研究目的:主动脉外科手术体外循环的建立方法多种多样,尤其是主动脉弓部手术还需要应用深低温停循环和选择性脑灌注技术,这些操作对大脑血流动力学的影响较大,术后容易发生神经系统并发症。本研究拟通过经颅多普勒超声监测大脑中动脉在心脏外科手术和主动脉外科手术中血流动力学的变化,评估:1、不同部位动脉插管的体外循环对脑血流的影响;2、单泵双管法体外循环过程中脑血流动力学的变化;3、单侧顺行性选择性脑灌注对患者脑血流动力学的影响;4、记录并分析术中微栓子事件发生的时机及性质。分析脑血流动力学变化与术后神经系统并发症之间的关系以及术中经颅多普勒超声记录到的栓子事件的病理生理意义。为进一步研究更加合理的主动脉外科术中脑保护方案做准备。研究方法:本课题为临床前瞻性研究,以术后神经系统并发症和术后早期死亡做观察终点。在第Ⅰ部分中,共纳入27例患者,其中主动脉夹层13例(第1组);心脏瓣膜病14例(第2组)。第1组均经右腋动脉插管建立体外循环,术中采用单侧选择性脑灌注和单泵双管法体外循环管理。第2组常规经升主动脉建立体外循环。以第2组作为对照,通过经颅多普勒超声对两组患者大脑中动脉血流信号进行术中监测,观察体外循环不同时期、不同方式下两组患者大脑中动脉血流动力学的变化以及术中栓子事件。在第Ⅱ部分中,共纳入36例患者,其中主动脉夹层、复杂主动脉瘤21例(第1组):主动脉根部瘤15例(第2组);第1组的体外循环和手术方式与第1部分相同,第2组采用经右股动脉建立体外循环。以第1组作为对照,通过经颅多普勒超声观察两组患者大脑中动脉血流动力学变化和栓子事件,同时还观察了体外循环前后两组患者脑动脉搏动指数和阻力指数的变化。患者所有的并发症发生情况和早期术后死亡情况都由监护室有经验的医师分析并记录。结果:在第Ⅰ部分研究中,两组均无术后早期死亡和PND。第1组一过性神经功能障碍的发生率为23.08%(3/13),而第2组为0。第Ⅱ部分第1组有1例患者术后早期死亡,有1例患者出现PND,一过性脑功能障碍发生率为35%;第2组无早期术后死亡和PND,有6.67%(1/15)的患者出现一过性脑功能障碍(p=0.048)。第Ⅰ部分研究中,在全流量体外循环期间,第1组双侧大脑中动脉血流速度对称(p=0.592),组间大脑中动脉的血流平均速度也无统计学差异(p＞0.05)。在选择性脑灌注期间,非灌注侧大脑中动脉血流速度明显降低(13.00±3.72cm/s)。在单泵双管灌注期间,右侧大脑中动脉血流速度明显增高(55.77±22.24cm/s),至升主动脉开放后恢复正常。第2组一直保持对称平稳的血流速度。第Ⅱ部分,第2组在全流量体外循环期间,双侧大脑中动脉血流速度对称(p=0.805),并且在整个体外循环期间保持平稳、对称的血流速度。第1组大脑中动脉血流动力学表现与第1部分第1组相同。体外循环结束后,第1组大脑中动脉搏动指数和阻力指数呈对称性增高(p＜0.05),术后7天恢复正常。两部分研究中都记录到大量的微栓子信号。结论:本研究初步证实:1.右腋动脉插管和右股动脉插管在体外循环中对双侧大脑的灌注效果是一样的,完全能满足体外循环的要求。2.单泵双管法实施过程中,会出现单侧大脑半球奢侈灌注的现象,这种奢侈灌注可能是术后一过性脑功能障碍的原因。3.单泵双管法实施后会造成患者脑动脉血流阻力增高,提示此法可能造成术后脑灌注障碍;有必要对单泵双管法的温度和流量管理进行进一步探索。4.单侧选择性脑灌注会出现非灌注侧大脑血流减少的现象,但不会引起该侧大脑半球灌注不足,说明深低温时,单侧脑灌注是安全的。5、TCD记录到的体外循环过程中的微栓子信号的病理意义有待进一步证实。