婴幼儿温-冷-温停博液灌注心肌的临床研究
摘要：目的 观察32℃新鲜氧合血行温血诱导停搏和终末温血再灌注对心肌保护的影响。 方法 婴幼儿法洛四联症根治术64例，随机分为：温血组32例(温血诱导停搏后改用冷血灌注+终末温血灌注)；冷血组32例(冷晶体诱导停搏后改用冷血灌注)。分别观察主动脉开放后心脏复跳和最初心律。结果 温血组全部自动复跳；冷血组自动复跳率为71.88%(P<0.05)，且最初心律失常率28.12%(P<0.05)。结论 温血诱导停搏和终末温血再灌注利于心肌保护。
关键词：温血诱导停搏;终末温血灌注;心肌保护;山莨菪碱
Clinical Study of Warm-Cold-Warm Perfusion on Myocardial Protection
ZHANG Lu-ying，JIANG Guan-hua，ZHANG Guang-fu，LIANG Jia-li.
(Department of cardiovascular surgery，General hospital of Jinan military district，Jinan，250031)
Abstract: OBJECTIVE To study the effect of warm-blood induced cardiac arrest and end perfusion with 32°C fresh oxygenated blood .METHODS 64 infants undergoing radical correction of Tetralogy of Fallot were randomly classified into 2 groups:warm group and cool group, with 32 infants in each group. In the warm group,cardiac arrest was induced with warm-blood cardioplegia,and then, the hearts were perfused with cool blood. Before removing the X-clamp, warm blood was again used for the last infusion.In the cool group,by contrast cold crystalloid cardioplegia was used to induce cardiac arrest with no and on final warm blood infusion. The incidence of defibrillation and occurrence of arrhythmia wsa recorded after off-clamps. RESULTS Defibrillation was not necessary in the warm group,and the incidence of defibrillation in the cool group was 28.12%(P<0.05); In the warm group, all infants resumed their sinus rhythm, while the incidence of ventricular or supraventricular arrhythmia was 28.12%(P<0.05)in the cool group. CONCLUSION Warm-blood induced cardiac arrest with a final infusion of warm blood was advantageous for myocardial protection in cardiac surgery.
Key words：warm blood；cool blood；cardiac arrest; myocardial protection; anisodamine
婴幼儿复杂型心脏病由于病情重，手术时间长及心内回血多等特点，用常温体外循环影响术野清晰，而用冷血灌注可产生心脏冷挛缩等不利影响。我们用32 °C新鲜氧合血行温血诱导心脏停搏和终末温血灌注，以加强心肌保护，取得良好效果。
1 材料与方法
1.1 病例选择
本组共64例，年龄均﹤3岁行法洛四联症根治术的婴幼儿。随机分为两组。温血组用温血诱导停搏后改为冷血灌注+终末温血灌注；冷血组用冷晶体诱导停搏后改为冷血灌注。一般临床资料见表1。
1.2 实验方法
