經(jīng)顱多普勒在小兒體外循環(huán)中應(yīng)用初探

作者：張淑靜，朱德明，王 偉    作者單位：(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科體外循環(huán)室，上海 200127)

【摘要】  目的 初步探討在小兒體外循環(huán)(CPB)過(guò)程中應(yīng)用經(jīng)顱多普勒(TCD)進(jìn)行腦血流監(jiān)測(cè)的可行性及其意義。 方法 對(duì)13例室間隔缺損(VSD)修補(bǔ)術(shù)患兒進(jìn)行多時(shí)間點(diǎn)采樣檢測(cè)，并在CPB開始到主動(dòng)脈阻斷及主動(dòng)脈開放到停CPB兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，直觀地顯示CPB過(guò)程中的腦血流參數(shù)變化及頻譜變化。 結(jié)果 以麻醉誘導(dǎo)后的腦血流頻譜為對(duì)照，CPB開始、主動(dòng)脈阻斷、轉(zhuǎn)流15 min、主動(dòng)脈開放各時(shí)間段平均腦血流速度(CBFVm)均有明顯下降(P<0.05、P<0.01、P<0.01、P<0.05)，而CPB過(guò)程中各時(shí)間段比較無(wú)明顯差異。單獨(dú)比較麻醉誘導(dǎo)和關(guān)胸結(jié)束，CBFVm無(wú)明顯差異(P=0.3652)，CPB后血管脈動(dòng)指數(shù)(PI)明顯增高(P=0.0112)。 結(jié)論 TCD安全、簡(jiǎn)便、直觀，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CPB過(guò)程中的腦血流參數(shù)變化及頻譜變化，較準(zhǔn)確地反映CPB過(guò)程中的腦灌注情況。

【關(guān)鍵詞】  經(jīng)顱多普勒;體外循環(huán);腦血流;室間隔缺損

A Pilot Application of Transcranial Doppler duringPediatric Cardiopulmonary Bypass

　　ZHANG Shu-jing，ZHU De-ming，WANG Wei

　　( Department of Pediatric and Thoracic Cardiovascular Surgery, Shanghai Children's Medical Center,

　　Shanghai Jiao Tong University,School of Medicine，Shanghai 200127，China)

　　Abstract: ob[x]jectIVE To explore the feasibility and significance of transcranial doppler(TCD) to monitor the cerebral blood flow velocity (CBFV) pattern during pediatric cardiopulmonary bypass(CPB). METHODS The CBFV was measured in 13 children with ventricular septal defect(VSD) at several time-points during CPB. Continuous monitoring was used to display the characteristic CBFV pattern intuitively in the period from the start of CPB to aorta clamping on and the period from aorta clamping off to the termination of CPB.RESULTS Comparing to the CBFV pattern after induction of anesthesia, the mean CBFV was decreased significantly at the start of CPB, aorta clamping, during the CPB, aorta clamping off ,at the termination of CPB(P<0.05，P<0.01，P<0.01，P<0.05), whereas there was no difference observed during all the phase of CPB. In comparison with the values after induction of anesthesia, the CPFV was no significantly changed at the end of operation. CONCLUSION TCD can directly detect the real-time change of the CBFV pattern and determine critical cerebral perfusion with safety and convenience. Key words： Transcranial Doppler;Cardiopulmonary bypass;Cerebral blood flow;Ventricular septal defect

　　在體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass, CPB)非生理狀態(tài)下如何更好的進(jìn)行腦保護(hù)，一直是人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn);而經(jīng)顱多普勒(transcranial Doppler, TCD)是對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)變化進(jìn)行無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的新方法，尤其適用于兒童。本研究運(yùn)用TCD技術(shù)對(duì)在CPB下行先天性心臟病糾治術(shù)的患兒進(jìn)行術(shù)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，探討在CPB過(guò)程中進(jìn)行TCD監(jiān)測(cè)的可行性及CPB過(guò)程中TCD特征性頻譜和參數(shù)變化，以期直觀精確地反應(yīng)CPB過(guò)程中的腦血流變化情況，更好地指導(dǎo)CPB過(guò)程中腦保護(hù)的實(shí)施與管理。

