白细胞过滤对肺保护作用的临床研究
作者：章晓华，张希，肖学钧，吴若彬，郑少忆，熊卫萍，王文贤，陈萍，罗智超。
【摘要】 目的 探讨心肺再灌注早期循环血白细胞过滤对体外循环(Extracorporeal circulation，ECC)心瓣膜置换术患者的肺保护作用。方法 52例心瓣膜置换术患者，随机分成实验组(EG)和对照组(CG)。实验组在动脉旁路上并行安装白细胞滤器（Pall LG—6），白细胞滤器开放时间在心肺再灌注前5 min～10 min至ECC结束；对照组仅用ECC常规动脉滤器。观察术中及术后循环血白细胞计数、再灌注肺内白细胞隔离、ECC前后肺动脉压改变、机械辅助通气和动脉血气分析。 结果 ① 在心肺再灌注前，白细胞过滤可显著降低循环血中的白细胞计数；②再灌注15 min时白细胞过滤对肺内白细胞隔离的影响并不明显；③白细胞过滤可缓和ECC后肺动脉压力的上升；④白细胞过滤可显著降低术后呼吸指数(RI)和提高机械通气氧合指数(OI)。 结论 再灌注前及再灌注早期循环血白细胞过滤可明显改善心瓣膜置换术患者术后肺功能。
【关键词】 白细胞过滤器；肺保护；体外循环；心脏瓣膜置换术。
Abstract: OBJECTIVE To evaluate the effects of leukocyte depletion filter during the early period of cardiopulmonary reperfusion on lung protection in patients undergoing valve surgery. METHODS Fifty—two patients underwent elective mitral valve or mitral and aortic valves replacement surgery in this study. All the patients were randomly divided into two groups，experimental group(EG)26 cases and control group (CG) 26 cases.The CG only used the TERUMO ordinary arterial line filter, and the EG used the Pall LG—6 leukocyte depletion filter and TERUMO filter in a parallel way. The leukocyte depletion filter were used from 5 to 10 minutes before aortic cross clamp released to the end of ECC. Intra— and postoperative variables consist of leukocyte counts, pulmonary leukocyte sequestration, pulmonary artery pressure pre— and post—ECC, mechanic assist ventilation and arterial blood gases were measured. Statistical analysis using indepent—samples t—tests, paired—samples t—test, correlate and chi—square (SPSS11.5) was performed on all data to test for significant differences. RESULTS The counts of leukocyte were reduced significantly before cardiopulmonary reperfusion in the patients undergoing leukocyte depletion filtration. No detectable benefit was found to pulmonary leukocyte sequestration for the leukocyte depletion filtration during the period of reperfusion. The elevating of pulmonary artery pressure post—ECC could be relieved, and the postoperative oxygenation ability of lung improved with leukocyte depletion filtration. CONCLUSION Leukocyte depletion filtration short time before and during the period of reperfusion significantly improved the lung function in the patients undergoing valve surgery. Key words：Leukocyte depletion filter; Lung protection; Extracorporeal circulation ; Valve replacement surgery。