温血组用的是“温-冷-温”方法。常规转流阻断升主动脉后，即用温血(32℃)高钾停搏液(稀释氧合血100ml，K+28mmol/L)诱导停搏，用量5~7ml/kg。心脏停搏后即改用冷血灌注8~10ml/kg，每20min灌注5~10ml/kg。主动脉开放前，行终末温血灌注(稀释氧合血100ml+普鲁卡因1.465mmol/L+山莨菪硷10mg，K+8mmol/L)，用量5~7ml/kg。冷血组用4℃高钾晶体液灌注使心脏停搏后即改用冷血灌注，用量首次剂量10~15ml/kg。每20min灌注5~10ml/kg。两组停搏液灌注速度均为150~200ml/min。在主动脉开放时从氧合器内采血测血气和钾浓度，并记录鼻咽温度，观察记录最初心律，允许异常节律持续2~3min，如未发生转复行电击除颤。临床比较两组自动复跳率、电击除颤率、加用抗心律失常药及术后低心排综合征发生率。并取右心室流出道肌肉各10例,置戊二醛中固定,行心肌超微结构电子显微镜下观察。
表1 一般临床资料 (略) 注：LVDEVI为超声心动图测定的左室舒张末期容量指数。
表2 血气和钾浓度及鼻咽温度参数( 略)
1.3 统计学处理
计量资料采用t检验和计数资料采用x2检验，以P<0.05为具有统计学差异。
2 结果
2.1 两组主动脉开放时对最初心律有影响的动脉血气和钾浓度及鼻咽温度各参数间无明显差异，见表2。
2.2 两组主动脉开放后心脏复跳和心律失常用药见表3。
2.3 心肌超微结构改变，见图1-2。
3 讨论
婴幼儿行法洛四联症根治术时，由于病情重，手术时间长，回心血量多等特点，术中心肌保护极为重要[1、2]。临床应用温血持续心肌保护可造成术野不清晰、高钾血症等；而用冷晶体或冷血诱导停搏，易引起心肌冷挛缩和心内膜下出血，冠状微血管收缩，毛细血管关闭，导致远端心肌组织缺血缺氧性停跳，使高钾所致的化学性电机械活动停止在此时无法发生作用，从而发生更为严重的缺血和再灌注损伤[3]。我们在试验中用温血诱导至心电图为直线，即改为冷血灌注。这样避免了冷晶体或冷血诱导停搏产生的冠状血管挛缩、停跳液分布不均及心肌缺血缺氧等不足，又充分发挥了低温能够降低心肌代谢和减少氧耗的优势，并为术者提供良好的术野。
图1 温血组心肌超微结构电镜下见肌原纤维排列基本整齐，少数线粒体嵴肿胀模糊×6000；(略)
图2 冷血组心肌超微结构肌丝排列紊乱，多数线粒体轻度肿胀×6000。(略)
表3 心脏复跳和心律失常用药比较 (略)注：* 与冷血组比较P<0.05。(略)
温血终末灌注可使心肌在有氧环境中继续停搏，从而减少缺血后心肌对氧的要求，并使已发生潜在性缺血损害的心肌把摄取的氧用于恢复受损害的组织。Christakia等证明用氧合血终末灌注行心脏二次停搏，其停搏后第1min摄氧量超过基础需要的660%，停搏后5min则超过330%。这些增加的氧可用来重建钠-钾泵和钙泵功能，使复跳后的心肌有较好的调节水分和钙的能力[4、5]。本组温血 组32例中31例直接恢复窦性心律，提示“温-冷-温”有利于心肌保护。
根据心肌保护原则和再灌注损伤的发生机制，我们在终末温血再灌注液设计和应用中注意到[6]：(1)适宜的普鲁卡因浓度。普鲁卡因是膜稳定剂，可减少再灌注性心律失常的发生，具有抑制Ca2+内流，阻止心肌细胞Na+的丧失，抑制交感神经电活动等作用，但在再灌注温血中浓度不宜过高。我们曾用含量为4.58mmol/L的剂量，心脏复跳后心功能明显受到抑制。本组用1.465 mmol/L的剂量效果良好。(2)山莨菪碱的应用。再灌注期应用山莨菪碱可显著抑制心肌对Ca2+的摄取和心肌总钙量的增加，对心肌细胞缺氧-再给氧损伤具有强大的细胞保护作用。文献报道0.1mg/ml山莨菪碱相当于10μg /ml超氧化物岐化酶和20μg /ml Caalast抗氧自由的效果[7]。我们认为山莨菪碱在预防再灌注损伤中有良好的应用前景。(3)低压灌注。缺血性损伤后心脏毛细血管壁通透性增高。如复灌早期灌注压力>70mmHg，可致缺血后心肌水肿、出血。一般认为此时在40~50 mmHg为宜。(4)关于终末温血的温度。有的作者应用37℃，有的应用32~35℃不等。我们认为在复杂先心病术中32℃的温血既适当提高心肌的温度，可以促进心肌正常代谢的恢复，并可避免心肌温差过大使心肌代谢过分增加而加重心肌损害。
参考文献：
[1]张广福，姜冠华，李凡东，等.外科治疗法洛四联症108例[J].中国胸心血管外科临床杂志，2002， 7(3)：201-202.
[2]张鲁英，姜冠华，张广福等.无血预充在婴幼儿体外循环中的应用[J].中国胸心血管外科临床杂志 ，1999，6(4)：262-263.
[3]〔3〕Mauney MC，Krou IL.The physiologic basis of warrn cardioplegia〔J〕.Ann Thorac surg，1995，60：819-823.
[4] 李春华.心脏手术复苏困难与再次温血停跳的处理[J].中国体外循环杂志，2003，1(1)：48-49.
[5] Bel A，Azang H，Faris B，et al.Warm blood cardioplegia in high risk patients[J].Eur J Cardiothorac Surg ，1997，11(6)：1118-1123.
[6] 姜冠华，王振祥，都兴琅等.温晶体再灌注液预防再灌注心律失常的临床观察 [J].中华外科杂志 ，1994，32(3):180.
[7]胡萍，罗正曜.山莨菪碱保护兔心缺血-再灌注损伤机制探讨-肌质网Ca2+-ATP酶的变化[J].中国循 环杂志，1991,6(4)：291.
