儿童体外循环心脏手术对甲状腺功能的影响
作者：陈立华 张中馥 石凤梧 刘苏 刘绍贤 谢英奎
单位：河北医科大学第二医院心脏外科(石家庄 050000)
关键词：甲状腺；病理生理学；甲状腺激素类；代谢；心脏外科手术；心脏转流术
河北医科大学学报000107摘 要：目的 观察儿童体外循环心脏手术前后甲状腺激素的变化，了解体外循环心脏手术对儿童甲状腺功能的影响并探讨其临床意义。方法 用放射免疫方法测定25例体外循环心脏手术儿童术前、术中、术后甲状腺激素和促甲状腺激素的含量。结果 体外循环期间血浆三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine, T3)、游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、四碘甲状腺原氨酸(tetraiodothyronine, T4)、游离四碘甲状腺原氨酸(free tetraiodothyronine, FT4)均降低;术后T3、FT3继续降低，T4、FT4恢复，逆三碘甲状腺原氨酸(reverse triiodothyronine, rT3)明显升高，促甲状腺激素降低。结论 儿童体外循环手术对甲状腺功能有影响，术中、术后可出现低T3综合征，而低T3综合征对术后心功能可能产生不利影响。
, 百拇医药
分类号：R654.1
EFFECTS OF CARDIOPULMONARY BYPASS HEART OPERATIONS ON THYROID FUNCTION IN CHILDREN
Chen Lihua Zhang Zhongfu Shi Fengwu Liu Su Liu Shaoxian Xie Yingkui
(Department of Cardiac Surgery, the Second Hospital of Hebei Medical University
(Shijiazhuang 050000))
ABSTRACT：Objective To study the changes thyroid hormones during cardiopulmonary bypass (CPB) heart operations, and the operational effects on thyroid function as well as the clinical significance in children. Methods Thyroid hormones and thyroid-stimulating hormone (TSH) were measured by radioimmunoassay. Blood samples were obtained from 25 children before, during and after CPB heart operations. Results Serum triiodothyronine(T3) ,free triiodothyronine(FT3) and tetraiodothyronine(T4), free tetraiodothyronine (FT4) levels declined during CPB.T3 and FT3 levels declined continuously after operation,serum T4 and FT4 levels recoveried after operation.Reverse triiodothyronine(rT3) levels significantly increased and TSH levels declined after operation.Conclusion CPB in children may produce low T3 syndrome during and after operation,and low T3 syndrome may produce side effects on postoperative heart function.
, 百拇医药
KEYWORDS：thyroid gland/physiopathol; thyroid hormones/metab; heart surgery; cardiopulmonary bypass▲
甲状腺分泌的甲状腺激素广泛作用于全身各个系统和器官，对心血管系统也有明显作用。体外循环心脏手术对甲状腺功能的影响已引起人们关注[1～5],儿童和成人变化水平有差异。本文着重观察25例儿童体外循环心脏手术前后甲状腺激素的变化，以了解体外循环心脏手术对甲状腺功能的影响及其临床意义。
1 资料和方法
1.1 临床资料：1997年9月～12月连续监测25例体外循环心脏手术儿童。男性18例，女性7例；年龄1.5～13岁，平均(6.32±4.90)岁。病种包括室间隔缺损16例，室间隔缺损合并二尖瓣关闭下全3例，房间隔缺损5例，肺动脉瓣狭窄1例。术前均经全面检查除外甲状腺疾病，肝、肾功能正常，术后25例全部存活。
, 百拇医药
1.2 麻醉和体外循环：静脉复合麻醉，全身中低温(25～30 ℃)体外循环，采用美国Sarns 7400型血泵和西京鼓泡式氧合器或上海膜式氧合器，流量保持在60～140 ml/(kg*min)，体外循环时间23～113 min，平均为(57.26±16.35) min，升主动脉阻断时间12～73 min，平均为(30.72±20.13) min。
