零平衡超濾對(duì)降鈣素原及呼吸功能的影響

零平衡超濾對(duì)降鈣素原及呼吸功能的影響〔作者:___________單位:___________:___________〕

【摘要】目的研究體外循環(huán)中零平衡超濾對(duì)法洛四聯(lián)癥手術(shù)患兒術(shù)后降鈣素原〔procalcitonin，PCT〕血漿濃度及呼吸功能的影響。方法選擇20例法洛四聯(lián)癥手術(shù)患兒，隨機(jī)分為兩組。試驗(yàn)組(n=10)于體外循環(huán)復(fù)溫后行零平衡超濾及常規(guī)超濾，對(duì)照組(n=10)于復(fù)溫后僅施行常規(guī)超濾。術(shù)前、超濾前、術(shù)后即刻、術(shù)后12h、24h、48h監(jiān)測(cè)PCT濃度及呼吸功能。結(jié)果術(shù)后12hPCT開(kāi)始升高，24h到達(dá)頂峰，48h未恢復(fù)到術(shù)前水平。術(shù)后12～48h試驗(yàn)組PCT水平低于對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。術(shù)后12h試驗(yàn)組肺順應(yīng)性高于對(duì)照組(P0.05)，術(shù)后即刻和12h氧指數(shù)有增高的趨勢(shì)。試驗(yàn)組機(jī)械通氣時(shí)間縮短(P0.01)，PCT峰濃度與機(jī)械通氣時(shí)間正相關(guān)(P0.01)。結(jié)論零平衡超濾對(duì)降低術(shù)后PCT血漿濃度可能有效，可以改善術(shù)后通氣功能、縮短術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間，有改善氧合功能的趨勢(shì)。術(shù)后呼吸功能改善可能與PCT濃度降低有關(guān)。

【關(guān)鍵詞】體外循環(huán)；零平衡超濾；降鈣素原；呼吸功能

Abstract:OBJECTIVETodeterminetheeffectofzero-balancedultrafiltration(ZBUF)onprocalcitonin(PCT)andrespiratoryfunctionofinfantswithtetralogyofFallot(TOF)afterextracorporealcirculation(ECC).METHODS20infantswithTOFundergoingopen-heartsurgicalcorrectionwereassignedrandomlytotwogroups.Trialgroupwasgiven50ml/kgZBUFandconventionalultrafiltration(CUF),whilecontrolgroupwasgivenonlyCUF.Peri-operativeplasmaPCTandpulmonaryfunctionweremonitoredandcompared.RESULTSPCTweredecreasedintrialgroupbetween12hand48hpostoperativelybutnotreachingstatisticalsignificance.Trialgroup’spulmonarycompliancewashigher12hpostoperatively(P0.05).Oxygenationindexwereincreasedintrialgroup0and12hpostoperatively(P0.05).Intubationtimewasshorterintrailgroup(P0.01).PositivecorrelationwasfoundbetweenPCTpeakconcentrationandintubationtime.CONCLUSIONZBUFislikelytodecreaseplasmaPCT.ZBUFcouldimproveventilationandoxygenation,andshortenintubationtime.ImprovedrespiratoryfunctionmayduetothelowerplasmaPCT.

Keywords：Extracorporealcirculation;Zero-balancedultrafiltration;Procalcitonin;Respiratoryfunction

體外循環(huán)〔extracorporealcirculation，ECC〕過(guò)程中的補(bǔ)體激活、炎性介質(zhì)釋放、中性粒細(xì)胞活化等過(guò)程可導(dǎo)致肺損傷。有報(bào)導(dǎo)大容量零平衡超濾可降低血漿炎性介質(zhì)濃度、改善術(shù)后呼吸功能［1-3］。降鈣素原(procalcitonin,PCT)是降鈣素的前體，為含有116個(gè)氨基酸的多肽，在ECC后炎性介質(zhì)的刺激下產(chǎn)生［4］，并與術(shù)后呼吸功能及預(yù)后相關(guān)［5-6］。現(xiàn)已證實(shí)連續(xù)血液濾過(guò)可以去除血漿內(nèi)的PCT［7］，但使用零平衡超濾后PCT的濃度變化情況尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。本研究旨在觀察零平衡超濾對(duì)法洛四聯(lián)癥患兒術(shù)后PCT及呼吸功能的影響及PCT濃度與呼吸功能的關(guān)系。

