心肺转流中目标导向管理对冠状动脉旁路移植术患者预后的影响

卢 娟，刘 融，魏新广，刘 燕

氧供与氧耗的平衡是衡量组织代谢的一个最重要的指标［1］， 心肺转 流 （cardiopulmonary bypass，CPB）最重要目标是保证组织的最佳灌注，从而减少术后并发症。近年来多位学者提出目标导向管理（goal-directed management，GDM）的体外循环，多篇文献［2-4］表明，GDM方式可以减少术后并发症，指出氧供指数（oxygen delivery index， DO2I）≥270 ml／（m2· min）［5-7］时其术后并发症最少。 因此，本文以DO2I作为其目标的指标，DO2I＝动脉血氧分压（PaO2）（mm Hg）×0.003＋［（血红蛋白（Hb）（g／L）×动脉血氧饱和度（SaO2）×1.34 ml／g］×心输出量（CO）（L／min）÷体表面积（BSA）（m2）。 采用 LANDING（Eurosets公司、型号 MES50A-3P1J，图 1）监测仪监测患者DO2I和灌中经验灌注，观察比较两种管理方式对患者预后的影响。

1 资料与方法

1.1 纳入标准 经冠状动脉造影检查明确诊断为冠状动脉粥样硬化性心脏病，并确定在CPB下行冠状动脉旁路移植术；年龄45～70岁；体重指数18～25；术前心功能NYHA分级Ⅱ～Ⅲ级。排除及剔除标准：术前存在严重心力衰竭尚未纠正；严重肺部疾病或中、重度肺动脉高压；肝肾功能障碍；严重脑血管疾病；停机后发生恶性心律失常再次行CPB；回ICU后安装体外膜氧合（extracorporeal membrane oxygen⁃ation，ECMO）支持以及死亡患者。

1.2 分组 2018年2月至2019年2月于武汉亚洲心脏病医院择期行CPB下冠状动脉旁路移植术患者100例，按照随机分组的方式，分为 A组：采用LANDING监测仪监测患者，通过探头获取氧饱和度、血红蛋白（hemoglobin，Hb）及流量（如图 1）；B组：灌注师在转机过程中不计算DO2I。A组有3人首次停机后血流动力学不稳定再次行CPB支持，1人回ICU后突发心律失常上ECMO；B组有2人二次CPB支持，3人术后二次开胸止血，1人回ICU上ECMO支持。最终A组入选46人，B组入选44人。两组患者年龄、性别、体表面积、NYHA分级、心脏射血分数（ejection fraction，EF）比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表 1。

图1 LANDING监测仪和探头

表1 两组患者间一般情况比较

1.3 方法

1.3.1 麻醉管理 所有患者术前常规禁食、禁饮。局麻下左侧桡动脉穿刺建立有创血压监测并用于抽取血标本。采用咪唑安定、依托咪酯、舒芬太尼诱导，异丙酚、舒芬太尼、罗库溴铵维持麻醉，维持脑电双频指数在40～60。

1.3.2 CPB管理 CPB使用Stockert 5型人工心肺机、Medtronic成人膜肺、滚压泵、非搏动性灌注。以在 CPB 期间保持 DO2I≥270 ml／（m2·min）、脑氧饱和度不低于术前的80%、CPB过程中平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）不低于麻醉诱导前25 mm Hg、转中尿量＞0.5 ml／（kg·h）作为目标。 A 组依据目标为前提管理CPB，在CPB期间血细胞比容（hematocrit，HCT）≥0.25 的基础上（若血液稀释过大，则采取利尿、超滤的方法或者申请洗涤红细胞来增加HCT或给予速尿处理），调整主泵流量，在DO2I及脑氧饱和度达标的前提下，MAP低于目标值给予去氧肾上腺素升压、必要时给予去甲肾上腺素，MAP高于目标值则给予硝酸甘油或者加用七氟烷再结合患者心功能状态进行CPB期间的管理。B组HCT处理方式同实验组，转中主泵流量依据Q＝体表面积×流量［L／（m2·min）］，流量在 2.2～3 L／（m2·min范围内，不计算患者的DO2I及氧耗，体外循环师结合患者的心功能状态与自身经验来管理。

