冠脉搭桥术的心肌保护和体外循环
冠状动脉粥样硬化搭桥患者心肌处于缺血状态，其他器官的动脉由于粥样硬化亦存在有程度不同的进行性变化。其体外循环特点主要是减少心肌缺血，维持其他器官的血供。一、冠状动脉搭桥的心肌保护
（一）冷晶体停跳液 冷晶体停跳液机理 以高钾浓度灌注心肌，使跨膜电位降低，动作电位不能形成和传播，心脏处于舒张期停搏，心肌电机械活动静止。晶体停跳液的低温使心肌基本代谢进一步降低，能耗进一步减少。上述二方面增加心肌缺血耐受能力。停跳液以ST.Thomas 停跳液为基础。冷晶体停跳液心肌保护效果确实，操作简单、实用。不足表现为：不能为心肌提供氧和其它丰富营养物质；缺乏酸碱平衡和胶体的缓冲；大量灌注时如回收可造成血液过度稀释；如果丢弃可导致血液丧失，不能满足严重心肌损伤患者的心肌保护的需要。
（二）含血停跳液 含血停跳液使心脏停搏于有氧环境，心脏停跳期间使有一定有氧氧化过程得以进行，无氧酵解降到较低程度，有利于ATP保存。较容易偿还停跳液灌注期间的氧债。含血停跳液含有丰富的葡萄糖、乳酸、游离脂肪酸等，为满足心肌有氧氧化和无氧酵解提供物质基础。血液中的胶体缓冲系统、生理水平的电解质，有利于维持机体离子的正常分布以及酸碱平衡的稳定。血液中的红细胞可改善心肌微循环，对消除氧自由基等有害物质有一定作用。
（三）冠状静脉窦逆行灌注 停跳液从主动脉根部经冠状动脉窦顺行灌注简称顺灌（ACP），停跳液从右房经冠状静脉窦逆行灌注，简称（RCSP）。RCSP优越性体现在冠状动脉严重狭窄或完全阻塞时，ACP的最大缺点是心脏停搏液分布不均匀，因此减弱其在冠状动脉旁路术中对危险心肌的保护作用；RCSP不依赖冠状动脉的通畅情况，在保护左室心肌方面优于ACP。 冠状静脉系统是无瓣膜管道，静脉通过毛细血管及窦状隙与心肌细胞交通。粥样硬化病变不累及冠状静脉系统。RCSP时心肌停跳液一部分经毛细血管床从冠状动脉窦（主要是左冠状动脉窦）流出，另一部分则经Thebesius氏窦状隙血管系统直接引流至右心腔。前者与后者之比为1:3；前者是营养心肌的主要途径，后者在冲掉无氧代谢产物方面有较大的意义。小部分心肌停跳液由窦状隙血管流入左室，由心前静脉流入右房。 RCSP的操作技术有：直视插管是在主动脉阻断后,于右房前壁距房室沟1cm处做约2～3cm的平行切口,直视下置导管于冠状静脉窦。闭式插管是在右房壁或右心耳先做一荷包缝合,然后通过荷包插导管于冠状静脉窦。操作应注意导管切勿插入过深，以免气囊堵塞心小静脉开口，影响灌注效果。主动脉根部在灌流过程中插管引流心肌停跳液。灌注总量每次250～800ml。每间隔20～30分钟补充灌注一次。灌注压力不宜超过8kPa（50mmHg），否则静脉窦可因压力过高而破裂、出血。 RCSP的不足表现为RCSP对右室及部分室间隔不能提供良好保护，ACP结合RCSP效果好。操作繁琐。冠状静脉窦易损伤。
（四）经血管桥灌注(桥灌) 在冠状动脉循环阻断期间，如果完成血管桥的心脏端吻合，可经血管桥进行含血停跳液。这可减轻心肌缺血，以及为心肌提供氧和其他营养物质，冲洗组织中的代谢产物，对严重缺血心肌起到积极的保护作用。另外，它还可以检查血管桥吻合口是否漏血。桥灌时应注意流量要小（每根桥15ml/min），压力要低（<20mmHg），否则易造成血管损伤。