1.3 标本的制备和测定：分别于麻醉诱导即刻、肝素化10 min、降温达最低时，开放主动脉5 min、停体外循环10 min、术后2 h及24 h各取桡动脉或股动脉血4 ml，其中3 ml注入10 %EDTA 20 μl的试管中充分摇匀，3 000 r/min离心10 min，分离出血浆，置-20 ℃冷冻备测。另1 ml用于测定相应的红细胞压积。用国产FT-630G多探头r计数器放射免疫法进行测定。测定三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine, T3)、四碘甲状腺原氨酸(tetreaiodothyronine,T4)、促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone, TSH)放射免疫药盒由北京中国原子能科学研究院提供。测定游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、游离四碘甲状腺原氨酸(free tetraiodothyronine, FT4)、逆三碘甲状腺原氨酸(reverse triiodothyronine, rT3)放射免疫药盒由北京北方生物技术研究所提供。红细胞压积应用全自动血气电解质分析仪(Stat-Ⅱ，美国)测定。以校正值=(术前红细胞压积/术中、术后红细胞压积)×实测值，校正体外循环中的血液稀释。
, 百拇医药
1.4 统计学分析：组内各数据均与术前比较，采用配对t检验进行统计学分析。
2 结 果
儿童体外循环心脏手术术前、中、后甲状腺激素的动态变化，见表1。
表1 25例患儿血浆甲状腺激素和促甲状腺激素的变化
Table 1 Changes of plasma thyroid hormones and a thyroid-stimulating hormone from 25 children
(n＝25,
±s,CB/nmol.L-1) 1
, http://www.100md.com
T3
T4
rT3
TSH
FT3
(CB/pmol.L-1)
FT4(P)
(CB/pmol.L-1)
Before operation
, http://www.100md.com
2.62±1.40
104.35±39.99
0.45±0.23
4.28±3.54
5.67±2.15
10.71±5.68
Heparin administration(10 min)
2.26±1.03
110.56±22.15
0.40±0.24
3.33±2.76
, 百拇医药
5.07±1.95
8.89±4.44
The lowest hypothermia
1.83±0.81*
75.13±31.38**
0.47±0.26
2.84±2.60
3.78±1.39*
6.73±4.42**
Aorticdeclamping(5 min)
, 百拇医药
1.75±1.30*
81.77±47.62*
0.45±0.18
3.11±1.42
3.45±1.47*
6.53±3.22**
Cardiopulmonary bypass(10 min)
1.40±1.12**
72.59±32.44**
, http://www.100md.com
0.40±0.19
3.22±2.65
3.35±1.62*
6.36±3.44**
2h Post-operation
1.14±0.74**
80.97±21.17**
0.47±0.32
1.49±1.18**
3.90±2.21*
, http://www.100md.com
9.51±8.93
24h Post-operation
0.78±0.51**
93.85±31.47
0.73±0.41**
1.39±0.84**
3.25±2.22**
10.39±6.66
Reference value
1.23～3.39
, http://www.100md.com
54～174
0.26～0.52
<10
6.2±1.51
8.56～26.6
* P<0.05 ** P<0.01 vs pre-operation by t test
全组25例儿童术后全部存活，治愈出院。随访9～18个月，除超声心动图提示1例室间隔缺损术后有残余分流,1例室间隔缺损合并二尖瓣关闭不全术后仍有轻度二尖瓣关闭不全外，其余23例心功能均恢复至Ⅰ级。
3 讨 论
甲状腺功能是合成和分泌甲状腺激素。甲状腺激素有2种：T3和T4。T3含量较T4少，但T3是主要的生物学效应物质。许多研究发现，严重创伤和烧伤、休克、充血性心力衰竭等多种严重非甲状腺疾病，对甲状腺功能产生影响，引起甲状腺激素的变化，表现为血浆T3降低，T4正常或降低，而基本无生物活性的rT3明显升高但TSH无明显升高，称之为正常甲状腺病态综合征或低T3综合征。
, 百拇医药
体外循环心脏手术由于受手术创伤和麻醉、肝素化、低温、非生理性灌注、血液稀释等多种因素影响，使甲状腺功能发生变化，出现低T3综合征。多数研究已表明[1～5]，体外循环心脏手术可导致低T3综合征。Holland等[1]报道，体外循环期间T3、FT3进行性下降，术后24 h与术前比较，T3和FT3分别降低75 %和53 %，而rT3升高4倍。
本文通过对25例体外循环心脏手术儿童术前、术中、术后甲状腺激素和促甲状腺素释放激素(thyrotopin-releasing hormone,TSH)动态变化的观察，结果发现T3和FT3在降温达最低时降低，两者在体外循环期间及术后24 h内处于低水平，术后24 h达最低，分别比术前降低70.2 %和42.4 %，低于正常参考值下限。T4和FT4在体外循环期间降低，停体外循环10 min达最低，T4术后24 h恢复至术前水平，FT4术后2 h恢复至术前水平。
, 百拇医药
rT3在体外循环期间略有下降，在术后24 h明显升高。TSH在体外循环期间无升高，术后2 h开始降低。结果表明体外循环心脏手术可影响甲状腺功能，出现低T3综合征。
龙村[3]等报道，儿童和成人体外循环心脏手术均可出现低T3综合征，但在各个不同时点儿童的T3、T4总体水平比成人高。
目前认为儿童体外循环心脏手术所致的低T3综合征主要是由于手术创伤和体外循环引起的下丘脑-脑垂体-甲状腺轴调节机制的功能紊乱，垂体对TRH反应抑制；生长抑素的释放，儿茶酚胺增多均抑制TSH的释放。而体外循环期间低温、血液、稀释、非生理性灌注、某些药物的应用可加重这种应激反应。