1.4 观察指标

1.4.1 于麻醉诱导前（S0）、全流量（S1）、阻断 10 min（S2）、最低温（S3）、复温 10 min（S4）、开放 10 min（S5）这6个时间点采集患者左、右脑氧饱和度、平均动脉压，S1～S5五个时间点采集DO2I数据（A组DO2I从LANDING机器上获得，B组依据术中PaO2、SaO2、Hb，以及患者 BSA 等值套用 DO2I公式计算获得）。

1.4.2 分别收集 CPB 前（M0）、CPB 中（M1）、CPB结束后到出手术室（M2）这3个时间段患者的尿量。

1.4.3 于术前（T0）、术后 24 h（T1）、术后 48 h（T3）、术后72 h（T4）这4个点记录丙氨酸氨基转移酶（ALT）、肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）、肌钙蛋白 I（cTnI）、乳酸（Lac）最高值。

1.4.4 记录手术时间、CPB 转流时间、主动脉阻断时间、回ICU清醒时间、留置气管插管时间、ICU停留时间、总住院天数。

1.5 统计学分析 应用SPSS 18.0软件对数据进行分析，计量资料用和均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用重复测量数据方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者术中情况比较 两组患者手术时间、CPB转流时间、主动脉阻断时间比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。 见表2。

2.2 DO2、MAP和脑氧饱和度情况比较 两组间各时间点DO2I比较均P＜0.05，两组间各时间点左右脑氧饱和度比较均P＞0.05，MAP 在 S1、S2、S3这 3个时间点均P＜0.05。见图2和图3。

表2 两组患者术中情况比较（±s）

表2 两组患者术中情况比较（±s）

项目 A组（n＝46） B组（n＝44） P值手术时间（min） 310±55 305±61 0.967 CPB 时间（min） 140±41 142±50 0.963阻断时间（min） 89±37 89±41 0.952

图2 两组患者DO2I变化曲线图

图3 两组患者MAP、脑氧饱和度变化曲线图

2.3 尿量比较 不同时间段两组间的尿量相比无显著差别（P＞0.05），见表3。

表3 两组患者不同时间段尿量比较（±s，ml）

表3 两组患者不同时间段尿量比较（±s，ml）

尿量 A组（n＝46） B组（n＝44） P值M0 50±10 50±10 0.899 M1 1 200±200 1 300±250 0.796 M2 550±100 500±100 0.952

2.4 预后比较

2.4.1 T0 时两组间 Lac、ALT、Cr、BUN、cTnI差异无统计学意义（P＞0.05）；与 T0比较，T1～T3时 Lac、cTnI两组明显升高（P＜0.05）；组间比较，Lac最高值两组间差异无统计学意义（P＞0.05）；组间比较，T1～T3时点A组的肝肾功能异常发生率、cTnI值低于B组。见图4。

图4 两组患者ALT、Cr、BUN异常百分率与Lac最高值和cTnI值

2.4.2 术后情况比较 回ICU苏醒时间和术后总住院时间A组明显短于B组（P＜0.05）。见表4。

表4 两组患者术后情况比较（±s）

表4 两组患者术后情况比较（±s）

项目 A组（n＝46） B组（n＝44） P值回 ICU 苏醒时间 （h） 5.4±3 7.4±3.6 0.038气管插管留置时间（h） 20±19.0 20.7±18.8 0.956 ICU 停留时间 （d） 2.2±1.0 2.3±1.3 0.782总住院时间（d） 19.1±5 21±5 0.045

3 讨 论

CPB作为心内直视手术的必要手段，是临床心外科医生手术不可或缺的一部分。作为一种非生理性的血液循环，虽然给心内直视手术提供了平台，但是CPB后的一系列并发症也是个棘手的难题。CPB后并发症的发生，归根结底就是因为DO2I与氧耗之间的不平衡关系导致［5］。在日常转机管理过程中，大部分灌注师是根据经验管理，缺乏直接的理论数据。少部分灌注师在转机过程中会使用计算机器来获得患者的DO2I，但是这对于转中的平面管理及危急情况的应对存在很大的隐患，增加了CPB过程中的意外发生率［8］。连续监测DO2和氧耗，并且可以迅速、直接获取尤为关键［9］。

