内容
作者：张青 ，王 涛，彭 乐，马 超，孟保英，赵春玉 作者单位：深圳市儿童医院心血管中心，广东 深圳 518026
【摘要】 目的 探讨自体冷血停搏液对婴幼儿先天性心脏病（先心病）体外循环中心肌保护作用。方法 婴幼儿非紫绀型先心病30例。随机分为自体冷血（A组）、冷血（B组）和晶体（C组）停搏液组，每组10例。分别于术前、术毕、术后24 h、48 h经桡动脉抽血检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）及磷酸肌酸激酶同功酶（CKMB），术中记录复跳时间及复跳率，术后监测心脏指数（CI），正性肌力药物依赖情况。结果 同组手术前后比较，cTnI术毕明显升高（P＜0.001）；CKMB术后24 h达到高峰（P＜0.05或P＜0.01）。A组与B组、C组比较：复跳时间、正性肌力药物依赖性、cTnI和CKMB均有显著性差异（P＜0.05或P＜0.01）；CI A组优于B和C组。B组与C组比较：复跳时间、正性肌力药物依赖性和cTnI有显著性差异（P＜0.05），CI B组优于C组。结论 自体冷血停搏液对婴幼儿心内直视手术心肌保护优于冷血和晶体停搏液，对未成熟心肌具有良好的保护作用。
【关键词】 自体冷血停搏液；心肌保护；体外循环；婴幼儿
The Myocardial Protection of Self-Blood Cardioplegia in
Infants during Cardiac Operation
ZHANG Qing, WANG Tao, PENG Le, MA Chao, MENG Bao-ying, ZHAO Chun-yu
(Cardiovascular Department of Shenzhen Children's Hospital,Guangdong Shenzhen 518026，China)
Abstract: OBJECTIVE To evaluate the myocardial protective effect of self-blood cardioplegia in infants with congenital heart disease in cardiac operation.METHODS 30 cases of infants with congenital heart disease were randomly divided into self-blood (group A,n=10), blood (group B,n=10) and crystalloid(group C,n=10) cardioplegic solution groups. Artery radial blood sampled was took to measure cTnI and CKMB pre-operation, 24 and 48 hours after operation. The time and the ratio of myocardial resuscitation were recorded during operation, the cardiac index (CI) and the dependence degrees of positive inotropic were monitored after operation. RESULTS Compared with pre-operation, cTnI increased immediately (P＜0.001), and CKMB reached the peak value 24 hours after operation. The difference of cTnI , CKMB , the time of myocardial resuscitation and the dependence degrees of positive inotropic after operation between group A and B or between group A and C were significant（P＜0.01,P＜0.05）. Comparing between group B and C, there were also significant difference at cTnI, the time of myocardial resuscitation and the dependence degrees of positive inotropic after operation. Cardiac index CI) in group A was higher than group B and C. CONCLUSION Comparing with crystalloid and blood cardioplegic solution, self-blood cardioplegic solution is a good cardioprotection for infants in cardiopulmonary bypass and could provide satisfactory protection for the immature myocardium.
