改良超濾對(duì)瓣膜置換圍術(shù)期心肺功能的影響

改良超濾對(duì)瓣膜置換圍術(shù)期心肺功能的影響【摘要】目的通過(guò)對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)患者在體外循環(huán)各時(shí)段炎性因子和血流動(dòng)力學(xué)變化的觀察，探討超濾技術(shù)對(duì)其的影響。方法選取擬行雙瓣膜置換術(shù)的30例患者，隨機(jī)分成兩組，Ⅰ組為超濾組，Ⅱ組為對(duì)照組。分別在ECC前、主動(dòng)脈阻斷后30min、ECC結(jié)束時(shí)即刻或MUF開(kāi)始即刻、ECC結(jié)束后15min或MUF結(jié)束即刻、ECC結(jié)束后30min、ECC結(jié)束后2h、ECC結(jié)束后8h、ECC結(jié)束后24h取血測(cè)定血清白細(xì)胞介素-6、IL-8、內(nèi)皮素-1的濃度，并在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩組患者的肺功能及血流動(dòng)力學(xué)變化。結(jié)果兩組患者血漿中IL-6、IL-8、ET-1的含量在ECC開(kāi)始后迅速升高，MUF組與對(duì)照組之間IL-6、IL-8、ET-1的血漿含量在ECC后各時(shí)間點(diǎn)的比較差異非常顯著()；MUF組超濾前后CO、CI、MAP、LVSWI差別有顯著意義()，對(duì)照組停ECC時(shí)與ECC結(jié)束后15min相比各指標(biāo)差異無(wú)顯著意義。MUF組超濾后與對(duì)照組停ECC15min時(shí)相比CI、LVSWI的差異有顯著意義()；MUF組ECC后各時(shí)間點(diǎn)肺功能損傷程度明顯低于對(duì)照組()。結(jié)論MUF可迅速濾出體內(nèi)多余水分，濃縮血液，并可濾出炎性介質(zhì)等有害物質(zhì)，減輕手術(shù)及ECC引起的炎性反應(yīng)，改善患者的心肺功能，減少了術(shù)后多器官功能衰竭發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】改良超濾;體外循環(huán);瓣膜置換術(shù);炎性反應(yīng);心肺功能

EffectofModifiedUltrafiltrationafterHeartValveReplacement

Abstract:OBJECTIVEToevaluatetheeffectofmodifiedultrafiltrationoninflammatoryresponseandalterationofhemodynamicsduringextracorporealcirculation.METHODS30patientswhounderwentdoublevalvesreplacementwererandomlydividedintomodifiedultrafiltrationgroupandcontrolgroupwithoutMUF.Bloodsamplesweretakenbeforesurgery，30minutesafteraorticocclusion，immediatelyafterECCorbeginningofMUF，at15minutesafterECCortheendofMUF，30minutes，2hours，8hours，24hoursafterECCtomeasuredtheconcentrationsofInterleukin-6,Interleukin-8,Endothelin-1.Lungfunctionandalterationofhemodynamicsaremeasuredduringperioperation.RESULTSAllpatients‘concentrationsofIL-6,IL-8andET-1increasedafterbeginningofdifferencebetween2groupsatalltimepointsafterECCweresignificant.IntheMUFgroup，thechangesofCO,CI,MAP,LVSWIissignificant,thedifferenceofCI,LVSWIbetween2groupsweresignificantat15minutesafterECC,andthelungfunctionisfarbetterthanthatincontrolgroupateverytimepointafterECC.CONCLUSIONMUFcanfilteroutthesupernumerarywaterandconcentrattheblood.Alsotheinflammatorymediatorscanberemovedbyultrafiltration.AlleviatetheinflammatoryresponseafteroperationswithECC,conditionthecardiopulmonaryfunctionofpatientsanddecreaseoccurrenceofmultipleorganfailureafteroperations.