体外循环(Extracorporeal circulation，ECC)心脏手术时，众多因素导致中性粒细胞活化［1—2］，肺组织出现粒细胞隔离［3］。粒细胞渗出至肺毛细血管内皮下，并在肺泡腔内聚集和释放其颗粒内容物，导致肺组织损伤，并在再灌注后达到高峰［4—5］。严重二尖瓣病变使肺组织对缺血—再灌注损伤更为易感［6］。本研究是观察用低白细胞血再灌注对以二尖瓣病变为主的心脏瓣膜置换术患者的肺保护作用。
1 资料与方法。
1.1 临床病例选择。
2003年11月至2004年3月，选取年龄70岁以下、伴中度以上肺动脉高压、心功能Ⅲ—Ⅳ级的二尖瓣或二尖瓣和主动脉瓣双瓣置换术患者，随机分成实验组(EG)和对照组(CG)，两组患者术前资料无显著差异，见表1。表1 术前资料(略)。
1.2 研究方法。
实验组在使用常规ECC动脉滤器同时，在动脉旁路上并行安装Pall LG—6白细胞滤器；对照组仅用常规动脉滤器。白细胞滤器开放时间设定在心肺再灌注前5 min～10 min至ECC结束。两组患者ECC和手术方法相同。ECC采用中度低温 (鼻咽温25℃～28℃)和中度血液稀释(Hct 0.20～0.30)。
1.3 观察指标。
主要观察指标包括：①循环血白细胞计数，观察时点包括：术前、ECC前、ECC 15 min、白细胞过滤前(EG)、心脏再灌注前(实验组为白细胞过滤5 min)、再灌注15 min、ECC结束后10 min、术毕、术后3 h、术后1 d、术后2 d、术后3 d；②再灌注15min肺内白细胞隔离情况；③ECC前后肺动脉压力改变；④术后机械辅助通气和动脉血气分析；⑤术后呼吸指数［RI=(713—PaO2—PaCO2)/PaO2］及氧合指数（OI=PaO2/FiO2）；⑥术后X线胸片改变及肺部并发症。
1.4 统计学方法。
使用SPSS11.5统计学软件包，采用独立样本t检验、配对样本t检验、相关分析和x2检验，对有关数据进行统计学处理。数据以(均数±标准差)表示，P0.05为具有统计学显著性差异。
2 结果。
2.1 一般临床资料。
全组患者手术过程顺利，两组均各有12例和14例分别行二尖瓣置换术和二尖瓣及主动脉瓣双瓣置换术。ECC时间和主动脉阻断时间对照组和实验组分别为（125.5±52.1）min、（89.3±45.4）min和（125.1±41.8）min、（86.5±35.1）min。
心肺再灌注前实验组和对照组的白细胞计数分别为(4.282±1.714)和(6.880±2.997)，P0.01；中性粒细胞计数分别为(2.188±1.184)和(4.115±2.243)，P0.01；单核细胞计数分别为(0.159±0.137)和(0.309±0.198)，P0.01。细胞计数单位为×109/L。从术前至术后3 d的其他观察时点白细胞及其分类计数两组间均无显著差异。
再灌注15min肺动脉血与肺静脉血白细胞计数和比例见表2。表2 再灌注15min两组患者肺动脉血与肺静脉白细胞计数比较（略）注：与组内肺动脉血比较，*P0.05;**P0.01Pp/Ps上升率［(ECC后Pp/Ps—ECC前Pp/Ps)/ECC前Pp/Ps］，差异无显著性。
2.4 肺动脉压力改变。
ECC前后肺动脉压力改变见表3。表3 ECC前后肺动脉压组间及组内比较（略）注：组内与ECC前相应值比较，*P0.05，**P0.01；与对照组比 较，#P0.05 实验组和对照组ECC前后肺循环压力/体循环压力（Pp/Ps）组间无显著差异。实验组和对照组。
实验组和对照组机械辅助通气时间分别为（16.5±15.7）h和（35.0±82.7）h,P0.05。术后3 h机械辅助通气吸氧浓度(FiO2)对照组和实验组分别为（0.51±0.12）和(0.45±0.04)，P0.05。术后1 h呼吸机潮气量对照组和实验组分别为（473.5±62.0）ml和（426.1±54.9）ml，P0.05。对照组1例气管切开。图1和图2显示术后动脉血气变化。除术后21 h实验组PaO2显著高于对照组(P0.05)，术毕及术后6 h对照组PaCO2显著低于实验组(P0.05)外，其他指标无显著差异。对照组和实验组两组患者术后呼吸指数(RI)和机械辅助通气氧合指数(OI)变化见图3、图4。对照组和实验组平均 RI 分别为（3.253±1.775）和（2.734±1.478），P0.01；平均 OI 分别为（4.253±1.704）和（5.207±2.005），P0.01。图中13个观察时点依次分别是：ICU入室和术后3 h、6 h、9 h、12 h、15 h、18 h、21 h、24 h、36h、48 h、60 h、72 h。
2.6 X线胸片改变及呼吸系统并发症。
对照组和实验组手术日及术后第一天胸片主要表现为双肺纹理稍增粗、肺血大致正常和无实变；各有3例显示肺野有渗出性改变或明显肺瘀血表现。术后一周复查胸片显示：除对照组和实验组分别有 2 例和 1 例患者肺野显示密度明显升高和片状模糊阴影(疑为肺水肿或/和肺部感染表现)外，其余患者X线胸片均显示恢复良好或仅有轻度的肺纹理和轻微肺血改变。对照组和实验组各有 1 例术后并发肺部感染，对照组有 1 例需要行气管切开术和 2 例术后出现一过性低氧血症。