体外循环心脏不停跳心内直视手术对胱抑素C和白介素-18的影响

体外循环心脏不停跳心内直视手术对胱抑素C和白介素-18的影响

郭永宽廖绪强刘涛陈铭伍冼磊郭建极

郭永宽廖绪强刘涛陈铭伍（通讯作者）冼磊郭建极

（广西医科大学第一附属医院胸心外科广西南宁530021）

【摘要】目的:研究体外循环心脏不停跳心内直视手术对肾功能的影响，比较心脏停跳和不停跳两种手术方法对肾功能的影响。方法：选择40例接受二尖瓣置换术的患者，随机分为心脏停跳组和不停跳组，分别于术前、转机30min、术后1h、术后24h、术后72h取静脉血，检测胱抑素C和白介素-18水平。结果：体外循环术后患者血清胱抑素C和白介素18水平较术前均有升高（P<0.05），不停跳组胱抑素C和白介素18的升高较停跳组低（P<0.05），且恢复较快。结论：浅低温体外循环心脏不停跳心内直视手术对肾功能有影响,但较心脏停跳的体外循环手术小。

【关键词】体外循环不停跳胱抑素C白介素18

【中图分类号】R615【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）06-0079-02

建立体外循环即心-肺旁路（cardiopulmonarybypass,CPB）是目前实现心内直视手术的常规办法，但体外循环手术后常出现心、肺、肾、脑等器官的功能障碍。急性肾损伤是CPB术后的常见并发症，发病率约占术后患者的30%，一旦发展成为急性肾功能衰竭将延长患者住院时间，医疗费用极大增加，且预后极差，文献报道病死率高达20%以上[1-2]。探讨体外循环手术的肾保护一直是心脏外科的研究热点。近年来，许多研究表明采用浅低温体外循环心脏跳动中心内直视手术的方法，可以改善传统CPB手术对心、肺、免疫系统等的影响[3]。该术式能否让患者在肾脏保护方面获益未见报道，本研究旨在通过观察接受二尖瓣置换手术患者围手术期血清中胱抑素C（CystatinC，Cys-C）和白介素18(Interleukin18,IL-18)的含量，了解体外循环心内直视手术后肾功能的变化，同时比较心脏停跳及不停跳手术方式对肾功能的影响。

1对象和方法

1.1对象选择2011年3月至2011年8月在广西医科大学第一附属医院接受二尖瓣置换术的患者40例，患者需满足：年龄18至60周岁，术前血生化肾功能各项指标在正常参考范围内，心功能达到NYHAⅡ级，且无肾病、糖尿病、高血压病史。将患者随即分为中低温体外循环心脏停跳心内直视手术组（简称停跳组）和浅低温体外循环心脏跳动中心内直视手术组（简称不停跳组），每组各20例患者，停跳组男性7例，女性13例，年龄46.45±12.87岁，体重52.75±7.86kg，不停跳组男性9例，女性11例，年龄43.40±15.68岁，体重53.05±6.45kg。两组患者的性别、年龄、体重差异无统计学意义。

1.2麻醉及手术方法：两组患者均采用静吸复合麻醉，全身肝素化(3mg/kg)，使用德国STOCKERTST型人工心肺机非搏动灌注。预充液采用晶体与胶体，血液稀释至血红蛋白为80g/L左右。停跳组采用中低温体外循环，CPB建立后降温至28～30℃，经主动脉根部灌注St.Thormas停搏液，每20～30min复灌1次至心肺转流终止。心包腔内置冰屑，心脏复搏后并行循环(时间相当于阻断主动脉总时数的1／3)。不停跳组采用浅低温体外循环，CPB建立后降温至3l～33℃，阻断上、下腔静脉，但不阻断主动脉，不灌注停搏液，心包腔内不置冰屑，保持心脏有节律的跳动下完成手术。两组患者均经右房-房间隔切口选用相应大小的人工瓣膜进行二尖瓣置换。

1.3标本的采集及检测40例患者均于术前、转机30min、术后1h、术后24h、术后72h取静脉血，分离血清后使用自动血生化分析仪检测cystatinC，以ELISA法检测IL-18。

1.4校正及统计方法由于体外循环时预充液对血液及血清酶浓度的稀释，血清指标检测后采用以下公式校正：各指标校正值=(HCT基础值／HCT测量值)×实际测量值。各组数据以均数±标准差（x-±s）表示，样本资料及组内、组间数据的比较采用t检验及重复测量方差分析，采用SPSS17.0软件计算，以P﹤0.05作为差异有显著性的水准。

