引用本文: 王小文, 陳丹, 姜兆磊, 李林峻, 李強, 蔣迎九, 吳慶琛. 單側與雙側順行性腦灌注技術對主動脈手術患者預后影響的系統評價與 Meta 分析. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2020, 27(4): 457-464. doi: 10.7507/1007-4848.201906029 復制
Stanford A 型主動脈夾層一旦診斷明確,原則上應急診手術治療,尤其是對有并發癥的患者應緊急手術。外科手術是目前治療 Stanford A 型夾層的最有效方法,停循環處理主動脈弓部病變時,采用腦灌注技術施行術中腦保護,是減少術后神經系統功能不全的一項重要措施,其中選擇性順行性腦灌注(antegrade selective cerebral perfusion,ASCP)是目前臨床應用最為廣泛的腦保護方式。ASCP 分為單側 ASCP(UASCP) 和雙側 ASCP(BASCP),但這兩種灌注方式對腦保護效果的優勢目前尚無定論。因此,本研究通過 Meta 分析比較 UASCP 與 BASCP 技術對主動脈手術患者的近期預后影響,為臨床應用提供參考。
1 資料與方法
1.1 納入和排除標準
納入標準:研究對象為停循環下主動脈弓部手術,不限定停循環溫度;研究設計為臨床對照研究,包括前瞻性和回顧性研究;干預措施為 UASCP 與 BASCP 比較;結局指標包括住院時間、住 ICU 時間、30 d 死亡率、永久性神經系統障礙(permanent neurologic dysfunction,PND)、暫時性神經系統障礙(temporary neurologic dysfunction,TND)、急性腎功能損傷等。其中 PND 定義為術后出現的神經功能損傷,如局灶性損傷(卒中)或彌漫性損傷(昏迷)癥狀及 CT 等影像學表現。TND 定義為術后一過性可逆的神經功能障礙,如一過性意識障礙、認知障礙、譫妄、蘇醒延遲、偏激、淡漠、定向力喪失和記憶障礙等。排除標準:非停循環下主動脈弓部手術;逆行性腦灌注;研究結果不能提供所需要的數據信息;小兒主動脈手術或動物實驗;重復發表的研究。
1.2 文獻檢索
系統檢索 PubMed、EBSCO、Web of Science、Cochrane 圖書館、萬方數據庫、中國知網、中國生物醫學文獻數據庫,檢索日期從每個數據庫建庫至 2019 年 1 月。英文檢索詞包括 antegrade cerebral perfusion、cerebral protection、selective brain perfusion、cerebral perfusion、selective cerebral perfusion、unilateral antegrade cerebral protection、bilateral antegrade cerebral protection、neurologic outcome、aortic arch surgery、UASCP、BASCP、aortic surgery、aortic arch surgery、cerebral protection。中文檢索詞包括腦灌注、順行性腦灌注、單側順行性腦灌注、雙側順行性腦灌注、主動脈手術、主動脈弓手術、腦保護。語種限定為中文或英文,同時檢索納入研究的參考文獻。
1.3 文獻篩選與質量評價
采用 Cochrane 風險偏倚評估工具對納入隨機對照研究的文獻質量進行獨立評價。應用紐卡斯爾-渥太華量表(NOS)對每項非隨機對照研究的質量進行評估,通過研究人群、組間可比性、結果評價 3 大模塊共 8 個條目進行評價。評價星數越多質量越好,一般 6 顆星或以上文獻質量較好。
1.4 資料提取
由兩位研究者按照納入與排除標準分別閱讀所獲文獻題目和摘要,排除不合格文獻,進一步查找并閱讀文獻的全文。兩位研究者獨立進行文獻資料提取,主要包括題目、作者姓名、發表日期、國家與地區、樣本大小、動脈插管方法、結局指標。
1.5 統計學分析
