大容量零平衡超濾下體外循環(huán)與非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)炎性

1、大容量零平衡超濾下體外循環(huán)與非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)炎性反應(yīng)的比較【摘要】目的 比較大容量零平衡超濾(ZBUF)應(yīng)用于體外循環(huán)(CPB)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)與非體外循環(huán)下CABG(OPCABG)的炎性反應(yīng)和臨床效果。方法 45例接受CABG的患者隨機(jī)分為常規(guī)CPB組(A組)，常規(guī)CPB+零平衡超濾組(B組)和非體外循環(huán)組(C組)，每組各15例。ZBUF采用的濾器為濾過面積0.5m2，孔徑允許65-kDa物質(zhì)通過，B組體外循環(huán)全程采用勃脈力(Plasmalyte)等量置換濾出液。觀察麻醉誘導(dǎo)前、術(shù)中、術(shù)后即刻、術(shù)后4 h、24 h血漿中白細(xì)胞介素(IL)-6、 IL-8、 腫瘤壞

2、死因子-(TNF-)濃度，術(shù)后肺泡-動(dòng)脈氧階差、呼吸機(jī)支持時(shí)間及ICU停留時(shí)間。結(jié)果 與麻醉誘導(dǎo)前相比，三組炎性介質(zhì)術(shù)后均顯著升高，持續(xù)到術(shù)后24 h，A組最明顯，與另外兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。B組平均超濾4015 ml，術(shù)后早期炎性介質(zhì)濃度明顯低于另兩組。B、C兩組術(shù)后呼吸機(jī)支持時(shí)間和ICU停留時(shí)間顯著少于A組。結(jié)論 大容量零平衡超濾可有效濾出炎性介質(zhì)，減輕CPB所致炎性反應(yīng)，與非體外CABG相比，同樣可縮短機(jī)械通氣和ICU停留時(shí)間。 【關(guān)鍵詞】 零平衡超濾;炎性介質(zhì);體外循環(huán);非體外循環(huán)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)Effects of High-Volume Zero-Balance Ultrafi

3、ltration onReduce Inflammatory Response to On-Pump vs Off-Pump CABGLI Gang1,CUI Li-fang2, ZHENG Sheng-fa1,ZHANG Nian-liang1,WEI Wei1,WANG Hui-qiang1(1.Department of Anesthesiology; 2. Nephrological, Rizhao hospital,Shandong Rizhao 276826,China)Abstract: OBJECTIVE This study was performed to compare

4、clinical effects and inflammatory mediator removal by high-volume, zero-fluid balance ultrafiltration(ZBUF) between on pump CABG and OPCABG. METHODS Forty-five adult patients undergoing CABG open-heart procedure were randomized to three group. A: conventional CABG(on-pump, no ultrafiltration) ,B gro

5、up:on-pump CABG with the zero-balance ultrafiltration (ZBUF) and C group:OPCABG. ZBUF was performed by using a 65-kDa ultrafilter with 0.5 m2 surface area，A volume of a balanced salt crystalloid solution (Plasmalyte) equal to the filtered blood volume was given to replace the fluid removed. Plasma i

6、nterleukin IL-6, IL-8, and tumor necrosis factor(-TNF) were measured at before induction (T1),10 min after onset of bypass (T2), terminal of bypass (T3), 4 h(T4) and 24 h (T5) postoperative. Postoperative alveolar-arterial oxygen gradient, time to intubation and ICU-stay were monitored. RESULTS The

7、plasma concentration of inflammatory mediator were increased notably in three group after operation. Average volume of filtrate removed was 4105 ml in group B during ZBUF. In B group( ZBUF), the patients had a significant lower in IL-6,8 and TNF compared with group A and C in the early postoperative

8、. The mechanical ventilation supporting time and ICU-stay in group B and C were significantly shorter than that in group A.CONCLUSION This study demonstrates that high-volume ZBUF is a effective strategy that can remove significant amounts of inflammatory mediators during ECC in on-pump CABG，and red

9、uce the ICU-stay and duration of mechanical ventilation as same as in OPCABG.Key words： Zero-balance ultrafiltration，Inflammatory mediators，Cardiopulmonary bypass, OPCABGfluid balance ultrafiltration，ZBUF)已廣泛應(yīng)用于小兒體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)中，并取得了較好的臨床效果。但在成人有關(guān)報(bào)道不多或是否從中獲益尚無定論。本實(shí)驗(yàn)意在觀察大容量零平衡超濾對(duì)CPB

