順行性腦灌注(antegrade cerebral perfusion,ACP)和逆行性腦灌注(retrograde cerebral perfusion,RCP)已經成為主動脈弓手術中施行腦保護的兩種主要手術方法,何者效果更佳尚處存爭議。本文通過對近幾年全球部分心臟中心對 ACP 及 RCP 進行的對比性研究及實驗室研究分析后發現,采用 ACP 或 RCP 兩種手術方法行術中腦保護后的患者在暫時性神經功能障礙、永久性神經功能障礙、腦卒中、早期死亡率、長期生存率等方面的差異并無統計學意義,但 RCP 會延長患者 ICU 停留時間、氣管插管有創輔助呼吸時間及住院時間,且 ACP 可以延長手術時間以便完成更多的手術操作。ACP 在主動脈弓手術施行腦保護方面優勢明顯。若手術操作較簡單、手術時間較短,可選擇 RCP 聯合深低溫停循環(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA),從而減少手術視野中插管的數量,方便操作。
引用本文: 馬皓, 肖正華, 郭應強. 主動脈弓手術順行性與逆行性腦灌注研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2017, 24(6): 469-474. doi: 10.7507/1007-4848.201607060 復制
近年來,主動脈弓部手術深低溫停循環過程中使用順行性腦灌注和逆行性腦灌注進行腦保護的方法,已經作為兩種主要的腦保護方法廣泛應用于各種主動脈弓手術中。全球范圍內各大心臟中心在兩種方法進行腦保護機制及效能方面進行了大量的研究,結果爭議較大。此綜述分析了兩者腦保護機制、優缺點及臨床結果。
1 歷史沿革
早在 1957 年,De Bakey 等[1]就曾報道經一側髂總動脈和雙側頸動脈分別灌注,即順行性腦灌注(antegrade cerebral perfusion,ACP),成功為 1 例主動脈瘤患者施行主動脈弓置換術。此后不斷出現有關臨床上成功使用 ACP 進行腦保護的報道。但因此方法術野內插管較多,且常常引起腦栓塞和繼發神經系統損害以及血管損傷等嚴重問題,故未廣泛應用于臨床。
1975 年,Griepp 等[2]第一次將低溫停循環(hypothermic circulatory arrest,HCA)成功應用于主動脈弓手術中,不但不需要增加額外的血管插管,還可以使術野更干凈,手術操作更方便,避免了因鉗夾主動脈弓所引起的主動脈損害及血栓脫落。但單獨的 HCA 所能提供的手術有效保護時間太短,Svensson 等[3]研究發現 HCA 時間超過 45 min,術后發生腦卒中的概率顯著上升;HCA 時間超過 60 min,術后死亡率也會明顯上升。在 Borst 等[4]的研究中采用 HCA 技術的動脈瘤患者術后的早期死亡率高達 10%,在 Ergin 等[5]的一項研究也表明,在應用 HCA 技術后,術前無神經系統疾病的患者術后死亡率為 6.7%,而術前有永久性神經系統功能缺陷的患者院內死亡率高達 46%。
1990 年,Ueda 等[6]第一次將逆行性腦灌注(retrograde cerebral perfusion,RCP)以及 HCA 聯合應用于主動脈弓手術,將手術有效保護時間延長至 80 min。Coselli 等[7]研究也證實 RCP 與 HCA 聯合應用,可以明顯降低術后腦卒中概率和術后死亡率。Okita 等[8]也通過研究發現 RCP 可以有效持續地降低腦部溫度并維持腦部低溫環境、防止組織碎片及空氣進入腦部終末血管和清除部分栓子,以延緩腦組織酸中毒的發生。此后,HCA 聯合 RCP 被廣泛應用于臨床。但在之后幾年的研究中[7, 9-14],RCP 的上述優點是否能夠真正在臨床應用中發揮其作用一直是研究者爭論的焦點。RCP 術后暫時性神經功能障礙的高發生率[15-16],提示這種腦保護方法的局限性以探索新的腦保護方法的必要性。