采用 RevMan 5.3 分析軟件進行統計分析,研究的效應用比值比(odds ratio,OR)及其 95%可信區間(confidence interval,CI)來表示。采用 Q 檢驗進行異質性檢驗,P>0.05 為無明顯異質性,采用固定效應模型進行合并分析;P<0.05 為存在異質性,分析其異質性來源,對可能導致異質性的因素進行亞組分析,盡量消除異質性,未找到異質性,則采用隨機效應模型進行分析。采用漏斗圖分析是否存在發表偏倚。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共 126 篇文獻,通過閱讀標題和摘要,篩選出 37 篇文獻,閱讀全文后最終納入 16 篇[1-16]符合定量合成(Meta 分析)的對照研究;見圖 1。其中隨機對照研究 3 篇,回顧性傾向性匹配分析 2 篇,回顧性病例對照研究 11 篇;國外文獻 11 篇,國內文獻 5 篇,共 4 490 例患者,具體納入文獻的基本特征見表 1。



2.2 文獻質量評價結果
NOS 量表評估結果顯示,13 篇文獻中 6 顆星 3 篇[11, 15-16],7 顆星 8 篇[1-8],8 顆星 2 篇[9-10]。3 篇隨機對照研究均存在高風險偏倚,主要為選擇性偏倚。
2.3 Meta 分析結果
2.3.1 術中情況
納入的 16 項對照研究中,共 11 篇文獻比較了體外循環(cardiopulmonary bypass time,CPB)時間(P=0.42,I2=2%),10 篇文獻比較了主動脈阻斷時間(P=0.44,I2=0%),9 篇文獻比較了腦灌注時間(P=0.002,I2=68%),5 篇文獻比較了停循環時間(P<0.000 1,I2=90%)。Meta 分析結果顯示,BASCP 組 CPB 時間長于 UASCP 組(OR=4.14,95%CI 0.72~7.57,P=0.02);UASCP 組主動脈阻斷時間短于 BASCP 組(OR=–3.87,95%CI –7.29~–0.44,P=0.03);但兩組腦灌注時間(OR=–2.73,95%CI –6.65~1.19,P=0.17)及停循環時間(OR=–1.50,95%CI –6.36~3.35,P=0.54)差異無統計學意義;見表2。

2.3.2 永久性神經系統障礙
納入的 16 項對照研究中,共 13 篇文獻報道了術后 PND 的發生率,各研究間異質性偏低(P=0.47,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,術后 PND 的發生率 BASCP 組與 UASCP 組差異無統計學意義(OR=0.93,95%CI 0.74~1.18,P=0.57);見圖 2。

2.3.3 暫時性神經系統障礙
共 11 篇文獻報道了術后 TND 的發生率,各研究間異質性偏低(P=0.73,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,BASCP 組與 UASCP 組術后 TND 發生率差異無統計學意義(OR=1.26,95%CI 0.94~1.69,P=0.12);見圖 3。

2.3.4 急性腎功能損傷
共 6 篇文獻報道了術后急性腎功能損傷的發生率,各研究間異質性低(P=0.70,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,BASCP 組與 UASCP 組術后 TND 發生率差異無統計學意義(OR=1.11,95%CI 0.79~1.55,P=0.55);見表2。
2.3.5 術后死亡率
共 14 篇文獻報道了術后住院時間或 30 d 死亡率,各研究間異質性低(P=0.62,I2=0%),故采用固定效應模型進行合并分析。Meta 分析結果顯示, BASCP 與 UASCP 組術后死亡率差異無統計學意義(OR=0.94,95%CI 0.67~1.32,P=0.72);見表2。
2.3.6 ICU 及住院時間
