深低温停循环逆行脑灌注与选择性顺行脑灌注脑组织自由基变化的实验研究

目的:研究深低温停循环(DHCA)两种不同脑灌注方法下脑组织的自由基变化情况。方法:健康成年犬15只,随机分为3组。单纯DHCA组(n=5),DHCA+逆行脑灌注(RCP)组(n=5),DHCA+顺行脑灌注(SCP)组(n=5)。各组分别于停循环前、停循环30 min、停循环60 min、停循环90 min、复温再灌注30min 5个时间点各取少量脑组织检测自由基指标丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的含量并进行比较。各组于停循环90 min分别留取少量脑皮质,备作透射电镜观察脑组织超微结构,重点观察线粒体的改变。结果:单纯DHCA组随时间的推移超氧化物歧化酶活力明显下降,丙二醛含量明显上升,各时间点及复温再灌注30 min同停循环前比较有显著性差异(P<0．05-0．01);DHCA+SCP组除复温再灌注30 min外各时间点两种指标的改变均不明显(P>0．05)。DHCA+RCP组、DHCA+SCP组与单纯DHCA组在停循环60 min、停循环90 min、复温再灌注30 min 3个时间点比较超氧化物歧化酶、丙二醛均有极显著差异(P<0．01～0．001);其中在停循环90 min、复温再灌注30 min 2个时间点DHCA+RCP组与。DHCA+SCP组比较有显著差异(P<0．05-0．01)。在停循环90 min时,单纯DHCA组脑皮质神经细胞超微结构破坏显著,线粒体数量减少,肿胀变性,线粒体嵴消失;DHCA+RCP组开始出现超微结构破坏,但较单纯DHCA组程度轻;DHCA+SCP组脑组织超微结构仍基本正常。结论:①RCP、SCP均可维持DHCA时脑血流的供应,清除自由基,减轻脑损伤。②DHCA期间应用SCP符合生理情况,清除自由基效果更好。

选择性顺行性脑灌注在猪深低温停循环模型中的脑保护机制

目的:研究TLR4/NF-κB信号通路在深低温停循环(DHCA)脑损伤中的机制及选择性顺行性脑灌注(SACP)对TLR4/NF-κB通路的影响。方法:12只小猪随机分成18℃停循环组(D组,n=6)和18℃选择性顺行性脑灌注组(S组,n=6),处理80 min。ELISA测定血清IL-6,荧光TUNEL和Western blot检测细胞凋亡与NF-κB蛋白,q RT-PCR和Western blot测定TLR4 m RNA及蛋白。结果:S组血清IL-6水平在停循环末和实验终点明显低于D组(P<0.05)。凋亡指数和NF-κB蛋白表达在S组显著降低(P<0.05)。TLR4m RNA和NF-κB/P65蛋白在S组动物的表达较D组显著降低(P<0.05)。结论:TLR4/NF-κB通路在DHCA脑损伤中起重要作用。抑制TLR4/NF-κB通路表达可能是SACP的保护机制。TLR4/NF-κB信号通路可作为DHCA脑保护的新靶点。

单泵双管选择性顺行性脑灌注在主动脉瘤手术中的应用

目的：探讨单泵双管选择性顺行脑灌注在主动脉瘤手术中应用效果。方法选择主动脉瘤患者25例，行bentall 手术13例，行 bentall＋全弓置换＋降主动脉支架植入手术3例，行 bentall＋次全弓置换6例，行升主动脉置换3例。均经右侧股动脉、右侧腋动脉插管，深低温停循环时钳夹股动脉插管，经右侧腋动脉行选择性顺行性脑灌注，流量控制在10～15 mL·kg－1·min－1。结果25例患者中，体外循环时间118～376（197．6±42．5）min，主动脉阻断时间78～264（141．7±32．3）min，选择性顺行性脑灌注时间12～38（23．2±10．3）min。升主动脉开放后，8例心脏自动复跳，17例行电击除颤复跳。25例患者术后4～73 h 内神志清醒。术后死亡2例，其中1例死于多器官功能障碍综合征，1例死于恶性心律失常。结论在主动脉瘤手术中采用单泵双管行选择性顺行性脑灌注可以提供有效的脑保护。

