温血诱导心脏停搏及终末温血灌注在冠脉搭桥术中对心肌的保护作用
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体外循环杂志 2002年第2期第4卷
100037 北京，中国医学科学院阜外心血管病医院心外科；体外科循环 吕峰；吉冰洋；龙村
关键词：冠状动脉搭桥术；心肌保护；温血诱导停搏；终末温血灌注
摘要：
摘要目的：探讨温血诱导心脏停搏、术中冷维持及终末温血灌注即“温-冷-温 ”技术在冠状动脉搭桥(CABG)手术中对心肌的保护作用。方法：将24例首次单纯CABG患者随机分成2组：温血诱导心脏停搏+冷维持+终末温血灌注组( 温血组)；冷血心脏停搏组(冷血组)。我们通过对所有患者的临床效果的观察，并于转流前( 组3为术前)、术毕、术后8～12h、24h、72h和7天分别抽血测定肌酸激酶(CK-MBmass)、肌钙蛋白I(TnI)。 结果：(1)温血组的自动复跳率(100%)明显高于冷血组(58.3%)；其中在冷血组分别有三名 患者在体外循环后需应用临时起搏器，而在温血组没有患者应用临时起搏器。且温血组拔管时间以及在ICU的停留时间都明显短于冷血组；(2)在温血组有3名患者需应用正性肌力药，在冷血组7名患者需应用正性肌力药(3)cTnI和CK-MBmass的水平从术后6h开始升高(P<0.05＝在24～72h达到峰值，在术后第6天恢复。与冷血组比较温血组在术后6h、24h和7 2h的血浆cTnI和CK-MBmass的水平明显降低(P<0.01)。结论：温血诱导心脏停搏、术中冷维持以及终末温血灌注技术更有利于冠状动脉搭桥患者的心肌保护。
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温血高钾心脏停搏液早在1977年就在国外临床应用。随着心脏外科和心肌保护技术的不断发展，近几年“温心外科”作为心肌保护方面的新概念 被再次提出来，越来越多的学者认为在体外循环中应用温血高钾停跳液诱导停跳，冷血维持及终末温血再灌注即“温-冷-温”技术较单纯的冷血高钾停跳液具有更为有效的心肌保护作用。本研究比较了24例冠状动脉搭桥手术(CABG)，旨在探讨分别以“温-冷-温”技术和单 纯冷血高钾停跳液对CABG患者的心肌保护作用。
临床资料和方法
病例选择 本组24例均为首次单纯CABG患者，所有患者均为三支病变且不合并有室壁瘤或其它瓣膜病；男14例，女10例。
实验分组 24例CABG患者随机分成两组，每组各12例，术中采用两种不同心肌保护方法：温 血诱导心脏停搏+冷维持+终末温血灌注(温血组)；冷血心脏停搏液间断灌注(冷血组)。
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两组心肌保护方法 温血诱导心脏停搏及终末温血灌注心肌保护方法：这是一种“温-冷-温”方法，先常温转流 ，主动脉阻断后即用温血(35℃)高钾停搏液(稀释氧合血1∶4 K+22mmol/L)诱导停搏在心电图维持到直线改用冷血停搏液灌注15～20ml/kg；同时转流降温。缺血期间每隔20min灌 注1次单纯冷血停搏液。主动脉开放前，用温血灌注液(稀释的氧合血半K+10mmol/L)，灌注用量为7～10ml/kg。在开放前后5min内均不给予利多卡因。冷晶体心脏停搏液心肌保护方法：先并行循环转流降温，采用4℃高钾冷血心脏停搏液(K+22mmol/L)，首剂15～20ml/kg诱导停搏，每隔30min灌注10ml/kg。在开放前后5min内均不给予利多卡因。
生化指标 体外循环前、后从动脉各抽血10ml测定：肌酸激酶(CK-MBmass)；肌钙蛋白I(c TnI)。
临床观察 两组患者均记录心肺转流时间、主动脉阻断时间、最低鼻咽温，观察首次诱导心 电成直线的停跳液量和复跳情况以及应用临时起搏器的情况，术后正性肌力药物辅助情况。 机械辅助通气和ICU停留时间。
, 百拇医药
统计学处理 计量资料皆以均数±标准差(`X±s)表示，组间差异比较采用配对t检验。
结 果