LANDING是一款新型的监视仪，数据智能化地5 s更新一次［10］。 在 CPB过程中直观、时实、迅速的提供患者DO2I、氧耗等指标，并且易于CPB前安装，操作过程简单、使用方便。

本研究结果显示CPB后大部分患者ALT升高（正常值5～40 U／L），ALT主要存在于肝细胞浆内，细胞内浓度高于血清中1 000～3 000倍。只要有1%的肝细胞被破坏，就可以使血清酶增高一倍。ALT被世界卫生组织推荐为肝功能损害最敏感的检测指标［11］。CPB可以导致患者肝功能损伤，这与文献［12］报道保持一致。CPB后导致肝脏损伤的主要原因是肝细胞缺血缺氧［13］。本研究中A组ALT异常的百分率低于B组，由此表明依据LANDING提供的DO2I来管理患者可以在一定程度上减轻肝细胞缺血缺氧。

Cr（正常值男：44～ 133 μmol／L，女：70 ～ 106 μmol／L）、BUN（正常值 2.17～7.14 μmol／L）是肾功能损伤的指标，有研究表明Cr、BUN在评价早期肾功能损伤中的灵敏度高且具有重要意义［14］。血清Cr在肾小球上自由过滤而不是重新吸收，这意味着Cr清除率可以来估算肾功能。BUN是蛋白质消化的产物，它的产生主要发生在尿素循环中，90%的BUN主要由肾脏排出，肾功能不全时 BUN会升高［15］。本研究中大部分患者CPB后Cr、BUN升高，说明CPB会导致肾功能损伤，这与文献报道保持一致［16］。A组Cr、BUN异常的百分率低于B组，故A组肾功能损害较 B组轻，Ranucci M［6-7］等文献表明，在 CPB 期间当 DO2I大于 270 ml／（m2·min）这个临界阈值时，可以减轻肾功能不全和急性肾功能衰竭的发生率，本研究的结果与其保持一致。

cTnI只存在于心肌中，当心肌细胞受损时，血清中含量显著增高［17］。同时心肌缺氧缺血时，缺氧也使体内氧自由基和脂质过氧化物增加，直接损伤心肌细胞膜，游离cTnI首先释放入血液中，血清浓度短暂而迅速升高。本研究中A、B两组cTnI T1～T3时较T0时升高，故CPB后会造成心肌损害，这与文献［18］报道一致，且A组较B组升高不明显，A组缺氧程度小于B组，故LANDING指导的目标导向管理可以减轻心肌缺氧。

血Lac水平是反应组织灌注和氧供给不足［19］的敏感指标，评估患者的组织代谢情况具有重要意义。CPB后原来低灌注的血管床开放并释放出大量的Lac，进入体循环造成Lac值急剧增高［20］。本研究中 T1～T3时 Lac较T0时升高，符合文献报道［21-22］。但是影响 Lac的因素有很多，比如血压、容量、血管收缩药、血糖、正性肌力药等，Kiyatkin M E等认为［23］仅在休克的初始阶段，高乳酸血症与血流动力学参数异常紧密相关，而且Lac值的升高是其前体由肾上腺素驱动和外源性儿茶酚胺增加，肝脏对Lac值的清除减少导致［24］，本研究A、B两组患者Lac比较没有统计学意义，有可能是因为没有将其他相关因素纳入的原因。

本研究显示，在A、B两组的左右脑氧饱和度、尿量、复温至开放后的MAP没有差异的基础上，A组目标导向管理组可以减轻术后肝肾功能损伤及心肌的缺氧情况，说明是DO2I足够的原因导致了这种差异。但本实验属于单中心实验、纳入样本量少，需要多中心、更多样本量加以佐证。