术中持续胰岛素输注对成人非糖尿病患者瓣膜置换术围术期血糖影响的临床观察

康 波，张宇峰，肖 健，洪 江，何登科，薛 乾，柏维尧，陈 挺，王志农

近年来有学者发现，心脏术中、术后早期患者普遍存在高血糖现象，体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)术后患者的并发症与高血糖密切相关［1-2］，而CPB过程中的高血糖又是手术死亡的独立危险因素之一［3］。大量研究表明围手术期严密监控血糖水平可能对改善患者预后有益［4-5］。同时有学者发现，若血糖控制过于严格，如6.0 mmol/L以下可增加监护室(intensive care unit，ICU)手术和非手术患者的病死率［6］。为此，笔者对成人非糖尿病患者心脏瓣膜置换手术中，持续输注胰岛素调控血糖水平的临床疗效进行了研究。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2010年11月至2012年11月第二军医大学附属长征医院收治的80例成人行择期瓣膜置换术的非糖尿病患者。入选标准:性别不限，年龄20～70岁，心功能Ⅱ～Ⅲ级(NYHA分级)，左心室射学分数(left ventricular ejection fractions，LVEF)＞45%，术前无糖尿病、无房颤，无合并冠心病和/或心肌病，不伴恶性肿瘤、先天性疾病、血液系统疾病、内分泌系统疾病，不伴有肝、肾功能异常。本研究获得第二军医大学生物医学研究伦理委员会批准，每名患者均签署知情同意书。

1.2 诊断标准 术前糖尿病诊断标准依据1999年WHO 公布的标准［7］。

1.3 实验分组 采用数字表法，将80名患者分为2组:实验组(持续胰岛素输注组)，对照组(间断胰岛素输注组)，每组各40例。2组患者术前一般情况，手术类型、手术时间、主动脉阻断时间、体外循环时间等比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

1.4 麻醉、CPB管理及手术方式 2组患者术中采用相同的心脏手术常规静-吸复合麻醉和CPB管理［8］。手术由同1个手术组医师实施，均采用常规前正中开胸心脏瓣膜置换术。

1.5 血糖控制及胰岛素输注方法 实验组持续胰岛素输注，即CPB开始由中心静脉持续微泵输注胰岛素(起始剂量为4 U/h)，每隔30 min测量血糖水平，根据血糖水平调整输注速率，维持血糖6.1～10.0 mmol/L，直至手术结束;对照组间断胰岛素输注，即CPB开始持续微泵输注等量生理盐水，每隔30 min测量血糖水平，若血糖高于10.0 mmol/L，根据血糖水平间断给予静脉冲击量胰岛素输注，直至手术结束。

表1 患者一般情况比较

1.6 数据采集 采集患者术前、麻醉诱导后、主动脉阻断后10 min、二次灌注停搏液后10 min、复温后10 min、主动脉开放后10 min、停CPB后10 min、手术结束时的血糖和血乳酸值;及术后返回ICU即刻、1、2、4、8、16、24 h 的血糖;术中心脏自动复跳率、术后24 h内房颤发生率、术后24 h内低血钾发生率以及术后住院时间。

1.7 统计学处理 所有数据均采用SPSS 16.0软件进行统计分析。计量资料采用均数±标准差(±s)，均数比较采用t检验;率比较采用χ2检验。P＜0.05为组间差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术中各时间点血糖水平变化 术中实验组患者血糖水平维持在6.1～10.0 mmol/L，与对照组相比显著降低，差异有统计学意义(P＜0.05)，且实验组血糖波动幅度较小，见表2。

2.2 术中各时间点血乳酸水平变化 随着手术时间延长2组患者血乳酸水平均明显升高，实验组与对照组相比血乳酸水平有所降低，差异有统计学意义(P ＜0.05)，见表3。

2.3 术后24 h内血糖水平变化 术后24 h内，在ICU期间实验组患者血糖水平峰值(10.20±3.20)mmol/L较对照组血糖峰值(13.24±2.65)mmol/L明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)，且其波动幅度更为平缓，见表4。

2.4 患者恢复情况 实验组患者术中心脏自动复跳率与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。术后24 h内，在监护室期间实验组患者低血钾发生率与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05);同时，实验组患者房颤发生率与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。术后住院时间方面，实验组也短于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表5。

表2 术中各时间点血糖水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

表2 术中各时间点血糖水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

注:与对照组比较aP＜0.05

二次灌注后10 min组别 术前 麻醉诱导后 主动脉阻断后10 min复温后10 min主动脉开放10 min停CPB后10 min 手术结束时实验组 5.01±0.56 5.55±1.03 6.51±0.73a 7.06±2.10a 7.85±1.57a 6.95±2.03a 7.33±3.27a 7.25±2.4a对照组 4.83±0.62 5.47±0.60 7.37±0.96 10.45±2.66 10.60±3.09 8.60±2.30 8.97±1.30 9.50±2.98