Key words： Self-blood cardioplegia；Myocardial protection；Cardiopulmonary bypass；Infant
心内直视手术灌注心脏停搏液使心脏停跳以达到心肌保护目的。以往主要灌注晶体停搏液。近年来，有学者［1-2］灌注冷血停搏液，但上述停搏液均可引起冠状动脉内皮细胞、心肌细胞膜受损，同时大量的炎性介质和细胞因子释放导致心肌细胞损伤。本研究探讨自体冷血停搏液对婴幼儿心肌的保护作用，旨在寻求一种理想的心肌保护停搏液。
1 资料与方法
1.1 临床资料 非紫绀型先天性心脏病患儿（体重≤8 kg）30例，男19例，女11例，年龄2～14（6.7±3.2）个月，体重3.6～8.0（6.2±1.8）kg。其中室间隔缺损（VSD） 2例；VSD+肺高压（PH）11例；VSD+房间隔缺损（ASD）+PH 9例；ASD 2例；VSD+PFO 6例。随机分为自体冷血停搏液组（A组）、冷血停搏液组（B组）和晶体停搏液组（C组），每组10例。
1.2 停搏液制备 A组：CPB开始前，经主动脉根部按血液：晶体4∶1比例快速抽取血液，抽血时间≤30秒，保持动脉收缩压≥50 mmHg，停搏液制备完毕后，经主动脉插管迅速补充血容量以维持循环稳定；B组：CPB开始后，经氧合器按血液：晶体4∶1比例抽取停搏液；C组：改良ST. Thomas晶体停搏液。各组K+浓度均为20 mmol/L。停搏液抽取后浸入冰屑液中制成4℃冷停搏液备用。
1.3 体外循环（cardiopulmonary bypass,CPB)及心肌保护 采用JOSTRA人工心肺机，POLYSTAN膜式氧合器，全血预充，CPB采用浅、中低温（25℃～32℃），红细胞比积(Hct)0.25～0.30。升主动脉阻断后，主动脉根部灌注已配制好的4℃冷停搏液，首次剂量20 ml/kg，每间隔30 min重复一次，第二次灌注剂量减半。
1.4 标本采集及测定方法 分别于术前、术毕、术后24 h、48 h经桡动脉抽血3 ml送检。为消除CPB血液稀释对测定值的影响，所有样本同时测定Hct，按照Taylor公式对所有数据进行校正。稀释后物质含量校正值=实测值×（转流前Hct /取样时Hct）。cTnI及CKMB应用BECKMAN-LX20（美国）全自动生化分析仪检测。试剂购于BECKMAN公司。
1.5 术中及术后监测 术中记录主动脉开放后至心脏复跳转为窦性节律时间（复跳时间）及复跳率。术后采用尼克-3 000无创血流动力检测系统动态监测心脏指数（CI）和正性肌力药物依赖情况等。
1.6 统计学处理 数据应用SPSS 11统计软件处理，数据采用均数±标准差(±s)表示，组内差异和组间差异比较应用方差分析，P 0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
主动脉阻断时间22～45（31.7±6.4）min，CPB时间31～67（42.6±8.9）min。各组之间无统计学差异（P＞0.05）。
同组手术前后比较：cTnI术毕达高峰（P＜0.01），术后24 h，48 h逐渐下降，但仍维持较高的水平（P＜0.01）；CKMB术后24 h达到高峰（P＜0.05或P＜0.01）；术后48 h逐渐下降（P＜0.05）。A组与B组、C组比较 ：cTnI和CKMB各组术前无显著性差异（P＞0.05）。术毕cTnI 有显著性差异（P＜0.05或P＜0.01）；术后24 h，C组cTnI和CKMB仍有显著性差异（P＜0.05），术后48 h无显著性差异（P＞0.05）。术后复跳时间、正性肌力药物依赖性有显著性差异（P＜0.05或P＜0.01），CI A组优于B组和C组。B组与C组比较：cTnI和CKMB术前无显著性差异（P＞0.05），cTnI术毕有显著性差异（P＜0.05），术后24 h、48 h cTnI和CKMB无显著性差异（P＞0.05）。术后复跳时间、正性肌力药物依赖性有显著性差异（P＜0.05）。CI B组优于C组，但无统计学差异。各组之间室颤发生率和自动复跳率无差异。见表1、表2、表3。
3 讨 论
自从1955年Melrose等在心内直视手术中首次使用高钾停搏液以来，高钾停搏液已经成为心肌保护的重要措施。尽管有学者［1-3］做过冷血、HTK液等心脏停搏液对婴幼儿心肌保护作用的研究，但未检索到自体血停搏液的相关研究。本研究在婴幼儿心内直视手术中采取三种不同的心脏停搏液灌注心肌保护方法，在不同时点取血测定心肌损伤特异性指标cTnI和CKMB的含量［4］及相关指标，比较三种心脏停搏液灌注心肌保护方法在婴幼儿心内直视手术中的疗效。表1 A组、B组和C组各时点cTnI和CKMB的变化注：同组术后与术前比较 ^P＜0.05 ，^^ P＜0.01，^^^ P＜0.001；相同时点A组与B组、C组比较 #P＜0.05，## P＜0.01；相同时点B组与C组比较 △P＜0.05表2 A组、B组和C组各项指标比较注：A组与B组、C组比较 #P＜0.05，## P＜0.01；B组与C组比较 △P＜0.05表3 A组、B组和C组术后各时点CI［L/（min·m2）］的变化