1.温血组的自动复跳率(100%)明显高于冷血组(58.3%)。其中在冷血组分别有三名患者在体外循环后需应用临时起搏器，而在温血组没有患者应用临时起搏器。 且温血组拔管时间以及在ICU的停留时间都明显短于冷血组；
2.在温血组有3名患者需应用多巴胺血管活性药，在冷血组7名患者需应用多巴胺等血管活 性药；
3.cTnI和CK-MBmass的水平从术后6h开始升高(P<0.05＝，在24～72h达 到峰值，在术后第6天恢复。与冷血组比较温血组在术后6h、24h和72h的血浆cTnI和CK-MBmass的水平明显降低(P<0.01＝。见附表2，3。
表1 临床结果
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参数
温血组(12例)
冷血组 (12例)
例数
n=12
n=12
年龄(岁)
58±8.2
58.6±7.6
体重(kg)
80±11.0
75±15.0
, 百拇医药 搭桥数目(支)
3.8±0.4
3.7±0.6
心胸比
0.49±0.06
0.51±0.04
左室射血分数(%)
56±7.0
59±8.0
心电成直线诱导量(ml/kg)
4.0±0.8
9.5±1.2*
, 百拇医药
自动复跳率(%)
58.3%
100%*
最低温度(℃)
30.9±0.9
30.7±1.2
体外循环时间(min)
102±18.0
99±14.0
阻断时间(min)
68±9.0
71±13.0
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机械通气时间(hours)
8.8±1.9**
12±1.6
ICU停留时间(hours)
22±9.0**
35±18.0
注：与冷血组相比，*P<0.05，**P <0.01
表2 cTnI在两组的变化结果
冷血组
温血组
cTnI1
, 百拇医药
0.40±0.29
0.43±0.27
cTnI2
1.76±0.32##
1.26±0.20#*
cTnI3
6.20±1.15##
5.21±0.48##*
cTnI4
6.81±2.26##
, 百拇医药 4.15±0.57##**
cTnI5
6.1±2.0##
2.8±0.32#**
cTnI6
0.38±0.14
0.42±0.19
注：与cTnI1比较，*P<0.05，##P<0.01 ；与冷血组比较，*P<0.05，**P<0.01
表3 CK-MBmass在两组中的变化
冷血组
, 百拇医药
温血组
CK-MBmass1
0.44±0.11
0.40±0.12
CK-MBmass2
3.94±1.58##
2.44±0.37##
CK-MBmass3
9.51±1.38##
7.88±1.1##
CK-MBmass4
, 百拇医药
10±0.8##
7.5±0.98##
CK-MBmass5
4.57±1.38##
1.38±0.29##
CK-MBmass6
0.77±0.31#
0.78±0.41#
注：#P<0.05，##P<0.01与基础值比较；*P<0.05，P<0.01两组相比较
, 百拇医药
讨 论
温血高钾心脏停搏液是近些年来较为流行的心肌保护方法〔1～3〕。 我们研究中温血诱导停搏应用的理论基础：1.冷血诱导的缺点：由于冠心病患者的心肌血管顺应性较差、并且存在不同程度的阻塞、对外界不良刺激的敏感性较高。如用冷血诱导停跳，心肌可能由于4℃左右冷血的刺激而导致心肌血管和心肌细胞的痉挛，导致本来就狭窄 的心肌血管进一步狭窄甚至有可能完全闭塞；心肌保护液在心肌内的分布不均；使心肌不能 有效的停搏，并且心肌无氧酵解使大量的酸性物质和心肌的代谢产物堆积。因 此在冷血组临床中我们会经常观察到首次的停搏液的总量要明显超过温血组。并且冷血组的 维持停搏时间较短。2.温血诱导停搏的优点：可以避免心肌血管和心肌细胞冷挛缩。温血 诱导停搏是在有氧状态下停搏，有利于心肌保护液的均匀分布。
手术过程采用冷维持：由于体外循环降温后，机体处于一种浅低温状态来降低整个机体氧的消耗，维持氧代谢的平衡。在阻断主动脉后为了降低心肌的氧耗，采用冷血维持更有利于心肌细胞处于一种较低代谢的状态，保证术中心肌细胞氧代谢的平衡。
