體外循環(huán)心臟直視手術(shù)和腦保護(hù)

1、關(guān)于體外循環(huán)心臟直視手術(shù)與腦保護(hù)第1頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后神經(jīng)精神功能紊亂CPB Gibbon 1954死亡率 心臟 0.5-5% 神經(jīng)系統(tǒng) 7.2-19.6%第2頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)并發(fā)癥、死亡率60-70年代 心肌梗塞、心力衰竭、心律紊亂80-90年代 神經(jīng)系統(tǒng)障礙、神經(jīng)精神功能紊亂第3頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后神經(jīng)精神功能紊亂神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙 局灶性 2-3% 栓塞 偏癱、中風(fēng) 1% 永久性損傷神經(jīng)精神功能障礙 33-7

2、9% 微栓、低灌注 認(rèn)知障礙 20% 6月 5% 永久性損傷第4頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán) 心臟直視手術(shù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥 ( 嚴(yán)重 )外科手術(shù)失敗第5頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四神經(jīng)精神功能檢查 精神狀態(tài) 顱神經(jīng)功能 運(yùn)動(dòng)功能 感覺(jué)功能 小腦功能 深腱反射 病理反射 認(rèn)知能力第6頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥 輕度 意識(shí)模糊 手眼協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)障礙 眼聚焦不良 視網(wǎng)膜微栓、視野缺陷 中度 麻醉蘇醒延遲、譫妄、妄想、 定向力障礙、躁動(dòng)、癲癇、 手足舞蹈徐動(dòng)癥 重度

3、 偏癱、去皮層狀態(tài)、昏迷第7頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)神經(jīng)精神功能紊亂(1980-1994)幻覺(jué)、糊涂 (10%)認(rèn)知能力下降 短期 (2周) 26%-79% 長(zhǎng)期 (1月) 0-37% 記憶力、學(xué)習(xí)能力、注意力、視覺(jué)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)第8頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)神經(jīng)精神功能紊亂發(fā)病原因 栓塞 微栓 主動(dòng)脈粥樣斑塊、血栓 瓣膜碎片、人工管道 氣栓 低灌注 低心排、循環(huán)驟停、 體外循環(huán)低流量 30% Shaw PT et al.第9頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦栓塞成分：

4、氣栓 置管、注藥、心內(nèi)吸引 微栓 斑塊、血栓、碎片、脂肪 硅膠管、聚乙烯管顆粒時(shí)間：CPB開(kāi)始、主動(dòng)脈鉗夾、開(kāi)放、心臟射血第10頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦栓塞后果： 100 大腦中動(dòng)脈 79% 術(shù)后7天 200 8.6% 術(shù)后8周 1000 43% Stump DA et al. Stroke1993;24:509 Pugsley W et al. Stoke1994;25:1393氣栓 ：阻塞 內(nèi)皮細(xì)胞損傷、腫脹 蛋白膜形成90分鐘第11頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后神經(jīng)精神功能紊亂危險(xiǎn)因素高齡 65歲心臟病

5、史 5年、病情重 Redo神經(jīng)系統(tǒng)病變史糖尿病史腦血管病變史 中風(fēng)史頸動(dòng)脈狹窄病史 50% 0.7% 中風(fēng)率2.9%體外循環(huán)時(shí)間 手術(shù)復(fù)雜、異常改變多平均動(dòng)脈壓 70歲 20%嚴(yán)重意外 大量氣栓、嚴(yán)重失血、低氧血癥、心臟停搏第12頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)后神經(jīng)精神功能障礙原因 栓塞 低灌注 再灌注損傷 炎性反應(yīng) 應(yīng)激反應(yīng) 腦血管病變術(shù)后低心排載脂蛋白第13頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后神經(jīng)精神功能紊亂相關(guān)因素 血糖 體溫 pH 炎性反應(yīng)第14頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體溫