1986 年,Frist 等[17]再次提出 ACP 的概念,他們將單側選擇性 ACP 聯合中低溫循環、并減少腦部血流量應用于主動脈弓置換術中,術后患者存活率高達 90%。之后隨著 ACP 技術不斷改進,如 Bachet 等[18]提出使用腦保護液,Kazui 等[19]提出將四分支人工血管移植技術與 ACP 相結合等,手術效果也不斷改善,ACP 顯著延長手術有效保護時間的優勢也進一步體現出來。Di Eusanio 等[20]研究發現應用 ACP 技術,即使手術時間長于 90 min,術后死亡率及神經系統受損概率也不會有明顯增加。最近 20 年,尤其是與深低溫停循環(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)配合使用,ACP 重新表現出它巨大的優勢,被廣泛應用在主動脈弓部手術中。
2 手術方式
ACP 分為兩種,選擇性順行性腦灌注及非選擇性順行性腦灌注[21]。其中,選擇性順行性腦灌注是指在主動脈弓的全部三個分支或前兩個分支上進行插管,而非選擇性順行性腦灌注是指在右側肱動脈、右側腋動脈、右側鎖骨下動脈、無名動脈、左側頸總動脈、左側鎖骨下動脈其中的一支上進行插管,插管后通過向其中灌注腦灌注液,在中等溫度或低溫環境下維持腦部循環。一般控制腦灌注液的灌注流量在 10~15 ml/(min·kg),以維持橈動脈壓力在 50~70 mm Hg。但當從右腋動脈插管灌注時,橈動脈壓力監測的意義不大,需要行右側頸動脈直接壓力監測[21-25],且腋動脈插管有可能造成臂叢神經的損傷和肢體的缺血[26],所以無名動脈的插管又被嘗試,再次得到關注[27]。
RCP 是建立在大腦靜脈無瓣膜的解剖基礎上的,在上腔靜脈處行插管,在低溫環境下,通過插管將腦灌注液逆行灌入腦部循環,為腦組織提供氧氣、營養并帶走有毒代謝產物的方式[28]。一般控制腦灌注液的灌注流量在 300~500 ml/min,以維持橈動脈壓力在 20~25 mm Hg[21-25]。其優點就是術野中插管較少,便于手術操作。
3 動物實驗結果
ACP 具有順行性灌注、脈動式灌注及可在中低溫環境下進行等優點,這更符合腦部血流的正常生理特征,使腦灌注液均勻分布于腦組織的各個部分,從而延長停循環的安全時間,但仍有血管栓塞、神經功能缺損、血管損傷等危險[28]。Hagl 等[29]證實,HCA 組豬及 SACP+HCA 組豬在腦部血流動力學方面無顯著性差異,但 SACP+HCA 組豬在腦灌注過程中,腦電圖恢復正常所需時間更短,且顱內壓相對較低,發生組織酸中毒的概率也較低。而 RCP 也可以為腦組織提供代謝支持,清除腦部循環中的各種栓子碎片、組織碎屑及有毒代謝產物,但它不符合腦部灌注的正常生理特征,不能維持較有效的腦部灌注壓力,易導致腦組織水腫,加重腦損傷[30]。Künzli 等[31]對人類尸體進行解剖研究后發現,絕大多數人的頸內靜脈具有解剖上或功能上的瓣膜,這使 RCP 時能由上腔靜脈通過頸內靜脈逆行灌入腦部循環的腦灌注液的總量及流速都會大幅降低。研究[32-35]表明,在 RCP 過程中,只有大約 3%~10% 腦灌注液可以到達腦部循環,大部分逆行灌注的血液會通過奇靜脈或者是其他的一些側枝直接回流入下腔靜脈,并不入腦[36],且其中近 90% 的腦灌注液停留在腦靜脈竇中,從而造成腦氧供需不平衡,不能提供足夠的營養,對 DHCA 期腦部代謝無明顯改善,但可保持腦部低溫,有助于腦保護。高勇等[37]將 15 只健康成年雜種犬隨機分為 DHCA 組、DHCA+RCP 組及 DHCA+SACP 組后對其進行研究發現,DHCA+SACP 組腦細胞中線粒體等超微結構的損傷較其他兩組明顯減輕,能降低腦組織氧代謝障礙的發生率,更能保持腦氧供需平衡,提供充足的營養供應,有效保持腦部低溫,有明顯的腦保護意義。