, 百拇医药
终末温血灌注应用的理论基础：在结束最后一支桥的吻合后，不急于开放主动脉，而是用经过氧合的含钾温血停搏液再次从主动脉根部灌注心脏，使心脏在有氧环境中继续保持停搏状态；这样不仅有利于将堆积的大量无氧酵解产物冲刷掉而且为心肌的复苏提供了一定的能量基础。终末温血灌注冲洗酸性产物，可以作为主动脉开放前缺血预处理。心脏二次停搏后可以增加心肌对于缺氧的耐受，同时使已经发生的潜在性缺血性损害的心肌能够把摄取的足 够的氧和养料用于恢复受损害的组织。Christakia等〔4〕证明用氧合血停搏液进行二次停搏的心脏，其停搏后第1min摄氧量超过基础需要的660%，停搏后第5min则超过330% ，十分明显，这些增加的氧可以用来恢复细胞膜上钠-钾泵和钙泵功能，使恢复跳动的心肌 细胞有较好的调节水份和钙离子水平的能力。因此，终末温血灌注后再开放主动脉恢复其正 常的灌注通常均能恢复窦性心律。并且使心肌温度上升更接近生理状况下开放主动脉，可以 缩短主动脉开放到恢复窦性心律这段时间，有利于心脏恢复原有的生理节律。
随着体外循环中心肌保护技术和手术技巧的提高，以心肌酶谱的变化来评估心肌损害的程度已越来越被大家推崇。CK具有心脏型的特异性同工酶，是判断心肌损伤特异而又敏感的指标 ，CK漏出冷血组明显高于温血组。而cTnI是近年来发展起来的一种高特异、高灵敏反映心肌损伤的血清标记物〔5，6〕。它是一种优于心肌酶谱、能反映心肌缺血的指标。钙蛋白I(Tn I)在人体存在sTnI、fTnI和cTnI 3种形式。cTnI仅存于心肌，且是心肌中唯一的TnI。cTnI 肽链N端有31个氨基酸残基，是其特有的抗原决定簇，其单克隆抗体不会与sTnI和fTnI发生交叉反应，故cTnI具有高度心肌特异性，血液中cTnI升高，表明心肌损伤。我们实验中证实， 温血组cTnI的升高值明显低于冷血组，显示温血组良好的心肌保护作用。并从临床的结果可 以看出：温血组在开放后心脏自动复跳率以及术后血管活性药的应用方面都明显低于冷血组 。因为我们认为“温-冷-温”技术在搭桥手术中更有利于对心肌的保护。
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参考文献
1.]Buckberg GD.Update on current techniques of myocardial protection.Ann Thorac Surg,1995,60(4):805-809.
2.Naylor CD,Lictenstein SV,Fremes SE.Warm heart inves-tigators,randomized trial of normothermic versus hypothermic coronary bypass surgery.Lancet,1994,3 43(6):559-562.
3.Holman WI,Spruell RD,Digerness SB,et al.Oxyhemoglobin dissociation during hypothermic blood cardioplegia arrest.Circulation,1992,86(Suppl 2):339-343.
, 百拇医药
4.Christakia GT,Koch JP,Deemar KA,et al.A randomized study of the systemic effects of warm heart surgery.Ann Thorac Surg,1992,54(2):449-454.
5.Sadony V,Korber M,Albes C,et al.Cardial troponin I plasma levels for diagnosis and quantitation of perioperative myocardial damage in patients undergoing coronary artery bypass surgery.Eur J Cardiothorac Surg,1998,13(1):57-62.