共 5 篇文獻報道了術后 ICU 時間情況,各研究間異質性低(P=0.91,I2=0%),故采用固定效應模型進行合并分析。Meta 分析結果顯示,術后 ICU 時間兩組差異無統計學意義(OR=–0.64,95%CI –1.66~0.37,P=0.22)。共 5 篇文獻報道了住院時間,各研究間異質性較高(P=0.03,I2=62%),故采用隨機效應模型進行 Meta 分析,結果顯示,兩組住院時間差異無統計學意義(OR=–0.35,95%CI –2.38~1.68,P=0.74);見表2。
3 討論
神經系統并發癥是急性主動脈夾層手術最常見、最嚴重的并發癥之一,嚴重影響患者手術預后,降低生活質量,增加術后死亡率。根據損傷神經系統的不同部位和不同程度,臨床表現各不相同,其中以 TND 和 PND 最為常見。TND 表現為術后出現精神錯亂、譫妄、意識不清、煩躁、認知障礙、淡漠遲鈍及短暫局灶性神經缺陷(24 h 內完全消失)等,而頭顱 CT 或磁共振成像(MRI)等影像學檢查呈陰性表現,經積極治療后可恢復正常,文獻報道發生率為 0.8%~14.0%[6,17-20];主要發生機制可能與術中腦組織缺血缺氧及再灌注損傷有關,導致組織內炎性反應、組織及細胞內水腫、顱內小動脈痙攣等改變。PND 表現為永久性神經系統功能不全,患者出現腦栓塞、腦出血等卒中表現,影像學檢查呈陽性表現,其報道發生率為 3.3%~21.5%[20-25];主要發生機制包括血栓栓塞、斑塊脫落以及直接缺血性損傷、高腦灌注壓力下的腦出血以及術后腦水腫、腦梗塞等均可引起。國內外文獻報道主動脈術后神經系統并發癥發生率略不同,如 Conzelmann 等[26]報道結果顯示,急性主動脈夾層術后神經系統并發癥的總發生率為 20.3%,其中 TND 為 12.6%,PND 為 7.7%。劉紅等[27]報道結果顯示,急性 Stanford A 型主動脈夾層行主動脈弓部手術患者術后腦神經系統并發癥總發生率為 23.4%,其中 TND 為 20.1%,PND 為 3.3%。
主動脈夾層手術行弓部開放操作時,停循環必然會影響腦部供血,由于腦細胞對缺氧的高度敏感和對線粒體有氧代謝的高度依賴,極易出現缺血缺氧性腦損傷,這期間的神經系統保護極為重要。正常腦部的能量代謝約是身體其他部位的 7 倍,神經能量來源主要依賴于有氧糖酵解所產生的 ATP,與肌肉和肝臟等組織不同,無氧糖酵解不能維持腦部能量需求,因此需要通過血液不斷的輸送來維持腦代謝。目前還沒有一種腦保護方法讓大腦活動完全停止,臨床上應用的腦保護方法主要通過防止腦細胞缺氧和酸中毒來保持中樞神經系統的完整性。深低溫停循環腦無血流灌注依賴于深低溫大幅度減少氧耗量;而選擇性順行性和逆行性腦灌注仍然保持氧供,同時可通過不同程度的降溫來減少氧耗。因此,低溫是所有腦保護方法的基本元素。
通過深低溫減少腦電活動和不同形式的持續腦灌注是當前臨床上主要的兩種腦保護措施。其中 ASCP 技術是近來實施腦保護的主流方式。ASCP 可分為 UASCP 和 BASCP,但這兩種灌注方式對腦保護效果的優勢目前尚無定論,相關臨床研究結論也一直存在爭議。本研究結果顯示 UASCP 與 BASCP 技術在停循環主動脈手術中對患者術后預后影響并無差別。可能原因在于 ASCP 與單純深低溫停循環或聯合逆行性腦灌注的深低溫停循環相比有諸多優點,如 ASCP 更符合正常生理,能提供更多的氧合血,保證腦部能量代謝,能最大延長停循環時間至 90 min。基于上述優點, ASCP 聯合深低溫停循環本身已是目前最為可靠的腦保護方法,因此,對于常規病例,未體現出 BASCP 相對 UASCP 對腦保護效果的優勢。
大腦 Willis 環的完整性是實現單側腦灌下全腦血氧足量供給的重要因素,但現實群體中,大腦基底動脈環可存在不同類型變異,主要包括 Willis 基底動脈環完整性缺失及其分支構成的發育異常,有研究表明,人群中完整型基底動脈環所占的比例僅為 21%~25%,且解剖發現健康群體中大腦 Willis 基底動脈環有變異的發生率可超過 50%[28-31]。因此,理論上 UASCP 在停循環期間并不能完全保證雙側大腦半球持續有效灌注,而 BASCP 對左右兩側大腦直接血流灌注而非依靠 Willis 環的間接灌注更符合人體的正常生理方式。Harrer 等[32]研究報告顯示,將同一組患者從 UASCP 改為 BASCP 后,左側大腦半球的氧飽和度提高了約 19%。
