遠(yuǎn)程缺血預(yù)適應(yīng)對(duì)體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者腦損傷的保護(hù)作用

1、收稿日期：2010-10-25 修回日期：2011-02-20通信作者：景桂霞，教授. E-mail: jgx666作者簡(jiǎn)介：鄭蘭蘭(1975-，女（漢族），碩士研究生. 研究方向：臨床麻醉學(xué). E-mail: zll20070903遠(yuǎn)程缺血預(yù)適應(yīng)對(duì)體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者腦損傷的保護(hù)作用景桂霞1 鄭蘭蘭1,2（1. 西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院麻醉科，陜西西安，710061；2. 西安市紅十字會(huì)醫(yī)院麻醉科，陜西西安，710054）摘要：目的 觀察遠(yuǎn)程缺血預(yù)適應(yīng)(remote ischemic preconditioning, RIPC 對(duì)體外循環(huán)(cardiopulmonary bypa

2、ss, CPB 下心臟瓣膜置換術(shù)患者圍術(shù)期血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S-100蛋白濃度及認(rèn)知功能的影響，探討其對(duì)腦損傷的保護(hù)作用。方法 體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者40例，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(E組和對(duì)照組(C20例，實(shí)驗(yàn)組于麻醉誘導(dǎo)插管完畢穩(wěn)定5min 后，給左上肢連續(xù)4帶，不加壓。分別于麻醉誘導(dǎo)插管完畢穩(wěn)定5min 后(T1、CPB時(shí)(T2、CPB停止時(shí)(T3、CPB后12h(T4、術(shù)后24h(T5、48h(T6和NSE 及S-100蛋白濃度。于術(shù)前2天、術(shù)后第5結(jié)果 兩組S-100蛋白濃度在T 23NSE 濃度在T 2E T 2T6時(shí)均明顯低于對(duì)照組（P <0.01），E組NSE

3、 2P <0.01），E組術(shù)后認(rèn)知功能障礙（C 組（P <0.05）。結(jié)論 遠(yuǎn)NSE、S-100蛋白濃度，降低患者POCD關(guān)鍵詞神經(jīng)元特異性烯醇化酶；認(rèn)知功能A 文章編號(hào)：Protective remote ischemic preconditioning on cerebral injury inJING Gui-xia1, ZHENG Lan-lan1, 2(1. Department of Anesthesiology, the First Affiliated Hospital, Medical School of Xi'an JiaotongUniversity,

4、 Xi'an 710061; 2. Department of Anesthesiology, Xi'an Red Cross Hospital, Xi'an710054, ChinaABSTRACT : Objective To observe the effects of remote ischemic preconditioning (RIPC onneuronal specific enolase (NSE , S-100 protein concentration and cognitive function of patientsDOI ：CNKI:61-1

5、399/R.20110401.0907.001 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2011-04-01 09:07網(wǎng)絡(luò)出版地址：during cardiac valve replacement with cardiopulmonary bypass (CPB to explore RIPC sprotection on cerebral injury. Methods Forty patients undergoing cardiac valve replacement withCPB were randomly divided into two groups: control group (C and expe

6、riment group (E, eachhaving 20 cases. In E group, RIPC was induced by 5 minutes cycles of ischemia and reperfusionon the left upper arm using a blood pressure cuff. Neuropsychometric testing was performed 2days before and 5 days after surgery. Serum biochemical markers including S-100 protein andNSE

7、 were determined at different time points. Results In the two groups, the release of S-100 protein became higher than that before induction at T23, and began todecrease at T 4. 2. In E group,the levels of serum S-100 at time points T2-T 6(P <0.05; the levels of serum NSE at time points T2-T 5grou

8、p (P <0.05. Postoperative cognitive group than in Egroup (P <0.05. Conclusion Remote reduce cerebralischemia-reperfusion injury by protein and NSE duringKEY WORDS : remote bypass; brain protection;S-100心臟瓣膜置換術(shù)是治療風(fēng)濕性心病瓣膜疾病的主1。國(guó)內(nèi)外的研究表明，RIPC 通過利用人體內(nèi)源性可對(duì)體內(nèi)多器官產(chǎn)生保護(hù)作用。本研究通過觀察心臟瓣膜置換術(shù)圍術(shù)期血清NSE、S-100蛋白濃度