Keywords：Ultrafiltration；ECC；Valvereplacement；Inflammatoryresponse；Cardiopulmonaryfunction

風(fēng)濕性心臟瓣膜病是發(fā)展中國(guó)家的常見(jiàn)心臟病，在中國(guó)占瓣膜性疾病的70%以上［1］。體外循環(huán)下心臟血管手術(shù)均可引起機(jī)體產(chǎn)生非感染性炎性反應(yīng)，其進(jìn)一步發(fā)展便可導(dǎo)致多器官功能衰竭。本研究旨在通過(guò)對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)患者在體外循環(huán)各時(shí)段炎性因子和血流動(dòng)力學(xué)的變化的觀察，探討超濾技術(shù)對(duì)其的影響。

1資料與方法1臨床資料

隨機(jī)選擇30例風(fēng)心病聯(lián)合瓣膜置換術(shù)患者，根據(jù)其年齡、體重、心功能分級(jí)、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、轉(zhuǎn)流時(shí)間、風(fēng)心病史進(jìn)行篩選，使其上述指標(biāo)之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，將其分為超濾組和對(duì)照組，見(jiàn)表1。表1兩組患者臨床資料比較(略)2麻醉及ECC方法

全組患者均為常規(guī)全身麻醉。行橈動(dòng)脈穿刺監(jiān)測(cè)有創(chuàng)血壓，右頸內(nèi)靜脈穿刺并置入Swan-ganz導(dǎo)管。使用Jostra或gambro人工心肺機(jī)和進(jìn)口膜肺，全身中低溫和中度血液稀釋，預(yù)充以復(fù)方林格液、血定安加入適量碳酸氫鈉及甘露醇。ACT480s后開(kāi)始ECC，流量為50～70ml/，壓力維持在50～80mmHg，混合靜脈血氧飽和度大于65%。心肌保護(hù)采用4∶1冷血停搏液于主動(dòng)脈根部順灌或經(jīng)冠狀靜脈竇逆灌，在心臟完全停跳下行瓣膜置換術(shù)。開(kāi)放主動(dòng)脈，心臟排氣復(fù)跳后，復(fù)溫至直腸溫35℃以上，鼻咽溫37℃，循環(huán)穩(wěn)定后停止ECC。3超濾設(shè)備及方法

采用美國(guó)MinntechHPH400型超濾器，進(jìn)出口分別連接人工肺的動(dòng)靜脈旁路，與ECC管道同時(shí)預(yù)充排氣后備用。ECC結(jié)束，待循環(huán)穩(wěn)定后MUF組開(kāi)始超濾，流量為200～400ml/min，吸引負(fù)壓為-150mmHg，時(shí)間10～15min。4檢測(cè)方法炎性因子檢測(cè)

MUF組分別于ECC前、主動(dòng)脈阻斷后30min、MUF開(kāi)始即刻、MUF結(jié)束即刻、ECC結(jié)束后30min、ECC結(jié)束后2h、ECC結(jié)束后8h、ECC結(jié)束后24h取動(dòng)脈血測(cè)定血清IL-6、IL-8、ET-1的濃度；對(duì)照組則分別于ECC前、主動(dòng)脈阻斷后30min、ECC結(jié)束時(shí)即刻、ECC結(jié)束后15min、ECC結(jié)束后30min、ECC結(jié)束后2h、ECC結(jié)束后8h、ECC結(jié)束后24h采集動(dòng)脈血測(cè)定血清IL-6、IL-8、ET-1的濃度。血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)

分別在T1、T3、T4時(shí)間點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩組患者平均動(dòng)脈壓、心排量、心排指數(shù)、左室每搏作功指數(shù)、平均肺動(dòng)脈壓、肺動(dòng)脈楔壓、中心靜脈壓及肺循環(huán)阻力的變化。肺通氣功能監(jiān)測(cè)

分別在T1、T5、T6、T7時(shí)間點(diǎn)經(jīng)連接于患者氣管導(dǎo)管口的CapnomacUltima-SV檢測(cè)儀傳感器檢測(cè)肺順應(yīng)性、吸氣和呼氣阻力、峰值壓力及平臺(tái)壓力的改變。5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

全部數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。紅細(xì)胞壓積為參照對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行檢驗(yàn)，以表示有顯著差異。