（五）心脏血管保护 冠状动脉内皮对防止栓塞和血管痉挛的保护作用非常重要。血小板释放ADP和血清素引起内皮释放一氧化氮可减弱血小板黏附进一步阻止聚集，并抑制血管内血小板的聚集。由于这个过程血管舒张，血栓溶解使冠状血流维持正常。再灌注损伤使血管内皮一氧化氮释放减少，使冠状动脉内皮易于血小板黏附聚集。有内皮细胞损伤时，来源于血小板的产物如TXA2和内皮素能直接作用于血管平滑肌引起收缩，增加血管张力和血小板聚集。局部组织缺血可能刺激内皮产生EDCF，因引起或加重冠状动脉血管痉挛。在冠状动脉搭桥手术中更应注意保护血管内皮。手术操作轻柔，移植动脉的预处理，如罂粟碱、钾通道开放剂，肝素化血液浸泡对血管损伤有积极意义。
二、冠状动脉搭桥的体外循环特点
（一）搭桥手术动脉插管应尽量靠近头端，因为在其下部要进行冠状动脉桥的吻合，同时还要上一把占位较大的主动脉侧壁钳。另外，在主动脉阻断钳开放时要减少灌注流量，降低主动脉壁张力。高张力阻断或开放阻断钳对已有严重硬化改变的管壁有损伤作用，一些钙化的栓子亦在此时脱落。搭桥手术如无室壁瘤或室间隔穿孔，一般采用房插管。静脉引流可因心脏搬动而受影响，主要原因是插管过深，房壁阻塞右房的二级梯管引流孔，此时应及时调整。否则心脏涨满，心脏电活动亦会因此而活跃。
（二）目前，国内搭桥手术尚不普遍。一般耗时较长，为了减少术后并发症，建议选用膜肺。因其气血不直接接触，炎性反应明显减轻，预充量小，合适于长时间灌注。搭桥患者体重一般较大，对特大体重患者?gt;90kg），有条件的可考虑使用离心泵。因为它在高流量时压差小，对血液损伤轻。对严重心功能不佳，术后需左心辅助患者也考虑使用离心泵，因其适合长时间的灌注。
（三）搭桥手术时CPB开始至阻断前心肌应处于跳动状态，以利外科医生确定准确的血管吻合位置。此时应将静脉回流加以控制，不要将心肌完全引空。如果心脏没有一定的前负荷，血流动力学难以维持，心脏易发生纤颤，而纤颤的心脏氧耗增加，心肌血流阻力增加。此时不降温对保持心脏跳动也十分重要。
（四）我国冠心病患者年龄多在50岁以上，这些患者显性和隐性糖尿病发生率较高，心脏手术预充液尽量不含糖。术前血糖高，尿糖阳性者应及时纠正，术中应加深麻醉，减轻应急反应，同时监测血糖，使其低于200mg/dl，若高于此值应使用胰岛素纠正，术后请专科医生诊治。
（五）给鱼精蛋白后，不要使用右心吸引，以免血液在体外循环管道内凝集，在此之前要将心包腔内的血液吸净。在取乳内动脉胸膜破裂时不要忘记将胸腔内血液吸净，此处血容量大，及时回收对手术过程省血有积极意义。
（六）动脉压是体外循环中评价循环功能最重要的指标之一，但不能完全反映组织灌注的状况。一般搭桥术中动脉平均压（MAP）维持在6.7～12.0kPa(60～80mmHg)，过高或过低的血压均会造成组织的灌注不足。体外循环中低血压主要发生在早期，原因有多方面，如腔静脉引流量多于灌注流量、血液稀释导致血液粘滞度下降、非搏动血流灌注、有效循环血量减少、血管活性物质快速稀释使血管张力下降。在合并其它畸形时，如动脉导管未闭、肺静脉异位引流等，造成血液分流，使动脉灌注流量不足。体外循环中低血压的处理首先是保证足够的灌注流量，如效果不佳可实用d-受体兴奋剂，增强血管张力。冠心病患者对升压药较为敏感，给药时一定要少量多次。 体外循环中高血压主要发生在中晚期，原因主要有：麻醉深度不够，应激反应强烈，外周阻力升高；术前精神过度紧张，体内蓄积过多的儿茶酚胺等血管活性物质；出入不平衡，灌注流量过高；晶体液向细胞间质转移，利尿等造成血液浓缩，温度下降使血液粘滞度升高；儿茶酚胺等血管活性物质增多引起血管阻力持续升高；静脉麻醉剂被体外循环管道吸附，吸入麻醉剂排放至空气使麻醉变浅。高血压增加心脏后负荷，不利于搭桥术后心功能的恢复，同时也不利于微循环的灌注。体外循环中高血压的处理主要以加深麻醉为主，效果不佳时可辅以血管扩张剂。
