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目的:通过观察体外循环脑损伤生化标志物血清S-100β蛋白、神经元特异性烯醇化酶(NSE)和髓鞘碱性蛋白(MBP)的浓度变化,探讨其浓度变化与术后神经精神功能障碍的关系;筛选体外循环不同阶段较为敏感的监测脑损伤的生化标志物及其最佳检测时机。方法:根据术前美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分选择既往无神经系统疾病病史,ASAⅡ～Ⅲ级,拟在体外循环辅助下行冠状动脉搭桥术患者32例。术晨肌注吗啡10mg、东莨菪碱0.3mg。入室后静注咪达唑仑0.04mg/kg,局麻下行桡动脉、颈内静脉穿刺置管。静注舒芬太尼1ug/kg、依托咪酯0.2mg/kg、哌库溴铵0.1mg/kg行麻醉诱导,肌松满意后行气管内插管机械通气,维持潮气末二氧化碳(PETCO2)35~45mmHg。静脉持续泵注异丙酚6～10mg/kg·h-1、吸入异氟醚,间断静注舒芬太尼和哌库溴铵维持麻醉。按以下6个时点采集颈内静脉血。T1:CPB前;T2:CPB开始后30 min;T3:CPB结束即刻;T4:CPB结束后1h,T5:CPB结束后6h,T6:CPB结束后24h。测定血浆S-100β蛋白,NSE和MBP等生化指标的变化。术后随访3周,行标准化临床神经功能检查。根据术后第2天NIHSS评分,将患者分为以下3组, A组(无症状组):0～10分,10例,无明显神经精神功能障碍;B组(轻度组):10～20分,10例,表现为轻度头昏、嗜睡、烦躁;C组(中、重度组):20～45分,12例,有认知障碍、感觉、运动障碍。应用SPSS13.0统计软件,对各组血清S-100β蛋白、NSE、MBP的浓度进行方差分析和t检验。对各时点血清S-100β蛋白、NSE、MBP的浓度与手术时间、CPB时间、主动脉阻断时间、术后ICU停留时间、住院时间及NIHSS评分进行相关性分析。结果:CPB前,三组血清S-100β蛋白、NSE、MBP水平均正常,组间差异无显著意义(P > 0.05)。在体外循环开始30min和体外循环结束后1h时浓度均有所升高,与CPB前相比差异有显著意义(P < 0.01)。组间比较,A组与B组间差异无显著意义,C组明显高于A组和B组(P < 0.01)。在体外循环结束后1h时,A、B组S-100β蛋白浓度浓度达峰值。CPB结束后6h时,A、B组S-100β蛋白浓度与CPB结束后1h时相比较显著下降(P < 0.01),C组则持续增高,峰值达0.95±0.26ug/L。在体外循环结束后24h时,三组S-100β蛋白浓度均下降,A组下降至正常水平,C组浓度最高。三组NSE浓度均在CPB结束后1h时达峰值,C组浓度最高26.40±2.25ug/L,在体外循环结束后24h时,三组NSE浓度均下降,尤以A、B组显著,组间比较差异有显著意义(P <0.05和P < 0.01)。A组、B组MBP浓度在CPB结束后6h时达峰值,在CPB结束后24h时,A、B组MBP浓度显著下降,但C组仍持续升高(P < 0.01),峰浓度为10.41±1.65 ng/ml,组间比较差异有非常显著意义(P < 0.01)。线性回归分析表明,S-100β蛋白、NSE、MBP的峰值水平与CPB时间密切相关,CPB时间越长,各项生化指标的浓度升高越明显,且峰浓度持续时间越长。其中体外循环结束后1h时的血清NSE浓度与CPB时间呈高度正相关( r = 0.68, P < 0.05)。线性回归分析同时表明,S-100β蛋白、NSE、MBP浓度与体外循环后脑损伤程度以及术后ICU停留时间密切相关。其中体外循环结束后24h时的血清S-100β蛋白浓度与术后ICU停留时间相关性最好( r = 0.71, P < 0.05)。多元回归分析表明S-100β蛋白、NSE和MBP浓度变化与术后NIHSS评分密切相关,分析结果表明,体外循环开始后30min以及体外循环结束时,MBP与NIHSS评分相性性较好,分别为r = 0.71, P < 0.05和r =0.79,P < 0.05。体外循环结束后1h时,S-100β蛋白和NSE与NIHSS评分相关性良好,分别为r = 0.86, P< 0.05和r = 0.87, P < 0.05,二者间无统计学差异。体外循环结束后6h时,S-100β蛋白( r = 0.87, P < 0.05)与NIHSS评分相关性最好。体外循环结束后24h时,S-100β蛋白、MBP与NIHSS评分相关性最高,分别为r = 0.90, P < 0.05和r = 0.87, P < 0.05。结论:血清S-100β蛋白、NSE、MBP均为敏感的检测体外循环心脏手术脑损伤的生化标志物。三项指标的浓度越高,术后神经精神功能障碍越严重,ICU停留时间越长。随着体外循环时间的变化,三项指标呈现出不同的变化规律。在体外循环的不同阶段,各项指标的特异性和敏感性亦有所不同。在体外循环开始后30min及体外循环结束时,血清MBP浓度较为敏感;体外循环结束后1h时选择血清S-100β蛋白和NSE作为检测脑损伤程度的指标敏感性更高;体外循环结束后6h时,S-100β蛋白敏感性最好;体外循环结束后24h时S-100β蛋白和MBP浓度能更好的判断术后脑损伤程度。总之,体外循环前后检测血清S-100β蛋白、NSE和MBP,对于评价体外循环过程中脑损伤程度及其预后具有重要的意义。