兒童心臟移植的體外循環(huán)管理

李 平，趙 陽，董念國，高思海

兒童心臟移植的體外循環(huán)管理

李 平，趙 陽，董念國，高思海

［摘要］：目的 總結(jié)20例兒童心臟移植的體外循環(huán)管理經(jīng)驗。方法 2008年9月至2015年3月武漢協(xié)和醫(yī)院共行20例兒童心臟移植，其中男11例，女9例，擴張性心肌病為移植主要病因，兒童平均年齡（10．76±5．97）歲，最小年齡3個月；平均體重（33．23±18．51）kg，最小體重5．2 kg；供心保護采用康斯特保護液（HTK液），經(jīng)主動脈根部灌注冷HTK心臟停搏液，快速取下心臟，置于4℃HTK液中低溫保存。供體／受體體重比（1．62±0．62）。采用淺低溫、輕中度血液稀釋、中高流量體外循環(huán)灌注方法。術(shù)中連續(xù)監(jiān)測血氣和電解質(zhì)，常規(guī)使用超濾技術(shù)和白蛋白，轉(zhuǎn)中維持MAP 55～65 mm Hg，SvO2＞70%，Hct 0．24～0．27，停機改良超濾，維持Hct 0．32～0．40。結(jié)果 除2例患兒心臟移植術(shù)后出現(xiàn)低心排而行體外膜肺氧合（ECMO）輔助支持外，余18例患兒術(shù)中平穩(wěn)，自動復(fù)跳，均順利脫離體外循環(huán)。所有患兒均痊愈出院，取得滿意手術(shù)療效。供心冷缺血時間平均（228．69±144．97）min，體外循環(huán)時間平均（119．56±42．32）min，輔助時間平均（72．25±35．78）min。結(jié)論 良好的心肌保護，維持有效膠體滲透壓及超濾排出體內(nèi)多余水分是兒童心臟移植體外循環(huán)管理的關(guān)鍵，對于脫機困難者或術(shù)后低心排者，及時使用ECMO，能而有效提高心臟移植圍術(shù)期搶救成功率。

［關(guān)鍵詞］：兒童；心臟移植；體外循環(huán)

作者單位：430022武漢，華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院心血管外科（李 平、趙 陽、董念國）；430030武漢，華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院心胸外科（高思海）

Experiences of cardiopulmonary bypass for children heart transplantation

Li Ping，Zhao Yang，Dong Nian－guo，Gao Si－h(huán)ai
Department of Cardiac Surgery，Union Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan，430022，China；Department Thoracic and Cardiac Surgery，Tongji Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430030，China

Corresponding author：Gao Si－h(huán)ai，Email：gshai＠tjh．tjmu．edu．cn

［Abstract］：Objective To summarize the experiences of cardiopulmonary bypass（CPB）in 20cases of pediatric heart trans?plantation．Methods Twentycases of pediatric heart transplantation were performed in wuhan Union hospital from September 2008 to March 2015，including 11 male and 9 female．The main cause of transplantation was dilated cardiomyopathy．The average age was 10．76 ±5．97 years old with the minimum age of 3 months．The average weight was 33．23±18．51 kg，the minimum body weight being 5．2 kg．Cardioplegia of Histidin－Tryptophan－Ketoglutarat（HTK）was delivered for the protection of the donor hearts．The removed hearts were infused with and stored in 4℃HTK solution．Donor／recipient body weight ratio was 1．62±0．62．Mild hypothermia，moderate hemodilu?tion and high flow rate perfusion were used during CPB．Blood gas and electrolyte were monitored continuously，and the application of ul?trafiltration and albumin before termination of bypass were essential tomaintain a MAP of 55 to 65 mm Hg，SvO2＞70%，Hct 0．24－0．27 during the CPB，and Hct 0．32－0．40 after modified ultrafiltration．Results Except 2 cases of heart transplantation were supported by ECMO due to postoperative low cardiac output，18 cases achieved rebeatingautomatically，and successfully weaned from cardiopulmo?nary bypass．All patients obtainedsatisfactory curative effect．The CPB time was 119．56±42．32min，and cold ischemia time was 228．69 ±144．97 min，andparallel bypass time was 72．25±35．78 min．Conclusion Effective myocardial protection to the donor heart，effective colloid osmotic pressure maintainance and application of ultrafiltration and albumin are essential to guarantee the success of CPB man?agement．The use of ECMO as a timely manner for patients who cannot wean from CPB during operation or with postoperative low cardi?ac output can effectively improve the success rate of pediatric orthotopic heart transplantation．