（七）左房压（LAP）是反映左室前负荷的可靠指标之一。应用LAP可调节最适的左室充盈度，以期达到合适的心排血量，防止左室过度扩张，监测左心功能和血流动力学变化。心功能差，左室室壁瘤切除，监测LAP有特殊的意义。LAP正常值为0.7～2.0kPa(5～15mmHg)。体外循环中最高不宜大于1.3kPa(10mmHg)。LAP过低提示前负荷不足，可补充容量；LAP过高，无论CVP如何，均说明前负荷已达一定阈值，此时盲目扩容可能导致左心衰竭，可适当应用正性肌力药和血管扩张药。搭桥术一般用Swan－Ganz管监测肺毛细管嵌顿压代替LAP。
（八）鼓膜温度可准确反映大脑的温度。鼻咽温近似脑温，体现大脑基底环血流区域的温度，是常用的监测部位。膀胱和直肠温主要反映腹腔脏器的温度，体现下半身的血运状况。手指、足趾等皮肤温度反映周围组织灌注状态。混合静脉血的温度反映全身平均温度。搭桥术中的温度一般为28～32℃。有些学者在搭桥术中采用常温体外循环，但最近有报道表明此方法炎性介质反应活跃，术后神经并发症高。
（九）肝素在体内和体外都有抗凝作用。肝素与ATⅢ结合后，与凝血酶结合从而使其失活。体外循环中肝素抗凝使ACT维持在480秒，基本检测不出纤维蛋白单体。搭桥术应用抑肽酶时ACT（如以硅藻土作激活剂）应大于750秒。当ACT小于此值时，则须追加肝素，追加剂量视具体情况（病种、温度、流量等）而定，一般建议每相差50秒追加50～60IU/Kg。在体内有大量肝素存在的情况下，强碱性的鱼精蛋白可与强酸性的肝素以离子键按1:1的比例结合，即每1mg鱼精蛋白可中和100IU肝素。鱼精蛋白中和应以ACT恢复或接近转流前生理值为标准。体外循环后将氧合器和管道内的剩余血回输时用鱼精蛋白（3～5mg/100ml）拮抗。鱼精蛋白具有抗原性，少数患者会发生过敏和类过敏反应。临床表现为皮肤红斑、寻麻疹、粘膜水肿、体循环阻力下降、肺血管收缩、肺循环高压等，甚至出现心室纤颤。术前应常规询问患者的鱼类过敏史和既往鱼精蛋白使用史，男性患者有无绝育史，对这类患者作好预防和抗过敏准备；鱼精蛋白拮抗时，经静脉缓慢给药，钙剂同时注入；高危患者可经升主动脉注入，以减少鱼精蛋白对肺血管的作用；给药时，根据血压，常规经升主动脉从体外循环机少量缓慢输血，以补充血容量。
（十）开放升主动脉心脏不跳动时不要一味地电击除颤。反复电除颤使心肌挛缩，消耗大量的ATP，更不利于心肌功能的恢复。除心室肥厚严重的患者外，除颤功率不宜高于30瓦秒，否则易发生心肌妁伤。在心脏不跳时应分析具体原因，具体解决。
