单泵双／三管及单/双侧选择性脑灌注在全主动脉弓替换术中的应用

               作者：杨九光，王立伟，龙村，黄宇光，孙立忠，田良鑫，吕小东

【摘要】  目的评价Debakey I型主动脉夹层行全主动脉弓替换术中采用单泵双／三管体外循环方法的临床预后；比较术中应用单侧顺行选择性脑灌注(ASCP)和双侧ASCP的脑保护效果。方法16例全主动脉弓替换术患者随机分为单侧或双侧顺行选择性脑灌注组，每组各8例。术中采用单泵双管或单泵三管体外循环方法进行灌注。两组均行术前术后神经系统物理检查、颅脑机体层摄影（CT）。术中严密观察患者面色、结膜，经颈内静脉球采血样行血气分析。结果两组各有1例出现短暂性神经功能异常，未发现脑奢侈灌注的表现，两组间各阶段颈静脉血氧分压、颈静脉血氧饱和度无显著性差异（P>0.05）。结论①Debakey I型主动脉夹层全弓替换术中目前采用的单泵双/三管体外循环方法操作简便、切实可行，临床预后满意； ②在基底动脉环完整，存在有效侧支循环条件下，单侧ASCP及双侧ASCP均能取得良好的脑保护效果，推荐使用较为简便的单侧ASCP；而当基底动脉环不完整，且无有效侧支循环的情况下，则推荐使用双侧 ASCP。

【关键词】  体外循环;主动脉弓替换术;脑保护;选择性脑灌注

基金项目：“十五”科技攻关项目

　　The Technique of Double/Triple Arterial Lines With Single Pump Head and Unilateral vs Bilateral Selective Cerebral Perfusion in Total Aortic Arch Replacement

　　Abstract: OBJECTIVEThe aims of this study are to evaluate the outcome of patients with technique of double/triple arterial lines with single pump head, who suffered from Debakey type I aortic dissection and to compare the brain protection effect of unilateral and bilateral antegrade selective cerebral perfusion(ASCP) during total aortic arch replacement.METHODS16 patients who　underwent total aortic arch replacement were randomisedly allocated to one of two methods of　brain protection: unilateral (unilateral group, double arterial lines, n=8) or bilateral ASCP (bilateral group, triple arterial lines, n=8). During the operation, the technique of double/triple arterial lines with single pump head was employed. Preoperative and postoperative neurological examinations, such as cognitive function　tests and brain　CT scan were performed. During the operation, the complexion and conjunctiva of patients were monitored. Blood gas samples were drawn from jugular venous bulb.RESULTSAll patients survived the operations and were discharged from hospital. No new brain infarction occurred. Transient neurologic dysfunction occurred in 1 patient of each group. No obvious evidence　of luxury cerebral perfusion was found. There were no intergroup differences in jugular venous oxygen tension, oxygenation saturation (P>0.05).CONCLUSION①The technique of double/triple arterial lines with single pump head is practical, feasible, and effective in the surgery of total aortic arch replacement.②Both methods of brain protection for patients undergoing total aortic arch replacement resulted in favorable levels of mortality and morbidity provided the circle of Willis was patent and collateral flow was adequate. Under such circumstances, we prefer to the unilateral ASCP due to its advantage of simplicity, otherwise, the bilateral ASCP will be the better choice.

　　Key words：Cardiopulmonary bypass; Aortic arch replacement; Cerebral protection;Selective cerebral perfusion

　　本文采用单泵双管或单泵三管（单泵双／三管）单侧与双侧顺行选择性脑灌注(ASCP)的体外循环（CPB）方法，临床随机对照研究旨在找到一种安全、可靠且简便的脑保护方法。

　　1材料与方法 

　　1.1病例和分组

　　2003年6月至2004年3月，行全主动脉弓替换手术50例中纳入16例（入选条件见［1,2］；分组方法见［3］），随机分为单侧ASCP组及双侧ASCP组，每组各8例。两组临床资料差异无显著性（见表1）。