　　1 資料與方法

　　1.1 臨床資料 選取先天性心臟病室間隔缺損(ventricular septal defect，VSD)患兒13名，男9例，女4例 ，年齡7個(gè)月～6歲(31.61±29.77)個(gè)月，體重5.9～16.0(10.63±3.82)kg。

　　1.2 儀器與檢查方法 采用深圳德力凱”公司經(jīng)顱多普勒腦血流分析儀，型號(hào)是EMS-9UAX2P，探頭頻率2MHZ,分別于術(shù)前清醒狀態(tài)下、麻醉誘導(dǎo)后、轉(zhuǎn)流開始、主動(dòng)脈阻斷、轉(zhuǎn)流15 min、主動(dòng)脈開放、轉(zhuǎn)流結(jié)束等多個(gè)時(shí)間點(diǎn)，經(jīng)右側(cè)顳窗檢測(cè)大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery,MCA)采集完整清晰的腦血流(cerebral blood flow,CBF)頻譜圖像，檢測(cè)指標(biāo)包括收縮期血流速度(peak systolic velocity，Vs)、舒張末期血流速度(end diastolic velocity，Vd)、平均血流速度(mean velocity，Vm)和脈動(dòng)指數(shù)(pulsatility index，PI)，同時(shí)觀察血流頻譜的形態(tài)改變。對(duì)所有患兒在轉(zhuǎn)流開始到主動(dòng)脈阻斷及主動(dòng)脈開放到停轉(zhuǎn)流兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，以便動(dòng)態(tài)觀察血流頻譜的變化情況。

　　1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)用SPSS 10.0版進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，進(jìn)行自身對(duì)照配對(duì)t檢驗(yàn)，以P<0.05為顯著性差異的標(biāo)準(zhǔn)。

　　2 結(jié) 果

　　2.1 基本轉(zhuǎn)流信息 全轉(zhuǎn)流時(shí)間32～70(42.7±12.3)min，主動(dòng)脈阻斷時(shí)間16～44(25.5±9.7)min，低直腸溫33.6℃～35.2℃(34.0±1.2)℃，主動(dòng)脈阻斷時(shí)pH 7.32～7.50(7.40±0.05)。

　　2.2 血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化 手術(shù)前清醒狀態(tài)下，右側(cè)MCA的血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)值見表1。Vs、Vm、Vd均略低于該年齡組兒童的正常值，PI值則略高于該年齡組正常值[1]。

　　比較清醒狀態(tài)時(shí)，麻醉誘導(dǎo)后的腦血流速度(cerebral blood flow velocity，CBFV) 的Vm平均下降了29.9%[2]。轉(zhuǎn)流開始、主動(dòng)脈阻斷、轉(zhuǎn)流15 min、主動(dòng)脈開放各時(shí)間點(diǎn)同麻醉誘導(dǎo)后比較，Vs均有極明顯的下降(P<0.001)，Vm有明顯下降(P<0.05)，Vd無(wú)明顯變化，PI值除轉(zhuǎn)流剛開始無(wú)明顯變化外，其他均有極顯著的下降(P<0.001)。單獨(dú)比較麻醉誘導(dǎo)和關(guān)胸結(jié)束時(shí)，Vs、Vm、Vd均無(wú)明顯差異(P>0.05)，僅PI明顯差異(P=0.0112)。 以麻醉誘導(dǎo)后頻譜為對(duì)照，轉(zhuǎn)流開始、阻斷、轉(zhuǎn)流15 min、開放時(shí)和停轉(zhuǎn)流時(shí)Vm分別下降了17.6%，36.2%，22.4%，19.4%和7.6%。 以轉(zhuǎn)流15 min的血流頻譜參數(shù)為對(duì)照基礎(chǔ)，僅主動(dòng)脈阻斷瞬間的幾秒至十幾秒有明顯的Vm下降,剩下整個(gè)轉(zhuǎn)流過(guò)程中，各檢測(cè)點(diǎn)Vm比較均無(wú)明顯差異(P>0.05)。見表1。

