離心泵和滾壓泵對(duì)S100β蛋白釋放的影響

【摘要】 目的觀察體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）手術(shù)后S100β 蛋白血漿濃度的變化，比較離心泵和滾壓泵對(duì)S100β 釋放的影響。方法選取20例行雙瓣膜置換手術(shù)的患者隨機(jī)分為兩組，ECC使用離心泵組（CP組，n=9）和使用滾壓泵組（RP組,n=11），分別在ECC開(kāi)始前、ECC結(jié)束時(shí)和ECC結(jié)束后4 h、12 h抽血檢測(cè)S100β 蛋白血漿濃度。結(jié)果ECC開(kāi)始前兩組血漿中均未檢測(cè)到S100β ，兩組均是在ECC結(jié)束時(shí)S100β 血漿濃度高，此后逐漸下降。兩組相比較，ECC結(jié)束時(shí)無(wú)顯著差異，而在ECC結(jié)束后4 h和12 h兩組有顯著性差別，滾壓泵組比離心泵組釋放S100β 多。結(jié)論ECC使應(yīng)用離心泵時(shí)術(shù)后早期釋放的S100β比滾壓泵的少，提示在時(shí)間較長(zhǎng)的ECC中應(yīng)用離心泵可能有利于減輕ECC對(duì)腦組織的損傷。

【關(guān)鍵詞】 離心泵；滾壓泵；S100β 蛋白；體外循環(huán)；腦損傷

　　The Influence of Roller and Centrifugal Pump on Plasma S100β Protein Release after Extracorporeal Circulation

　　Abstract: ob[x]jectIVE To investigated the change of S100β plasma concentrations during and after extracorporeal circulation（ECC）, compared the influence of roller pump and centrifugal pump on S100β releasel .METHODS20 patients underwent double valves replacement were randomly divided into two groups: centrifugal (CP, n=9) versus roller (RP, n=11) pump. The CP group used a Jostra centrifugal pump and the RP group a Stochert roller pump for ECC. Before the start of ECC, at the end of ECC and 4 hours, 12 hours after ECC termination, whole blood was taken from radial artery indwelling tube. The plasma levels of S100β were assayed by radioimmuno-assay(RIA) method.RESULTSBoth groups were matched for age, body weight and cardiopulmonary bypass and cross-clamp time. S100β was not found inboth group before the start of ECC. At the end of ECC, the plasma concentrations of S100β got to peak values, but there was no significant difference between two groups. 4 hours and 12 hours after ECC termination, S100β levels in CP group were significanly lower than RP group.CONCLUSIONS100β plasma levels increase after ECC，and centrifugal pumps can significantly decrease it, which indicate that using centrifugal pumps in ECC maybe have a more neuroprotective effect than roller pumps.

　　Key words：Roller pump； Centrifugal pump；S100β；Extracorporeal circulation；Cerebral injury

　　體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）手術(shù)可以引起腦功能和結(jié)構(gòu)損害。 S100β 是一種存在于星形膠質(zhì)細(xì)胞和雪旺氏細(xì)胞的酸性鈣結(jié)合蛋白，當(dāng)神經(jīng)組織損傷時(shí)腦脊液和血液內(nèi)的濃度均增高。本研究用S100β 作為腦損傷的標(biāo)志，觀察ECC手術(shù)前后S100β 變化，比較應(yīng)用離心泵和滾壓泵的ECC手術(shù)后S100β 變化有無(wú)不同，判斷離心泵是否比滾壓泵對(duì)腦組織的損傷輕。

　　1資料與方法

　　1.1臨床病例及分組

　　選擇20例準(zhǔn)備在ECC下行主動(dòng)脈瓣和二尖瓣雙瓣膜置換的風(fēng)濕性聯(lián)合瓣膜病患者，隨機(jī)分為兩組，ECC使用離心泵組（CP組）和使用滾壓泵組（RP組），其中CP組9例，RP組11例。20例患者術(shù)前均無(wú)肢體活動(dòng)不靈、語(yǔ)言障礙等神經(jīng)功能受損的表現(xiàn)；另外術(shù)前合并有糖尿病、感染、術(shù)前服用抗凝藥或者長(zhǎng)期應(yīng)用皮質(zhì)類(lèi)固醇的患者，均不列為研究對(duì)象。CP組男6例，女3例，年齡（51±4.9）歲，體重（53±12.6）kg。RP組男7例，女4例，年齡（49±5.3）歲，體重（51±10.9）kg。兩組患者術(shù)前血色素（Hb）、紅細(xì)胞壓積（Hct）、心功能分級(jí)及手術(shù)種類(lèi)均無(wú)明顯差異，具有可比性。

　　1.2麻醉和ECC方法

　　所有20例患者均采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的麻醉技術(shù)，術(shù)前用藥為東莨菪堿0.3 mg肌肉注射。麻醉誘導(dǎo)用咪唑安定（0.1 mg/kg），芬太尼（0.1 mg/kg，靜脈推注），肌松劑均用維庫(kù)溴安（0.1～0.2 mg/kg，靜脈推注）,手術(shù)過(guò)程中用吸入性麻醉藥氨氟烷維持麻醉深度。在手術(shù)開(kāi)始前頭孢類(lèi)抗生素2 g靜脈推注預(yù)防感染。

