背景

• 体外循环下心脏手术引发炎症反应，与患者死亡率和不良结局相关
• 血液与人工材料接触等诱发宿主免疫防御反应是主要病理机制
• 需有效控制体外循环炎症反应，已有多种缓解策略

体外循环炎症反应概述

• 体外循环下心脏手术引发炎症反应
• 主要病理机制：血液与人工材料接触、血流动力学改变、缺血再灌注损伤诱发免疫防御反应
• 解决炎症反应是重要课题
• 缓解策略：药物干预、优化设备、改进技术

材料和方法

文献检索与评估

• 目的：获取体外循环炎症反应调控临床研究文献
• 来源：大部分从PubMed获取，部分中文文献源于中国知网
• 检索词：（（“cardiopulmonary bypass”） OR （“extracorporeal circulation”）） AND （（“inflammation”） OR （“inflammatory”） OR （“SIRS”））
• 文献类型：临床研究、实验、荟萃分析、随机对照试验、系统性综述
• 研究对象：成人
• 发表时限：2011年1月1日至2024年4月30日
• 筛选：共500篇文献，摘要由至少两位专家独立评估

证据水平和推荐级别

• 判定采用美国心脏病学会/美国心脏协会指南
• 证据水平：A级、B级、C级
• 推荐等级：I级、IIa级、IIb级、III级
• 专家讨论确定34项潜在炎症调控策略，2项A级证据，32项B级证据，无C级证据；I级调控策略1项，IIa级8项，IIb级24项，III级推荐（有害）1项

药物干预

• 糖皮质激素（证据A级，推荐等级IIb）：常用甲基强的松龙、地塞米松、氢化可的松，给药时机多样，可能有益但有潜在风险，改善预后效果不显著
• 乌司他丁（证据B级，推荐等级IIa）：多使用剂量在5000U/（kg·d） - 20000U/（kg·d），可降低炎性因子，改善氧合功能，对临床参数有不同程度改善，但未获一致证实，围术期和远期无获益
• 他汀类药物（证据B级，推荐等级IIb）：主要涉及阿托伐他汀、普伐他汀和辛伐他汀，可减轻炎症反应，但无证据表明改善临床结局
• 右美托咪定（证据B级，推荐等级IIa）：降低心肌酶和炎性介质水平，改善部分指标，减轻炎性因子作用确切，但对快速康复临床意义有限
• 氨甲环酸（证据B级，推荐等级IIa）：通过抗纤溶作用减少出血、降低炎症反应，但增加血栓、癫痫样发作风险
• 白蛋白及人工胶体（证据B级，推荐等级IIb）：对机体炎症反应作用未达成共识，对临床结局指标无影响，人工胶体影响需进一步明确，使用可能受限
• 西维来司他钠（证据B级，推荐等级IIb）：降低急诊心血管手术患者部分指标，缩短机械通气时间，对部分患者改善氧合指数、降低死亡率，但对临床结局无明显影响
• 盐酸戊乙奎醚（证据B级，推荐等级IIb）：降低患者术后部分指标，抑制全身炎症反应，降低相关综合征和肺部并发症发生率，但无证据支持影响临床结局指标
• 抑肽酶（证据B级，推荐等级IIb）：降低血清部分指标，降低术后出血风险和机械通气时间，改善肺循环功能，但因可能的肾毒性和过敏反应，使用受限
• 促红细胞生成素（证据B级，推荐等级IIb）：降低部分炎性因子，升高抗炎因子，改善肺通气和气体交换功能，缩短机械通气和ICU停留时间，使用时机和剂量可能影响临床结局
• 其他药物
  • 帕瑞昔布（证据B级，推荐等级IIb）：降低术后炎性因子和心肌酶水平，增加抗炎介质，但未影响术后主要并发症和临床预后结局
  • 盐酸川芎嗪（证据B级，推荐等级IIb）：降低术后血清部分指标，改善凝血功能和内皮细胞损伤指标，但未影响患者术后出血引流量等
  • 姜黄素（证据B级，推荐等级IIb）：降低患者术后血清CRP水平和术后心梗发生率

体外循环相关干预

• 微创体外循环技术（证据A级，推荐等级I）：包括MiECC和MECC，降低炎性介质，提升抗炎因子，保护肺功能，降低围术期死亡率和并发症发生率
• 白细胞过滤器（证据B级，推荐等级IIb）：过滤循环白细胞，是抗炎措施；降低白细胞计数、血清IL - 6水平、肺内分流量，改善氧合指数，降低无创通气使用率；对临床结局影响证据不足，需更多RCT研究
• 细胞因子吸附器（证据B级，推荐等级IIb）：调节炎症反应，新型灌流器有改善效果；改善特定手术患者生存率、降低并发症发生率；对部分患者降低死亡率和ICU停留时间、节约费用，但对高危左心室辅助装置置入患者死亡率更高；不同手术类别临床效益有差异
• 自体血洗涤回输（证据B级，推荐等级IIa）：回收、洗涤术野血回输患者；清除炎性物质，减轻全身炎症反应，降低相关指标水平；对围术期主要并发症和临床结局无明显影响；使用不当可能导致凝血障碍
• 血泵类型与血流模式（证据B级，推荐等级IIb）：搏动灌注与非搏动灌注有差异，搏动血流接近生理状态；搏动灌注有降低白细胞黏附率等优势，但对多项指标无明显影响；可能保护内皮糖萼层，但未显著改善临床预后