研究发现：A组、B组和C组术后cTnI和CKMB均明显升高，与术前比较有显著性差异，说明心内直视手术存在心肌损伤。A组与B组、C组各相同时点比较：术毕cTnI有显著性差异，术后24 h C组cTnI和CKMB仍有显著性差异，复跳时间和正性肌力药物依赖性均有显著性差异，CI A组优于B组和C组，说明A组心肌损伤最轻，可能是：① 自体冷血停搏液是在CPB前经主动脉抽取的动脉血，其血液成分没有被破坏，含有大量的氧合血红蛋白及溶解氧，还有丰富的葡萄糖、乳酸、游离脂肪酸等能量底物，为满足心肌有氧代谢和无氧酵解提供物质基础［5］，另外自体冷血停搏液中的胶体缓冲系统、电解质均正常，有利于维持心肌细胞内离子的正常分布以及酸碱平衡等内环境稳定；② 自体冷血停搏液未与管道及氧合器等生物材料接触，其内不含有活化的中性粒细胞、各种细胞因子、细胞毒素和氧自由基等；③ 自体冷血停搏液中红细胞未被破坏，红细胞产生的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等内源性氧自由基清除剂，对消除氧自由基等有害物质有一定作用［6］。B组与C组比较：cTnI术毕有显著性差异，复跳时间和正性肌力药物依赖性有显著性差异，CI B组优于C组，说明B组心肌损伤较轻，C组心肌损伤最严重，可能是由于心脏停跳后，心肌细胞有氧代谢停止，但是心肌能量消耗仍然存在，晶体停搏液不能提供氧及营养物质，晶体渗透压和胶体渗透压失衡，心肌细胞更容易水肿，而造成心肌细胞损伤。而冷血停搏液可以提供氧及代谢底物如葡萄糖、脂肪酸等，增加缺血心肌的氧供［7］，对心肌细胞有一定的保护作用，但是冷血停搏液是在体外循环后经氧合器管道抽取，由于CPB后血液与管道及氧合器等生物材料接触，释放出各种炎性介质和细胞因子如白细胞介素、血小板和肿瘤坏死因子等，同时补体系统被激活，释放出过敏毒素C3a和C5a，C3a和C5a进一步加重白细胞的粘附和氧自由基的释放［8］，灌注含有各种因子和氧自由基的含血停搏液，可引起心肌细胞损伤。
本研究证明，自体冷血停搏液对婴幼儿心内直视手术心肌保护优于冷血和晶体停搏液，对未成熟心肌具有良好的保护作用，为婴幼儿心内直视手术心肌保护提供一种新方法。但是其机制有待于进一步的研究。
【参考文献】
［1］ Kronon MT, Allen BS, Hernan J, et al. Superiority of magnesium cardioplegia in neonatal myocardial protection ［J］. Ann Thorac Sury, 1999, 68(6):2285-2291.
［2］ 董礼文，都欣毅，杨勇. 体外循环中应用中低温含血停搏液诱导停跳的心肌保护作用 ［J］.浙江临床医学，2003，5(12)：895-896.
［3］ 李桂芬，王仕刚，胡强，等. 康斯特保护液对未成熟心肌保护效果的临床观察 ［J］. 中国体外循环杂志，2006，4(1)：9-11.
［4］ 潘柏申，杨振华，吴健民. 冠状动脉疾病和心力衰竭时心脏标志物临床检测应用建议［J］.中华检验杂志，2006，29(9)：774-778.
［5］ Toyoda Y,Yamaguchi M, Yoshimura Naoki,et al. Cardioprotective effects and the mechanisms of terminal warm blood cardioplegia in pediatric cardiac surgery［J］. J Thorac Cardiovasc Surg, 2003, 125(6):1242-1251.
［6］ 刘和俊，汪太平，李芹，等. 急性心肌梗死患者氧化损伤及抗氧化酶活性［J］. 中国动脉硬化杂志，2001，9 (4)：324-326.
［7］ Mauney MC, Kron IL. The physiologic basis of warm cardioplegia［J］. Ann Thorac surg, 1995, 60(3): 819-823.
［8］ Hoffman JW Jr, Gilbert TB, Poston RS, et al. Myocardial reperfusion injury : etiology, mechanisms, and therapies［J］. J Extra Corpor Technol , 2004 , 36(4) : 391-411.