深低温停循环与选择性顺行性脑灌注在小儿主动脉弓手术中的应用效果比较

目的:比较深低温停循环(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)与选择性顺行性脑灌注(selective antegrade cerebral perfusion,SACP)在小儿主动脉弓手术中的应用效果。方法:回顾性分析我院2008年1月至2012年3月60例在体外循环下行主动脉缩窄或主动脉弓中断合并心内畸形矫治术患儿的临床资料,根据脑保护方法分为DHCA组(n=23)和SACP组(n=37),对其术中体外循环转流情况和术后恢复情况进行比较。结果:与DHCA组比较,SACP组转流中最低鼻咽温和最低直肠温显著升高(P<0.05);术后24 h胸腔引流量、术后机械通气时间比较,显著降低(P<0.05)。2组死亡率、神经系统并发症、急性肾功能衰竭和低心排出量综合征发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论:小儿主动脉弓手术中DHCA与SACP的脑保护效果相似。SACP有利于术后呼吸功能的恢复,减少术后出血。

单侧和双侧选择性顺行脑灌注对DeBakey Ⅰ型主动脉夹层患者的脑保护作用及对认知功能的影响

目的探讨单侧和双侧选择性顺行脑灌注(ASCP)对DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者的脑保护作用及对认知功能的影响。方法我院收治的83例DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者,分为单侧ASCP组(n=42)和双侧ASCP组(n=41),比较两组体外循环时间、主动脉阻断时间、脑灌注时间、机械通气时间、术后清醒时间、重症监护病房停留时间、住院时间及胸腔积液、肺部感染、二次开胸、急性肾衰竭、院内死亡、神经功能障碍发生率和认知功能(MMSE)评分。结果两组体外循环时间、主动脉阻断时间、脑灌注时间、住院时间及胸腔积液、肺部感染、二次开胸、急性肾衰竭和院内死亡发生率比较差异无统计学意义(P>0.05),双侧ASCP组机械通气时间、术后清醒时间、重症监护病房停留时间短于单侧ASCP组,暂时性神经功能障碍发生率低于单侧ASCP组(P<0.05);术后6个月两组MMSE评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论单侧ASCP和双侧ASCP对DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者认知功能的无明显影响,但后者对脑保护疗效更佳。

丙酮酸钠在深低温停循环顺行选择性脑灌注中的脑保护作用

目的探索在深低温停循环(DHCA)期间,顺行选择性脑灌注(ASCP)含丙酮酸钠(Pyr)的血液能否有效缓解氧化应激从而发挥脑保护作用。方法随机选取45只新西兰兔,18只作为供血兔,27只用于建立模型并随机分为:假手术(Sham)组(n=9)、ASCP组(n=9)和Pyr组(n=9)。Sham组麻醉后开胸,建立体外循环但不转机;Pyr组在DHCA中ASCP含Pyr溶液(154 mmol/L)与血液的混合液;ASCP组则为氯化钠溶液(154 mmol/L)与血液混合液。在麻醉后(T1)、降温至28℃(T2)、开放升主动脉后10 min(T3)、停机后10 min(T4)及停机后120 min(T5)五个时点采集血流动力学指标、检测动脉血气和采集颈静脉球部血液。停机后安乐死动物并进行脑组织取材。检测样本中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及S100B蛋白含量。结果 ASCP组MDA含量高于Sham组和Pyr组(P<0.05)。ASCP组SOD活性低于Sham组和Pyr组(P<0.05),与Pyr组在T3、T4和T5三个时点血浆S100B蛋白较组内T1时点高(P<0.05),ASCP组T3、T4和T5时点血浆S100B蛋白浓度显著高于同时点的Sham组和Pyr组(P<0.05)。结论 DHCA期间ASCP含外源性Pyr的血液可通过缓解氧化应激发挥较为完善的脑保护作用。

选择性顺行脑灌注技术在主动脉全弓替换术中的应用(附3例报告)

目的 :总结选择性顺行脑灌注技术在主动脉全弓替换术中的临床应用体会。方法 :3例行主动脉全弓替换术的患者应用经无名动脉和左颈总动脉插管的方式进行选择性顺行脑灌注 ,脑灌注流量为 2 0ml/(kg·min)。结果 :选择性顺行脑灌注时间 63～ 92min(平均 80min) ,停循环时间 3 0～ 65min(平均 4 6min) ,术后恢复顺利 ,6～ 8h清醒 ,1 2～ 4 8h拔除气管插管 ,未见脑及脊髓并发症。结论 :在主动脉全弓替换术中应用选择性顺行脑灌注技术可以更加安全地延长深低温停循环时间 。

中低温停循环联合选择性顺行性脑灌注的临床应用

低温策略可降低组织代谢率,使机体可耐受长时间的停循环,为主动脉弓置换等手术提供可能。随着临床实践的进展及经验总结,深低温的负面影响越来越受人重视,中低温停循环(MHCA)联合选择性顺行性脑灌注(SACP)逐渐成为脑保护的主流策略。本文总结了中低温停循环联合顺行性脑灌注在主动脉弓手术中脑保护的临床应用及研究进展。

