主動脈弓部手術常用技術及體外循環策略

作者:首都醫科大學附屬北京安貞醫院心髒外科 孫立忠 鄭軍 程力劍 來源:中國醫學論壇報 日期:10-06-07

孫立忠教授

  目前,主動脈弓部手術常用3種體外循環方法:深低溫停循環(DHCA)、DHCA合並逆行性腦灌注(RCP)及DHCA合並順行選擇性腦灌注(ASCP),後兩種方法統稱為選擇性腦灌注(SCP)。

  中心溫度應控製在何範圍?

  1965年米勒(Miller)等證實,將大腦溫度控製在6~8 ℃,缺血時間控製在45 min內,腦細胞形態學改變可逆。埃利克(Ehrlich)等發現,28 ℃時大腦氧耗為常溫時的一半,降至18 ℃時僅為常溫時的19%。究竟應將DHCA中心溫度控製在何種範圍,尚存爭議。有作者支持將DHCA中心溫度控製在10~13 ℃,並認為足夠低溫可充分保護中樞神經係統。但有作者認為,由於有SCP的保護,可適當提高中心溫度(表1)。

 

  DHCA中心溫度的控製仍待進一步探索。對於相對簡單的主動脈弓部手術(如近端次全主動脈弓替換),操作時間短,可適當提高中心溫度。但對於複雜的全主動脈弓替換+象鼻手術,一般主動脈遠端停循環時間較長。雖然SCP能維持大腦灌注,在溫度相對較高時保護大腦免受損傷,但此期間,脊髓和內髒器官無法得到血液灌注。在上述情況下,淺低溫是否能提供足夠的脊髓和內髒缺血保護仍有待研究。

  安全的停循環時間為多久?

  研究顯示,停循環時間的安全性主要取決於DHCA的中心溫度(表2),中心溫度越高,安全停循環時限越短,純粹依靠深低溫不能給神經係統和內髒器官提供足夠的保護,術中盡量縮短停循環時間可減少組織器官缺血、缺氧,利於患者術後恢複,降低神經係統和其他並發症發生率。

  為了縮短停循環時間,有作者采用間斷低溫體外循環+DHCA法進行主動脈弓部手術。利韋(Livesay)等報告,與采用DHCA法(降溫至14~18 ℃)的患者相比,采用間斷體外循環+DHCA法(溫度控製在22~26 ℃,停循環時間<15 min)者圍術期死亡率和並發症發生率明顯降低。

  另一個在DHCA術中輔助腦保護的措施是患者頭部包裹冰帽。

  莫爾特(Mault)等在動物實驗中發現:①腦代謝異常與深低溫停循環時間直接相關,停循環時間越長,大腦代謝越易紊亂;②在相同條件下,頭部包裹冰帽可顯著降低大腦代謝紊亂發生率;③在同樣溫度條件下,與單純低溫相比,同時予以大腦低流量血液灌注可更好地保護腦功能;④在DHCA開始前,即使大腦溫度已降至18 ℃,腦氧耗仍維持在較高水平。在主動脈弓部手術中,單純低溫不能提供足夠的腦保護,須盡量縮短停循環時間,同時給予一定血液灌注,方可滿足組織、器官(尤其是中樞神經係統)的需要,起到更好的保護作用。

 

  降溫、複溫管理

  降溫過程須均勻、徹底

  通常將膀胱溫度降至10~13 ℃至少需30 min。降溫過程中體外循環流量一般控製在2.2~2.4 L/(min・m2),水箱和血液溫度及鼻咽和膀胱溫度相差應小於7 ℃,以保證組織、器官得到均勻持續的低溫保護。

  Ehrlich等發現,停循環後(溫度控製在20 ℃)直接複溫,可致顱內壓升高、腦水腫加重,複溫前使用低溫(15 ℃)體外循環20 min可明顯減輕上述症狀,故推薦在恢複全流量體外循環前,先使用低溫體外循環,以減少神經係統損傷。