9、和患者術(shù)后認(rèn)知功能，以研究在CPB 之前應(yīng)用遠(yuǎn)程肢體缺血預(yù)處理的腦保護(hù)作用。1 資料與方法1. 1 一般資料：本研究獲西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，對(duì)2009年10月2010年6月在西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院行擇期心臟瓣膜置換術(shù)的40例患者進(jìn)行單中心、前瞻、隨機(jī)、雙盲、臨床對(duì)照研究。40例患者中年齡最小35歲，最大60歲，其中男性15例，女性25例，心功能級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：急診手術(shù)、二次手術(shù)、射血分?jǐn)?shù)<40、腦外傷史、腦血管疾病發(fā)作史、精神疾病史，氣胸史、視覺及聽覺障礙、肝腎功能障礙及活動(dòng)性肝炎、血栓性疾病、高血壓、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病長(zhǎng)期服用鎮(zhèn)靜劑、嗜酒，CPB 手術(shù)術(shù)中二次轉(zhuǎn)

10、流，術(shù)后由于出血等手術(shù)因素而再次急診手術(shù)，拒絕簽署知情同意書，左利手者。通過計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)分為兩組，單數(shù)試驗(yàn)組(E組，雙數(shù)對(duì)照組(C組，每組20例。E 組平均年齡49.40歲，男性7例，女性13例；C組平均年齡49.75歲, 男性例，女性12例。1. 2 試驗(yàn)方法：患者進(jìn)入手術(shù)室后，平臥位連接5導(dǎo)聯(lián)心電圖、脈搏血氧飽和度，局麻下進(jìn)行左手臂橈動(dòng)脈穿刺置管行連續(xù)動(dòng)脈測(cè)壓，右頸內(nèi)靜脈穿刺置入中心靜脈導(dǎo)管。以咪噠唑侖0.050.1mg/kg、依托咪酯0.10.2mg/kg、芬太尼5u g/kg、維庫(kù)溴銨0.1mg/kg依次靜脈注射進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)插管，插管成功后行機(jī)械通氣（Dräger，P

11、rimus，Germany），呼吸參數(shù)設(shè)2于左上肢加壓至35kPa5分鐘后，減壓至0kPa5分鐘，斷吸入維持麻醉，維持BIS值在40-60。1. 3 血清指標(biāo)的檢測(cè)1、2、CPB停止時(shí)(T3、CPB后12h(T4、術(shù)后24h(T564放置冰箱中保存。NSE及S-100蛋白u(yù) /L。1. 術(shù)后第5天皆進(jìn)行簡(jiǎn)易智能量表(mini-mental state（MoCA表）測(cè)試，以了解認(rèn)知功能。1. 5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理x ±s 表示，發(fā)生率用來表示。所有統(tǒng)計(jì)學(xué)處理由SPSS13.0軟件完成。兩組間比較采用成組t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用卡方檢驗(yàn)，多重比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析，P <0.05為差異有

12、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2 結(jié)果2.1兩組患者術(shù)前一般資料及術(shù)后恢復(fù)指標(biāo) 兩組患者術(shù)前一般資料包括年齡、體重指數(shù)、EF 值、受教育年數(shù)及術(shù)中相關(guān)指標(biāo)包括手術(shù)時(shí)間、CPB 時(shí)間、心肌缺血時(shí)間等組間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P >0.05，表1）。兩組均無死亡，患者左手臂無不適，均康復(fù)出院，術(shù)后恢復(fù)指標(biāo)無差異（P >0.05，表2）。表1 兩組患者圍術(shù)期一般資料比較Tab. 1 Comparison of perioperative general information between the two groups 項(xiàng)目 n C組 E組年齡（歲） 20 49.75±7.40 49.40