改良pH稳态血气管理+单/双侧选择性脑灌注在全主动脉弓替换术中的应用

目的观察深低温时动脉二氧化碳分压(PaCO2)与颈静脉球氧分压(PjvO2)的相关性,评价DebakeyI型主动脉夹层行全主动脉弓替换术中采用改良pH+α稳态血气管理体外循环方法的临床预后。方法16例全主动脉弓替换术病人随机分为单侧或双侧顺行选择性脑灌注组,每组各8例。术中采用改良pH+α稳态血气管理,经氧合器及颈静脉球取血进行血气分析。所有病人均行术前术后认知功能测验等神经精神检查。结果深低温时,PaCO2与PjvO2呈正相关;两组各有1例出现短暂性神经功能异常,两组间认知功能变化无显著性差异。结论1.深低温时,PaCO2与PjvO2呈正相关;2.DebakeyI型主动脉夹层全弓替换术中目前采用的改良pH+α稳态体外循环方法切实可行,临床预后满意。

新生儿及婴幼儿深低温停循环与选择性脑灌注效果

目的分析和评价新生儿及小婴儿主动脉手术中使用深低温停循环(DHCA)与选择性顺行脑灌注(SACP)时脑氧饱和度变化和脑保护效果。方法主动脉缩窄或主动脉弓中断合并心内畸形患儿24例,其中男20例,女4例,年龄6～197(78±58)d,体重2.3～5.6(4.0±0.8)kg,随机分为DHCA组(15例)和SACP组(9例),后者在降至目标温度后经无名动脉顺行插管行持续性SACP,灌注流量15～30ml/(kg.min)。术中应用近红外分光光谱仪(NIRS)经皮连续监测脑组织氧合指数(TOI)变化。结果两组患儿均于术后24h内清醒,未出现近期神经系统并发症,3例患儿院内死亡。DHCA组和SACP组TOI基线值分别为(62±6)%和(61±7)%,差异无统计学意义(P>0.05)。DHCA开始后TOI值持续下降,至结束时达最低点,为29%～55%(42±8)%,较基线值降低最大百分比为16.8%～48.2%(32.5±9.8)%;SACP组在脑灌注后5min、10min、结束时TOI与基线值比较差异无统计学意义(P>0.05),与DHCA组比较,此三个时间点TOI较基线值下降百分比差异有统计学意义(P(0.05)。结论DHCA可明显降低脑组织氧合,但在一定时限内,DHCA与SACP两种方式对新生儿及小婴儿术后神经系统功能均无明显影响。

顺行性脑灌注联合脑氧饱和度监测在深低温停循环期间的脑保护作用

目的探讨选择性顺行性脑灌注(SACP)联合脑氧饱和度监测在深低温停循环(DHCA)期间的脑保护作用。方法收集、分析2012年12月至2014年5月在我院行DHCA大血管手术13例(男9例,女4例)的病历资料,5例行单纯DHCA,8例行DHCA+SACP,13例手术期间均实时监测患者脑氧饱和度、连续血气分析,体外循环前脑氧饱和度值为基础值。结果 13例DHCA患者均存活,术后无神经功能障碍。单纯DHCA组脑氧饱和度随停循环时间延长下降,停循环期间脑氧饱和度最低值(45.4%±2.1%)显著低于基础值(60.1%±1.9%)(t=11.6,P<0.001)。DHCA+SACP组停循环期间脑氧饱和度水平稳定。停循环期间脑氧饱和度最低值(59.3%±3.2%)与基础值(62.1%±2.4%)无统计学差异(t=1.98,P>0.05)。结论脑氧饱和度监测可实时反映停循环期间脑功能状况,SACP联合脑氧饱和度监测可在DHCA期间提供充分脑保护,减少术后神经功能障碍发生。