6、低溫 降低ATP消耗 7%/ 抑制興奮性神經(jīng)遞質(zhì)釋放 限制缺血后血腦屏障破損 抑制自由基生成和膜氧化 抑制白三烯生成 抑制補(bǔ)體系統(tǒng)激活 C3a C5a 第15頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四淺低溫 日益流行 34常溫 34與28無(wú)差異(4.5%與1%)高溫 顯著加劇腦損傷第16頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四血糖 低血糖 細(xì)胞內(nèi)ATP減少 高血糖 細(xì)胞內(nèi)乳酸性酸中毒 500mg/dl 乳酸鹽2倍 內(nèi)皮細(xì)胞損傷 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞損傷 血腦屏障第17頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四血?dú)馑釅A的處理pH穩(wěn)態(tài) 溫度校正 穩(wěn)態(tài) 無(wú)溫

7、度校正 PaCO2 20mmHg 4%CBF/mmHg 相對(duì)性高碳酸血癥 血流自動(dòng)調(diào)節(jié) CBF/CMRO2CBF增高 微栓增加 消除腦充血 減少微栓深低溫(15-20) 腦血流壓力依賴(lài) pH穩(wěn)態(tài) 第18頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四應(yīng)激反應(yīng)與認(rèn)知功能應(yīng) 激 糖皮質(zhì)激素 糖皮質(zhì)激素受體 認(rèn)知功能障礙 （額葉 海馬）第19頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四載脂蛋白E與認(rèn)知功能 ApoE（2、3、4） 腦內(nèi)脂轉(zhuǎn)運(yùn) 膽固醇代謝 -淀粉樣蛋白 代謝 轉(zhuǎn)運(yùn) 沉積 CNS 生長(zhǎng)發(fā)育 功能維持 傷后修復(fù) 第20頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26

8、分，星期四載脂蛋白E與認(rèn)知功能 ApoE4 與淀粉樣-肽緊密結(jié)合 -淀粉樣蛋白代謝 清除 -淀粉樣蛋白沉積 老年癡呆 術(shù)后認(rèn)知功能障第21頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四褪黑激素松果體 光線 節(jié)律性分泌 睡眠自由基清除 抗氧化活性神經(jīng)免疫調(diào)節(jié) 第22頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦缺氧 氧釋放 氧需要 腦細(xì)胞損害第23頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦保護(hù)恢復(fù)腦組織的氧供需平衡第24頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦保護(hù)增加腦氧供應(yīng) 降低腦耗氧量 增加動(dòng)脈血氧含量 低溫 增加腦灌注壓 全麻

9、藥 防止、矯正腦血管痙攣 局麻藥 治療腦水腫第25頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦的能量消耗CNS 神經(jīng)原 膠質(zhì)細(xì)胞 血管神經(jīng)原：沿細(xì)胞膜不衰減傳遞去極化沖動(dòng)主動(dòng)代謝 60% 腦電活動(dòng)基礎(chǔ)代謝 40% 細(xì)胞膜、細(xì)胞器完整 K+、 Na+ 、Ca2+ 梯度 細(xì)胞物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖氧化 ATP 無(wú)糖原第26頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦缺血和缺氧重量 2%體重血流 20%心輸出量氧耗量 20%機(jī)體氧耗10秒 失去知覺(jué)15-25秒 腦電活動(dòng)停止腦第27頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四影響腦灌注的因素腦灌注壓 腦血管

10、阻力平均動(dòng)脈壓 壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓 血流 代謝偶聯(lián)血流速度 稀釋度 酸堿處理血流特性 搏動(dòng)、非搏動(dòng) 溫度 藥物 炎性反應(yīng)第28頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦灌注壓( CPP = MAP - ICP ) CPP 50-130mmHg 自動(dòng)調(diào)節(jié) MAP 50-100mmHg CVP 年齡( 75歲)、高血壓、糖尿病、 腦血管病變第29頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦血流量50ml/100g/min 正常30ml/100g/min 腦干缺血15-20ml/100g/min 腦電活動(dòng)消失 缺血閾值 神經(jīng)組織功能受損9-14ml/100g/min