13、7;7.68體重指數(shù)(kg/m² 20 23.44±0.36 23.57±0.38射血分?jǐn)?shù) 20 0.63±0.06 0.62±0.05受教育年數(shù) 20 7.70±1.72 7.80±1.67 天MMSE及MOCA評(píng)分較術(shù)前降低（p 0.01, 表3，但E組較C組評(píng)分高（P 0.05, 表3。表3 兩組患者術(shù)后認(rèn)知功能測(cè)定結(jié)果比較Tab. 3 Comparison of postoperative cognitive function between the two groupsC組 E組項(xiàng)目 n 術(shù)前 術(shù)后第5天 術(shù)前 術(shù)

14、后第5天MMSE 20 28.36±2.03 23.05±1.28* 28.55±2.89 26.40±0.99*# MoCA 20 27.70±2.08 22.20±1.2* 28.00±2.92 26.95±0.88*#MMSE：簡(jiǎn)易智能量表；MoCA：蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估與術(shù)前比較，* P0.05，* P0.01；與C 組比較，# P0.05，# P0.012. 3 兩組患者血清S100和NSE濃度比較 數(shù)值校正后，兩組S-100蛋白濃度，在T 2T 5時(shí)較T1顯著升高（P <0.05, 表4），但E組低于

15、C組（P <0.05, 表4）。兩組NSE濃度,在T 2T 6時(shí)較T1顯著升高（P <0.05, 表4），但T 2T 5時(shí)E組低于C組（P <0.05, 表4）。表4 兩組患者血清S100和NSE濃度比較Tab. 4 Comparison of serum concentrations of S-100 protein and NSE between the two groups 究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)在，IPC 已從心臟擴(kuò)展到心外組織，如腦、視網(wǎng)膜、肺、胃、肝臟、腎臟、小腸、骨骼肌等。1993年P(guān)rzyklenk 等3首先發(fā)現(xiàn)心臟局部的IPC 對(duì)鄰近組織有保護(hù)作用，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，心

16、外組織如腎、小腸及骨骼肌短暫缺血不僅能減輕局部組織或器官對(duì)隨后長(zhǎng)時(shí)間的缺血損傷，還對(duì)遠(yuǎn)隔組織和器官也有保護(hù)作用，因此，將這種現(xiàn)象稱為RIPC 。國(guó)內(nèi)有學(xué)者也研究證明肢體缺血預(yù)適應(yīng)的有效性和安全性4。RIPC 的保護(hù)效應(yīng)較廣泛，主要表現(xiàn)在：提高組織器官對(duì)缺血及再灌注損傷的耐受性，保護(hù)臟器功能，提高對(duì)多種損傷因素的耐受性。其機(jī)制包括：神經(jīng)途徑假說：通過上肢短暫的缺血再灌注產(chǎn)生了一種內(nèi)源性物質(zhì)，例如：腺苷，緩激肽或降鈣素基因相關(guān)肽，這些物質(zhì)激活了傳入神經(jīng)通路，刺激傳出神經(jīng)通 路。體液途徑假說：上肢短暫的缺血再灌注產(chǎn)生的內(nèi)源性物質(zhì)（例如：腺苷，緩激肽，阿 片樣物質(zhì)，降鈣素基因相關(guān)肽，內(nèi)源性大麻素，血管

17、緊張素 I）或一些其他的，至今仍未確 定的體液因子進(jìn)入血流， 激活它們各自的受體， 從而產(chǎn)生缺血預(yù)處理中各種各樣的保護(hù)作用 的細(xì)胞內(nèi)途徑。第三種假設(shè)：一個(gè)器官或組織短暫的缺血再灌注引起了全身保護(hù)反應(yīng)，這 種反應(yīng)抑制了炎癥和凋亡。 心臟手術(shù)CPB時(shí)患者的血壓下降，腦循環(huán)的灌注減少，腦的再灌注以及腦血栓的形成引 起腦缺血再灌注損傷。腦缺血再灌注是CPB后中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的重要原因之一，通常認(rèn)為 與自由基的過氧化作用、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、血管內(nèi)皮及白細(xì)胞等的作用相關(guān)。一般情況下，腦 損傷的診斷是根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)、CT、MRI等實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果來確定的，但心臟手術(shù)患者 術(shù)后需呼吸機(jī)輔助及生命體征的監(jiān)護(hù)和維持