4 臨床結果
近年來,隨著 ACP 和 RCP 在臨床中的廣泛應用,人們開始不斷進行著大量的臨床研究。大多數研究所采用的結果評價指標為早期死亡率(early mortality)、死亡率(mortality)、術后腦卒中發生率(stroke)、暫時性神經功能障礙(temporary neurological dysfunction,TND)、永久性神經功能障礙(permanent neurological dysfunction,PND)及并發癥(morbidity)發生率。其中早期死亡率是指術后 30 d 內的死亡率。PND 是指術后發生腦卒中或者昏迷,體格檢查可以查及陽性定位體征,顱腦 CT 和(或)磁共振等影像學檢查亦可以發現陽性病灶。TND 是指術后發生神經錯亂、躁動、譫妄、反應遲鈍或一過性帕金森樣發作等癥狀,但無局灶性神經定位體征,顱腦 CT 和(或)磁共振等影像學檢查亦不能發現陽性病灶。
Girardi 等[22]對 1997 年 1 月至 2013 年 3 月間行半弓置換的 671 例患者和行全弓置換的 208 例患者的資料進行回顧性分析,術中均采用 RCP 聯合 DHCA 的腦保護方法。研究發現,兩組患者的 TND 及 PND 差異并無統計學意義,而術后死亡率在半弓置換組中稍高。所以 RCP 聯合 DHCA 是一種有效的腦保護方法,且在這種腦保護方法下,增加手術操作并不會增加術后 TND、PND 的發生率及死亡率。Perreas 等[38]的研究也表明在 DHCA+RCP 的腦保護下行升主動脈及鄰近主動脈弓的重建手術是一種較為安全的方法。Tian 等[39]對截至 2013 年 1 月的 9 篇對比性研究進行了 Meta 分析后發現,即使是在 SACP+DHCA(14.1~20℃)組的體外循環時間相對較長的情況下(平均時間 SACP+DHCA 46.8 min,DHCA 28.6 min),單獨 DHCA 和 SACP+DHCA 在 TND 和 PND 方面差異并無統計學意義,但 SACP+DHCA 組術后死亡率明顯降低(P=0.008,I2=0%)。SACP+DHCA 較單獨的 DHCA 更有優勢。Comas 等[23]對 346 例主動脈 Stanford A 型夾層患者進行了回顧性分析,其中采用 SACP 聯合中低溫停循環(moderate hypothermic circulatory arrest,MHCA)193 例,其余采用單純 DHCA 方法。對比后發現,兩組在 TND、PND、死亡率、腎衰竭等方面差異并無統計學意義,但在單純 DHCA 組中患者的 PND 的發生率是其余患者的 2.32 倍。因而 SACP+MHCA 是適用于主動脈夾層患者手術的一種有效的腦保護方法。
Milewski 等[40]對 1997~2008 年間來自賓夕法尼亞大學的采用 RCP+DHCA 方法的 682 例患者及來自博洛尼亞大學的采用 ACP+MHCA(鼻咽溫為 26℃)方法的 94 例患者進行了回顧性分析。這 776 例患者的術中主動脈弓重建時間均短于 45 min。研究發現,兩組患者在平均腦缺血時間 [ACP+MHCA(4.0±2.2)minvs. RCP+DHCA(25.0±9.7)min] 和平均器官缺血時間 [ACP+MHCA(34.5±8.1)minvs.RCP+DHCA(25.0±9.7)min]差異均有統計學意義。多變量分析結果顯示年齡>65 歲、動脈粥樣硬化性動脈瘤和主動脈鉗夾時間均是影響死亡率、神經系統功能障礙及急性心肌梗塞的重要危險因素。通過對比兩組的觀察指標發現,兩組在 TND、PND、腎衰竭發生率、住院時間及死亡率等方面差異并無統計學意義,故當主動脈弓部重建時間短于 45 min 時,無論選擇 ACP+MHCA 還是 RCP+DHCA 均可以獲得良好的腦保護效果。