甲状腺激素对心血管系统有明显作用，通过对心肌收缩力、心率和外周血管阻力的影响来发挥作用。因此，甲状腺功能的好坏与心功能密切相关。有研究表明[1,2,4,5]，体外循环心脏手术所致的术后严重低T3综合征是术后低心输出量综合征的原因之一。有关这个问题还需进一步研究。■
, 百拇医药
参考文献：
[1]Holland FW, Brown PS, Weintraub BD, et al. Cardiopulmonary bypass and thyroid function: a euthyroid sick syndrome. Ann Thorac Sury, 1991, 52(1):46
[2]Keceligil HT, Kobakir F, Adan B, et al. Thyroid hormone alterations during and after cardiopulmonary bypass. Cardiovasc Sury, 1996, 4(5):617
[3]龙村，吉清华，郑红，等.成人和儿童甲状腺素在体外循环中的变化差异.中国循环杂志，1996，11(3)：181
[4]Bettendorf M, Schmidt KG, Tiefenbacher U, et al. Transient secondary hypothyroidism in children after cardiac surgery. Pediatr Res, 1997, 41(3):375
[5]隋东虎，李兆志，黄庆恒.体外循环围手术期低三碘甲腺原氨酸综合征与低心输出量的关系.中国循环杂志，1997，12(1)：54
收稿日期：1999-07-29, 百拇医药
单位：河北医科大学第二医院心脏外科(石家庄 050000)
关键词：甲状腺；病理生理学；甲状腺激素类；代谢；心脏外科手术；心脏转流术
河北医科大学学报000107摘 要：目的 观察儿童体外循环心脏手术前后甲状腺激素的变化，了解体外循环心脏手术对儿童甲状腺功能的影响并探讨其临床意义。方法 用放射免疫方法测定25例体外循环心脏手术儿童术前、术中、术后甲状腺激素和促甲状腺激素的含量。结果 体外循环期间血浆三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine, T3)、游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、四碘甲状腺原氨酸(tetraiodothyronine, T4)、游离四碘甲状腺原氨酸(free tetraiodothyronine, FT4)均降低;术后T3、FT3继续降低，T4、FT4恢复，逆三碘甲状腺原氨酸(reverse triiodothyronine, rT3)明显升高，促甲状腺激素降低。结论 儿童体外循环手术对甲状腺功能有影响，术中、术后可出现低T3综合征，而低T3综合征对术后心功能可能产生不利影响。
, 百拇医药
分类号：R654.1
EFFECTS OF CARDIOPULMONARY BYPASS HEART OPERATIONS ON THYROID FUNCTION IN CHILDREN
Chen Lihua Zhang Zhongfu Shi Fengwu Liu Su Liu Shaoxian Xie Yingkui
(Department of Cardiac Surgery, the Second Hospital of Hebei Medical University
(Shijiazhuang 050000))
ABSTRACT：Objective To study the changes thyroid hormones during cardiopulmonary bypass (CPB) heart operations, and the operational effects on thyroid function as well as the clinical significance in children. Methods Thyroid hormones and thyroid-stimulating hormone (TSH) were measured by radioimmunoassay. Blood samples were obtained from 25 children before, during and after CPB heart operations. Results Serum triiodothyronine(T3) ,free triiodothyronine(FT3) and tetraiodothyronine(T4), free tetraiodothyronine (FT4) levels declined during CPB.T3 and FT3 levels declined continuously after operation,serum T4 and FT4 levels recoveried after operation.Reverse triiodothyronine(rT3) levels significantly increased and TSH levels declined after operation.Conclusion CPB in children may produce low T3 syndrome during and after operation,and low T3 syndrome may produce side effects on postoperative heart function.