济南军区总医院心外科，山东 济南 250031
作者简介： 张鲁英(1970-03)，女，主治医师，本科
收稿日期： 20030326 ；
修订日期：20030818, http://www.100md.com(张鲁英，姜冠华，张广福，梁家立)
关键词：温血诱导停搏;终末温血灌注;心肌保护;山莨菪碱
Clinical Study of Warm-Cold-Warm Perfusion on Myocardial Protection
ZHANG Lu-ying，JIANG Guan-hua，ZHANG Guang-fu，LIANG Jia-li.
(Department of cardiovascular surgery，General hospital of Jinan military district，Jinan，250031)
Abstract: OBJECTIVE To study the effect of warm-blood induced cardiac arrest and end perfusion with 32°C fresh oxygenated blood .METHODS 64 infants undergoing radical correction of Tetralogy of Fallot were randomly classified into 2 groups:warm group and cool group, with 32 infants in each group. In the warm group,cardiac arrest was induced with warm-blood cardioplegia,and then, the hearts were perfused with cool blood. Before removing the X-clamp, warm blood was again used for the last infusion.In the cool group,by contrast cold crystalloid cardioplegia was used to induce cardiac arrest with no and on final warm blood infusion. The incidence of defibrillation and occurrence of arrhythmia wsa recorded after off-clamps. RESULTS Defibrillation was not necessary in the warm group,and the incidence of defibrillation in the cool group was 28.12%(P<0.05); In the warm group, all infants resumed their sinus rhythm, while the incidence of ventricular or supraventricular arrhythmia was 28.12%(P<0.05)in the cool group. CONCLUSION Warm-blood induced cardiac arrest with a final infusion of warm blood was advantageous for myocardial protection in cardiac surgery.
Key words：warm blood；cool blood；cardiac arrest; myocardial protection; anisodamine
婴幼儿复杂型心脏病由于病情重，手术时间长及心内回血多等特点，用常温体外循环影响术野清晰，而用冷血灌注可产生心脏冷挛缩等不利影响。我们用32 °C新鲜氧合血行温血诱导心脏停搏和终末温血灌注，以加强心肌保护，取得良好效果。
1 材料与方法
1.1 病例选择
本组共64例，年龄均﹤3岁行法洛四联症根治术的婴幼儿。随机分为两组。温血组用温血诱导停搏后改为冷血灌注+终末温血灌注；冷血组用冷晶体诱导停搏后改为冷血灌注。一般临床资料见表1。
1.2 实验方法
温血组用的是“温-冷-温”方法。常规转流阻断升主动脉后，即用温血(32℃)高钾停搏液(稀释氧合血100ml，K+28mmol/L)诱导停搏，用量5~7ml/kg。心脏停搏后即改用冷血灌注8~10ml/kg，每20min灌注5~10ml/kg。主动脉开放前，行终末温血灌注(稀释氧合血100ml+普鲁卡因1.465mmol/L+山莨菪硷10mg，K+8mmol/L)，用量5~7ml/kg。冷血组用4℃高钾晶体液灌注使心脏停搏后即改用冷血灌注，用量首次剂量10~15ml/kg。每20min灌注5~10ml/kg。两组停搏液灌注速度均为150~200ml/min。在主动脉开放时从氧合器内采血测血气和钾浓度，并记录鼻咽温度，观察记录最初心律，允许异常节律持续2~3min，如未发生转复行电击除颤。临床比较两组自动复跳率、电击除颤率、加用抗心律失常药及术后低心排综合征发生率。并取右心室流出道肌肉各10例,置戊二醛中固定,行心肌超微结构电子显微镜下观察。