18、治療，以上檢查難以執(zhí)行。CPB術(shù)后腦損傷患者 常伴有血清S-100蛋白和NSE的升高， 而且與腦損傷的程度及病情的預(yù)后密切相關(guān)， 因此檢 測(cè)S-100、NSE可作為CPB后腦損傷尤其是亞臨床腦損傷的早期診斷指標(biāo)5。本實(shí)驗(yàn)中兩組 S-100蛋白和NSE濃度在CPB結(jié)束時(shí)較術(shù)前顯著升高(P <0.01,而實(shí)驗(yàn)組顯著低于對(duì)照組(P <0.05或0.01，表明主動(dòng)脈開放后引起腦缺血再灌注損傷，釋放出大量S-100蛋白和NSE 到腦脊液中, 并透過損傷的血腦屏障到達(dá)血液， 而遠(yuǎn)程缺血預(yù)適應(yīng)起動(dòng)了機(jī)體內(nèi)源性保護(hù)系 統(tǒng)，減輕腦損傷，從而減少S-100b蛋白和NSE的釋放。 POCD是腦損傷的一種

19、外在表現(xiàn)，表現(xiàn)為手術(shù)后即刻和長(zhǎng)期的記憶能力、計(jì)算能力及綜 合思維能力的下降，將影響患者的生存質(zhì)量。POCD的病因較為復(fù)雜，研究證實(shí)，高齡、高血 壓、糖尿病、酗酒、長(zhǎng)期服藥病史、感官缺陷以及環(huán)境和心理因素都是POCD的易發(fā)因素，而 應(yīng)激反應(yīng)、手術(shù)、創(chuàng)傷、術(shù)中輸血、電解質(zhì)紊亂及血糖波動(dòng)等都可以促進(jìn)POCD的發(fā)生6。臨 床上用于評(píng)價(jià)認(rèn)知功能的方法很多， 主要依靠神經(jīng)心理學(xué)檢查， 其中以記憶力測(cè)試最為敏感， 最常用的方法為MMSE法和MoCA法，方法簡(jiǎn)便易行，側(cè)重于大腦功能的認(rèn)知方面，排除了情緒 和神志異常等因素的干擾， 具有較高的有效性和可信性， 本實(shí)驗(yàn)即是采用該方法進(jìn)行認(rèn)知功 能的評(píng)價(jià)， 實(shí)驗(yàn)組和

20、對(duì)照組術(shù)后第5天MMSE和MoCA評(píng)分明顯低于術(shù)前， 實(shí)驗(yàn)組術(shù)后MMSE和MoCA 評(píng)分明顯高于對(duì)照組（P<0.05）。 研究結(jié)果表明：RIPC 可成功地對(duì)抗缺血再灌注損傷，減輕 CPB 后的腦損傷，對(duì)術(shù)后恢 復(fù)無明顯影響。 應(yīng)用短暫肢體缺血作為遠(yuǎn)程預(yù)處理刺激可以通過機(jī)體不太重要的器官的缺血 預(yù)適應(yīng)而保護(hù)如心臟和腦等重要器官的損傷，是非侵入性的，又是免費(fèi)的，操作簡(jiǎn)單，可行 性大，加速了從手術(shù)臺(tái)到床旁的轉(zhuǎn)化，有利于進(jìn)行擇期心臟手術(shù)的患者，有一定的臨床應(yīng)用 價(jià)值。其機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn)： 1 AHMOEN J, SALMENPERA M. Brain injury after adult cardiac surgery J. Acta Anaesthesiologica Scandinavica, 2004, 48(1: 4-19. 2 MURRY CE, JENNI