6.Etievent JP,Chocron S,Toubin G,et al.Use of cardiac troponin I as a maker of perioperative myocardial ischemia.Ann Thorac Surg,1995,59(5):1192-1194., 百拇医药
关键词：冠状动脉搭桥术；心肌保护；温血诱导停搏；终末温血灌注
摘要：
摘要目的：探讨温血诱导心脏停搏、术中冷维持及终末温血灌注即“温-冷-温 ”技术在冠状动脉搭桥(CABG)手术中对心肌的保护作用。方法：将24例首次单纯CABG患者随机分成2组：温血诱导心脏停搏+冷维持+终末温血灌注组( 温血组)；冷血心脏停搏组(冷血组)。我们通过对所有患者的临床效果的观察，并于转流前( 组3为术前)、术毕、术后8～12h、24h、72h和7天分别抽血测定肌酸激酶(CK-MBmass)、肌钙蛋白I(TnI)。 结果：(1)温血组的自动复跳率(100%)明显高于冷血组(58.3%)；其中在冷血组分别有三名 患者在体外循环后需应用临时起搏器，而在温血组没有患者应用临时起搏器。且温血组拔管时间以及在ICU的停留时间都明显短于冷血组；(2)在温血组有3名患者需应用正性肌力药，在冷血组7名患者需应用正性肌力药(3)cTnI和CK-MBmass的水平从术后6h开始升高(P<0.05＝在24～72h达到峰值，在术后第6天恢复。与冷血组比较温血组在术后6h、24h和7 2h的血浆cTnI和CK-MBmass的水平明显降低(P<0.01)。结论：温血诱导心脏停搏、术中冷维持以及终末温血灌注技术更有利于冠状动脉搭桥患者的心肌保护。
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温血高钾心脏停搏液早在1977年就在国外临床应用。随着心脏外科和心肌保护技术的不断发展，近几年“温心外科”作为心肌保护方面的新概念 被再次提出来，越来越多的学者认为在体外循环中应用温血高钾停跳液诱导停跳，冷血维持及终末温血再灌注即“温-冷-温”技术较单纯的冷血高钾停跳液具有更为有效的心肌保护作用。本研究比较了24例冠状动脉搭桥手术(CABG)，旨在探讨分别以“温-冷-温”技术和单 纯冷血高钾停跳液对CABG患者的心肌保护作用。
临床资料和方法
病例选择 本组24例均为首次单纯CABG患者，所有患者均为三支病变且不合并有室壁瘤或其它瓣膜病；男14例，女10例。
实验分组 24例CABG患者随机分成两组，每组各12例，术中采用两种不同心肌保护方法：温 血诱导心脏停搏+冷维持+终末温血灌注(温血组)；冷血心脏停搏液间断灌注(冷血组)。
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两组心肌保护方法 温血诱导心脏停搏及终末温血灌注心肌保护方法：这是一种“温-冷-温”方法，先常温转流 ，主动脉阻断后即用温血(35℃)高钾停搏液(稀释氧合血1∶4 K+22mmol/L)诱导停搏在心电图维持到直线改用冷血停搏液灌注15～20ml/kg；同时转流降温。缺血期间每隔20min灌 注1次单纯冷血停搏液。主动脉开放前，用温血灌注液(稀释的氧合血半K+10mmol/L)，灌注用量为7～10ml/kg。在开放前后5min内均不给予利多卡因。冷晶体心脏停搏液心肌保护方法：先并行循环转流降温，采用4℃高钾冷血心脏停搏液(K+22mmol/L)，首剂15～20ml/kg诱导停搏，每隔30min灌注10ml/kg。在开放前后5min内均不给予利多卡因。
生化指标 体外循环前、后从动脉各抽血10ml测定：肌酸激酶(CK-MBmass)；肌钙蛋白I(c TnI)。
临床观察 两组患者均记录心肺转流时间、主动脉阻断时间、最低鼻咽温，观察首次诱导心 电成直线的停跳液量和复跳情况以及应用临时起搏器的情况，术后正性肌力药物辅助情况。 机械辅助通气和ICU停留时间。
, 百拇医药
统计学处理 计量资料皆以均数±标准差(`X±s)表示，组间差异比较采用配对t检验。
结 果
1.温血组的自动复跳率(100%)明显高于冷血组(58.3%)。其中在冷血组分别有三名患者在体外循环后需应用临时起搏器，而在温血组没有患者应用临时起搏器。 且温血组拔管时间以及在ICU的停留时间都明显短于冷血组；