Usui 等[41]對 2 209 例 ACP 組患者及 583 例 RCP 組患者進行風險調整與案例匹配的比較研究后發現,兩組在術后 30 d 內的死亡率(3.5% vs. 2.6%)、手術死亡率(5.3% vs. 4.1%)、腦卒中(6.8% vs. 3.1%)等差異無統計學意義,但 RCP 組患者 TND 發生率(3.0% vs. 5.8%)及術后透析概率(1.6% vs. 4.2%)較 ACP 組患者高。Wiedemann 等[42]通過分析比較 329 例急性主動脈夾層 Stanford A 型患者的短期生存率及長期生存率后得出,ACP 要優于 RCP。而 Ganapathi 等[24]認為,在半弓置換手術中,ACP+DHCA 及 RCP+DHCA 兩種腦保護方法均可達到同樣的效果。
一項基于日本成人心血管外科數據庫的大樣本量研究[28]中發現,ACP 組患者和 RCP+DHCA 組患者在術后 30 d 內的死亡率(3.2% vs. 4.0%)、院內死亡率(6.0% vs. 7.1%)、腦卒中概率(6.7% vs. 8.6%)及 TND 發生率(4.1% vs. 4.4%)等差異無統計學意義,但 RCP+HDCA 組患者在這幾方面有略微偏高的趨勢。RCP+DHCA 組患者的術后氣管插管機械輔助呼吸時間(>24 h:19.9%vs. 22.7%)及 ICU 留觀時間(>8 d:24.2%vs. 15.6%)較 ACP 患者長,且差異有統計學意義。故研究者認為在進行復雜主動脈弓手術時,選擇 ACP 作為腦保護方法更有優勢。但因 ACP 組患者術中體外循環溫度大多高于 25℃,而較高的溫度是脊髓損傷的一個危險因素,故 ACP 組患者中的脊髓損傷概率稍高。而 Guo 等[43]的一項基于 7 023 例患者的 Meta 分析也證明,ACP+DHCA 較 RCP+DHCA 在腦保護效果方面更具優勢。Perreas 等[44]收集了從 2006~2014 年共 259 例行升主動脈及半弓置換手術的患者資料,在將其分為 RCP+DHCA 組(207 例)和ACP+DHCA 組(52 例)對比分析后,也得出同樣結論。在 2014 年 ESC 主動脈疾病診斷及治療指南[45]中也建議使用 ACP 作為腦保護方法以降低腦卒中發生率。
5 小結
綜合上述研究結果可見,無論是 ACP 還是 RCP 都可以在復雜主動脈弓手術中起到良好的腦保護作用,但因大多數大樣本量研究發現,在 RCP 組中患者術后發生腦卒中及 TND 的概率明顯高于 ACP 組,且 ACP 方法進行腦部灌注更符合腦部循環的正常生理特征,能更好地為腦部供血供氧,而且采用 ACP 時的體外循環溫度較 RCP 稍高,可以縮短術中降溫及復溫所需的時間,故在復雜主動脈弓手術中 ACP 更優于 RCP。但因 ACP 所需插管數量較多以及術中需阻斷夾層動脈等原因,導致動脈粥樣硬化斑塊脫落斑塊、組織碎屑、血栓、氣栓等栓子入腦形成栓塞的危險增加,故還需要在今后的臨床試驗及動物實驗中對其進行進一步改善。而在操作相對較少、預計主動脈弓重建所需時間相對較短的主動脈弓手術中,可根據情況優先考慮采用 RCP 方法進行腦部灌注,因其術野中插管較少,可以減少插管時間及手術時間,更方便手術操作,而且研究結果表明,在短時間的主動脈弓部手術中,RCP 與 ACP 的腦保護效果在各個方面差異并無統計學意義,故選擇 RCP 更有優勢。
6 局限性