采用右側腋動脈或右側鎖骨下建立體外循環,并在深低溫停體循環階段通過順行性腦灌注的方式,既可保證腦組織溫度的有效降低,也可通過頸內動脈和椎動脈保證足夠氧供給,還能通過大腦 Willis 環來滿足對側腦組織的氧供需求,這是 UASCP 技術目前在臨床上得到廣泛應用的理論基礎。有學者認為 BASCP 技術不但增加了不必要的手術操作和體外循環難度,頻繁的動脈插管增加了粥樣斑塊脫落導致栓塞發生的風險;此外,當夾層累及頸總動脈,行插管灌注還會造成嚴重的不良后果。而 BASCP 技術可能對頸動脈狹窄、既往腦梗史及大腦 Willis 不完整患者更加有利[33]。但有趣的是,在一項前瞻性觀察性研究中,即便在 40% 大腦 Willis 基底動脈環不完整患者中應用 UASCP 技術行主動脈弓手術,經顱超聲并沒有發現病理性異常,相比 Willis 環完整患者,其術后神經系統并發癥與死亡率并未增加[34]。但值得注意的是,該研究中患者平均停循環與腦灌注時間為(18±10) min,其中>30 min 的只占 15.2%(15/99)。因此。有學者提出,如果預計 ASCP 時間長于 40~50 min,BASCP 技術可能更具優勢和安全[35]。
綜上所述,基于目前的臨床研究證據,UASCP 與 BASCP 技術在停循環主動脈手術中對患者術后 TND、PND、急性腎功能損傷、死亡率及 ICU 與住院時間等預后影響無差別。但本 Meta 分析納入研究大部分為非隨機對照研究,且部分研究的研究質量和研究設計存在一定問題。因此,要得出 UASCP 與 BASCP 技術對主動脈手術患者術后 TND 及 PND 無差別影響的結論還需要更多設計良好、報告規范的大樣本多中心隨機對照研究為臨床實踐提供更多真實詳盡的資料和證據。此外,對于存在頸動脈狹窄、既往腦梗史、大腦 Willis 不完整以及停循環時間長于 40 min 的患者,BASCP 技術是否對這類患者腦保護有更好的預后影響亦尚待進一步研究。
利益沖突:無。
作者貢獻:王小文、蔣迎九負責研究的設計與選題,數據匯總及論文撰寫;陳丹、李林峻實施論文篩選及收集數據;王小文、姜兆磊負責數據資料分析;李強、吳慶琛參與研究選題及論文修改。
Stanford A 型主動脈夾層一旦診斷明確,原則上應急診手術治療,尤其是對有并發癥的患者應緊急手術。外科手術是目前治療 Stanford A 型夾層的最有效方法,停循環處理主動脈弓部病變時,采用腦灌注技術施行術中腦保護,是減少術后神經系統功能不全的一項重要措施,其中選擇性順行性腦灌注(antegrade selective cerebral perfusion,ASCP)是目前臨床應用最為廣泛的腦保護方式。ASCP 分為單側 ASCP(UASCP) 和雙側 ASCP(BASCP),但這兩種灌注方式對腦保護效果的優勢目前尚無定論。因此,本研究通過 Meta 分析比較 UASCP 與 BASCP 技術對主動脈手術患者的近期預后影響,為臨床應用提供參考。
1 資料與方法
1.1 納入和排除標準
納入標準:研究對象為停循環下主動脈弓部手術,不限定停循環溫度;研究設計為臨床對照研究,包括前瞻性和回顧性研究;干預措施為 UASCP 與 BASCP 比較;結局指標包括住院時間、住 ICU 時間、30 d 死亡率、永久性神經系統障礙(permanent neurologic dysfunction,PND)、暫時性神經系統障礙(temporary neurologic dysfunction,TND)、急性腎功能損傷等。其中 PND 定義為術后出現的神經功能損傷,如局灶性損傷(卒中)或彌漫性損傷(昏迷)癥狀及 CT 等影像學表現。TND 定義為術后一過性可逆的神經功能障礙,如一過性意識障礙、認知障礙、譫妄、蘇醒延遲、偏激、淡漠、定向力喪失和記憶障礙等。排除標準:非停循環下主動脈弓部手術;逆行性腦灌注;研究結果不能提供所需要的數據信息;小兒主動脈手術或動物實驗;重復發表的研究。
1.2 文獻檢索