　　1.2仪器设备

　　主要仪器设备CPB物品有OxySat M-0200型混合静脉氧饱和度监测仪（Baxter Bentley公司，美国）；Sechrist空氧混合器（AR-MED有限公司，英国）；四分支人工血管（Intervascular型，A Datascope Company公司，法国）；Stockert III型人工心肺机（Stockert公司，德国）；氧合器（Jostra公司，德国 Quadrox型）;3／8接头1个（用于连接下半身灌注动脉管道与人工血管灌注分支）。

　　1.3灌注方法及简要术式

　　采用常规静脉及吸入复合麻醉，经颈内静脉向头侧置入单腔静脉导管至颈内静脉球水平，以备术中抽取颈静脉球血气分析标本。经右腋动脉（22～24Fr）及右房（32～36Fr二阶梯）插管建立体外循环。鼻咽温20℃时，头低位，降低流量至10 ml /(kg·min)后单侧灌注组经右腋动脉进行ASCP（图1）。双侧灌注组经右腋动脉及左颈总动脉（经主动脉弓腔内插入20Fr动脉插管）行双侧ASCP（图1）。全部采用4分支人工血管重建主动脉弓部（图2）。在完成4 分支人工血管远端与胸降主动脉的吻合后，通过3／8接头将动脉管道与人工血管灌注分支相连，恢复流量至2/3全流量，经右腋动脉及人工血管灌注分支分别行ASCP及下半身灌注。再依次完成弓上三支动脉与人工血管各分支的吻合。左颈总动脉吻合口完成后，恢复全流量，匀速复温（温度管理见［13］）。将4分支人工血管近端与升主动脉做端端吻合。排气后开放阻断钳，心脏复苏，完成手术。表1两组临床资料比较（略）

　　1.4统计学处理

　　用SPSS 11.5软件进行资料的统计学处理，计量参数采用均数±标准差的形式表示，两组之间均数比较采用独立样本t检验，同组术前与术后比较采用配对t检验。

　　2结果

　　无手术及近期死亡，无新发脑梗塞出现。每组各有1例出现短暂性神经功能异常，表现为一过性智力障碍，定向力丧失，性格改变及记忆障碍。所有患者出院前复查超高速CT：升主动脉及主动脉弓部人工血管血流通畅，慢性I型夹层患者降主动脉真腔较术前明显扩大；术后无假性动脉瘤形成、吻合口周围造影剂渗漏、人工血管扭曲、不通畅等异常情况。两组间各阶段校正颈静脉血氧分压、颈静脉血氧饱和度均无显著性差异，见表2～3。表2术中术后一般资料（略）表3 术中颈静脉和动脉血气分析资料（略）注：SjvO2：颈静脉血氧饱和度，PjvO2：颈静脉血氧分压，PaO2：动脉血氧分压

　　3讨论

　　深低温停循环（DHCA）、逆行性脑灌注（RCP）及ASCP曾先后被采用以提供更好的中枢神经保护，越来越多的证据表明ASCP与DHCA、RCP相比能够提供更好的脑保护 ［4-6］。ASCP可分为单侧及双侧。

　　3.1单泵双／多管和双泵双／多管灌注

　　自从1971年Barratt-Boyes开始应用DHCA后，由于该法为术者提供了无血、无妨碍的最佳手术视野，缩短了体外循环时间，因而推动了婴幼儿复杂先心病和成人主动脉弓手术的迅速。但DHCA可破坏脑自动调节机制，导致恢复流量后脑血流较低、术中AFP进行性增高，术后神经并发症较多［7］，因此，最大限度的减少全身或部分组织停循环时间成为改善临床预后的重要手段。

　　四分支人工血管的出现为主动脉弓部手术中全身及脑灌注提供了更加便利的条件，可以在远端人工血管与胸降主动脉吻合完成后通过人工血管灌注分支插入另一根动脉灌注管进行上、下半身同时灌注，缩短下半身停循环时间。

　　上、下半身同时灌注可分为单泵双／三管和双泵双／三管两种。双泵双管是指用两个泵分别进行灌注，每个泵的流量都可独立调节，但操作比较复杂，常需同一时间内进行多项操作，一不小心很容易发生意外，而体外循环中的意外往往都是致命的。