10、炎性介質(zhì)及臨床結(jié)果的影響，并與非體外循環(huán)(off-pump)下的冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)進(jìn)行比較。1 資料與方法1.1 臨床資料 病例資料及分組 45例冠心病患者在CPB下行CABG，隨機(jī)分為A組：常規(guī)CPB組;B組：ZBUF組;C組：OPCABG組。各15例，性別比例、病種分布見表1。1.2 CPB及超濾方法 各組均采用Stockert Shiley人工心肺機(jī)，Medtronic膜肺，預(yù)充液使用乳酸鈉林格注射液和血定安，預(yù)充總量1 5002 000 ml，根據(jù)血?dú)饧半娊赓|(zhì)檢測(cè)結(jié)果加入5%碳酸氫鈉、10%葡萄糖酸鈣及10%硫

11、酸鎂，速尿0.5 mg/kg。肝素經(jīng)中心靜脈注射400 IU/kg，CPB中ACT維持在480 s以上。均采用淺低溫，轉(zhuǎn)流中灌注流量為1.82.4 L/(minm2)，維持平均動(dòng)脈壓4070 mmHg，以-穩(wěn)態(tài)管理血?dú)狻PB開始至結(jié)束持續(xù)超濾，流量300400 ml/min,出水口負(fù)壓不超過150 mmHg，采用勃脈力(Plasmalyte-A)等量置換濾出液。所用濾器為Terumo Capiox HC05型，預(yù)充量35 ml,有效膜面積0.5 m2。1.3 觀察指標(biāo) 每例患者均在麻醉誘導(dǎo)前(T1)、轉(zhuǎn)流10 min(T2)、停機(jī)后/術(shù)后即刻(T3)、術(shù)后4 h(T4)、術(shù)后24 h(T5)

12、分別采集2 ml血液。放入含乙二胺甲乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid)的無菌空管內(nèi)，經(jīng)3 000轉(zhuǎn)/min離心20 min后，取上清液置入管內(nèi)，-80冰箱保存。采用美國Biosource公司提供試劑盒，經(jīng)ELISA法檢測(cè)腫瘤壞死因子(TNF)-，白介素(IL)-6，IL-8的變化水平。記錄每例患者于術(shù)后1 h、4 h、 6 h、 12 h及24 h的氧合指數(shù)(OI)、術(shù)后呼吸機(jī)輔助時(shí)間、ICU停留時(shí)間。根據(jù)以下公式計(jì)算肺泡氣-動(dòng)脈血氧分壓差。P(A-a)O2=PAO2-PaO2;PAO2=(PB-PH2O)FiO2-PaCO2/R注：PAO2：肺泡氣氧分壓

13、; PB：大氣壓760 mmHg;PH2O：水泡氣壓47 mmHg; FiO2：吸入氧濃度;R：呼吸商0.8。1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料用均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示，組間均數(shù)的比較應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)資料應(yīng)用雙因素方差分析，率的比較用X2檢驗(yàn)。P0.05)， 見表 1。2.2 炎性介質(zhì)變化 三組患者炎性介質(zhì)血漿濃度均較CPB前顯著升高(P0.05)，并在術(shù)后24 h達(dá)到高峰，直到術(shù)后24 h仍在較高水平。B組中，在術(shù)后早期TNF-，IL-6，IL-8濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于另外兩組(P0.05)，但術(shù)后24 h三組無顯著性差異，見表2。2.3 術(shù)后資料比較

14、 三組的HR和CVP無差別。B組和C組機(jī)械通氣和ICU停留時(shí)間明顯少于A組(P0.05)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表3。3 討 論CPB激活補(bǔ)體，活化血細(xì)胞，使其釋放大量的炎性因子，是心臟CPB術(shù)后器官缺血再灌注損傷的重要原因之一1。其中TNF-主要來源于活化的單核細(xì)胞，激活白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，誘導(dǎo)IL-6、IL-8的生成，CPB后肺功能損害與肺外組織氧自由基及炎性反應(yīng)激發(fā)的中性粒細(xì)胞和TNF-有關(guān)2。IL-6是炎性反應(yīng)急性期產(chǎn)物標(biāo)志，它的升高可導(dǎo)致內(nèi)源性介質(zhì)的釋放，誘導(dǎo)其它免疫因子和內(nèi)分泌因子的廣泛釋放，引發(fā)CPB術(shù)后早期的心功能障礙3。IL-8是非常強(qiáng)效的促炎因子，它來源于不同類型細(xì)胞，主要作用是在