雖然近年來,研究者們已經針對 ACP 及 RCP 進行了大量的研究,但因倫理及實際操作等原因,很難做到嚴格按照隨機、對照、前瞻性等原則設計臨床試驗,故絕大多數有關 ACP 及 RCP 的文獻均為回顧性研究資料,且因外科醫生操作差異、患者基線水平差異等,大多數研究中仍然存在著組間可比性較差、可靠性相對較低的問題。有些研究因時間跨度較長,忽略了技術改進等因素造成的結果差異,故可靠性也會有所下降。此外,在現有研究中,研究者統計到的患者術前有關神經系統功能情況的數據較少,術中體外循環時間、腦灌注時間及腦缺血時間等方面的數據也不完善,且各個研究中心對神經系統功能障礙的評價尚無統一的評價體系,也使研究的結果具有局限性,可靠性也相對下降,研究者也無法明確神經系統功能障礙與術中腦灌注時間等之間的關系。最后,行 ACP 患者所接受的手術操作往往比行 RCP患者的手術更復雜,在一定程度上會影響兩者的比較結果。
近年來,主動脈弓部手術深低溫停循環過程中使用順行性腦灌注和逆行性腦灌注進行腦保護的方法,已經作為兩種主要的腦保護方法廣泛應用于各種主動脈弓手術中。全球范圍內各大心臟中心在兩種方法進行腦保護機制及效能方面進行了大量的研究,結果爭議較大。此綜述分析了兩者腦保護機制、優缺點及臨床結果。
1 歷史沿革
早在 1957 年,De Bakey 等[1]就曾報道經一側髂總動脈和雙側頸動脈分別灌注,即順行性腦灌注(antegrade cerebral perfusion,ACP),成功為 1 例主動脈瘤患者施行主動脈弓置換術。此后不斷出現有關臨床上成功使用 ACP 進行腦保護的報道。但因此方法術野內插管較多,且常常引起腦栓塞和繼發神經系統損害以及血管損傷等嚴重問題,故未廣泛應用于臨床。
1975 年,Griepp 等[2]第一次將低溫停循環(hypothermic circulatory arrest,HCA)成功應用于主動脈弓手術中,不但不需要增加額外的血管插管,還可以使術野更干凈,手術操作更方便,避免了因鉗夾主動脈弓所引起的主動脈損害及血栓脫落。但單獨的 HCA 所能提供的手術有效保護時間太短,Svensson 等[3]研究發現 HCA 時間超過 45 min,術后發生腦卒中的概率顯著上升;HCA 時間超過 60 min,術后死亡率也會明顯上升。在 Borst 等[4]的研究中采用 HCA 技術的動脈瘤患者術后的早期死亡率高達 10%,在 Ergin 等[5]的一項研究也表明,在應用 HCA 技術后,術前無神經系統疾病的患者術后死亡率為 6.7%,而術前有永久性神經系統功能缺陷的患者院內死亡率高達 46%。
1990 年,Ueda 等[6]第一次將逆行性腦灌注(retrograde cerebral perfusion,RCP)以及 HCA 聯合應用于主動脈弓手術,將手術有效保護時間延長至 80 min。Coselli 等[7]研究也證實 RCP 與 HCA 聯合應用,可以明顯降低術后腦卒中概率和術后死亡率。Okita 等[8]也通過研究發現 RCP 可以有效持續地降低腦部溫度并維持腦部低溫環境、防止組織碎片及空氣進入腦部終末血管和清除部分栓子,以延緩腦組織酸中毒的發生。此后,HCA 聯合 RCP 被廣泛應用于臨床。但在之后幾年的研究中[7, 9-14],RCP 的上述優點是否能夠真正在臨床應用中發揮其作用一直是研究者爭論的焦點。RCP 術后暫時性神經功能障礙的高發生率[15-16],提示這種腦保護方法的局限性以探索新的腦保護方法的必要性。
1986 年,Frist 等[17]再次提出 ACP 的概念,他們將單側選擇性 ACP 聯合中低溫循環、并減少腦部血流量應用于主動脈弓置換術中,術后患者存活率高達 90%。之后隨著 ACP 技術不斷改進,如 Bachet 等[18]提出使用腦保護液,Kazui 等[19]提出將四分支人工血管移植技術與 ACP 相結合等,手術效果也不斷改善,ACP 顯著延長手術有效保護時間的優勢也進一步體現出來。Di Eusanio 等[20]研究發現應用 ACP 技術,即使手術時間長于 90 min,術后死亡率及神經系統受損概率也不會有明顯增加。最近 20 年,尤其是與深低溫停循環(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)配合使用,ACP 重新表現出它巨大的優勢,被廣泛應用在主動脈弓部手術中。