体外循环设备相关策略

离心泵与滚压泵

• 离心泵靠离心力输送液体，滚压泵挤压管道驱动血液
• 离心泵对血液破坏少、安全性高，降低术后IL - 6和PCT，但对临床转归无显著改善
• 离心泵：靠叶轮旋转离心力输送液体，对血液破坏少、安全性高，可降低术后 48h 的 IL - 6 和 PCT，但未改善临床转归
• 滚压泵：通过管槽内挤压管道驱动血液流动

选择性肺灌注（证据 B 级，推荐等级 II b）

• 改善 CABG 患者术后肺泡和动脉氧分压差等，但不影响血浆炎性因子浓度等
• 对合并慢性阻塞性肺疾病的心脏手术患者无显著影响

氧合器特征（证据B级，推荐等级IIb）

• 轴流式氧合器降低术后部分炎性因子水平
• 集成动脉滤器氧合器减少预充量、提高红细胞压积、降低输血需求、减小CRP水平
• 不同品牌集成氧合器对炎症反应作用有差异，对临床结局无影响
• 轴流式氧合器：降低术后 IL - 1、IL - 6 和 TNF - α 水平
• 集成动脉滤器氧合器：减少预充量等，不同品牌对炎症反应作用有差异但不影响临床结局

心脏温度管理

冷停搏液（证据B级，推荐等级IIa）

• 抑制促炎因子，上调抗炎因子，减低术后cTnI水平
• 抑制术后早期促炎因子，上调抗炎因子，减低术后 cTnI 水平

术中心脏局部低温（证据B级，推荐等级III，有害）

• 增高术后血清补体和TNF - α水平，增加不良事件发生率
• 可能影响呼吸功能，对其他临床结局无明显影响
• 增高术后血清补体 C3 和 TNF - α 水平，增加术后不良事件发生率

吸入一氧化氮（证据B级，推荐等级IIb）

• 降低Fontan手术患者术后炎性介质水平，改善多项临床指标
• 未见临床结局性指标变化
• 降低术后炎性介质水平，改善临床指标，但未见临床结局性指标变化

围术期管理及处理

• 体外循环中维持肺机械通气（证据B级，推荐等级IIa）：降低围术期血清炎性因子水平，改善术后氧合指数
• 合成纤维纱布（证据B级，推荐等级IIb）：降低血液中IL - 1β和IL - 6水平，对临床结局影响不明确
• 肠道净化联合益生菌（证据B级，推荐等级IIb）：降低体外循环后血清IL - 6和内毒素水平，对临床结局无明显影响
• 预防性吸入布地奈德（证据B级，推荐等级IIb）：抑制促炎因子水平，提高动脉血氧分压，缩短术后恢复时间
• 术中惰性气体使用（证据B级，推荐等级IIb）：降低A型主动脉夹层手术患者血清促炎因子水平，改善氧合指数；未观察到临床结局显著差异

术中麻醉处理

• 术中吸入地氟烷（证据B级，推荐等级IIb）：抑制血清多项指标水平，但脑损伤标志物较高
• 术中吸入七氟烷（证据B级，推荐等级IIa）：降低血清炎性因子水平，减少心肌损伤标志物浓度，改善多项指标；缩短术后ICU停留时间和住院时间
• 心脏停搏液中添加七氟烷（证据B级，推荐等级IIb）：降低术后血清多项指标水平，对心肌损伤指标无明显影响

手术技术及方式

• 冠状动脉旁路移植术的体外循环管理（证据B级，推荐等级IIb）
  • 体外循环停跳下 CABG：术后髓过氧化物酶和 TNF - α 水平升高更明显，但急性肾损伤和室颤发生率更低
  • 体外循环下心脏停跳和非停跳 CABG：对患者炎性因子和临床结局无显著影响

微创心脏手术

微创瓣膜手术（证据B级，推荐等级IIa）

• 降低患者术后炎性因子水平，减少血液损伤及凝血活化

全胸腔镜体外循环手术（证据B级，推荐等级IIb）

• 体外循环等时间长，但血浆炎性介质水平低
• 需大样本临床试验确证
• 体外循环等时间长，但血浆炎性介质术后 6h 和 12h 低于常规开胸组

细胞因子吸附器临床效益

• 体外循环下瓣膜置换术（HA380、CytoSorb®）
  • HA380：血管加压药物需求量、机械通气时间、ICU 住院时间显著减少
  • CytoSorb®：血管加压药物需求量减少、血浆游离蛋白显著降低
• 体外循环下心脏手术（HA380、CytoSorb®、CytoSorbTM）
  • HA380：机械通气时间显著减少
  • CytoSorb®：体外循环时间、主动脉阻断时间、ICU 停留时间显著减少等
  • CytoSorbTM：部分研究无效益
• 体外循环下 CABG 联合心脏瓣膜置换手术（HA380）：急性肾损伤发生率显著减少
• 接受中低温停循环孙氏手术（HA380）：呼吸辅助时间、ICU 停留时间显著减少
• ECMO 支持下的心脏手术（CytoSorb®／HA330）：体外循环时间、主动脉阻断时间、ICU 停留时间显著减少
• 感染性心内膜炎行主动脉瓣或二尖瓣手术（CytoSorb®）：无效益
• 体外循环下主动脉瓣手术（CytoSorb®）：平均动脉压等指标显著改善
• 急性心内膜炎瓣膜手术（CytoSorb®）：无效益
• 体外循环下 CABG（CytoSorb®）：无效益
• 体外循环下胸腹主动脉瘤修补手术（CytoSorbTM）：机械通气时间减少，重度呼吸窘迫综合征发生率显著减少

结论

• 形成34项调控策略，涵盖多方面
• 为临床调控炎症反应提供理论依据和建议