深低温停循环中不同脑灌注方式脑保护的实验研究

目的比较深低温停循环(DHCA)中不同脑灌注方法下脑组织氧代谢、脑组织温度变化及脑皮质超微结构改变,评价不同灌注方式的脑保护效果。方法健康成年杂种犬15只,随机分为3组。Ⅰ组单纯行DHCA,Ⅱ组DHCA+RCP,Ⅲ组DHCA+SACP。转流降温至鼻咽部温18℃时停循环90min,期间采用不同脑灌注保护技术,然后复温,再灌注90min。结果降温期颈静脉氧饱和度(SjvO2)上升;停循环后各组SjvO2均有不同程度下降,DHCA90min时,Ⅲ组SjvO2明显高于Ⅰ、Ⅱ组,差异显著(P=0.000)。停循环期各组脑组织温度均有缓慢升高,以Ⅰ组最为明显,与Ⅱ、Ⅲ组相比有显著性意义(P=0.000);电镜观察DHCA组的脑组织超微结构损害最重,RCP组次之,SACP组脑组织超微结构基本正常。结论单纯DHCA、DHCA+RCP中脑氧供需不平衡,RCP不能提供足够的脑营养,对DHCA期脑氧代谢无明显改善,但可保持脑部低温,有助于脑保护。SACP能保持脑氧供需平衡,提供充足的氧和营养供应,有效保持脑部低温,有明显的脑保护意义。

经颅多普勒超声在主动脉弓手术中脑灌注监测应用的探讨

目的:应用经颅多普勒超声(transcranial Doppler,TCD)监测主动脉弓手术中脑血流变化,探讨其在主动脉弓手术中监测脑灌注流量的可行性,并为改进脑灌注方法提供临床依据。方法 :40例行主动脉弓部手术患者随机分为TCD组(术中TCD监测组,20例)及对照组(非TCD监测组,20例),TCD组术中全程监测患者双侧大脑中动脉(middle cerebra artery,MCA)脑血流动力学的变化并指导脑灌注,分别记录麻醉诱导后(T1)、心脏停跳10min(T2)、顺行性选择性脑灌注(antegrade selective cerebralperfusion,ASCP)3min(T3)、恢复全身循环3min(T4)、停CPB后10min(T5)5个时点Vm,检测两组患者麻醉诱导后(T1)、复跳后20min(T6)、停CPB后30min(T7)、2h(T8)、6h(T9)、12h(T10)共6个时间点血浆S-100β蛋白浓度,比较两组患者术后清醒、拔除气管插管、ICU停留时间及术后并发症、院内病死率。结果:TCD组ASCP流量及S-100β蛋白浓度在T6、T7、T8明显低于对照组,两组有显著差异。两组患者术后清醒、拔除气管插管、ICU停留时间及术后并发症、院内病死率均无明显差异。结论:主动脉弓手术中可应用TCD实时监测脑血流并指导CPB期间的脑灌注流量,对降低主动脉弓外科手术后中枢神经系统并发症的发生有重要的意义。

体外循环悖论与心肺旁路缺血再灌注损伤机制及对策——附“心肺脑保护体外循环各式”临床原理及其统一命名建议方案

目的本文旨在探讨经典体外循环与温心不停跳体外循环,双心室旁路与选择性顺行脑灌注各式的利弊。方法本文从研究体外循环与缺血再灌注损伤之间关系开始,首次提出了体外循环悖论问题。基于"广义生命时空场论"与机体损伤反应综合征"SD1D2F"4阶段说之学术观点,我们探讨了体外循环悖论的产生原因与心肺旁路所致的缺血再灌注损伤病理生理及细胞分子生物学机制,并提出了解决体外循环悖论问题的临床总体方略和解决缺血再灌注损伤问题的临床对策。另对经典体外循环(简称ECC)、温心不停跳ECC,双心室旁路与选择性顺行脑灌注四式之利弊做了评价。此外,对ECC各式的升主动脉和/或上下腔静脉阻断时限,深低温停循环时限与总转流时限等安全时限问题做了深入探讨与评价,并提出了一套关于"心肺脑保护体外循环各式"统一命名的建议方案与几个新的ECC术式设计。结果上述心肺脑保护体外循环各式均有弊端,任何一式均不能同时完全保护心肺脑三者功能。结论体外循环悖论是解决现有心肺旁路各式弊端的关键所在,对该问题之学术论战将会引发ECC的一场新的革命。

成人主动脉弓手术中脑保护策略的研究进展——中低温停循环联合选择性顺行性脑灌注

越来越多的证据显示在成人主动脉弓手术中的脑保护策略有由深低温停循环向中低温停循环的转变趋势,并且后者在临床实践中被证明是安全、有效的。本文主要对中低温停循环联合选择性顺行性脑灌注作为成人主动脉弓手术中的脑保护策略的研究进展和应用现状加以综述和分析,以期进一步推广中低温停循环联合选择性顺行性脑灌注技术在我国成人主动脉弓手术中的应用。