（十一）对于重症心脏功能不全者，首次可用温血停跳液诱导心肌电机械活动停止。然后以冷血停跳液灌注，总量为10－15ml/kg。开放前3～5分钟可给一次半钾（9mmol）温血停跳液，以利心脏内环境恢复，使心肌有一定能量储备。在一定程度上可减少再灌注损伤。心肌由缺血再灌注引起较长时间（可数小时或更长）明显的可逆性心肌收缩功能下降，即心肌钝抑。这是心肌在低能耗条件下的一种保护反应。此时不能一味用正性肌力药和缩血管药物，维持机体供血，因为这可加重心肌能量消耗，加重心功能不全，应积极考虑应用IABP，甚至左心辅助，帮助心脏做功，同时保证心肌休息，以尽快恢复功能。
（十二）开放升主动脉后，冠脉血流恢复，此时灌注压不宜过高，有资料表明此时高灌注压可加重再灌注损伤，此时适度的压力60mmHg左右，当心脏跳动接近正常后（约3分钟）可提高灌注压力。再灌注损伤一般发生在阻断开放后头5分钟。此时，不应补钙剂，否则可增加心肌细胞的钙返流，加重再灌注损伤。一般情况下在阻断开放后，心跳恢复5分钟补钙较为适宜。
（十三）小切口搭桥术体外循环提出了新的挑战，几乎所有插管（动脉、静脉、停跳液灌注、心内吸引管等）都在血管内进行。它需要在超声仪器和放射仪器的协助下得以完成。体外循环中冠状循环血流阻断，采用升主动脉内球囊扩张闭合法，停跳液通过扩张球囊管道进行灌注，同时监测主动脉根部压力，静脉引流用负压或离心泵加以辅助，通过颈内静脉放置一根导管致肺动脉干。由于手术视野小，搭桥部位严格限制，以LIMA最为多见。有些血管缝合和需在胸腔镜配合下进行。一般说来此类手术花费高（比常规手术多5000美元），时间长（比常规手术长2～3小时），需人员多（比常规手术多1～2人）。有关技术问题的经验尚需在今后的实践中总结。
三、心肌钝抑
（一） 原因和机理 心肌钝抑是心肌在再灌注后没有不可逆的损伤，而灌注恢复正常或接近正常后仍有持续存在的心肌机械功能低下的总称。引起心肌钝抑损伤有两个成份：即缺血时产生的成份；发生于再灌注后的成份。 心肌钝抑系指心肌缺血再灌注时出现的异常状态，心内直视手术多在低温，体外循环，主动脉阻断及心脏停搏下进行。恢复灌注后，不可避免地可能出现心肌钝抑，其发生的可能性与术前心脏基础，主动脉阻断缺血时间，心肌保护完善程度均有密切关系。所以对可能出现术后心衰的估计应包括术前情况和缺血时间长短。搭桥患者的心脏原已有严重缺血，加之年龄偏大，易于发生心肌钝抑。有试验表明，老动物的心肌比年轻动物的心肌更易发生钝抑和钙离子超荷，原因未明。可能与胞浆及核内钙离子的堆积，造成DNA裂口，核酸内切酶有关。 心肌钝抑反映了细胞膜ATP酶功能失调，涉及Ca2+的异常分布，O2储备和利用的减少，氧自由基的损害。此外还有小血管的无灌流现象。心肌钝抑为肌丝功能的紊乱，Ca2+的内转移并不受影响，相反地可能存在细胞内Ca2+超负荷。缺血时能源缺乏使Na+/Ca2+交换，一旦恢复再灌注，酸中毒被纠正，Na+/Ca2+交换再次被激活，当Na+超负荷仍存在时，Ca2+仍被转移入细胞内。再灌注期细胞内Ca2+超负荷激活蛋白酶，后者作用于肌丝，减低它们的对Ca2+敏感度，自由基增加，也可产生Ca2+超负荷。肌细丝的蛋白对溶蛋白的降解尤为敏感。肌丝对Ca2+敏感性降低似部分由于心肌钙蛋白调节复合物的改变，降解的收缩蛋白逐渐被新合成的收缩蛋白所代替，所以心肌钝抑中肌丝的改变是可以逆转的。