表1 一般临床资料 (略) 注：LVDEVI为超声心动图测定的左室舒张末期容量指数。
表2 血气和钾浓度及鼻咽温度参数( 略)
1.3 统计学处理
计量资料采用t检验和计数资料采用x2检验，以P<0.05为具有统计学差异。
2 结果
2.1 两组主动脉开放时对最初心律有影响的动脉血气和钾浓度及鼻咽温度各参数间无明显差异，见表2。
2.2 两组主动脉开放后心脏复跳和心律失常用药见表3。
2.3 心肌超微结构改变，见图1-2。
3 讨论
婴幼儿行法洛四联症根治术时，由于病情重，手术时间长，回心血量多等特点，术中心肌保护极为重要[1、2]。临床应用温血持续心肌保护可造成术野不清晰、高钾血症等；而用冷晶体或冷血诱导停搏，易引起心肌冷挛缩和心内膜下出血，冠状微血管收缩，毛细血管关闭，导致远端心肌组织缺血缺氧性停跳，使高钾所致的化学性电机械活动停止在此时无法发生作用，从而发生更为严重的缺血和再灌注损伤[3]。我们在试验中用温血诱导至心电图为直线，即改为冷血灌注。这样避免了冷晶体或冷血诱导停搏产生的冠状血管挛缩、停跳液分布不均及心肌缺血缺氧等不足，又充分发挥了低温能够降低心肌代谢和减少氧耗的优势，并为术者提供良好的术野。
图1 温血组心肌超微结构电镜下见肌原纤维排列基本整齐，少数线粒体嵴肿胀模糊×6000；(略)
图2 冷血组心肌超微结构肌丝排列紊乱，多数线粒体轻度肿胀×6000。(略)
表3 心脏复跳和心律失常用药比较 (略)注：* 与冷血组比较P<0.05。(略)
温血终末灌注可使心肌在有氧环境中继续停搏，从而减少缺血后心肌对氧的要求，并使已发生潜在性缺血损害的心肌把摄取的氧用于恢复受损害的组织。Christakia等证明用氧合血终末灌注行心脏二次停搏，其停搏后第1min摄氧量超过基础需要的660%，停搏后5min则超过330%。这些增加的氧可用来重建钠-钾泵和钙泵功能，使复跳后的心肌有较好的调节水分和钙的能力[4、5]。本组温血 组32例中31例直接恢复窦性心律，提示“温-冷-温”有利于心肌保护。
根据心肌保护原则和再灌注损伤的发生机制，我们在终末温血再灌注液设计和应用中注意到[6]：(1)适宜的普鲁卡因浓度。普鲁卡因是膜稳定剂，可减少再灌注性心律失常的发生，具有抑制Ca2+内流，阻止心肌细胞Na+的丧失，抑制交感神经电活动等作用，但在再灌注温血中浓度不宜过高。我们曾用含量为4.58mmol/L的剂量，心脏复跳后心功能明显受到抑制。本组用1.465 mmol/L的剂量效果良好。(2)山莨菪碱的应用。再灌注期应用山莨菪碱可显著抑制心肌对Ca2+的摄取和心肌总钙量的增加，对心肌细胞缺氧-再给氧损伤具有强大的细胞保护作用。文献报道0.1mg/ml山莨菪碱相当于10μg /ml超氧化物岐化酶和20μg /ml Caalast抗氧自由的效果[7]。我们认为山莨菪碱在预防再灌注损伤中有良好的应用前景。(3)低压灌注。缺血性损伤后心脏毛细血管壁通透性增高。如复灌早期灌注压力>70mmHg，可致缺血后心肌水肿、出血。一般认为此时在40~50 mmHg为宜。(4)关于终末温血的温度。有的作者应用37℃，有的应用32~35℃不等。我们认为在复杂先心病术中32℃的温血既适当提高心肌的温度，可以促进心肌正常代谢的恢复，并可避免心肌温差过大使心肌代谢过分增加而加重心肌损害。
参考文献：
[1]张广福，姜冠华，李凡东，等.外科治疗法洛四联症108例[J].中国胸心血管外科临床杂志，2002， 7(3)：201-202.
[2]张鲁英，姜冠华，张广福等.无血预充在婴幼儿体外循环中的应用[J].中国胸心血管外科临床杂志 ，1999，6(4)：262-263.
[3]〔3〕Mauney MC，Krou IL.The physiologic basis of warrn cardioplegia〔J〕.Ann Thorac surg，1995，60：819-823.
[4] 李春华.心脏手术复苏困难与再次温血停跳的处理[J].中国体外循环杂志，2003，1(1)：48-49.
[5] Bel A，Azang H，Faris B，et al.Warm blood cardioplegia in high risk patients[J].Eur J Cardiothorac Surg ，1997，11(6)：1118-1123.
[6] 姜冠华，王振祥，都兴琅等.温晶体再灌注液预防再灌注心律失常的临床观察 [J].中华外科杂志 ，1994，32(3):180.
[7]胡萍，罗正曜.山莨菪碱保护兔心缺血-再灌注损伤机制探讨-肌质网Ca2+-ATP酶的变化[J].中国循 环杂志，1991,6(4)：291.
济南军区总医院心外科，山东 济南 250031
作者简介： 张鲁英(1970-03)，女，主治医师，本科
收稿日期： 20030326 ；
修订日期：20030818, http://www.100md.com(张鲁英，姜冠华，张广福，梁家立)