15、炎性反應(yīng)中趨化中性粒細(xì)胞，促進(jìn)中性粒細(xì)胞在肺內(nèi)的激活、趨化、扣留而導(dǎo)致CPB后的肺損傷。本研究中也再次證實(shí)CPB導(dǎo)致術(shù)后炎性因子血漿濃度的升高，并在術(shù)后4 h達(dá)到一個(gè)較高值，CPB中炎性因子濃度在術(shù)后24 h達(dá)到高峰，術(shù)后24 h仍處于較高水平，這也是采用OPCABG的主要原因之一。但近來有越來越多的回顧性研究顯示4，OPCABG組的再次住院及心血管終端事件死亡率要高于CPB下的CABG。而且，在學(xué)習(xí)OPCABG過程中再血管化的完全程度及冠脈橋的遠(yuǎn)期通暢率大打折扣。事實(shí)上，從炎性反應(yīng)的角度看，無論哪一種方式的手術(shù)都不可避免外科創(chuàng)傷所致補(bǔ)體激活、細(xì)胞活化、炎性因子的釋放等。本實(shí)驗(yàn)顯示OPCABG

16、同樣能導(dǎo)致炎性介質(zhì)明顯的升高，而且在術(shù)后早期水平高于采用了ZBUF的病例組。近年，隨著CPB技術(shù)及產(chǎn)品的改進(jìn)，CPB對(duì)人體的不良作用也在不斷降低。零平衡超濾減輕炎性反應(yīng)，改善血液質(zhì)量方面的作用在嬰幼兒逐漸被接表1 三組患者一般資料表2 三組TNF-、IL-6、 IL-8的變化表3 術(shù)后臨床資料受5，該技術(shù)是否讓成人患者從中獲益尚有爭論，這可能與ZBUF有效濾出炎性介質(zhì)與使用的濾器類型和濾出的液體量密切相關(guān)。大多數(shù)炎性介質(zhì)的分子量在6 80035 000 Dal之間，即使是TNF-的分子量也只在17 00045 000 Dal，目前所使用的超濾器，包括本實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用的濾器，其膜通透性允許分子量55

17、 00065 000 Dal物質(zhì)通過，這種孔徑大小的設(shè)計(jì)，恰好是白蛋白及血細(xì)胞不能通過，而絕大多數(shù)的炎性介質(zhì)都能被濾過，通過ZBUF能有效降低血漿中炎性介質(zhì)濃度，但超濾的時(shí)機(jī)和濾出液體的量多少才能使血漿中炎性介質(zhì)濃度有效下降一直是爭論的問題。多數(shù)心臟中心基于炎性反應(yīng)在復(fù)溫時(shí)加劇，選擇從CPB復(fù)溫開始超濾直到停機(jī)。Journois等6對(duì)一組兒童大量超濾后，發(fā)現(xiàn)能明顯去除TNF-、C3a 、IL-6和IL-8,改善術(shù)后肺氧合功能。在本實(shí)驗(yàn)中，考慮到心臟手術(shù)中對(duì)細(xì)胞的激活啟動(dòng)于CPB一開始，所以在CPB全程實(shí)施ZBUF，B組平均液體置換液體量4 015 ml，術(shù)后炎性介質(zhì)與未使用超濾組相比明顯減低，

18、且這種作用持續(xù)到術(shù)后24 h，減輕了術(shù)后早期肺功能的損傷。所有這些為患者術(shù)后能順利早拔管提供了條件，與OPCABG比較，同樣可以減少呼吸機(jī)支持時(shí)間和ICU停留時(shí)間，彌補(bǔ)CPB的不足。值得注意的是在持續(xù)大容量液體置換過程中會(huì)使得某些藥物、電解質(zhì)及葡萄糖丟失，因此在ZBUF過程中要密切監(jiān)測(cè)并補(bǔ)充，以免造成電解質(zhì)平衡紊亂或低血糖;同時(shí)要準(zhǔn)確、定時(shí)檢測(cè)激活全血凝固時(shí)間(ACT)值，及時(shí)補(bǔ)充肝素，避免造成抗凝不足。在本組病例中有3例補(bǔ)充血糖，1例出現(xiàn)ACT縮短低于480 s需補(bǔ)充肝素。綜上所述，大容量零平衡超濾不僅能有效降低炎性介質(zhì)濃度，還能改善患者的呼吸功能，促進(jìn)患者術(shù)后的早期恢復(fù)，值得在臨床上推廣使用。【參考文獻(xiàn)】 1 Wan S, LeClerc JL, Vincent JL. Inflammatory response to cardiopulmonary bypass. Mechanisms involved and possible therapeutic strategies J.Chest,1997,112(3):676-692.2 高嵐，王天龍，楊拔賢，等，心臟瓣膜置換術(shù)病人體外循環(huán)后肺損傷的機(jī)制 J.中華麻醉學(xué)雜志，2004，24(7)：501-503.3 Hill G, Whitten CW, Landers DF. The