1資料與方法

1.1病例選擇選擇20例年齡≤1歲或體重≤10kg的法洛四聯(lián)癥手術(shù)患兒為研究對(duì)象，隨機(jī)分為對(duì)照組和試驗(yàn)組。每組10例，兩組患兒具體資料見(jiàn)表1。

1.2ECC方法采用Jostra體外循環(huán)機(jī)，Dideco膜式氧合器及阜外醫(yī)院自制嬰兒B型循環(huán)管道。常規(guī)麻醉。預(yù)充液包括懸浮紅細(xì)胞、勃脈力、20%人白蛋白、血漿等，使紅細(xì)胞壓積到達(dá)0.25～0.28。心肌保護(hù)采用Thomas液，首次灌注20ml/kg，此后每30min灌注10ml/kg。動(dòng)脈濾器出口端連接Jostra超濾器，濾器出口端連接至靜脈回流室。超濾器內(nèi)的血液流速控制在10～15ml/〔kg·min〕。對(duì)照組ECC過(guò)程中采用常規(guī)超濾，試驗(yàn)組采用常規(guī)超濾及零平衡超濾(50ml/kg)。對(duì)照組超濾在復(fù)溫后開(kāi)始，使停機(jī)前紅細(xì)胞壓積0.35。試驗(yàn)組超濾于復(fù)溫后進(jìn)行，根據(jù)貯血器液面參加勃脈力平衡鹽溶液50ml/kg以補(bǔ)充濾出的液體。

1.3數(shù)據(jù)采集于術(shù)前、超濾開(kāi)始前、手術(shù)結(jié)束即刻、術(shù)后12h、24h、48h取血監(jiān)測(cè)PCT，同時(shí)留取超濾液標(biāo)本，采用德國(guó)BRAHMS公司試劑盒以雙抗體夾心免疫發(fā)光法檢測(cè)PCT濃度。

于術(shù)前、手術(shù)結(jié)束即刻及術(shù)后12h監(jiān)測(cè)呼吸功能。記錄潮氣量、呼氣末正壓、氣道峰壓、吸入氧濃度、血?dú)夥治鼋Y(jié)果，并計(jì)算出氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)、肺泡-動(dòng)脈氧分壓差(P(A-a)O2)(713×FiO2-PaO2-PaCO2)、肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)=潮氣量/(氣道峰壓-呼氣末正壓)，同時(shí)記錄患者機(jī)械通氣時(shí)間。

1.4數(shù)據(jù)處理采用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，偏態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)表示。組間比擬采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比擬采用方差分析。偏態(tài)分布數(shù)據(jù)比擬采用秩和檢驗(yàn)。P0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1患者根本資料和術(shù)前情況兩組患者術(shù)前年齡、體重、血紅蛋白、紅細(xì)胞壓積、經(jīng)皮動(dòng)脈氧飽和度、心胸比無(wú)顯著性差異，見(jiàn)表1。

2.2ECC情況對(duì)照組和試驗(yàn)組ECC時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、常規(guī)超濾濾液量無(wú)顯著性差異。試驗(yàn)組零平衡超濾濾液量為(485±136)ml，即(54±15)ml/kg。兩組患者超濾液中PCT濃度無(wú)顯著差異。試驗(yàn)組濾出PCT(274±136)ng明顯多于對(duì)照組(140±92)ng〔P0.05〕。見(jiàn)表2。

2.3PCT監(jiān)測(cè)術(shù)后12h血漿PCT水平開(kāi)始升高，術(shù)后24h濃度到達(dá)峰值，術(shù)后48h尚未恢復(fù)到術(shù)前水平。術(shù)后12～48h對(duì)照組PCT水平高于試驗(yàn)組，但未到達(dá)顯著性水平。見(jiàn)表3。

術(shù)后PCT血漿峰濃度與氣管插管時(shí)間正相關(guān)(P0.01)。建立回歸方程為插管時(shí)間=17.629×PCT濃度-63.2，r=0.894。