深低温停循环下不同脑保护方法对海马区神经细胞凋亡及bcl-2、bax基因mRNA表达的影响

目的:观察深低温停循环下给予不同脑保护方法后犬海马组织中神经细胞凋亡情况,探讨其对凋亡相关基因bcl-2和bax的mRNA表达的影响。方法:健康成年杂种犬(18～22kg)18只,随机分成3组,深低温停循环(deephypothermiacirculatoryarrest,DHCA)组(A组,对照组);DHCA+间断选择性顺行脑灌注(intermittentselectiveantegradecerebralperfusion,ISACP)组(B组);DHCA+逆行脑灌注(retrogradecerebralperfusion,RCP)组(C组)。术后取出海马组织,分别采用电镜和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测海马组织神经细胞凋亡情况及凋亡相关基因bcl-2和bax的mRNA表达情况。结果:电镜下,A组可见明显神经细胞凋亡改变,B、C两组仅见少量神经细胞凋亡改变。bcl-2mRNA在B组表达最高(P<0.01),C组表达明显高于A组(P<0.01);baxmRNA在A组表达最强(P<0.01),B组和C组间差异无显著性(P>0.05)。结论:DHCA下,给予ISACP或PCR两种脑保护方法都可以上调bcl-2mRNA的表达,但前者优于后者;两种脑保护方法也可以下调baxmRNA的表达,但二者间差异无显著性。

深低温停循环下犬海马组织神经细胞凋亡及脑保护的实验研究

目的观察深低温停循环下犬海马组织中神经细胞凋亡情况及对凋亡相关基因bcl-2和bax表达的影响，探讨间断选择性顺行脑灌注对深低温停循环的脑保护机制。方法健康成年杂种犬（18—22kg）18只，随机均分为3组：对照组即常温体外循环组（A组）；深低温停循环（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）组（B组）；深低温停循环＋间断选择性顺行脑灌注（intermittent selective antegrade cerebral perfusion，ISACP）组（C组）。术后取出海马组织，采用SABC法观察海马组织bcl-2和bax表达情况。在透射电镜（TEM）下观察海马组织的细胞形态学变化。结果电镜下，A组无神经细胞凋亡，B组可见明显神经细胞凋亡改变，C组仅见少量神经细胞凋亡。SABC法观察显示在B组中，bax表达明显高于其它两组（P〈0．01），而在C组中bcl-2表达明显高于其它两组（P〈0.01）。结论深低温停循环下，bax表达增强，使得凋亡发生，而在深低温停循环下给予间断选择性顺行脑灌注时，bcl-2表达增强，bax表达减弱，从而抑制了神经细胞凋亡的发生，具有脑保护作用。

主动脉弓部手术中的脑保护方法

目的报告累及主动脉弓动脉瘤手术中脑保护的方法。方法 105例累及弓部动脉瘤体外循环中,99例采用深低温停循环顺行性脑灌注,2例深低温停循环上腔静脉逆行脑灌注,4例单纯深低温停循环。结果 105例深低温停循环病例中,短暂性脑损伤11例,永久性脑损伤3例,吻合口岀血6例,肺部渗漏1例,肾功能不全1例,低心排2例,感染3例,死亡11例。结论累及主动脉弓部动脉瘤手术脑保护时,选择适当的脑保护方法,减少因缺血造成的神经系统损伤是体外循环管理的关键所在。

深低温停循环下幼猪脑皮质HIF-1与NGB的表达及作用

目的:观察深低温停循环(DHCA)下幼猪脑皮质缺氧诱导因子1(HIF-1)与神经珠蛋白(NGB)的表达变化。方法:五指山猪共15头随机分成体外循环组(CPB组)、深低温停循环组(DHCA组)与深低温停循环选择性顺行脑灌注组(SACP组)。建立体外循环后,DHCA组降温至18℃后停循环40 min,SACP组停循环后经无名动脉顺行脑灌注40 min。复灌180 min后取脑皮质组织行HE染色镜检,Western blot及real-time PCR检测HIF-1α、NGB蛋白表达及mRNA水平。结果:HE染色显示与DHCA组相比SACP组脑组织损伤显著减轻。复灌180min后DHCA组及SACP组脑皮质中HIF-1α的蛋白及mRNA水平均显著高于CPB组(P<0.05),同时SACP组动物脑组织HIF-1α的蛋白及mRNA水平显著高于DHCA组(P<0.05)。复灌180 min后DHCA组及SACP组脑皮质中NGB的蛋白及mRNA水平均显著高于CPB组(P<0.05),同时SACP组动物脑组织NGB的蛋白及mRNA水平显著高于DHCA组(P<0.05)。结论:HIF-1与NGB的表达上调参与了脑组织对DHCA脑损伤的反应机制,并可能是SACP脑保护作用的机制之一。