　　2.3 血流頻譜變化 轉(zhuǎn)流開始后Vs、Vm、PI值逐漸變小，而Vd變化不大，收縮峰逐漸消失，轉(zhuǎn)變?yōu)榉遣珓?dòng)血流頻譜;轉(zhuǎn)流過(guò)程中呈現(xiàn)規(guī)律的穹隆狀波形;主動(dòng)脈開放后Vs、Vm、PI值逐漸回升，Vd仍然變化不大，非搏動(dòng)血流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴珓?dòng)血流，此時(shí)期轉(zhuǎn)化所需時(shí)間較前一時(shí)期長(zhǎng)。多數(shù)病例(11/13)關(guān)胸結(jié)束時(shí)，頻譜波形基本恢復(fù)麻醉誘導(dǎo)水平，僅PI值仍較高。見圖1(見封三)。

　　3 討 論

　　3.1 CBFV可以作為反應(yīng)腦血流量的指標(biāo)，Vm意義大。MCA血管基本恒定情況下，Vm升高意味著腦血流量增多;而PI是與遠(yuǎn)端血管阻力有關(guān)的指標(biāo)，一定程度上可反映腦血管的阻力狀況和血管順應(yīng)性及彈力狀態(tài)[3]。本研究中，13名VSD患兒MCA血流參數(shù)與同年齡組正常兒童相比，Vs、Vm、Vd均下降，PI值升高，說(shuō)明先天性心臟病患兒CBFV減低，血流阻力升高，腦血流減少，血管的順應(yīng)性減低，有一定程度腦血管循環(huán)障礙。

　　3.2 本研究顯示，各檢測(cè)點(diǎn)Vd均無(wú)明顯差異，Vm、Vs波動(dòng)變化則明顯差異。Vd反應(yīng)了遠(yuǎn)端血管床的阻抗，那么當(dāng)Vm、Vs減低，平均動(dòng)脈壓減低，Vd不變時(shí)，遠(yuǎn)端血管的有效灌注壓相應(yīng)下降，造成腦血管末梢灌注不足。這與非搏動(dòng)血流不利于末梢表1 各檢測(cè)點(diǎn)的血流參數(shù)比較注： *P<0.05，#P<0.01

　　血管灌注的理論相符。轉(zhuǎn)流結(jié)束時(shí)，所有病例均出現(xiàn)PI值的明顯增高，反映了遠(yuǎn)端血管阻力的增加，這符合CPB后全身血管阻力增加的表現(xiàn)。但是這種高阻力腦血流波形是否對(duì)大腦功能產(chǎn)生明顯影響，需要進(jìn)行術(shù)后監(jiān)測(cè)隨訪，明確此異常波形持續(xù)時(shí)間，并結(jié)合多種檢測(cè)手段，進(jìn)一步研究說(shuō)明[4]。

　　3.3 TCD作為腦血流動(dòng)力學(xué)的臨床檢測(cè)技術(shù)，開創(chuàng)了臨床超聲診斷的新領(lǐng)域，在臨床上有著較廣泛的用途。TCD無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、良好的可重復(fù)操作性、可以連續(xù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，但TCD也有其缺陷，那就是只能依據(jù)血流頻譜來(lái)判斷，沒(méi)有形態(tài)學(xué)結(jié)果，其可靠性也受到部分臨床醫(yī)師的質(zhì)疑。本研究通過(guò)綜合評(píng)價(jià)TCD在CPB中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為TCD用于CPB的術(shù)中術(shù)后持續(xù)監(jiān)測(cè)可提供其他檢測(cè)手段無(wú)法測(cè)及的有價(jià)值的信息，只是在分析TCD頻譜及參數(shù)變化時(shí)應(yīng)結(jié)合臨床癥狀及多重影響因素。本研究擬為TCD的臨床應(yīng)用開創(chuàng)新的領(lǐng)域，同時(shí)為CPB的腦保護(hù)提供新的研究手段。另外，現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)TCD固定頭架適合成人，在兒童尤其新生兒中固定困難，尚需進(jìn)一步研發(fā)相適宜的產(chǎn)品，以滿足臨床和科研的需要。

　　4 結(jié) 論

　　TCD是一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)的新技術(shù)，且兒童顱骨骨質(zhì)相對(duì)較薄，超聲穿透力強(qiáng)，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)變化更敏感，隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，TCD技術(shù)更易操作和掌握，因此，對(duì)在CPB下行先天性心臟病矯治術(shù)的患兒應(yīng)用TCD技術(shù)進(jìn)行術(shù)中實(shí)時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)，有利于精確控制轉(zhuǎn)流，保證合適的腦灌注流量，減少近遠(yuǎn)期神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生率。

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