CPB中肺保护策略对支气管肺泡液和肺组织

体外循环中肺保护策略对心脏手术患者支气管肺泡液和肺组织的影响

王春乐-医院

术后肺功能不全是心脏手术最常见的并发症。主要的触发因素是患者血液暴露在CPB管路中，广泛的合成材料会引起全身炎症反应。这会导致术后出血，感染和多器官功能障碍综合征（MODS），包括急性肺损伤及其更严重的形式，急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。肺泡和内皮损伤导致肺水肿的形成，继而肺泡内皮屏障增厚，导致肺泡和血液之间的气体交换受损。

研究中发现体外循环会显著影响血液代谢产物的水平，其中脂肪酸、磷脂、酮类和几种氨基酸可预测肺损伤的程度。虽然这些研究提供了对肺损伤进展过程中发生的全身变化的情况。在手术过程中仍然需要关于肺部代谢变化的知识。越来越多的证据表明体外循环中肺动脉灌注保护肺组织，是通过提供代谢基质，从而可以减轻术后低氧血症，减少肺部并发症。

肺功能不全是心脏手术最常见的并发症之一，与血液与体外循环管路接触、缺血-再灌注等导致炎症介质的产生，增加微血管通透性密切相关。

本研究分为三组：

组氨酸-色氨酸-酮戊二酸（HTK）肺灌注方案组

富氧或充足氧合血肺灌注组

标准方案组（无灌注）

从肺组织学、细胞和代谢物的变化评估肺部情况。

共有90名接受CPB治疗的患者随机接受三种疗法。其中，分别对47例和25例患者进行CPB前后支气管肺泡灌洗液（BALF）和肺组织活检。组织病理学评估评分、BALF细胞计数和代谢物筛选。所有患者的组织学、细胞学和代谢都发生了深刻的变化。体外循环后三组的组织学和细胞变化相似，但是一些代谢产物HTK患者的情况不同，接受HTK患者肺部似乎受到保护。

1、不同肺保护方案患者的基本资料、手术时间，阻断时间等，三组患者之间均无统计学差异。

2、手术期间肺部组织学和细胞变化：病理切片提示术后病人肺损伤。总急性肺损伤评分略有增加，细胞计数提示术后炎性细胞明显增多，但组间无差别。

3、肺部物质代谢的变化：

在CPB前（黑色）和后（灰色）采集肺泡关系液检测，表明CPB后代谢物数量明显增加

不考虑分组情况下，所有患者CPB后观察到类似的代谢物趋势，糖酵解（葡萄糖、乳酸和丙酮酸）中的代谢物浓度增加了3到10倍，参与尿素循环和一氧化氮（NO）生成（尿素、精氨酸和蛋氨酸）的代谢物明显发生变化，这表明CPB期间这些途径发生了显著变化。标准方案组或含氧血液的肺灌注组显示有类似的变化趋势。例如，在CPB后，所有患者的NO抑制剂（DMA）均升高。然而与HTK接受组相比，标准方案和含氧血型肺灌注的增加较少（NO参与急性肺损伤过程）。参与蛋白分解代谢的代谢产物（丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、肌酸、肌酐和苯丙氨酸）的增加水平也被检测到，在HTK组中丙氨酸值最高。已知二甲基砜具有明显抗氧化应激作用，在体外循环后三组均增加，标准方案组或含氧血液的肺灌注组两组无统计学意义，而HTK灌注组中二甲基砜较其余组明显增加。提示HTK灌注组对肺部似乎有保护作用。

在这项肺保护的研究中，我们发现了CPB术后肺组织及BALF的分子和组织学变化：肺泡轻度充血，肺泡间隔增厚，中性粒细胞溶解、BALF炎性细胞增多、代谢性酸中毒、蛋白酶激活和氧化应激增强。CPB期间使用HTK进行肺灌注似乎可以预防肺缺血再灌注损伤期间的严重酸中毒、脂肪酸过度氧化和炎症反应。尚需要更多的研究来确认这一结果，并进一步阐明ARDS发展中代谢紊乱的机制。

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