體外循環(huán)心臟直視手術(shù)與腦保護(hù)

關(guān)于體外循環(huán)心臟直視手術(shù)與腦保護(hù)體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后

神經(jīng)精神功能紊亂CPBGibbon1954死亡率心臟0.5-5%

神經(jīng)系統(tǒng)7.2-19.6%第2頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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33-79%微栓、低灌注認(rèn)知障礙

20%6月

5%

永久性損傷第4頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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,共50頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)精神功能檢查

精神狀態(tài)

顱神經(jīng)功能

運(yùn)動功能

感覺功能

小腦功能

深腱反射

病理反射

認(rèn)知能力第6頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(huán)心臟直視手術(shù)后中

樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥

輕度意識模糊手眼協(xié)調(diào)運(yùn)動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、癲癇、手足舞蹈徐動癥

重度偏癱、去皮層狀態(tài)、昏迷第7頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(huán)心臟直視手術(shù)

神經(jīng)精神功能紊亂(1980-1994)幻覺、糊涂(10%)認(rèn)知能力下降短期(2周)26%-79%

長期(1月)0-37%

記憶力、學(xué)習(xí)能力、注意力、視覺運(yùn)動反應(yīng)第8頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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%ShawPTetal.第9頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦栓塞

成分：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開始、主動脈鉗夾、開放、心臟射血第10頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦栓塞

后果：

100大腦中動脈79%術(shù)后7天

2008.6%術(shù)后8周

100043%

StumpDAetal.Stroke1993;24:509PugsleyWetal.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,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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

平均動脈壓<50mmHg

動脈粥樣硬化>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,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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,共50頁，2024年2月25日，星期天體溫低溫降低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C3aC5a

第15頁,共50頁，2024年2月25日，星期天淺低溫

日益流行>34℃常溫34℃與28℃無差異(4.5%與1%)高溫顯著加劇腦損傷第16頁,共50頁，2024年2月25日，星期天血糖

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,共50頁，2024年2月25日，星期天血?dú)馑釅A的處理pH穩(wěn)態(tài)溫度校正穩(wěn)態(tài)無溫度校正PaCO220mmHg4%CBF/mmHg

相對性高碳酸血癥血流自動調(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pH穩(wěn)態(tài)

第18頁,共50頁，2024年2月25日，星期天應(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,共50頁，2024年2月25日，星期天載脂蛋白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

生長發(fā)育功能維持傷后修復(fù)

第20頁,共50頁，2024年2月25日，星期天載脂蛋白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,共50頁，2024年2月25日，星期天褪黑激素松果體

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,共50頁，2024年2月25日，星期天腦缺氧

氧釋放

氧需要

腦細(xì)胞損害第23頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦保護(hù)恢復(fù)腦組織的氧供需平衡第24頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦保護(hù)增加腦氧供應(yīng)降低腦耗氧量

增加動脈血氧含量低溫增加腦灌注壓全麻藥防止、矯正腦血管痙攣局麻藥治療腦水腫第25頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦的能量消耗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主動代謝60%腦電活動基礎(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無糖原第26頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦缺血和缺氧重量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15-25秒腦電活動停止腦第27頁,共50頁，2024年2月25日，星期天影響腦灌注的因素腦灌注壓腦血管阻力平均動脈壓壓力自動調(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、非搏動溫度藥物炎性反應(yīng)第28頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦灌注壓

(CPP=MAP-ICP)

CPP50-130mmHg

自動調(diào)節(jié)

MAP50-100mmHg

CVP

年齡(75歲)、高血壓、糖尿病、腦血管病變第29頁,共50頁，2024年2月25日，星期天腦血流量50ml/100g/min正常30ml/100g/min腦干缺血15-20ml/100g/min

腦電活動消失

缺血閾值神經(jīng)組織功能受損9-14ml/100g/min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,共50頁，2024年2月25日，星期天腦缺血類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,共50頁，2024年2月25日，星期天腦缺血

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,共50頁，2024年2月25日，星期天缺血腦損傷的機(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,共50頁，2024年2月25日，星期天缺血神經(jīng)原興奮性毒性

缺血

再灌注去極化

谷氨酸、天門冬氨酸自由基NMDAR↑non-NMDAR↑Ca2+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,共50頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)

細(xì)胞膜Ca2+--Na+(Na+-K+ATPase、Calmodulin)

線粒體Ca2+--Na+ATPCa2+--H+ATP

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+--H+ATP

第35頁,共50頁，2024年2月25日，星期天缺血細(xì)胞死亡壞死中心區(qū)凋亡周邊延遲性中間形式第36頁,共50頁，2024年2月25日，星期天細(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)胞浸潤吞噬第37頁,共50頁，2024年2月25日，星期天細(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180~200bpTUNEL第38頁,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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)動脈和頸內(nèi)靜脈差

乳酸

動脈和頸內(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,共50頁，2024年2月25日，星期天體外循環(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,共50頁，2024年2月25日，星期天心臟外科技術(shù)

動脈橋

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,共50頁，2024年2月25日，星期天灌注技術(shù)

灌注壓適宜50-100mmHgCPB開始時(shí)

膜肺

動脈濾器40

m

pH適宜

復(fù)溫溫度、緩慢、均勻

超濾

搏動灌注

第42頁,共50頁，2024年2月25日，星期天深低溫停循環(huán)肛溫20℃

血溫18℃

腦降溫充分45分鐘

血流動力學(xué)穩(wěn)定急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷

10-30%第43頁,共50頁，2024年2月25日，星期天深低溫停循環(huán)與腦保護(hù)

深低溫、低流量

縮短停循環(huán)時(shí)間(<45分鐘)

間斷灌注(20分鐘)

溫差≤4-6℃

足夠腦降溫時(shí)間血15-18℃

選擇性腦灌注或腦逆行灌注

10ml/Kg.min，30mmHg，20-30min第44頁,共50頁，2024年2月25日，星期天深低溫停循環(huán)與腦保護(hù)藥物

利多卡因1.5mg/kg4mg/kg4mg/min

硫噴妥鈉1g

甲基強(qiáng)