSO2下降率达到40%提前恢复循环，5例患者因rSO2＜40%持续2 min提前恢复循环。单因素分析显示rSO2＜40%持续时间（P=0.019）及rSO2最大下降率（P=0.037）与脑损伤显著相关。而总停循环时间、术前PVR、mPAP等与脑损伤无显著相关。多因素分析显示仅rSO2＜40%持续时间与脑损伤显著相关；此外，多因素分析显示停循环总时间与肾功能损伤及围术期感染显著相关，见表2。

表2 脏器损伤多因素分析结果

3 讨论

PEA手术目前仍是CTEPH最佳的治疗方案。手术成功后患者5年生存率达到70%～80%以上[6，11-12]。DHCA技 术 是PEA手 术 成 功 的 关 键。PEA手术停循环时间通常在40 min以上，这就对脏器及脑保护提出了更加苛刻的要求。深低温（核心温20℃）目前仍是停循环期间最重要的脏器保护措施，其原理是低温状况下组织代谢及氧耗明显减低[13-14]。心脏和脑是机体耗氧量最大的两个脏器，同时也是对缺氧最敏感的脏器。停循环期间心肌细胞可以通过主动脉根部灌注心肌保护液进行保护，而脑细胞只能依靠停循环前的氧储备，因此脑组织是停循环期间最容易出现损伤的脏器[15]。与很多中心一样，本中心也曾尝试过选择性脑灌注，但CTEPH患者存在大量的体肺循环侧枝，选择性脑灌注会导致术野返血，对手术操作产生明显影响甚至导致手术无法进行。

国外研究显示PEA围术期严重脑损伤发生率为3%～12%[9]，早期国内中心报道[16-17]的结果显示脑损伤发生率明显高于国外。本中心使用了实时脑氧监测技术，60例患者中14例出现脑损伤表现，其中9例仅表现为轻度的情绪障碍且很快恢复。5例（8.3%）出现明确的功能性神经损伤，已基本接近国际先进水平。值得注意的是5例患者的神经损伤症状均为可逆性，全部于术后3个月内完全恢复，未对患者的远期生活治疗质量产生影响。

目前国际上大的PEA中心普遍采用间断停循环策略，单次停循环时间控制在20 min以内[6，18]。但临床实践结果提示20 min并不是绝对安全的，停循环后部分患者可能出现rSO2急速下降，10～15 min即可降至40%以下。已有研究结果显示rSO2下降过快或过低与脑损伤密切相关[19-20]。因此，实时rSO2监测对于停循环期间患者安全尤为重要。

与国外研究结果相似，本研究提示rSO2最大下降率及rSO2＜40%持续时间与脑损伤密切相关。术中有3例因rSO2下降率达到40%，5例因rSO2＜40%持续时间达2 min提前恢复循环，且全部发生于首次停循环过程中。8例患者恢复循环待rSO2回升至基础水平后，第二次停循环均可坚持满20 min。这一现象可能与脑组织的缺血预适应机制有关[21]。本研究提示总停循环时间与脑损伤无明显相关。因此，对于单次停循环无法完成的复杂病变，多次间断停循环更加安全，不建议延长单次停循环时间。不过随着停循环总时间的延长，患者术后感染及肾损伤的发生率会随之升高。

中日友好医院CTEPH团队结合国外先进技术及自身经验制订了完善的停循环策略：单次停循环不超过20 min；rSO2下降率达40%或rSO2＜40%超过2 min即恢复循环；恢复循环期间需rSO2恢复至基线水平。本研究结果初步验证了停循环策略的安全性及有效性。不过本研究属于回顾性分析且样本量仍偏少，在今后的工作中将开展大规模的前瞻性研究对其安全性及有效性进行进一步验证。

深低温停循环过程中的脏器保护，尤其是脑保护是PEA手术成功实施的关键。实时rSO2监测并根据其数值及时调整停循环时间是预防脑损伤的关键环节。严密的脏器保护措施下使用DHCA技术是安全的。