婴幼儿深低温停循环下的脑损伤研究进展

<正>近20年来,婴幼儿先天性心脏病术后的病死率显著下降,而中枢神经系统(CNS)的并发症相比之下就显得极为重要。深低温停循环技术(DHCA)是在治疗儿童复杂心血管畸形手术中广泛采用的一种体外循环(CPB)方法。近年来有关DHCA术后CNS特别是脑并发症的研究报道亦渐增多。兹对脑损伤的机制及脑保护问题作一综述。     

深低温停循环下神经生长因子的脑保护作用研究

目的建立一种新的深低温停循环模型,研究深低温停循环（DHCA）对兔大脑皮层、海马组织中神经细胞凋亡情况,探讨DHCA下神经生长因子的脑保护作用。方法健康新西兰大白兔幼兔（0.5 kg）20只,随机均分为2组：实验组（给予生长因子）和对照组（不给予生长因子）。在DHCA前、后不同时间窗监测血清S100β含量,并采用原位末端标记法（TUNEL染色法）观察和测定脑组织神经细胞凋亡的情况。对照分析两组不同时间窗S100β的变化以及神经细胞凋亡的情况。结果实验组幼兔在DHCA后神经细胞凋亡数目显著减少（P〈0.05）,在DHCA后30 min（T2）、1 h（T3）、3 h（T4）、5 h（T5）、12 h（T6）5个时间窗血清S100β蛋白含量明显低于对照组（P〈0.05）。结论给予外源性神经生长因子能明显抑制海马以及皮层神经细胞的凋亡,对深低温停循环后的神经细胞有良好的保护作用。     

改良犬深低温停循环动物模型的建立

目的 探讨建立改良犬深低温停循环(DHCA)动物模型的可行性.方法 对10只犬行升主动脉插管灌注,上下腔静脉插管引流,建立犬体外循环(CPB)模型.转流降低鼻咽温度至18℃以下.停循环1 h后转流复温,鼻咽温度恢复到37℃后脱离CPB,呼吸机辅助呼吸直至脱离呼吸机,观察犬的血流动力学指标及存活情况.结果 10只犬心脏均复跳,能够脱离呼吸机.脱机后2 h内血流动力学稳定.结论 改良犬DHCA模型可成功建立,为探讨DHCA时的病理生理变化提供了新的手段.     

不同停循环时间对深低温停循环患者术后的脑保护效应

目的 观察不同停循环时间(CA时间)对深低温停循环(DHCA)患者术后的脑保护效应.方法 应用DHCA的患者56例,根据术中行脑灌注的情况分为脑灌注组(18例)和对照组(38例).再根据CA时间将各组分层:CA时间＜40 min为短CA时间亚组(脑灌注组11例,对照组33例),CA时间≥40 min为长CA时间亚组(脑灌注组7例,对照组5例).记录术前的一般资料、术中各项生理参数及术后神经精神症状发生情况,观察术后脑保护效应.结果 脑灌注组的神经精神系统并发症发生率为11.1％(2/18),显著低于对照组的39.5％(15/38,P＜0.05).长CA时间患者的神经精神系统并发症发生率为41.7％(5/12),略高于短CA时间患者的27.3％(12/44),但差异无统计学意义(P＞0.05).脑灌注组短CA时间亚组的神经精神症状发生率为9.1％(1/11),脑灌注组长CA时间亚组为14.3％(1/7),对照组短CA时间亚组为33.3％(11/33),对照组长CA时间亚组为80.0％(4/5).脑灌注组两亚组间神经精神症状发生率的差异无统计学意义(P＞0.05),对照组长CA时间亚组的神经精神症状发生率显著高于对照组短CA时间亚组和脑灌注组长CA时间亚组(P值均＜0.05),脑灌注组短CA时间亚组与对照组短CA时间亚组间神经精神症状发生率的差异无统计学意义(P＞0.05).结论 脑灌注对行DHCA患者的术后脑保护有效,同时CA时间＜40 min对单纯DHCA患者术后脑保护有效.     