  複溫過程須持續、均勻

  血溫和水箱溫、鼻咽溫和膀胱溫(直腸溫)相差應小於6 ℃,複溫過快易導致腦血管痙攣,且隨著溫度上升,腦氧耗增加,過快複溫易出現相對腦供血不足,導致神經係統損傷。

  複溫終止的目標溫度對腦保護至關重要。目前,多數作者將鼻咽溫36 ℃作為複溫終止的目標溫度。但哈林頓(Harrington)等認為,鼻咽溫達36.5 ℃時還須繼續複溫10~20 min。筆者認為,鼻咽溫達36.5 ℃時,膀胱溫往往還在32~34 ℃,如此時停止複溫,很難通過常規手段使中心溫度恢複正常,並且手術過程中,患者因補充液體和不感蒸發而喪失部分體溫。主動脈夾層患者體溫過低,不易止血,筆者所在醫療小組以膀胱溫36 ℃作為複溫終止的目標溫度,但此過程中水箱溫度應維持在38 ℃以下,避免過高的水箱溫度對細胞造成破壞。

  在DHCA過程中,紅細胞壓積一般控製在22%~30%。低溫可使血液黏滯度增加,進而使組織、器官灌注不良危險增高。因此,一定程度的血液稀釋利於保障神經係統在深低溫過程中獲得有效的血液灌注。

  血氣管理

  常用的DHCA血氣管理有pH穩態和α穩態兩種模式。前者指無論溫度如何變化,均將血液pH值維持在7.40,後者指無論溫度如何變化,保證在37 ℃時,pH值為7.40。目前普遍認為,DHCA中采用α穩態管理動脈血氣可更有效地保護神經係統。

  在深低溫情況下,如果pH值升高,須通過吹入CO2增加血液CO2含量,以維持pH值穩定。但血液中CO2分壓增高會導致腦血管擴張,腦動脈自我調節機製喪失,出現“奢侈灌注”現象,增加栓塞危險。霍爾斯特德(Halstead)等證實,在深低溫停循環+選擇性腦灌注過程中采用pH穩態進行血氣管理,會出現奢侈灌注,且腦氧耗量增加,增加了微栓塞危險。而α穩態能夠有效抑製腦代謝,將腦血流量維持在正常範圍,無酸中毒,起到了更好的保護作用。因此,目前更多中心在DHCA時,傾向於使用α穩態進行血氣管理。

  監護

  DHCA常用監護措施包括:體溫、腦電圖(EEG)、體感誘發電位(SEP)、經顱多普勒超聲(TCD)、頸靜脈球氧飽和度(SvO2)及近紅外廣譜技術(NIRS)腦氧飽和度監測。

  體溫監測 常見監測部位為鼻咽和膀胱(直腸),前者反映大腦溫度,後者反映DHCA中心溫度。

  SvO2監測 SvO2是腦氧代謝活性的重要指標,麻醉時逆行置管至頸內靜脈球,可同時監測大腦溫度和SvO2,如SvO2超過95%,即說明腦氧代謝抑製有效。

  EEG監測 薩菲(Safi)等提倡使用EEG作為低溫保護是否有效的參考指標,EEG靜止代表當前溫度可完全抑製腦電活動,可作為DHCA目標溫度的參考。但其他作者對此持否定態度,Grieep等認為,在某些人群中,雖然EEG完全靜止,但SvO2仍然很低,此情況並不代表腦代謝受到有效抑製。科爾塞利(Coselli)等認為,造成EEG完全靜止的溫度範圍較寬,鼻咽溫在10~24 ℃均可能出現EEG靜止,該指標並不能作為目標溫度的參考。

  SEP監測 SEP是神經係統監護的有效手段,特別是在涉及遠端主動脈弓手術、象鼻手術或胸腹主動脈手術時,SEP可作為脊髓功能監測的重要手段。

  NIRS監測 NIRS是一種無創監測腦氧飽和度的方法,在某些中心將NIRS作為SvO2監測的替代手段。

  TCD監測 TCD是一種無創腦血流監測手段,能實時、準確地檢測整個體外循環,包括DHCA、ASCP、RCP等情況下大腦主要動脈的血流動力學變化。目前認為,有效腦灌注不足可能是DHCA過程中腦損傷的一個主要原因。因此,可通過TCD來監測ASCP和RCP等情況下腦血流動力學的變化,明確灌注血流信號是否有效

 

關鍵字:主動脈弓部手術,體外循環,深低溫停循環,逆行性腦灌注,選擇性腦灌注

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