2.4呼吸功能監(jiān)測(cè)對(duì)照組和試驗(yàn)組患者在術(shù)前二氧化碳分壓、肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)、肺泡動(dòng)脈氧分壓差均無(wú)顯著性差異。試驗(yàn)組患者術(shù)后12h二氧化碳分壓明顯低于對(duì)照組(P0.01)、肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性明顯高于對(duì)照組(P0.05)。試驗(yàn)組患者術(shù)后即刻和12h氧合指數(shù)升高，術(shù)后即刻肺泡動(dòng)脈氧分壓差降低，但未到達(dá)顯著性水平，見(jiàn)表4。

對(duì)照組患者機(jī)械通氣時(shí)間為19.5～115〔37〕h，試驗(yàn)組患者機(jī)械通氣時(shí)間為4～20〔6.5〕h，試驗(yàn)組機(jī)械通氣時(shí)間少于對(duì)照組(P0.01)。

3討論

ECC可導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生全身炎性反響綜合征，嚴(yán)表1對(duì)照組及試驗(yàn)組患者一般資料和術(shù)前情況比照注：Hb:血紅蛋白；Hct：紅細(xì)胞壓積；SaO2：經(jīng)皮氧飽和度表2對(duì)照組及試驗(yàn)組患者體外循環(huán)情況比照注：與對(duì)照組比擬#P0.05表3圍手術(shù)期血漿PCT比照注：#與同組術(shù)前水平比擬有顯著差異P0.05表4對(duì)照組及試驗(yàn)組患者術(shù)后呼吸功能比照注：PaCO2：二氧化碳分壓；1cmH2O=0.098kPa；1mmHg=0.133kPa；*組間比擬差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P0.05

重者可能發(fā)生多器官功能衰竭。ECC中出現(xiàn)的缺血再灌注損傷、補(bǔ)體激活、內(nèi)毒素血癥,可以導(dǎo)致炎性因子釋放，后者可以激活中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血小板。激活的細(xì)胞可以通過(guò)氧自由基、NO、內(nèi)皮素、血小板活化因子、花生四烯酸代謝產(chǎn)物、蛋白酶等造成組織器官損傷。ECC后的呼吸功能障礙可表現(xiàn)為氣道阻力增加、肺順應(yīng)性下降、氧合功能下降、肺水含量增加，嚴(yán)重者出現(xiàn)急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征。

Journois于1996年首先將零平衡超濾應(yīng)用于嬰幼兒先天性心臟病患者，并證實(shí)其降低血漿炎性介質(zhì)及改善術(shù)后呼吸功能的作用［1］。零平衡超濾是常規(guī)超濾改進(jìn)后的一種超濾方式，其濾器的安裝方法和超濾時(shí)機(jī)與常規(guī)超濾一樣。零平衡表示濾出多少液體同時(shí)就參加等容量的晶體液到靜脈貯血室，實(shí)際上相當(dāng)于洗脫作用，其真正的目的不在于濾出液體，而是通過(guò)不斷的循環(huán)濾出炎性介質(zhì)，可以有效降低血漿炎性介質(zhì)的濃度。

零平衡超濾可以濾出ECC中產(chǎn)生的炎性介質(zhì)，但超濾器本身的非內(nèi)皮界面也可導(dǎo)致機(jī)體釋放某些炎性因子，同時(shí)具有保護(hù)作用的抗炎介質(zhì)如白細(xì)胞介素-10也可被濾出。利用白介素、腫瘤壞死因子等傳統(tǒng)炎性介質(zhì)研究超濾對(duì)炎性反響的作用具有一定的復(fù)雜性,比方有學(xué)者發(fā)現(xiàn)應(yīng)用改進(jìn)超濾后雖然術(shù)后呼吸功能及血流動(dòng)力學(xué)有所改善，但未發(fā)現(xiàn)腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素-1β、補(bǔ)體等濃度存在差異，也有學(xué)者證實(shí)采用零平衡超濾后腫瘤壞死因子和補(bǔ)體濃度有一過(guò)性的升高［8-9］。因此我們嘗試采用新型炎性介質(zhì)-PCT評(píng)價(jià)超濾對(duì)體外循環(huán)后炎性反響的影響。PCT是降鈣素的前體物質(zhì)，含116個(gè)氨基酸,分子量約為13000道爾頓，切除N端和C端序列后形成降鈣素。生理狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)所有PCT均經(jīng)切割產(chǎn)生降鈣素，故循環(huán)中水平極低。體外循環(huán)術(shù)后炎性介質(zhì)的釋放可導(dǎo)致體內(nèi)PCT濃度升高［10］，反映了的促炎和抗炎介質(zhì)作用后的結(jié)果，而后者可以預(yù)測(cè)術(shù)后呼吸功能［5］。