2 手術方式
ACP 分為兩種,選擇性順行性腦灌注及非選擇性順行性腦灌注[21]。其中,選擇性順行性腦灌注是指在主動脈弓的全部三個分支或前兩個分支上進行插管,而非選擇性順行性腦灌注是指在右側肱動脈、右側腋動脈、右側鎖骨下動脈、無名動脈、左側頸總動脈、左側鎖骨下動脈其中的一支上進行插管,插管后通過向其中灌注腦灌注液,在中等溫度或低溫環境下維持腦部循環。一般控制腦灌注液的灌注流量在 10~15 ml/(min·kg),以維持橈動脈壓力在 50~70 mm Hg。但當從右腋動脈插管灌注時,橈動脈壓力監測的意義不大,需要行右側頸動脈直接壓力監測[21-25],且腋動脈插管有可能造成臂叢神經的損傷和肢體的缺血[26],所以無名動脈的插管又被嘗試,再次得到關注[27]。
RCP 是建立在大腦靜脈無瓣膜的解剖基礎上的,在上腔靜脈處行插管,在低溫環境下,通過插管將腦灌注液逆行灌入腦部循環,為腦組織提供氧氣、營養并帶走有毒代謝產物的方式[28]。一般控制腦灌注液的灌注流量在 300~500 ml/min,以維持橈動脈壓力在 20~25 mm Hg[21-25]。其優點就是術野中插管較少,便于手術操作。
3 動物實驗結果
ACP 具有順行性灌注、脈動式灌注及可在中低溫環境下進行等優點,這更符合腦部血流的正常生理特征,使腦灌注液均勻分布于腦組織的各個部分,從而延長停循環的安全時間,但仍有血管栓塞、神經功能缺損、血管損傷等危險[28]。Hagl 等[29]證實,HCA 組豬及 SACP+HCA 組豬在腦部血流動力學方面無顯著性差異,但 SACP+HCA 組豬在腦灌注過程中,腦電圖恢復正常所需時間更短,且顱內壓相對較低,發生組織酸中毒的概率也較低。而 RCP 也可以為腦組織提供代謝支持,清除腦部循環中的各種栓子碎片、組織碎屑及有毒代謝產物,但它不符合腦部灌注的正常生理特征,不能維持較有效的腦部灌注壓力,易導致腦組織水腫,加重腦損傷[30]。Künzli 等[31]對人類尸體進行解剖研究后發現,絕大多數人的頸內靜脈具有解剖上或功能上的瓣膜,這使 RCP 時能由上腔靜脈通過頸內靜脈逆行灌入腦部循環的腦灌注液的總量及流速都會大幅降低。研究[32-35]表明,在 RCP 過程中,只有大約 3%~10% 腦灌注液可以到達腦部循環,大部分逆行灌注的血液會通過奇靜脈或者是其他的一些側枝直接回流入下腔靜脈,并不入腦[36],且其中近 90% 的腦灌注液停留在腦靜脈竇中,從而造成腦氧供需不平衡,不能提供足夠的營養,對 DHCA 期腦部代謝無明顯改善,但可保持腦部低溫,有助于腦保護。高勇等[37]將 15 只健康成年雜種犬隨機分為 DHCA 組、DHCA+RCP 組及 DHCA+SACP 組后對其進行研究發現,DHCA+SACP 組腦細胞中線粒體等超微結構的損傷較其他兩組明顯減輕,能降低腦組織氧代謝障礙的發生率,更能保持腦氧供需平衡,提供充足的營養供應,有效保持腦部低溫,有明顯的腦保護意義。
4 臨床結果
近年來,隨著 ACP 和 RCP 在臨床中的廣泛應用,人們開始不斷進行著大量的臨床研究。大多數研究所采用的結果評價指標為早期死亡率(early mortality)、死亡率(mortality)、術后腦卒中發生率(stroke)、暫時性神經功能障礙(temporary neurological dysfunction,TND)、永久性神經功能障礙(permanent neurological dysfunction,PND)及并發癥(morbidity)發生率。其中早期死亡率是指術后 30 d 內的死亡率。PND 是指術后發生腦卒中或者昏迷,體格檢查可以查及陽性定位體征,顱腦 CT 和(或)磁共振等影像學檢查亦可以發現陽性病灶。TND 是指術后發生神經錯亂、躁動、譫妄、反應遲鈍或一過性帕金森樣發作等癥狀,但無局灶性神經定位體征,顱腦 CT 和(或)磁共振等影像學檢查亦不能發現陽性病灶。