2.在温血组有3名患者需应用多巴胺血管活性药，在冷血组7名患者需应用多巴胺等血管活 性药；
3.cTnI和CK-MBmass的水平从术后6h开始升高(P<0.05＝，在24～72h达 到峰值，在术后第6天恢复。与冷血组比较温血组在术后6h、24h和72h的血浆cTnI和CK-MBmass的水平明显降低(P<0.01＝。见附表2，3。
表1 临床结果
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参数
温血组(12例)
冷血组 (12例)
例数
n=12
n=12
年龄(岁)
58±8.2
58.6±7.6
体重(kg)
80±11.0
75±15.0
, 百拇医药 搭桥数目(支)
3.8±0.4
3.7±0.6
心胸比
0.49±0.06
0.51±0.04
左室射血分数(%)
56±7.0
59±8.0
心电成直线诱导量(ml/kg)
4.0±0.8
9.5±1.2*
, 百拇医药
自动复跳率(%)
58.3%
100%*
最低温度(℃)
30.9±0.9
30.7±1.2
体外循环时间(min)
102±18.0
99±14.0
阻断时间(min)
68±9.0
71±13.0
, http://www.100md.com
机械通气时间(hours)
8.8±1.9**
12±1.6
ICU停留时间(hours)
22±9.0**
35±18.0
注：与冷血组相比，*P<0.05，**P <0.01
表2 cTnI在两组的变化结果
冷血组
温血组
cTnI1
, 百拇医药
0.40±0.29
0.43±0.27
cTnI2
1.76±0.32##
1.26±0.20#*
cTnI3
6.20±1.15##
5.21±0.48##*
cTnI4
6.81±2.26##
, 百拇医药 4.15±0.57##**
cTnI5
6.1±2.0##
2.8±0.32#**
cTnI6
0.38±0.14
0.42±0.19
注：与cTnI1比较，*P<0.05，##P<0.01 ；与冷血组比较，*P<0.05，**P<0.01
表3 CK-MBmass在两组中的变化
冷血组
, 百拇医药
温血组
CK-MBmass1
0.44±0.11
0.40±0.12
CK-MBmass2
3.94±1.58##
2.44±0.37##
CK-MBmass3
9.51±1.38##
7.88±1.1##
CK-MBmass4
, 百拇医药
10±0.8##
7.5±0.98##
CK-MBmass5
4.57±1.38##
1.38±0.29##
CK-MBmass6
0.77±0.31#
0.78±0.41#
注：#P<0.05，##P<0.01与基础值比较；*P<0.05，P<0.01两组相比较
, 百拇医药
讨 论
温血高钾心脏停搏液是近些年来较为流行的心肌保护方法〔1～3〕。 我们研究中温血诱导停搏应用的理论基础：1.冷血诱导的缺点：由于冠心病患者的心肌血管顺应性较差、并且存在不同程度的阻塞、对外界不良刺激的敏感性较高。如用冷血诱导停跳，心肌可能由于4℃左右冷血的刺激而导致心肌血管和心肌细胞的痉挛，导致本来就狭窄 的心肌血管进一步狭窄甚至有可能完全闭塞；心肌保护液在心肌内的分布不均；使心肌不能 有效的停搏，并且心肌无氧酵解使大量的酸性物质和心肌的代谢产物堆积。因 此在冷血组临床中我们会经常观察到首次的停搏液的总量要明显超过温血组。并且冷血组的 维持停搏时间较短。2.温血诱导停搏的优点：可以避免心肌血管和心肌细胞冷挛缩。温血 诱导停搏是在有氧状态下停搏，有利于心肌保护液的均匀分布。
手术过程采用冷维持：由于体外循环降温后，机体处于一种浅低温状态来降低整个机体氧的消耗，维持氧代谢的平衡。在阻断主动脉后为了降低心肌的氧耗，采用冷血维持更有利于心肌细胞处于一种较低代谢的状态，保证术中心肌细胞氧代谢的平衡。