2結(jié)果

兩組患者均在ECC后12～18h拔除氣管插管，改為鼻導(dǎo)管吸氧，無(wú)手術(shù)死亡或與ECC、超濾有關(guān)的并發(fā)癥。

超濾液中除了炎性介質(zhì)之外，還有鈉、鉀、鈣、鎂、氯等電解質(zhì)及少量尿素氮和肌酐、葡萄糖等，未見(jiàn)蛋白等大分子物質(zhì)濾出。超濾后患者血細(xì)胞壓積、血紅蛋白濃度、血小板計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯升高，尿素氮和肌酐濃度變化不大,見(jiàn)表2。表2超濾前后各物質(zhì)濃度變化(略)注：*超濾前后比較：*

3兩組患者術(shù)前IL-6、IL-8及ET-1的濃度差異不顯著。從阻斷主動(dòng)脈30min開(kāi)始其濃度逐漸升高，至ECC結(jié)束后30min逐漸下降

，其峰值出現(xiàn)在ECC結(jié)束后30min。MUF組超濾結(jié)束依據(jù)Hct進(jìn)行數(shù)據(jù)校正后，IL-6、IL-8及ET-1的含量與MUF即刻差異不顯著，但MUF組與對(duì)照組間各參數(shù)的血漿濃度在ECC后各時(shí)間點(diǎn)的比較差異非常顯著，此種差異一直持續(xù)到ECC后8h，見(jiàn)表3。表3兩組患者各時(shí)間點(diǎn)血漿IL-6、IL-8及ET-1濃度變化比較注：MUF組與對(duì)照組間比較：***

兩組患者術(shù)后CO、CI均顯著升高。MUF組超濾前后CO、CI、MAP、LVSWI差別有顯著意義，MUF組超濾后與對(duì)照組停ECC15min比較，CO、CI、LVSWI差別有顯著意義，見(jiàn)表4。表4兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定指標(biāo)比較(略)注：ECC前后比較：*,**；MUF組超濾前后比較：#

兩組患者肺順應(yīng)性在ECC后8h顯著下降，峰值壓力、平臺(tái)壓力、吸氣阻力和呼氣阻力均較ECC前增高，但差異不顯著。MUF組肺順應(yīng)性在ECC后各時(shí)間點(diǎn)上明顯高于對(duì)照組，峰值壓力、平臺(tái)壓力、吸氣阻力及呼氣阻力較對(duì)照組上升幅度小，ECC后肺功能各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)速度快，見(jiàn)表5。表5兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)呼吸生理指標(biāo)比較(略)注：MUF組與對(duì)照組間比較：*

3討論

多年以來(lái)，多器官功能衰竭一直是導(dǎo)致危重患者死亡的主要原因之一。手術(shù)創(chuàng)傷及ECC過(guò)程可引起全身炎性反應(yīng)，已經(jīng)證實(shí)這與術(shù)后發(fā)生的多器官衰竭有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)IL-6、IL-8及ET-1等炎性介質(zhì)在SIRS及MOF的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起著非常重要的作用。IL-6是反應(yīng)炎性介質(zhì)激活的一個(gè)靈敏指標(biāo)，目前認(rèn)為ECC后早期IL-6血漿濃度水平與患者的預(yù)后密切相關(guān)［2-3］。IL-8對(duì)中性粒細(xì)胞有強(qiáng)大的趨化作用，可引起中性粒細(xì)胞在肺部大量聚集，造成肺損傷［4］。ET-1則是最強(qiáng)的血管收縮因子，并與術(shù)后成人呼吸窘迫綜合征密切相關(guān)［5-6］。