Girardi 等[22]對 1997 年 1 月至 2013 年 3 月間行半弓置換的 671 例患者和行全弓置換的 208 例患者的資料進行回顧性分析,術中均采用 RCP 聯合 DHCA 的腦保護方法。研究發現,兩組患者的 TND 及 PND 差異并無統計學意義,而術后死亡率在半弓置換組中稍高。所以 RCP 聯合 DHCA 是一種有效的腦保護方法,且在這種腦保護方法下,增加手術操作并不會增加術后 TND、PND 的發生率及死亡率。Perreas 等[38]的研究也表明在 DHCA+RCP 的腦保護下行升主動脈及鄰近主動脈弓的重建手術是一種較為安全的方法。Tian 等[39]對截至 2013 年 1 月的 9 篇對比性研究進行了 Meta 分析后發現,即使是在 SACP+DHCA(14.1~20℃)組的體外循環時間相對較長的情況下(平均時間 SACP+DHCA 46.8 min,DHCA 28.6 min),單獨 DHCA 和 SACP+DHCA 在 TND 和 PND 方面差異并無統計學意義,但 SACP+DHCA 組術后死亡率明顯降低(P=0.008,I2=0%)。SACP+DHCA 較單獨的 DHCA 更有優勢。Comas 等[23]對 346 例主動脈 Stanford A 型夾層患者進行了回顧性分析,其中采用 SACP 聯合中低溫停循環(moderate hypothermic circulatory arrest,MHCA)193 例,其余采用單純 DHCA 方法。對比后發現,兩組在 TND、PND、死亡率、腎衰竭等方面差異并無統計學意義,但在單純 DHCA 組中患者的 PND 的發生率是其余患者的 2.32 倍。因而 SACP+MHCA 是適用于主動脈夾層患者手術的一種有效的腦保護方法。
Milewski 等[40]對 1997~2008 年間來自賓夕法尼亞大學的采用 RCP+DHCA 方法的 682 例患者及來自博洛尼亞大學的采用 ACP+MHCA(鼻咽溫為 26℃)方法的 94 例患者進行了回顧性分析。這 776 例患者的術中主動脈弓重建時間均短于 45 min。研究發現,兩組患者在平均腦缺血時間 [ACP+MHCA(4.0±2.2)minvs. RCP+DHCA(25.0±9.7)min] 和平均器官缺血時間 [ACP+MHCA(34.5±8.1)minvs.RCP+DHCA(25.0±9.7)min]差異均有統計學意義。多變量分析結果顯示年齡>65 歲、動脈粥樣硬化性動脈瘤和主動脈鉗夾時間均是影響死亡率、神經系統功能障礙及急性心肌梗塞的重要危險因素。通過對比兩組的觀察指標發現,兩組在 TND、PND、腎衰竭發生率、住院時間及死亡率等方面差異并無統計學意義,故當主動脈弓部重建時間短于 45 min 時,無論選擇 ACP+MHCA 還是 RCP+DHCA 均可以獲得良好的腦保護效果。
Usui 等[41]對 2 209 例 ACP 組患者及 583 例 RCP 組患者進行風險調整與案例匹配的比較研究后發現,兩組在術后 30 d 內的死亡率(3.5% vs. 2.6%)、手術死亡率(5.3% vs. 4.1%)、腦卒中(6.8% vs. 3.1%)等差異無統計學意義,但 RCP 組患者 TND 發生率(3.0% vs. 5.8%)及術后透析概率(1.6% vs. 4.2%)較 ACP 組患者高。Wiedemann 等[42]通過分析比較 329 例急性主動脈夾層 Stanford A 型患者的短期生存率及長期生存率后得出,ACP 要優于 RCP。而 Ganapathi 等[24]認為,在半弓置換手術中,ACP+DHCA 及 RCP+DHCA 兩種腦保護方法均可達到同樣的效果。