深低温停循环颅内动脉瘤钳闭术的麻醉

部分颅内动脉瘤因瘤体巨大或位置特殊，或反复出血，常规麻醉和手术易致瘤体破裂、出血而危及病人的生命。深低温停循环可同时提供低温和控制性降压，为完成这类手术提供了技术保障。国外一些医学中心已有深低温停循环颅内动脉瘤钳闭术的文献报道，但国内尚未见报道。2002年3月14日，我院成功完成了1例深低温停循环颅内动脉瘤钳闭术。现将有关麻醉的问题报告如下。     

不同温度大鼠无血预充深低温停循环模型的建立

目的建立温度可控的大鼠深低温停循环(DHCA)完全脑缺血模型。方法 23只SD大鼠分为五组。A组:DH-CA 15～20℃(n=5);B组:DHCA 20～25℃(n=5);C组:DHCA 25～30℃(n=5);D组:常温体外循环组(n=5);E组:假手术组(n=3)。七氟烷诱导麻醉,颈静脉置入自制多孔静脉引流管为静脉引流端,左侧股动脉22G套管针穿刺监测血压,鼠尾动脉20G套管针穿刺为动脉灌注端,转机过程中分别于6个时间点抽取血气,记录各时间点血气值及复跳时间。结果 2只大鼠死亡,其余21只大鼠均顺利完成实验过程,DHCA各组心脏复跳后,乳酸值明显升高,血压、心率较D、E组降低。结论本实验模型可用于研究温度及其他干预条件下DHCA对大脑及其他脏器的影响。     

深低温停循环下脑保护研究进展

深低温停循环技术为心脑血管外科手术带来希望的同时,也会导致严重的早期和晚期中枢神经系统并发症,严重影响患者的生存和生活质量。所以,目前限制心脑血管外科手术进一步发展的主要因素已经不是单纯的外科技术问题,而是围术期的脑损伤和脑保护问题。该文将对深低温停循环条件下的脑损伤机制和脑保护措施展开综述。     

深低温停循环手术中肺部温度变化初步观察

目的观察深低温停循环过程中肺部温度的变化规律,为深低温停循环过程中肺保护提供参考。方法4例在深低温停循环下行主动脉弓部手术的患者纳入本研究,全麻完成后,经右侧颈外静脉穿刺置入Swan-Ganz导管,导管气囊漂入肺动脉,测试可以测定肺毛细血管嵌压后,气囊充气,远端温度探头可以测定手术过程中肺深部温度,同时监测鼻咽温度和直肠温度。结果4例深低温停循环手术患者的肺部温度可降低到16.6℃,接近鼻咽温度16.4℃,在降温过程中比鼻咽温略低,在复温过程中比鼻咽温略高。结论深低温停循环过程中,肺部温度可达到深低温要求。     

深低温停循环与脑保护的研究进展

深低温停循环技术（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）是治疗复杂心脑血管疾病的重要辅助手段。DHCA于1959年首次应用于心脏直视手术，现已被许多医疗中心应用于复杂先心病矫治、成人大血管手术、复杂颅内动脉瘤夹闭及器官移植手术中。随DHCA应用的日趋广泛，有关DHCA术后中枢神经系统并发症的报道亦渐增多，目前已成为医技人员改善患者术后生存质量所关心的主要问题，本文仅就近年来有关DHCA中脑保护方法的进展作一综述。     