（二） 临床表现和治疗 心肌钝抑的临床表现主要表现为心衰。 左心衰的标志是：心脏指数CI<1.8L/min/m2，平均动脉压<60mmHg，左房压LAP>20mmHg， 右房压RAP正常或低于正常。右心衰的标志是：CI<1.8L/min/m2，MAP<60mmHg，RAP>25mmHg，LAP正常或低于正常。双心衰中LAP及RAP可能都升高，临床上要慎重排除心包填塞。 随着心衰的持续，心肌内NE的耗竭和合成的障碍，G蛋白的改变，cAMP合成的不足等等，心肌对肾上腺素的反应逐渐转弱。体外循环使血液内儿茶酚胺、血管紧张素、血管加压素增加，周身血管张力增加。体外循环后对于衰竭的心脏，前、后负荷的增加无疑是有害无益。肌丝对Ca2+敏感性降低，大量的正性肌力药只能增加心肌ATP的耗竭，不利于ATP的储存，易使心肌的损伤向不可逆的方向发展。所以正性肌力药用到一定程度（如多巴胺15ug/kg/min或多巴酚丁胺15ug/kg/min）时，应考考虑心室辅助。 术后左心衰在试用大量血管活性药或IABP无效后应立即开胸建立左心室辅助（LVAD）。术后右心衰在试用扩大容量及扩张肺动脉药物及强心药物失败后应立即考虑右心室辅助（RVAD）或肺动脉内气囊反搏。一旦出现双心衰，应采用双心室辅助或体外心肺支持（体外膜肺氧合（ECMO））。
（三）心室辅助 1、 滚压泵 在心脏有一定前负荷，即右房压增高。出现动脉压降低，左房压增加可考虑心功能不佳。可给一些正性肌力药物。如果效果不显著，可采用简单的左心辅助，即将心内吸引管插入左房，吸出血液送至体外，再经泵等量注入主动脉。一般流量500～1000ml/min，时间60～180分钟。。滚压泵对血液破坏较大，不适于较长时间辅。按我国目前情况，限于经济条件，尚不可能普及离心泵，在病情急危时，仍可酌情使用滚压泵。 2、IAPB IABP的主动脉内气囊在收缩前萎陷，在舒张期又膨胀，因此它既能降低心脏后负荷，又能改善冠状动脉供血。对心功能极差的患者可在CPB前安装主动脉球囊反搏泵。心脏手术后立即进行反搏辅助。有关这类患者我们经验是尽早治疗，不要延误时机。术后左心衰试用一定量的血管活性药效果不显著，可尽快应用IABP。 3、离心泵 和滚压泵相比，离心泵对血液损伤小，可适合长时间心室辅助（三天〕。离心泵压力缓冲大，泵的转速越高，产生压力越大，泵输出量就越高。离心泵安全性高，离心泵周边是高压区，中心是负压区，如果有少量微气栓，由于比重轻而集中于中心部位难以泵出，当意外进入大量气体时，因气体质量轻难以形成强大的离心力从而避免大量气体泵入体内。心室辅助中高流量转流时可不用或少用肝素，结构简便，操作方便，且价格低廉。 4、轴流泵 轴流泵或称Hemopump，系根据阿基米得螺旋原理驱动血液，安置Hemopump不需再次开胸，经股动脉逆行通过主动脉瓣口将泵管放置左室内，泵体小，易于操作，价格较低，但其缺点为：流量受导管口径限制－最高3.5L/min；长久运转，超过6天，驱动钢丝有可能断裂；长时间导管压迫升主动脉瓣可能引起次发损伤；泵体在左室内可能引起室性心律不齐。 5、人工心脏 Abiomed采用竖立双重管形血囊和聚氨脂瓣膜。其流量大，可分别用于左、右或双心室辅助。驱动装置过于笨大，限制病人活动且无限延长病人住院日数，不适于长时间使用。Heartmate(TCI)和Novacor都仅适用左泵辅助。Novacor血囊为聚氨脂，采用猪心包生物瓣由电磁铁间断吸动两个对立的推板排血。由于其耗费高，加之我国心脏移植开展不多，限制了人工心脏的发展。
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