系統檢索 PubMed、EBSCO、Web of Science、Cochrane 圖書館、萬方數據庫、中國知網、中國生物醫學文獻數據庫,檢索日期從每個數據庫建庫至 2019 年 1 月。英文檢索詞包括 antegrade cerebral perfusion、cerebral protection、selective brain perfusion、cerebral perfusion、selective cerebral perfusion、unilateral antegrade cerebral protection、bilateral antegrade cerebral protection、neurologic outcome、aortic arch surgery、UASCP、BASCP、aortic surgery、aortic arch surgery、cerebral protection。中文檢索詞包括腦灌注、順行性腦灌注、單側順行性腦灌注、雙側順行性腦灌注、主動脈手術、主動脈弓手術、腦保護。語種限定為中文或英文,同時檢索納入研究的參考文獻。
1.3 文獻篩選與質量評價
采用 Cochrane 風險偏倚評估工具對納入隨機對照研究的文獻質量進行獨立評價。應用紐卡斯爾-渥太華量表(NOS)對每項非隨機對照研究的質量進行評估,通過研究人群、組間可比性、結果評價 3 大模塊共 8 個條目進行評價。評價星數越多質量越好,一般 6 顆星或以上文獻質量較好。
1.4 資料提取
由兩位研究者按照納入與排除標準分別閱讀所獲文獻題目和摘要,排除不合格文獻,進一步查找并閱讀文獻的全文。兩位研究者獨立進行文獻資料提取,主要包括題目、作者姓名、發表日期、國家與地區、樣本大小、動脈插管方法、結局指標。
1.5 統計學分析
采用 RevMan 5.3 分析軟件進行統計分析,研究的效應用比值比(odds ratio,OR)及其 95%可信區間(confidence interval,CI)來表示。采用 Q 檢驗進行異質性檢驗,P>0.05 為無明顯異質性,采用固定效應模型進行合并分析;P<0.05 為存在異質性,分析其異質性來源,對可能導致異質性的因素進行亞組分析,盡量消除異質性,未找到異質性,則采用隨機效應模型進行分析。采用漏斗圖分析是否存在發表偏倚。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共 126 篇文獻,通過閱讀標題和摘要,篩選出 37 篇文獻,閱讀全文后最終納入 16 篇[1-16]符合定量合成(Meta 分析)的對照研究;見圖 1。其中隨機對照研究 3 篇,回顧性傾向性匹配分析 2 篇,回顧性病例對照研究 11 篇;國外文獻 11 篇,國內文獻 5 篇,共 4 490 例患者,具體納入文獻的基本特征見表 1。



2.2 文獻質量評價結果
NOS 量表評估結果顯示,13 篇文獻中 6 顆星 3 篇[11, 15-16],7 顆星 8 篇[1-8],8 顆星 2 篇[9-10]。3 篇隨機對照研究均存在高風險偏倚,主要為選擇性偏倚。
2.3 Meta 分析結果
2.3.1 術中情況
納入的 16 項對照研究中,共 11 篇文獻比較了體外循環(cardiopulmonary bypass time,CPB)時間(P=0.42,I2=2%),10 篇文獻比較了主動脈阻斷時間(P=0.44,I2=0%),9 篇文獻比較了腦灌注時間(P=0.002,I2=68%),5 篇文獻比較了停循環時間(P<0.000 1,I2=90%)。Meta 分析結果顯示,BASCP 組 CPB 時間長于 UASCP 組(OR=4.14,95%CI 0.72~7.57,P=0.02);UASCP 組主動脈阻斷時間短于 BASCP 組(OR=–3.87,95%CI –7.29~–0.44,P=0.03);但兩組腦灌注時間(OR=–2.73,95%CI –6.65~1.19,P=0.17)及停循環時間(OR=–1.50,95%CI –6.36~3.35,P=0.54)差異無統計學意義;見表2。

2.3.2 永久性神經系統障礙