深低温停循环对大鼠脑组织形态学的影响

目的建立接近临床环境的大鼠深低温停循环（DHCA）模型,并进一步研究DHCA对大鼠脑组织形态学的影响.方法雄性SD大鼠随机分为实验组和假手术对照组.以氯胺酮、芬太尼和氟哌利多混合液麻醉动物,经口明视下行气管插管.实验组动物实施体外循环,预充液总量为20 ml（乳酸林格液10 ml、20%甘露醇1 ml、肝素1 ml即100 U、6%贺斯8 ml）.降温至18℃停循环90 min,术中监测血气分析、血压和心率变化.复温、复灌60 min后处死动物.灌注后取脑分别进行病理学检查和电镜观察.结果实验组有3只大鼠因为颈静脉插管失败死亡,其余动物顺利完成实验.无血预充后的红细胞压积（HCT）约为0.20.病理检查结果发现在大鼠的海马区、皮层和丘脑都存在数量不等的变性坏死神经元,电镜下表现为线粒体肿胀和胞浆内细胞器减少甚至消失.结论本实验建立的大鼠DHCA模型预充量小,与临床情况更为接近,并且制作简单,需要的人力、物力较少,便于广泛开展.形态学研究结果进一步证实该模型是成功的,同时为深入研究DHCA术后的神经并发症提供了形态学基础.     

不同脑保护方法的实验研究

目的　比较单纯深低温停循环(DHCA)、逆行性脑灌注(RCP)和选择性脑灌注 (SCP)不同脑保护技术的效果。方法　15头小型猪随机分成 3组,DHCA组、RCP组和SCP组,三组动物在实验中均降温至食管温度 18℃,90min停循环期间采用不同的脑保护技术,然后复温至 37℃,再灌注时间为 90min。结果　DHCA组血液中PvO2、PvCO2 和脑组织氧摄取率(OER)在低温停循环(DHCA)开始后直线下降,在DHCA60min、90min时,DHCA组与其它两组相比有显著性差异(P<0. 05), DHCA90min时,RCP组与ACP组相比也有显著性差异 (P<0.05),复温再灌注 30min、60min时,三组之间PvO2 值、PaCO2 值以及OER之间存在显著性差异 (P<0. 05),实验结束时,DHCA组PvCO2 仍然较高,未恢复到术前水平,与其它两组相比有显著性差异 (P<0. 05 ),脑组织水含量和电镜检测DHCA组的脑组织水肿严重,RCP组次之,ACP组没有发生脑水肿。结论　DHCA方法简单,但安全时间较短,RCP能在DHCA期间的一定时间内较好地向脑组织提供氧及营养物质,有一定的使用价值。SCP在停循环过程中确保脑的血液供应,保证有足够的时间完成手术,避免了长时间的DHCA所造成脑部并发症。     

乳猪深低温停循环对肺保护作用的观察

目的研究乳猪模型深低温停循环（DHCA）的肺保护作用。方法12头5周左右的乳猪,随机分为常温体外循环（CPB）组和DHCA组。麻醉后气管插管,从胸骨正中进胸,在上、下腔和主动脉插管建立CPB动物模型,分别进行DHCA和常温CPB。结果实验结束时DHCA组较常温CPB组表现为有较好的肺静止顺应性和湿干比,光镜下肺损伤明显减少。结论本实验通过建立DHCA乳猪肺保护的动物模型,观察到DHCA有明显的肺保护作用。     

深低温停循环下尼莫地平的大鼠脑保护作用研究

目的 研究深低温停循环（DHCA）下尼莫地平对全脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制.方法 将96只DHCA模型SD雄性大鼠随机均分为模型组（DHCA）和尼莫地平组（DHCA＋尼莫地平）,每组48只,采用二血管阻断加低血压法制作全脑缺血再灌注模型.每组根据时相再分为缺血后再灌注0h（T1）、2h（T2）、6h（T3）、12h（T4）、24h（T5）和48h（T6）共6个亚组,每组8只;检测不同时间点大鼠血清S100β含量及脑含水量,并观察脑组织病理变化.结果 模型组和尼莫地平组的血清S100β蛋白含量及脑组织含水量在2h开始升高,24h达高峰,48h开始降低;与模型组相比,尼莫地平组的血清S100β蛋白含量各时间点均低于模型组（P＜0.05或P＜0.01）,脑含水量从T2～T5均低于模型组（P＜0.05或P＜0.01）;两组大鼠脑组织缺血再灌注24h均出现明显的病理变化,但尼莫地平组较模型组明显减轻.结论 尼莫地平能明显减轻脑损伤和脑水肿,对深低温停循环后的缺血大鼠脑组织有一定的保护作用.     