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终末温血灌注应用的理论基础：在结束最后一支桥的吻合后，不急于开放主动脉，而是用经过氧合的含钾温血停搏液再次从主动脉根部灌注心脏，使心脏在有氧环境中继续保持停搏状态；这样不仅有利于将堆积的大量无氧酵解产物冲刷掉而且为心肌的复苏提供了一定的能量基础。终末温血灌注冲洗酸性产物，可以作为主动脉开放前缺血预处理。心脏二次停搏后可以增加心肌对于缺氧的耐受，同时使已经发生的潜在性缺血性损害的心肌能够把摄取的足 够的氧和养料用于恢复受损害的组织。Christakia等〔4〕证明用氧合血停搏液进行二次停搏的心脏，其停搏后第1min摄氧量超过基础需要的660%，停搏后第5min则超过330% ，十分明显，这些增加的氧可以用来恢复细胞膜上钠-钾泵和钙泵功能，使恢复跳动的心肌 细胞有较好的调节水份和钙离子水平的能力。因此，终末温血灌注后再开放主动脉恢复其正 常的灌注通常均能恢复窦性心律。并且使心肌温度上升更接近生理状况下开放主动脉，可以 缩短主动脉开放到恢复窦性心律这段时间，有利于心脏恢复原有的生理节律。
随着体外循环中心肌保护技术和手术技巧的提高，以心肌酶谱的变化来评估心肌损害的程度已越来越被大家推崇。CK具有心脏型的特异性同工酶，是判断心肌损伤特异而又敏感的指标 ，CK漏出冷血组明显高于温血组。而cTnI是近年来发展起来的一种高特异、高灵敏反映心肌损伤的血清标记物〔5，6〕。它是一种优于心肌酶谱、能反映心肌缺血的指标。钙蛋白I(Tn I)在人体存在sTnI、fTnI和cTnI 3种形式。cTnI仅存于心肌，且是心肌中唯一的TnI。cTnI 肽链N端有31个氨基酸残基，是其特有的抗原决定簇，其单克隆抗体不会与sTnI和fTnI发生交叉反应，故cTnI具有高度心肌特异性，血液中cTnI升高，表明心肌损伤。我们实验中证实， 温血组cTnI的升高值明显低于冷血组，显示温血组良好的心肌保护作用。并从临床的结果可 以看出：温血组在开放后心脏自动复跳率以及术后血管活性药的应用方面都明显低于冷血组 。因为我们认为“温-冷-温”技术在搭桥手术中更有利于对心肌的保护。
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参考文献
1.]Buckberg GD.Update on current techniques of myocardial protection.Ann Thorac Surg,1995,60(4):805-809.
2.Naylor CD,Lictenstein SV,Fremes SE.Warm heart inves-tigators,randomized trial of normothermic versus hypothermic coronary bypass surgery.Lancet,1994,3 43(6):559-562.
3.Holman WI,Spruell RD,Digerness SB,et al.Oxyhemoglobin dissociation during hypothermic blood cardioplegia arrest.Circulation,1992,86(Suppl 2):339-343.
, 百拇医药
4.Christakia GT,Koch JP,Deemar KA,et al.A randomized study of the systemic effects of warm heart surgery.Ann Thorac Surg,1992,54(2):449-454.
5.Sadony V,Korber M,Albes C,et al.Cardial troponin I plasma levels for diagnosis and quantitation of perioperative myocardial damage in patients undergoing coronary artery bypass surgery.Eur J Cardiothorac Surg,1998,13(1):57-62.
6.Etievent JP,Chocron S,Toubin G,et al.Use of cardiac troponin I as a maker of perioperative myocardial ischemia.Ann Thorac Surg,1995,59(5):1192-1194., 百拇医药