目前所使用的零平衡超濾多為大容量零平衡超濾，濾液量多大于100ml/kg。大容量零平衡超濾可能導(dǎo)致術(shù)中電解質(zhì)、血糖紊亂，麻醉藥物、血管活性藥物、肝素等可能被濾出而降低其血藥濃度，故應(yīng)監(jiān)測(cè)電解質(zhì)濃度和凝血功能。應(yīng)用大容量零平衡超濾后是否會(huì)導(dǎo)致抗生素血藥濃度降低而增加感染機(jī)率也未見(jiàn)有關(guān)報(bào)導(dǎo)。因此，我們認(rèn)為大容量零平衡超濾雖然有效，但其平安性尚待進(jìn)一步證實(shí)。根據(jù)我院小兒外科中心及體外循環(huán)科的經(jīng)驗(yàn)，我們采用50ml/kg的零平衡超濾量以兼顧平安性及有效性。

國(guó)外作者以成人為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)零平衡超濾對(duì)術(shù)后氧合功能無(wú)明顯改善，也未能縮短帶管時(shí)間［8］。他們認(rèn)為原因在于入選病例多為冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)患者，且術(shù)前心肺功能正常，此類患者由于病情較輕，從零平衡超濾中受益較少，并非零平衡超濾的最正確對(duì)象。簡(jiǎn)單心內(nèi)畸形患兒手術(shù)和ECC時(shí)間較短，ECC導(dǎo)致的炎性反響較輕。由于術(shù)后監(jiān)護(hù)水平的提高，這類患者術(shù)后恢復(fù)較快，局部患者甚至可以在術(shù)后即刻拔除氣管插管。我們認(rèn)為零平衡超濾對(duì)簡(jiǎn)單先天性心臟病患者的作用也有限，因此我們選擇了低齡、低體重、高危的法洛四聯(lián)癥患者為研究對(duì)象。

試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明對(duì)于接受法洛四聯(lián)癥根治術(shù)的低齡、低體重患兒，50ml/kg的零平衡超濾可以改善術(shù)后通氣功能、縮短術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間。術(shù)后氧合功能及PCT血漿濃度變化未到達(dá)顯著性差異。這可能與患兒畸形嚴(yán)重、ECC及主動(dòng)脈阻斷時(shí)間較長(zhǎng)，而超濾量相對(duì)較少有關(guān)。提示確定零平衡超濾量時(shí)應(yīng)綜合考慮患兒病情、手術(shù)時(shí)間、ECC時(shí)間及其平安性。

本次試驗(yàn)由于在短期內(nèi)選擇高危法洛四聯(lián)癥患者為研究對(duì)象，樣本量較小，可能使得局部統(tǒng)計(jì)結(jié)果未能到達(dá)顯著性差異。本次試驗(yàn)入選患者的手術(shù)醫(yī)師未能統(tǒng)一，超濾組僅一名患者術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間大于24h，因此未能比擬術(shù)后24h和48h的呼吸功能也影響結(jié)果的判斷。由于機(jī)械通氣時(shí)間受多種因素影響，如肺功能、心功能、感染、心內(nèi)畸形糾正滿意程度、主管醫(yī)生的主觀因素等，雖然試驗(yàn)組機(jī)械通氣時(shí)間明顯縮短，也缺乏以證實(shí)其作用完全來(lái)自零平衡超濾。

PCT結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、快捷，其濃度與患兒機(jī)械通氣時(shí)間呈正相關(guān)，為研究ECC后全身炎性反響綜合征提供了新的途徑。今后有必要進(jìn)行大樣本量臨床研究，進(jìn)一步明確零平衡超濾對(duì)PCT和呼吸功能的影響以及不同患者零平衡超濾量確實(shí)定方法。

4結(jié)論

零平衡超濾(50ml/kg)對(duì)降低術(shù)后PCT血漿濃度可能有效，可以改善術(shù)后通氣功能、縮短術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間，有改善氧合功能的趨勢(shì)。對(duì)術(shù)后呼吸功能改善與PCT濃度降低有一定的價(jià)值。

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