深低温停循环脑损伤与保护的研究进展

深低温停循环(DHCA)技术主要应用于婴幼儿复杂先天性心脏病的矫治,其难点是做好术中脑保护,包括适宜的脑灌注方式、各种脑保护液等。内皮祖细胞是目前的一个研究热点,其对损伤血管具有修复作用得到国内外学者的共识,且已应用于不同专科领域。鉴于DHCA脑损伤涉及血脑屏障破坏、微循环障碍等多种机制,内皮祖细胞可能会对脑损伤的防治起到积极作用。     

深低温停循环在主动脉手术中应用-30例报告

目的总结应用深低温停循环技术的主动脉手术30例,探讨深低温停循环中脑保护的方式.方法选取应用深低温停循环的主动脉手术患者30例,标准全身麻醉,降至鼻咽温12～13℃,直肠温17～18℃后,停止循环,恢复循环后,循序升温至鼻咽温37℃、直肠温35℃左右脱离体外循环.其中应用腋动脉顺灌10例,上腔静脉逆灌1例.结果停循环时间8～86(47.6±25.8)min.自动复跳19例,复跳率63%.上腔静脉逆灌1例,时间为26min.腋动脉顺灌10例,时间为35～53(44.2±7.9)min.全部患者无手术死亡,7例患者出现较明显术后并发症,其中神经系统症状3例,肾功能不全1例,声音嘶哑3例,其余患者均于术后24h内清醒.结论深低温停循环是大血管手术的重要辅助手段,其间脑保护方式多种多样各有利弊,其具体的选择和管理等问题尚有待进一步的探讨和研究.     

深低温停循环下行巨大颅内动脉瘤夹闭术

目的探讨和总结体外循环并深低温停循环(Deep hypotherm ic c ircu latory arrest,DHCA)技术用于巨大颅内基底动脉瘤行夹闭术的应用价值和经验。方法回顾1 9 9 9~2 0 0 5年间6例(男性5例,女性1例)患者,年龄13~48(28.33±13.22)岁。在ECC深低温和/或停循环、股动、静脉插管、不开胸、未阻断心脏下行巨大颅内基底动脉瘤夹闭术。ECC均采用膜式氧合器、通过股动脉插管(16Fr-18Fr)、长的股静脉插管(尖端至右房26Fr~28Fr)建立体外循环,血流和体表(水毯)降温。DHCA 4例,低温低流量灌注(Deep hypotherm ic low flow,DHLF)2例。结果6例ECC时间97~161(130±27.24)m in,4例DHCA时间20~48(30.25±12.76)m in。2例DHLF分别为2 3m in和5 3m in。降温时间3 5~5 5(3 9.6±9.6 3)m im,降温速度鼻咽温0.3 0℃/m in和肛温0.32℃/m in。复温时间51~83(73.8±13.14)m in,复温速度鼻咽温0.18℃/m in和肛温0.2℃/m in。DH-CA时鼻咽温17.5~23.8(20.05±2.16)℃和肛温16.5~22.8(19.32±2.49)℃。尿量400~1200(833.33±338.62)m l,3例应用超滤450~900(666.67±225.46)m l,稀释度19~33.8(24.13±5.91)%。3例非ECC因素死亡。结论DHCA技术有助于完成难以用常规方法完成的颅内巨大基底动脉瘤夹闭术。     

