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第十章 体外循环和脑前言 在上世纪中叶，体外循环的应用使心脏手术成为现实（Dennis etal,1951; Gibbon,1954）。从那时开始，不仅在心脏生理和外科技巧上都有了长足的进步，而且对于体外循环技术也有了深入认识，从而导致总体死亡率和病死率得到改善，心脏外科手术后的生活质量提高。 在过去的10年里，患者的人口比例数据发生了改变，老龄患者实施冠状动脉旁路移植手术（CABG）数量不成比例的增加。这反应了老龄人口百分比的增长，同时也说明老年人可能从心脏外科手术中获益最多。但是也正是这些老年人群经常是以合并许多严重疾病和器官功能不全的状态出现在心脏外科，对围手术期的医护人员提出严峻的挑战。因此，体外循环后神经学和认知功能的影响很明显，仍然是心脏外科术后最严重的并发症，尤其是在老年患者中（Tuman etal,1992; Roach etal,1996; Wolman etal 1999）。这些心脏外科术后脑并发症延长了住院时间，会增加死亡率和病死率，同时增加了总体费用（Roach etal, 1996）。中枢神经系统损伤的发生率差异非常大，相关因素之一是如何定义这种损伤。CABG术后脑神经不良反应界定为：I型（局灶中风、木僵或昏迷）和II型（智力下降，记忆缺失，癫痫发作），其发生率分别为3.1%和3.0％。在最近的一项对CABG合并心内直视手术的回顾性研究中，约有16％出现脑神经不良反应，其中I型（脑死亡、非致命性中风、短暂性脑缺血发作（TIA））8.4%而II型（新发生的智力障碍或癫痫）7.3％。更多术后发生的细微的脑损伤，例如神经认知异常，短期发生率大约25～80％，中期（6月）发生率升至40％，远期（3～5年）发生率为15～42％。 诸如各种脑血管疾病、动脉粥样硬化及其它合并症，这些已知的与体外循环术后脑病发症有关的高危因素在老年患者中有较高的发病率，并将会对病人的远期预后及其生活质量有很大影响。全球每年要做800000例CABG手术（Roach et al.,1996）和200000例其它的心脏直视手术(Wolman et al.,1999)，这使体外循环对神经和认识上的病发症（neurological and neurocognitive outcome）及生活质量的影响变得更为重要。脑并发症延长了住院时间和重症监护时间，导致每个病人要多花6000－10000美元的住院费用。由Roach等人（1996）提供的全球每年800000例CABG手术量的数据计算，因体外循环术后脑损伤多花的治疗费每年近4亿美元。 ?本章节将介绍体外循环术中的脑生理学，详细阐述心脏外科学上的中枢神经系统损伤的发生和先兆，及这些损伤的可能的病因学。其次，介绍必威体育精装版的风险分级和体外循环手术中的神经系统的监测方法。最后，本章节将概述近年来的改善心脏手术后神经和认识预后（neurological and neurocognitive outcome）的策略，包括药物脑保护方法的综述。 体外循环术中的脑生理学 理解体外循环对脑生理学的影响对明确其可能的病因和机制至关重要，这将可以解释体外循环有关的脑损伤的机制。在正常情况下，脑生理主要受大脑代谢的影响，同样也受到颅内压、脑灌注压和脑血流的平均动脉压联合作用的影响。全身麻醉本身就对脑生理有很多影响，包括氧代谢率，脑血流和电生理功能。然而，体外循环这种非生理状态，使脑生理更加复杂化。这包括很多重要的因素，如体外循环血流速度，pH调节，红细胞比容和温度。 脑血流和脑代谢 体外循环术中出现的脑灌注不足理论上是引起心脏术后神经认知上的并发症的原因，至少是部分原因。在一些关于体外循环术中脑血流的灌注压（主要测定平均动脉压）研究中显示，只要保持pH和PaCO2恒定，脑自动调节功能就是完整的，可以在平均动脉压较大正常范围内（50-100mmHg）波动时保持脑血流相对恒定(Rogers et al.,1988; Nerman et al.,1996b)。然而，Croughwell等人的研究却发现，糖尿病人的这种脑自动调节功能可以被体外循环破坏，而且可以通过足够的氧供以提高摄氧得到代偿。另外，在广泛外周血管病变和长期高血压史的患者中，自动调节曲线可能会向右移，而使这些病人在体外循环中潜在的低血压期更容易出现脑灌注不足。因为年龄可以反应心脏术后的认识功能，所以Nweman等人（1994）对年龄相关的认识功能下降是否与体外循环中脑血流自动调节功能受损有关进行了研究。他们用133?Xe清除率的方法证实，老年患者认识能力的下降和年龄相关的自动调节功能的改变无关。另外，他们证明了平均动脉压在脑血流中很小但很重要的作用，后来他们在常温体外循环中也证实了这种作用（Newman et al.,1994,1996b）。然而，因为发现了在增