因此，如何減少這些炎性介質(zhì)的產(chǎn)生和含量，減輕其對(duì)機(jī)體造成的炎性反應(yīng)損害已成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。血液超濾是通過(guò)半透膜兩側(cè)建立壓力梯度，利用跨膜壓差以對(duì)流的方式濾出血液中的水分及中小分子物質(zhì)，不包括血液中的大分子。超濾技術(shù)自20世紀(jì)70年代末期應(yīng)用于ECC心臟手術(shù)后，近年越來(lái)越受到人們的親睞，并將其方法加以改進(jìn)。改良超濾是在ECC結(jié)束后短時(shí)間內(nèi)可直接濾出體內(nèi)多余水分，濃縮血液，提高膠體滲透壓及凝血因子的濃度。Naik、DraismaAm及FriesenRH等的研究結(jié)果顯示MUF不僅可以降低術(shù)后血液丟失及庫(kù)血、血漿的用量，還可以減少術(shù)后的胸腔引流量［7］。MUF不僅在一定程度上改善了患者由于ECC造成的水代謝紊亂，而且有利于患者術(shù)中術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)的好轉(zhuǎn)。DaviesMJ等人的研究表明，使用MUF后，ECC術(shù)后患者的左室收縮功能增強(qiáng)了，血壓明顯提高，心臟的順應(yīng)性明顯改善，而且術(shù)后血管活性藥物的使用也明顯低于對(duì)照組［7］。

通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn)超濾前后CO、CI、MAP均明顯升高，但PVR、MPAP變化無(wú)顯著意義；與術(shù)前相比，PAWP顯著下降。而對(duì)照組停ECC時(shí)與停ECC后15min比較各項(xiàng)指標(biāo)差別無(wú)顯著意義。MUF組與對(duì)照組相比，超濾后CI、LVSWI也有明顯升高，這與MUF在小兒心內(nèi)直視手術(shù)中應(yīng)用的結(jié)果基本相符［8-9］，說(shuō)明MUF在成人心臟直視手術(shù)中同樣能通過(guò)減輕心肌水腫，增強(qiáng)術(shù)后心肌收縮力，提高心臟指數(shù)。研究表明，超濾還可以降低術(shù)后炎性介質(zhì)的濃度，減少ECC后發(fā)生炎性反應(yīng)綜合征的可能性［10-11］。本研究中發(fā)現(xiàn)炎性介質(zhì)超濾前即刻與超濾后即刻的濃度變化不是非常明顯，但可以看到ECC結(jié)束后30min時(shí)MUF組IL-6、IL-8及ET-1的濃度較對(duì)照組明顯降低，ECC結(jié)束后2h至8hMUF組炎性因子的濃度仍較未超濾組為低，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ECC后2h兩者相差幅度較ECC后8h為大；至ECC后24h兩組間已無(wú)明顯差異。

由此認(rèn)為，復(fù)溫階段是大部分炎性介質(zhì)產(chǎn)生的高峰階段，由于超濾可將中小分子物質(zhì)濾出，而IL-6、IL-8及ET-1又均屬中小分子物質(zhì)，因而可以被濾出體外，由此可以減輕術(shù)后炎性反應(yīng)的程度。本研究將MUF組與對(duì)照組ECC后肺功能的各項(xiàng)生理指標(biāo)相比較，發(fā)現(xiàn)MUF組ECC后肺的順應(yīng)性較術(shù)前有所降低，其最低值出現(xiàn)在ECC后8h，峰值壓力、平臺(tái)壓力、吸氣阻力和呼氣阻力也較術(shù)前有所升高。但與對(duì)照組相比，肺順應(yīng)性下降的幅度及其他幾項(xiàng)參數(shù)升高的幅度較小，且恢復(fù)較快，可以說(shuō)明經(jīng)MUF后患者的肺功能損傷程度較對(duì)照組輕。

綜上所述，MUF不僅可以應(yīng)用于小兒心臟手術(shù)中，同樣可以應(yīng)用于成人ECC心臟手術(shù)中。它可以在ECC術(shù)后迅速濾出體內(nèi)多余水分，減輕組織器官水腫，濃縮血液，使患者在短期內(nèi)血細(xì)胞壓積、氧分壓及血壓升高，減少血液丟失和庫(kù)血的用量，還可以有效地濾出由ECC及手術(shù)創(chuàng)傷產(chǎn)生的IL-6、IL-8及ET-1等炎性介質(zhì)，從而減輕ECC后的炎性反應(yīng)，改善患者的心肺功能，對(duì)減輕心臟手術(shù)后多器官功能衰竭有一定的臨床意義。

【參考文獻(xiàn)】

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