納入的 16 項對照研究中,共 13 篇文獻報道了術后 PND 的發生率,各研究間異質性偏低(P=0.47,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,術后 PND 的發生率 BASCP 組與 UASCP 組差異無統計學意義(OR=0.93,95%CI 0.74~1.18,P=0.57);見圖 2。

2.3.3 暫時性神經系統障礙
共 11 篇文獻報道了術后 TND 的發生率,各研究間異質性偏低(P=0.73,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,BASCP 組與 UASCP 組術后 TND 發生率差異無統計學意義(OR=1.26,95%CI 0.94~1.69,P=0.12);見圖 3。

2.3.4 急性腎功能損傷
共 6 篇文獻報道了術后急性腎功能損傷的發生率,各研究間異質性低(P=0.70,I2=0%),故采用固定效應模型分析。Meta 分析結果顯示,BASCP 組與 UASCP 組術后 TND 發生率差異無統計學意義(OR=1.11,95%CI 0.79~1.55,P=0.55);見表2。
2.3.5 術后死亡率
共 14 篇文獻報道了術后住院時間或 30 d 死亡率,各研究間異質性低(P=0.62,I2=0%),故采用固定效應模型進行合并分析。Meta 分析結果顯示, BASCP 與 UASCP 組術后死亡率差異無統計學意義(OR=0.94,95%CI 0.67~1.32,P=0.72);見表2。
2.3.6 ICU 及住院時間
共 5 篇文獻報道了術后 ICU 時間情況,各研究間異質性低(P=0.91,I2=0%),故采用固定效應模型進行合并分析。Meta 分析結果顯示,術后 ICU 時間兩組差異無統計學意義(OR=–0.64,95%CI –1.66~0.37,P=0.22)。共 5 篇文獻報道了住院時間,各研究間異質性較高(P=0.03,I2=62%),故采用隨機效應模型進行 Meta 分析,結果顯示,兩組住院時間差異無統計學意義(OR=–0.35,95%CI –2.38~1.68,P=0.74);見表2。
3 討論
神經系統并發癥是急性主動脈夾層手術最常見、最嚴重的并發癥之一,嚴重影響患者手術預后,降低生活質量,增加術后死亡率。根據損傷神經系統的不同部位和不同程度,臨床表現各不相同,其中以 TND 和 PND 最為常見。TND 表現為術后出現精神錯亂、譫妄、意識不清、煩躁、認知障礙、淡漠遲鈍及短暫局灶性神經缺陷(24 h 內完全消失)等,而頭顱 CT 或磁共振成像(MRI)等影像學檢查呈陰性表現,經積極治療后可恢復正常,文獻報道發生率為 0.8%~14.0%[6,17-20];主要發生機制可能與術中腦組織缺血缺氧及再灌注損傷有關,導致組織內炎性反應、組織及細胞內水腫、顱內小動脈痙攣等改變。PND 表現為永久性神經系統功能不全,患者出現腦栓塞、腦出血等卒中表現,影像學檢查呈陽性表現,其報道發生率為 3.3%~21.5%[20-25];主要發生機制包括血栓栓塞、斑塊脫落以及直接缺血性損傷、高腦灌注壓力下的腦出血以及術后腦水腫、腦梗塞等均可引起。國內外文獻報道主動脈術后神經系統并發癥發生率略不同,如 Conzelmann 等[26]報道結果顯示,急性主動脈夾層術后神經系統并發癥的總發生率為 20.3%,其中 TND 為 12.6%,PND 為 7.7%。劉紅等[27]報道結果顯示,急性 Stanford A 型主動脈夾層行主動脈弓部手術患者術后腦神經系統并發癥總發生率為 23.4%,其中 TND 為 20.1%,PND 為 3.3%。
主動脈夾層手術行弓部開放操作時,停循環必然會影響腦部供血,由于腦細胞對缺氧的高度敏感和對線粒體有氧代謝的高度依賴,極易出現缺血缺氧性腦損傷,這期間的神經系統保護極為重要。正常腦部的能量代謝約是身體其他部位的 7 倍,神經能量來源主要依賴于有氧糖酵解所產生的 ATP,與肌肉和肝臟等組織不同,無氧糖酵解不能維持腦部能量需求,因此需要通過血液不斷的輸送來維持腦代謝。目前還沒有一種腦保護方法讓大腦活動完全停止,臨床上應用的腦保護方法主要通過防止腦細胞缺氧和酸中毒來保持中樞神經系統的完整性。深低溫停循環腦無血流灌注依賴于深低溫大幅度減少氧耗量;而選擇性順行性和逆行性腦灌注仍然保持氧供,同時可通過不同程度的降溫來減少氧耗。因此,低溫是所有腦保護方法的基本元素。