深低温停循环重要器官逆行灌注的应用研究

目的　评价在深低温停循环 (DHCA )时采用不同逆行灌注 (RP)方法对大脑、心脏等重要脏器的保护作用。方法　 2 0 0 0年 1月～ 2 0 0 2年 10月间采用 DHCA的方法对胸主动脉瘤手术的患者进行血管置换术共 3 5例 ,男2 7例 ,女 8例 ,年龄 2 7～ 71岁 (平均 42 .3± 13 .6岁 )。根据动脉瘤的复杂程度采用全身 RP技术 9例 ,上腔静脉RP技术 2 1例 ,上下腔静脉 RP技术 5例 ,观察不同 RP方法对全身重要脏器的保护作用。结果　体外循环时间97～ 2 86min,降温至 DHCA时间 5 5～ 82 min,DHCA时间 18～ 5 6m in,RP时间 18～ 5 3 m in。 3 5例患者心脏均在复温至 2 8～ 3 0℃时自动复跳 ,无手术死亡 ,晚期死亡 1例 ,死亡原因为呼吸功能衰竭。 6例患者行两次开胸止血。全组患者未发生精神症状及其他大脑并发症 ,无瘫痪及肾功能衰竭。结论　采用不同的 RP技术能够安全有效地保护全身重要脏器 ,延长了 DHCA的时间     

不同灌注方法对深低温停循环下脑保护的实验研究

目的探讨不同灌注方法在深低温停循环下（DHCA）的脑保护的作用。方法实验动物选用健康白乳猪幼猪（农科院提供）40只。随机分为4组,每组10只。A组：单纯DHCA组;B组：DHCA＋逆行性脑灌注（RCP）;C组：DHCA＋单侧顺行性脑灌注（U—SACP）;D组：DHCA＋双侧顺行性脑灌注（B—SACP）。对照分析四组组间分别于CPB前（T1）、DHCA后30min（T2）、60min（T3）、90min（T4）和复温再灌注30min（T5）氧摄取率的变化。采用原位末端标记法（TUNEL染色法）观察和测定脑组织神经细胞凋亡的情况。结果与A组相比,B组、C组和D组可显著减少幼猪DHCA后神经细胞凋亡数目（P〈0．05）,T2、T3和T4 3个时间窗脑氧摄取率明显低于A组,差异有显著意义（P〈0．05）。A组可见明显神经细胞凋亡改变,B组仅见中等程度神经细胞凋亡改变,C组和D两组见少量神经细胞凋亡改变,A组与B组,C组和D组、B组与C组和D组差异具统计学意义（P〈0．05）,但是C组和D组差异没有统计学意义（P〉0．05）。结论SACP与RCP脑保护作用均优于DHCA,U—SACP与B—SACP脑保护作用好于RCP,但是两者差距没有统计学意义。     

二氮嗪预处理对深低温停循环脑组织超微结构与自由基的影响

目的　观察二氮嗪预处理对深低温停循环(DHCA)兔脑组织超微结构与自由基的影响。方法　健康大耳白兔 24只,随机分为 3组,对照组(安慰剂组n=8):DHCA+安慰剂;实验组 (二氮嗪组n=8 ):DHCA+二氮嗪(二氮嗪 5mg/kg,CPB前 15min静脉注入);拮抗剂组(5-HD组n=8):DHCA+5-HD(20mg/kg,给予二氮嗪前静脉注入) +二氮嗪(5mg/kg,CPB前 15min静脉注入)。每组均经CPB降温至鼻咽温 18℃,停循环 60min,复温,停机,取脑组织。硫代巴比妥酸法和黄嘌呤氧化酶法测定脑组织匀浆MDA含量和SOD活性,透射电镜观察脑组织超微结构的改变。结果　实验组脑组织MDA含量明显低于对照组 (P<0. 01)及拮抗剂组 (P<0. 05);实验组SOD活性明显高于对照组(P<0. 01)及拮抗剂组(P<0. 05);拮抗剂组MDA含量和SOD活性与对照组比无统计学意义(P>0. 05);电镜结果示各组脑细胞超微结构明显损伤,总体印象实验组各种神经元细胞器损伤较对照组与拮抗剂组有所减轻。结论　二氮嗪预处理对DHCA引起的神经元损伤具有早期保护作用。