　　ECC裝置的組成包括一個(gè)滾壓泵（德國(guó)斯托克公司生產(chǎn) Stokert Ⅲ型）或離心泵（德國(guó)Jostra公司生產(chǎn)控制臺(tái)和葉輪式離心泵頭），兩組患者所用的ECC裝置只有主泵不同。其他裝置包括中空纖維膜式氧合器(Baxter公司,成人型)，硬質(zhì)靜脈回流儲(chǔ)血室（同氧合器組合在一起），動(dòng)脈管路微栓過(guò)濾器，升主動(dòng)脈及上、下腔靜脈插管，上述組件均用硅橡膠管連接。另外有兩個(gè)滾壓泵作為吸引泵回收手術(shù)野的積血（其中一個(gè)泵在ECC過(guò)程中作為左心吸引泵），所回收的血液直接匯入靜脈儲(chǔ)血室。還有兩個(gè)滾壓泵用來(lái)灌注含血停搏液。預(yù)充液包括600～800 ml晶體液，1000 ml膠體液以及白蛋白、小蘇打、氯化鉀、硫酸鎂、肝素。所有患者均在預(yù)充液中加入300萬(wàn) KIU抑肽酶。預(yù)充液中不應(yīng)用糖皮質(zhì)激素。肝素化標(biāo)準(zhǔn)是3 mg/kg體重，使ACT值在ECC開(kāi)始前達(dá)到750 s以上，ECC過(guò)程中監(jiān)測(cè)ACT值(Medtronic 公司，ACT Ⅱ型)，如果低于500 s則適當(dāng)追加肝素用量。轉(zhuǎn)機(jī)過(guò)程中，紅細(xì)胞壓積維持在0.25～0.30。兩組均采用非搏動(dòng)性灌注方式，流量保持在2.0～2.4 L/（m2·min），平均動(dòng)脈壓在50～80 mmHg 。鼻咽溫降至30℃左右，在主動(dòng)脈阻斷之后，順行或逆行灌注4℃含血停博液（血液∶停搏液為4∶1）1000 ml保護(hù)心肌，每隔15～20 min灌注一次。停搏液為改良St Thomas液。

　　1.3血液標(biāo)本的采集和保存

　　于ECC開(kāi)始前、ECC結(jié)束時(shí)、ECC結(jié)束后4 h和12 h從橈動(dòng)脈留置管抽取動(dòng)脈血，立即離心處理（3000轉(zhuǎn)/min，10 min）分離出血漿后－80℃保存以備批量檢測(cè)。

　　1.4S100β的檢測(cè)

　　用放射免疫方法檢測(cè)。所需要的單克隆抗體有三種SMST 12，SMSK 25，SMSK 28 L,均購(gòu)自瑞典Sangtec Medical AB,Bromma 公司。這三種抗體可檢測(cè)S100 ββ和S100 αβ兩種同分異構(gòu)二聚體。血漿標(biāo)本用磷酸緩沖液稀釋后與覆蓋有抗S100 單克隆抗體的小珠一起孵育1 h，在這一過(guò)程中S100 蛋白就會(huì)結(jié)合到小珠子上。然后用標(biāo)準(zhǔn)沖洗液沖洗除去未結(jié)合的物質(zhì)，再與標(biāo)記有I125的抗S100 抗體一起孵育后沖洗，用γ計(jì)數(shù)器測(cè)量珠狀物的放射活性總量。用已知濃度的S100β 與其相對(duì)應(yīng)的放射活性做出標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，據(jù)此可推算檢測(cè)標(biāo)本中的S100 濃度。該試劑盒的低測(cè)量濃度為0.2 μg/L。

　　1.5統(tǒng)計(jì)分析方法

　　根據(jù)Hct對(duì)測(cè)定值進(jìn)行校正，用校正值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。校正公式：校正值＝（測(cè)定值×血液稀釋前Hct）/測(cè)定時(shí)Hct。所有數(shù)據(jù)均用SPSS 10.0 統(tǒng)計(jì)軟件包錄入和處理。計(jì)量資料表述為±s，用t檢驗(yàn)進(jìn)行組內(nèi)和組間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

　　2結(jié)果

　　2.1臨床結(jié)果兩組患者均無(wú)術(shù)中和術(shù)后死亡，均無(wú)腦卒中、偏癱等嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥產(chǎn)生，無(wú)一例患者術(shù)后出現(xiàn)明顯精神性癥狀。ECC時(shí)間CP組是（151±28） min，RP組（147±32） min、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間CP組（71±19）min，RP組（75±18）min、拔氣管導(dǎo)管時(shí)間CP組（22.1±5.6）h，RP組(24.5±3.1) h、術(shù)后24 h引流量CP組(736±446) ml、RP組(741±537) ml，均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。