通過深低溫減少腦電活動和不同形式的持續腦灌注是當前臨床上主要的兩種腦保護措施。其中 ASCP 技術是近來實施腦保護的主流方式。ASCP 可分為 UASCP 和 BASCP,但這兩種灌注方式對腦保護效果的優勢目前尚無定論,相關臨床研究結論也一直存在爭議。本研究結果顯示 UASCP 與 BASCP 技術在停循環主動脈手術中對患者術后預后影響并無差別。可能原因在于 ASCP 與單純深低溫停循環或聯合逆行性腦灌注的深低溫停循環相比有諸多優點,如 ASCP 更符合正常生理,能提供更多的氧合血,保證腦部能量代謝,能最大延長停循環時間至 90 min。基于上述優點, ASCP 聯合深低溫停循環本身已是目前最為可靠的腦保護方法,因此,對于常規病例,未體現出 BASCP 相對 UASCP 對腦保護效果的優勢。
大腦 Willis 環的完整性是實現單側腦灌下全腦血氧足量供給的重要因素,但現實群體中,大腦基底動脈環可存在不同類型變異,主要包括 Willis 基底動脈環完整性缺失及其分支構成的發育異常,有研究表明,人群中完整型基底動脈環所占的比例僅為 21%~25%,且解剖發現健康群體中大腦 Willis 基底動脈環有變異的發生率可超過 50%[28-31]。因此,理論上 UASCP 在停循環期間并不能完全保證雙側大腦半球持續有效灌注,而 BASCP 對左右兩側大腦直接血流灌注而非依靠 Willis 環的間接灌注更符合人體的正常生理方式。Harrer 等[32]研究報告顯示,將同一組患者從 UASCP 改為 BASCP 后,左側大腦半球的氧飽和度提高了約 19%。
采用右側腋動脈或右側鎖骨下建立體外循環,并在深低溫停體循環階段通過順行性腦灌注的方式,既可保證腦組織溫度的有效降低,也可通過頸內動脈和椎動脈保證足夠氧供給,還能通過大腦 Willis 環來滿足對側腦組織的氧供需求,這是 UASCP 技術目前在臨床上得到廣泛應用的理論基礎。有學者認為 BASCP 技術不但增加了不必要的手術操作和體外循環難度,頻繁的動脈插管增加了粥樣斑塊脫落導致栓塞發生的風險;此外,當夾層累及頸總動脈,行插管灌注還會造成嚴重的不良后果。而 BASCP 技術可能對頸動脈狹窄、既往腦梗史及大腦 Willis 不完整患者更加有利[33]。但有趣的是,在一項前瞻性觀察性研究中,即便在 40% 大腦 Willis 基底動脈環不完整患者中應用 UASCP 技術行主動脈弓手術,經顱超聲并沒有發現病理性異常,相比 Willis 環完整患者,其術后神經系統并發癥與死亡率并未增加[34]。但值得注意的是,該研究中患者平均停循環與腦灌注時間為(18±10) min,其中>30 min 的只占 15.2%(15/99)。因此。有學者提出,如果預計 ASCP 時間長于 40~50 min,BASCP 技術可能更具優勢和安全[35]。
綜上所述,基于目前的臨床研究證據,UASCP 與 BASCP 技術在停循環主動脈手術中對患者術后 TND、PND、急性腎功能損傷、死亡率及 ICU 與住院時間等預后影響無差別。但本 Meta 分析納入研究大部分為非隨機對照研究,且部分研究的研究質量和研究設計存在一定問題。因此,要得出 UASCP 與 BASCP 技術對主動脈手術患者術后 TND 及 PND 無差別影響的結論還需要更多設計良好、報告規范的大樣本多中心隨機對照研究為臨床實踐提供更多真實詳盡的資料和證據。此外,對于存在頸動脈狹窄、既往腦梗史、大腦 Willis 不完整以及停循環時間長于 40 min 的患者,BASCP 技術是否對這類患者腦保護有更好的預后影響亦尚待進一步研究。
利益沖突:無。
作者貢獻:王小文、蔣迎九負責研究的設計與選題,數據匯總及論文撰寫;陳丹、李林峻實施論文篩選及收集數據;王小文、姜兆磊負責數據資料分析;李強、吳慶琛參與研究選題及論文修改。