一項基于日本成人心血管外科數據庫的大樣本量研究[28]中發現,ACP 組患者和 RCP+DHCA 組患者在術后 30 d 內的死亡率(3.2% vs. 4.0%)、院內死亡率(6.0% vs. 7.1%)、腦卒中概率(6.7% vs. 8.6%)及 TND 發生率(4.1% vs. 4.4%)等差異無統計學意義,但 RCP+HDCA 組患者在這幾方面有略微偏高的趨勢。RCP+DHCA 組患者的術后氣管插管機械輔助呼吸時間(>24 h:19.9%vs. 22.7%)及 ICU 留觀時間(>8 d:24.2%vs. 15.6%)較 ACP 患者長,且差異有統計學意義。故研究者認為在進行復雜主動脈弓手術時,選擇 ACP 作為腦保護方法更有優勢。但因 ACP 組患者術中體外循環溫度大多高于 25℃,而較高的溫度是脊髓損傷的一個危險因素,故 ACP 組患者中的脊髓損傷概率稍高。而 Guo 等[43]的一項基于 7 023 例患者的 Meta 分析也證明,ACP+DHCA 較 RCP+DHCA 在腦保護效果方面更具優勢。Perreas 等[44]收集了從 2006~2014 年共 259 例行升主動脈及半弓置換手術的患者資料,在將其分為 RCP+DHCA 組(207 例)和ACP+DHCA 組(52 例)對比分析后,也得出同樣結論。在 2014 年 ESC 主動脈疾病診斷及治療指南[45]中也建議使用 ACP 作為腦保護方法以降低腦卒中發生率。
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綜合上述研究結果可見,無論是 ACP 還是 RCP 都可以在復雜主動脈弓手術中起到良好的腦保護作用,但因大多數大樣本量研究發現,在 RCP 組中患者術后發生腦卒中及 TND 的概率明顯高于 ACP 組,且 ACP 方法進行腦部灌注更符合腦部循環的正常生理特征,能更好地為腦部供血供氧,而且采用 ACP 時的體外循環溫度較 RCP 稍高,可以縮短術中降溫及復溫所需的時間,故在復雜主動脈弓手術中 ACP 更優于 RCP。但因 ACP 所需插管數量較多以及術中需阻斷夾層動脈等原因,導致動脈粥樣硬化斑塊脫落斑塊、組織碎屑、血栓、氣栓等栓子入腦形成栓塞的危險增加,故還需要在今后的臨床試驗及動物實驗中對其進行進一步改善。而在操作相對較少、預計主動脈弓重建所需時間相對較短的主動脈弓手術中,可根據情況優先考慮采用 RCP 方法進行腦部灌注,因其術野中插管較少,可以減少插管時間及手術時間,更方便手術操作,而且研究結果表明,在短時間的主動脈弓部手術中,RCP 與 ACP 的腦保護效果在各個方面差異并無統計學意義,故選擇 RCP 更有優勢。
6 局限性
雖然近年來,研究者們已經針對 ACP 及 RCP 進行了大量的研究,但因倫理及實際操作等原因,很難做到嚴格按照隨機、對照、前瞻性等原則設計臨床試驗,故絕大多數有關 ACP 及 RCP 的文獻均為回顧性研究資料,且因外科醫生操作差異、患者基線水平差異等,大多數研究中仍然存在著組間可比性較差、可靠性相對較低的問題。有些研究因時間跨度較長,忽略了技術改進等因素造成的結果差異,故可靠性也會有所下降。此外,在現有研究中,研究者統計到的患者術前有關神經系統功能情況的數據較少,術中體外循環時間、腦灌注時間及腦缺血時間等方面的數據也不完善,且各個研究中心對神經系統功能障礙的評價尚無統一的評價體系,也使研究的結果具有局限性,可靠性也相對下降,研究者也無法明確神經系統功能障礙與術中腦灌注時間等之間的關系。最后,行 ACP 患者所接受的手術操作往往比行 RCP患者的手術更復雜,在一定程度上會影響兩者的比較結果。