表3 术中各时间点血乳酸水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

表3 术中各时间点血乳酸水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

注:与对照组比较aP＜0.05

手术结束时实验组 1.31±0.58 1.67±0.32 2.69±0.85 2.78±0.70a 3.60±1.86a 3.52±1.49a 5.15±2.01a 5.57±1.99组别 术前 麻醉诱导后 主动脉阻断后10 min二次灌注后10 min复温后10 min主动脉开放10 min停CPB后10 min a对照组 1.28±0.42 1.57±0.43 2.78±0.72 3.69±1.45 4.20±1.92 4.15±1.87 6.21±2.46 6.35±1.87

表4 术后24 h内血糖水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

表4 术后24 h内血糖水平变化(每组n=40，mmol/L，±s)

注:与对照组比较aP＜0.05

1 h 2 h 4 h 8 h 16 h 24 h实验组 9.08±2.70a 9.70±3.85a 10.20±3.20a 8.10±3.41a 8.45±2.09a 8.52±2.28a 9.86±3.05组别 即刻a 9.76±1.35 9.84±1.53 11.9±2.22对照组 11.04±2.5 13.24±2.65 12.10±2.71 10.10±2.32

表5 患者恢复情况比较

3 讨论

心脏瓣膜置换术过程中由于麻醉、低温、体外循环、手术创伤、肝素化等因素的刺激，围术期普遍存在大量应激激素释放及应激性高血糖［1-2］，当围术期血糖水平＞11.1 mmol/L时称为围术期高血糖［1］。高血糖是心脏手术死亡率升高的独立危险因素［3］。造成心血管手术患者围术期发生高血糖的原因，一方面是手术本身的创伤打击，另一方面是由于体外循环、肝素化、低体温等过程导致。以上因素可造成心血管手术患者体内胰岛素分泌相对不足，并刺激内源性血糖生成，减少组织对血糖的摄取，加强肾脏对原尿中葡萄糖的重吸收，以及降低外源性胰岛素的活性。这些均促进了体外循环手术患者围术期高血糖的发生。

以往的观点认为血糖升高是机体对手术的保护性应激反应之一，只要围术期血糖不超过12.2 mmol/L就不需要处理［9］。但随后的大量临床研究表明，在糖尿病或非糖尿病患者中，术中血糖控制不佳都与不良的临床后果相关［1，10］，术后血糖控制不佳者术后院内死亡率、心梗发生率、肺部及肾脏并发症发生率都有所升高。研究表明术中严格控制血糖(血糖控制在4.4～6.1 mmol/L)可以明显改善患者愈后，降低并发症发生率和死亡率［4，11］，并且严重创伤中即使轻度的血糖升高也可以造成并发症或死亡率的增加，因此心脏手术围术期血糖控制具有重要意义。

尽管目前有学者推荐心脏手术中严格控制血糖，但是也有学者持不同意见。Finfer等［6］2009年发表在新英格兰医学杂志上的一项大规模的随机对照临床试验发现，血糖控制在6.0 mmol/L以下可增加ICU手术和非手术患者的病死率。Portland胰岛素输注方案是目前世界上比较常用的控糖方案之一，但由于其操作比较繁琐，在临床实践操作中有诸多不便，并且术中用胰岛素将血糖浓度控制在4.4～6.1 mmol/L的标准，可能导致低血糖，出现意识模糊、眩晕、癫痫发作、低血钾、心律失常等严重临床问题，临床应用并不十分广泛。因此，本研究选择将实验组目标血糖控制在6.0～10.0 mmol/L。

对于糖尿病合并外科疾病须手术治疗者，胰岛素泵是目前最为理想的控制血糖的方法之一。本研究通过对比两种不同的胰岛素注入方法，结果表明，术中持续泵入胰岛素可以有效控制瓣膜置换术患者的血糖水平，减小术中及术后早期血糖波动幅度，同时可以改善患者愈后。实验组血糖变化相对于对照组明显稳定，血糖峰值也低于对照组，分析原因可能由于从体外循环刚开始，在血糖开始升高前，一定量的外源性胰岛素的持续匀速泵入可以给予足够的张力，缓解了由于胰岛素抵抗导致的内源性胰岛素相对不足的状况，从而在术中及术后早期血糖也能控制相对平稳。而对照组，虽然也是将目标血糖控制在10.0 mmol/L以下，但是采取的胰岛素给药方式不一样，是在检测到血糖升高后才给予胰岛素，间断的冲击量胰岛素输注毕竟无法跟得上术中波动相对较大的内环境状态，从而造成术中血糖波动幅度较大。实验组的术中心脏自动复跳率较对照组高，而其术后低血钾、房颤发生率，平均住院时间低于对照组，表明持续胰岛素输注控制血糖可显著改善预后。分析其原因，可能与持续的微泵输注带来的体内相对较平稳的胰岛素水平相关。

本研究所采用的持续胰岛素微泵输注方案，在术中、术后早期均能较平稳地控制血糖水平，操作简便易行，且能有效预防低血糖所引起的严重并发症，改善患者预后，具有较广泛的临床应用前景。但是该血糖控制方案还是有一些不足之处，CPB中严格控制血糖的范围、安全性、有效性以及开始治疗的时机，以及最佳胰岛素输注方案以产生最佳的临床转归，尚需要通过更多的前瞻性、随机、对照临床试验进一步研究。

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