, 百拇医药
KEYWORDS：thyroid gland/physiopathol; thyroid hormones/metab; heart surgery; cardiopulmonary bypass▲
甲状腺分泌的甲状腺激素广泛作用于全身各个系统和器官，对心血管系统也有明显作用。体外循环心脏手术对甲状腺功能的影响已引起人们关注[1～5],儿童和成人变化水平有差异。本文着重观察25例儿童体外循环心脏手术前后甲状腺激素的变化，以了解体外循环心脏手术对甲状腺功能的影响及其临床意义。
1 资料和方法
1.1 临床资料：1997年9月～12月连续监测25例体外循环心脏手术儿童。男性18例，女性7例；年龄1.5～13岁，平均(6.32±4.90)岁。病种包括室间隔缺损16例，室间隔缺损合并二尖瓣关闭下全3例，房间隔缺损5例，肺动脉瓣狭窄1例。术前均经全面检查除外甲状腺疾病，肝、肾功能正常，术后25例全部存活。
, 百拇医药
1.2 麻醉和体外循环：静脉复合麻醉，全身中低温(25～30 ℃)体外循环，采用美国Sarns 7400型血泵和西京鼓泡式氧合器或上海膜式氧合器，流量保持在60～140 ml/(kg*min)，体外循环时间23～113 min，平均为(57.26±16.35) min，升主动脉阻断时间12～73 min，平均为(30.72±20.13) min。
1.3 标本的制备和测定：分别于麻醉诱导即刻、肝素化10 min、降温达最低时，开放主动脉5 min、停体外循环10 min、术后2 h及24 h各取桡动脉或股动脉血4 ml，其中3 ml注入10 %EDTA 20 μl的试管中充分摇匀，3 000 r/min离心10 min，分离出血浆，置-20 ℃冷冻备测。另1 ml用于测定相应的红细胞压积。用国产FT-630G多探头r计数器放射免疫法进行测定。测定三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine, T3)、四碘甲状腺原氨酸(tetreaiodothyronine,T4)、促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone, TSH)放射免疫药盒由北京中国原子能科学研究院提供。测定游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、游离四碘甲状腺原氨酸(free tetraiodothyronine, FT4)、逆三碘甲状腺原氨酸(reverse triiodothyronine, rT3)放射免疫药盒由北京北方生物技术研究所提供。红细胞压积应用全自动血气电解质分析仪(Stat-Ⅱ，美国)测定。以校正值=(术前红细胞压积/术中、术后红细胞压积)×实测值，校正体外循环中的血液稀释。
, 百拇医药
1.4 统计学分析：组内各数据均与术前比较，采用配对t检验进行统计学分析。
2 结 果
儿童体外循环心脏手术术前、中、后甲状腺激素的动态变化，见表1。
表1 25例患儿血浆甲状腺激素和促甲状腺激素的变化
Table 1 Changes of plasma thyroid hormones and a thyroid-stimulating hormone from 25 children
(n＝25,
±s,CB/nmol.L-1) 1, http://www.100md.com
T3
T4
rT3
TSH
FT3
(CB/pmol.L-1)
FT4(P)
(CB/pmol.L-1)
Before operation
, http://www.100md.com
2.62±1.40
104.35±39.99
0.45±0.23
4.28±3.54
5.67±2.15
10.71±5.68
Heparin administration(10 min)
2.26±1.03
110.56±22.15
0.40±0.24
3.33±2.76
, 百拇医药
5.07±1.95
8.89±4.44
The lowest hypothermia
1.83±0.81*
75.13±31.38**
0.47±0.26
2.84±2.60
3.78±1.39*
6.73±4.42**
Aorticdeclamping(5 min)
, 百拇医药
1.75±1.30*
81.77±47.62*
0.45±0.18
3.11±1.42
3.45±1.47*
6.53±3.22**
Cardiopulmonary bypass(10 min)
1.40±1.12**
72.59±32.44**
, http://www.100md.com
0.40±0.19
3.22±2.65
3.35±1.62*
6.36±3.44**