　　由于患者自身血管舒缩改变血管阻力，可自动调节各分支血管的流量，通过“Y”形接头连接可将两个或多个动脉管路由一个泵头控制进行灌注［8,9］即：单泵双/多管。单泵双管操作简便易行，体外循环医师只需将注意力集中在一个主泵上，不容易发生意外，但以往的顾虑在于上、下半身血流如不能得到合理的分配，则有可能造成脑奢侈灌注，在本研究中上、下半身血流通过以下四种方式分配与调节：①下粗上细：下半身通过一个3／8接头将动脉管道与人工血管灌注分支相连，而ASCP动脉插管直径仅为20～24Fr；②如上、下半身血压差仍然过大则部分钳闭右腋动脉插管，减少上半身灌注；③患者自身血管舒缩，自动调节（在一定范围内该种调节最合理，最符合生理）；④上述方法仍无效，减低整体流量，在保证不会发生脑奢灌的前提下提供一定的下半身灌注，下半身可耐受较长时间的停循环，较低流量的血流可使其缺血耐受时间大大延长。

　　3.2单侧及双侧ASCP颈静脉血氧饱和度（SjvO2）反映

　　全脑氧代谢的情况，被广泛用于脑外科和CPB中脑缺氧的监测。常温下SjvO2的正常值55％～75％，相当于PjvO2 28～40 mm Hg［10］。正常志愿者的研究表明［10］，清醒状态下颈静脉血氧分压（PjvO2）低于 19 mm Hg可导致脑电图缺血性改变， SjvO2低于45％可出现神志异常，而低于24％时可导致昏迷。目前一般认为，SjvO2低于50％且持续10 min以上为一次脑缺血发作，术中脑缺血发作与术后神经系统并发症有明显的相关性［10］。低温时上述指标的相关值目前尚未确定，Okada［11］等发现在ASCP过程中维持SjvO2>90％可使术后的并发症从36％降至6％。但在深低温CPB下，由于血红蛋白对氧的亲和力增加，血液稀释等因素作用，脑主要利用物理溶解的氧［12］,低温下SjvO2升高不一定代表足够的脑组织氧供，可能反映低温下血红蛋白对氧的亲和力增高，而此时组织更难获得氧。由于毛细血管内血液与组织细胞间氧的转运速度依赖两者间氧分压的梯度，故此分压梯度过低势必影响氧的转运，因此PjvO2可能更能反映脑氧代谢的情况。本研究中两组间各阶段SjvO2及PjvO2均无显著性差异。

　　综上所述，目前采用的单泵双/三管体外循环方法用于Debakey I型主动脉夹层全弓替换术中操作简便，切实可行，效果良好。应用得当则不会造成脑奢侈灌注。

　　在基底动脉环完整，存在有效的侧支循环条件下，单侧ASCP及双侧ASCP均能取得良好的脑保护效果，推荐使用较为简便的单侧ASCP；而当基底动脉环不完整，且无有效侧支循环的条件下，推荐使用双侧 ASCP。

【】
  　　［1］孙立忠，田良鑫，程卫平，杨九光，等.单侧与双侧顺行性脑灌注对认知能力的影响［J］。胸心血管外科临床杂志,2005, 12(1):8-10.

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　　［3］杨九光，龙村，黄宇光，等. 改良pH稳态血气管理＋单/双侧选择性脑灌注在全主动脉弓替换术中的应用［J］. 中国体外循环杂志,2005,3(2): 66-70.

　　［4］Ehrlich MP, Hagl C, McCullough JN, et al. Retrograde cerebral perfusion provides negligible flow through brain capillaries in the pig［J］. J Thorac Cardiovasc Surg, 2002, 122:331-338.

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　　［7］程卫平, 杨九光. 脑保护［A］. 龙村. 主编. 体外循环学［M］. 第1版. 北京：人民军医出版社, 2004, 103-126.

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　　［13］杨九光，龙村，孙立忠，等.全主动脉弓置换术中的温度管理［J］. 中国胸心血管外科临床杂志 2005,12(5):312-315.