2结果

2.1两组患者血清cystatinC比较

术前两组患者血清cystatinC水平无统计学差异（P>0.05），停跳组术后1h血清cystatinC水平开始升高，术后24h到达峰值，与术前比较有统计学差异（P<0.05）,术后72h后回落，但较术前仍高（P<0.05）；不停跳组血清cystatinC水平在转机30min和术后1h与术前比较无统计学差异（P>0.05），术后24h升高明显并达到峰值（P<0.05），术后72小时回落至正常，与术前比较无统计学差异（P>0.05）；重复测量方差分析结果显示不停跳组血清cystatinC升高较停跳组低，差异有统计学意义（P<0.05）。（见表1）

2.2两组患者血清IL-18比较

术前两组患者血清Il-18水平无统计学差异（P>0.05），体外循环转机30min时两组患者血清Il-18水平较术前显著升高（P<0.05），术后开始回落；停跳组术后1小时、术后24小时仍高于术前（P<0.05）,术后72小时回落至术前水平，（P>0.05）；不停跳组术后1小时高于术前（P<0.05），术后24小时回落，与术前比较无显著差异（P>0.05）；重复测量方差分析结果显示不停跳组血清Il-18升高较停跳组低，差异有统计学意义（P<0.05）。（见表1）

2.3两组患者体外循环转机时间比较

停跳组89.45±11.24（min），不停跳组75.15±9.87（min），不停跳组转机时间低于停跳组，差异有统计学意义（t=4.25,P<0.05）

3讨论

体外循环术后急性肾衰竭是严重的术后并发症，尽可能减少手术对肾脏的损伤和术后早期发现肾功能的微小变化至关重要[1]。因此国际上引入急性肾损伤（acutekidneyinjury,AKI）的概念，希望更早地发现肾脏在功能上甚至是组织学上的变化[4]。心脏手术后急性肾损伤发生的病理生理机制比较复杂，一般认为其产生原因可能有[1，5-11]：①血液稀释性贫血；②体外循环时非搏动性灌注，一般肾流量可降低约30%，由于肾素-血管紧张素的作用引起肾血管阻力升高，出现肾灌注不良；③术中心肌保护欠佳导致术后早期心肌收缩无力，心搏量降低。④CPB持续时间；⑤全身炎症反应；⑥肾脏缺血-再灌注损伤。

表1停跳组与不停跳组围手术期

CystatinC（mg/L）和Il-18(μg/L)变化

注：*与术前比较差异有统计学意义（P<0.05）

胱抑素C相对分子质量为13000，属碱性分泌蛋白，是半胱氨酸蛋白酶抑制物超家族成员之一，CystatinC能被肾小球滤过，但不被肾小管重吸收和分泌，且不受炎症反应、恶性肿瘤、性别等因素影响是反应肾小球率过滤的敏感指标[12]。白介素-18是白介素-1家族的成员之一，肾小管上皮细胞是IL-18的重要来源，当受到缺血等刺激后，前体IL-18迅速表达并被半胱氨酸蛋白酶-1激活，参与肾损伤和修复过程[13]。本研究发现，体外循环手术中及术后早期一段时间内CystatinC升高并不明显，而对缺血刺激敏感的IL-18在转机开始一段时间后至术后的几天内都有升高，这可能说明体外循环术后急性肾损伤以肾小管损伤为主，肾小球滤过膜可能无改变。而当轻微的肾小管损伤进一步发展为肾小管上皮细胞坏死时，肾小管阻塞和肾间质水肿导致效滤过压的改变，从而影响肾小球滤过率。

在我们的研究中，不停跳组血清中肾损伤指标的升高均较停跳组小，升高后的回落较停跳组早，其原因考虑可能有以下几个方面[14]：①不停跳组不阻断心脏的血液循环，心肌保护好，对术后心功影响小，体循环灌注更好；②简化了手术步骤，缩短了手术时间，本研究的结果也支持这一点；③将机体的温度控制在较高的水平，体外循环更接近生理状态；④尽可能避免了心脏复跳后的缺血再灌注损伤，减少氧自由基产生对肾脏的影响。

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本课题受广西医疗卫生重点科研课题项目（重2010001）；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科攻1140003A-25）资助。