2h Post-operation
1.14±0.74**
80.97±21.17**
0.47±0.32
1.49±1.18**
3.90±2.21*
, http://www.100md.com
9.51±8.93
24h Post-operation
0.78±0.51**
93.85±31.47
0.73±0.41**
1.39±0.84**
3.25±2.22**
10.39±6.66
Reference value
1.23～3.39
, http://www.100md.com
54～174
0.26～0.52
<10
6.2±1.51
8.56～26.6
* P<0.05 ** P<0.01 vs pre-operation by t test
全组25例儿童术后全部存活，治愈出院。随访9～18个月，除超声心动图提示1例室间隔缺损术后有残余分流,1例室间隔缺损合并二尖瓣关闭不全术后仍有轻度二尖瓣关闭不全外，其余23例心功能均恢复至Ⅰ级。
3 讨 论
甲状腺功能是合成和分泌甲状腺激素。甲状腺激素有2种：T3和T4。T3含量较T4少，但T3是主要的生物学效应物质。许多研究发现，严重创伤和烧伤、休克、充血性心力衰竭等多种严重非甲状腺疾病，对甲状腺功能产生影响，引起甲状腺激素的变化，表现为血浆T3降低，T4正常或降低，而基本无生物活性的rT3明显升高但TSH无明显升高，称之为正常甲状腺病态综合征或低T3综合征。
, 百拇医药
体外循环心脏手术由于受手术创伤和麻醉、肝素化、低温、非生理性灌注、血液稀释等多种因素影响，使甲状腺功能发生变化，出现低T3综合征。多数研究已表明[1～5]，体外循环心脏手术可导致低T3综合征。Holland等[1]报道，体外循环期间T3、FT3进行性下降，术后24 h与术前比较，T3和FT3分别降低75 %和53 %，而rT3升高4倍。
本文通过对25例体外循环心脏手术儿童术前、术中、术后甲状腺激素和促甲状腺素释放激素(thyrotopin-releasing hormone,TSH)动态变化的观察，结果发现T3和FT3在降温达最低时降低，两者在体外循环期间及术后24 h内处于低水平，术后24 h达最低，分别比术前降低70.2 %和42.4 %，低于正常参考值下限。T4和FT4在体外循环期间降低，停体外循环10 min达最低，T4术后24 h恢复至术前水平，FT4术后2 h恢复至术前水平。
, 百拇医药
rT3在体外循环期间略有下降，在术后24 h明显升高。TSH在体外循环期间无升高，术后2 h开始降低。结果表明体外循环心脏手术可影响甲状腺功能，出现低T3综合征。
龙村[3]等报道，儿童和成人体外循环心脏手术均可出现低T3综合征，但在各个不同时点儿童的T3、T4总体水平比成人高。
目前认为儿童体外循环心脏手术所致的低T3综合征主要是由于手术创伤和体外循环引起的下丘脑-脑垂体-甲状腺轴调节机制的功能紊乱，垂体对TRH反应抑制；生长抑素的释放，儿茶酚胺增多均抑制TSH的释放。而体外循环期间低温、血液、稀释、非生理性灌注、某些药物的应用可加重这种应激反应。
甲状腺激素对心血管系统有明显作用，通过对心肌收缩力、心率和外周血管阻力的影响来发挥作用。因此，甲状腺功能的好坏与心功能密切相关。有研究表明[1,2,4,5]，体外循环心脏手术所致的术后严重低T3综合征是术后低心输出量综合征的原因之一。有关这个问题还需进一步研究。■
, 百拇医药
参考文献：
[1]Holland FW, Brown PS, Weintraub BD, et al. Cardiopulmonary bypass and thyroid function: a euthyroid sick syndrome. Ann Thorac Sury, 1991, 52(1):46
[2]Keceligil HT, Kobakir F, Adan B, et al. Thyroid hormone alterations during and after cardiopulmonary bypass. Cardiovasc Sury, 1996, 4(5):617
[3]龙村，吉清华，郑红，等.成人和儿童甲状腺素在体外循环中的变化差异.中国循环杂志，1996，11(3)：181
[4]Bettendorf M, Schmidt KG, Tiefenbacher U, et al. Transient secondary hypothyroidism in children after cardiac surgery. Pediatr Res, 1997, 41(3):375
[5]隋东虎，李兆志，黄庆恒.体外循环围手术期低三碘甲腺原氨酸综合征与低心输出量的关系.中国循环杂志，1997，12(1)：54
收稿日期：1999-07-29, 百拇医药