11、 神經(jīng)遞質(zhì)合成障礙 神經(jīng)細(xì)胞代謝紊亂 細(xì)胞內(nèi)ATP耗竭 K+漏出細(xì)胞外液12ml/100g/min(2-3hrs) 神經(jīng)細(xì)胞膜衰竭 不可逆6-8ml/100g/min 細(xì)胞器破壞 第30頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦缺血類(lèi)型局灶性腦缺血 腦血管痙攣、栓塞 占位性改變 腫瘤、出血不全性腦缺血 休克、低心排、 體外循環(huán)低流量完全性腦缺血 心跳驟停第31頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四腦缺血腦組織灌流量減少氧釋放不足 高能磷酸鹽減少CO2蓄積 無(wú)機(jī)磷酸鹽增加乳酸增加 代謝性酸中毒血腦屏障破壞 腦細(xì)胞損害第32頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日

12、，19點(diǎn)26分，星期四缺血腦損傷的機(jī)制 ATP耗竭 細(xì)胞膜通透性( H2O、Na+ 、Ca2+ ) 前列腺素生成 自由基生成 乳酸蓄積 葡萄糖加重腦缺血損傷 NO-NMDA高反應(yīng)性第33頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四缺血神經(jīng)原興奮性毒性 缺血 再灌注去極化 谷氨酸、天門(mén)冬氨酸 自由基NMDAR non-NMDARCa2+內(nèi)流 Na+內(nèi)流 基因程序化 炎性反應(yīng)NO合成酶 磷酸脂酶 細(xì)胞腫脹 凋亡蛋白激酶內(nèi)切酶 興奮性毒性 腦梗塞第34頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài) 細(xì)胞膜 Ca2+-Na+ ( Na+ - K+ ATPas

13、e、Calmodulin) 線粒體 Ca2+-Na+ ATP Ca2+-H+ ATP 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) Ca2+-H+ ATP 第35頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四缺血細(xì)胞死亡壞死 中心區(qū)凋亡 周邊 延遲性中間形式第36頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四細(xì)胞 壞死線粒體腫脹細(xì)胞膜 核膜破裂細(xì)胞溶解巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)吞噬第37頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四細(xì)胞凋亡特異電鏡表現(xiàn) 核染色質(zhì)固縮 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)密度增加 細(xì)胞膜凹陷 凋亡小體基因調(diào)控DNA碎片階梯 核酸內(nèi)切酶 180200bp TUNEL第38頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，

14、19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后腦缺血的生化標(biāo)記物 肌酐磷酸激酶(CK-BB) 動(dòng)脈和頸內(nèi)靜脈差 乳酸 動(dòng)脈和頸內(nèi)靜脈差 肌苷激酶 (adenylkinase) 神經(jīng)原特異烯醇酶 (NSE) S-100蛋白 髓鞘堿性蛋白 乳酸脫氫酶第39頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后神經(jīng)、精神功能紊亂的預(yù)防 外科技術(shù) 灌注技術(shù) 麻醉技術(shù)第40頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四心臟外科技術(shù) 動(dòng)脈橋 深低溫、停循環(huán) 阻斷一次 心內(nèi)排氣 心肌逆灌 栓塞第41頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四灌注技術(shù) 灌注壓適宜 50-100mmHg CPB開(kāi)始時(shí) 膜肺 動(dòng)脈濾器 40m pH適宜 復(fù)溫 溫度、緩慢、均勻 超濾 搏動(dòng)灌注 第42頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四深低溫停循環(huán)肛溫20 血溫18 腦降溫充分 45分鐘 血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定 急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷 10-30%第43頁(yè)，共50頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)26分，星期四深低溫停循環(huán)與腦保護(hù) 深低溫、低流量 縮短停循環(huán)時(shí)