［Key words］： Child；Heart transplantation；Cardiopulmonary bypass

隨著外科手術(shù)技術(shù)的進步及圍術(shù)期監(jiān)護水平的提高，兒童心臟移植已成為治療兒童終末期心臟病以及復(fù)雜先天性心臟病等的重要手段［1］。自1967年世界上第1例兒童心臟移植手術(shù)實施以來，迄今全球已經(jīng)完成12 000例兒童移植手術(shù)，并取得令人滿意的效果。但是，兒童心臟移植在我國還處于起步階段。自2008年迄今，武漢協(xié)和醫(yī)院心臟外科共行20例兒童心臟移植，均痊愈出院，現(xiàn)將兒童心臟移植體外循環(huán)管理的初步經(jīng)驗做一匯報。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 2008年9月至2015年3月武漢協(xié)和醫(yī)院共行20例兒童心臟移植，男11例，女9例，擴張心肌病為主要原因，其中擴張型心肌病10例，先天性心臟病6例，限制性心肌病2例、心臟腫瘤2例。所有患兒均經(jīng)兒科保守治療效果不佳，術(shù)前反復(fù)發(fā)生心源性休克，10例術(shù)前需升壓藥、速尿泵持續(xù)。受體平均年齡為（10．76±5．97）歲，最小年齡3個月；供體年齡平均為（22．91±13．76）歲，最小供體3歲，供體／受體體重比1．75～2．5。受體平均體重為（33．23±18．51）kg，最小體重5．2 kg。供體體重平均為（54．38±21．57）kg，供／受體體重比0．67～3．26 （1．62±0．62）。詳細(xì)臨床資料見表1。

1．2 體外循環(huán)方法 所有患者均采用德國Stock S5型體外循環(huán)機、TerumoRx5膜式氧合器，Terumo超濾器提前置在管路上。采用中度低溫、輕中度血液稀釋、平流模式中高流量灌注體外循環(huán)。術(shù)中連續(xù)監(jiān)測血氣和電解質(zhì)，常規(guī)使用超濾技術(shù)和白蛋白，轉(zhuǎn)中維持平均動脈壓（MAP）40～55 mm Hg，靜脈氧飽和度（SvO2）＞70%，紅細(xì)胞比容（haematocrit，Hct）0．24～0．27，保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定與平衡。體外循環(huán)盡可能縮短管道，減少預(yù)充量。預(yù)充液以膠體為主，醋酸林格液（勃脈力A）預(yù)充排氣后盡量排出后加入血漿，白蛋白，根據(jù)患兒術(shù)前Hct加入適量紅細(xì)胞。同時加入甲潑尼龍10 mg／kg，20%甘露醇2．5 ml／kg，碳酸氫鈉3 ml／kg，速尿1～2 mg／kg。超濾器的進口端接動脈旁路，出口端接靜脈旁路。主動脈阻斷后即開始超濾直至轉(zhuǎn)流結(jié)束，流量8～10 ml／（kg· min），超濾過程中加入與濾液等量的勃脈力A。體外循環(huán)結(jié)束后，待循環(huán)基本穩(wěn)定，容量基本充足時，兩組患兒開始改良超濾，初始的超濾流量略低，為5～10 ml／（kg·min）。隨時注意患兒的循環(huán)情況，必要時以主泵適當(dāng)補充容量，待超濾3～5 min患兒血壓上升并相對穩(wěn)定后再提高超濾流量至10～15 ml／（kg·min），在10～15 min內(nèi)完成超濾。終末期心臟病患兒由于術(shù)前心功能差、肺動脈高壓等因素常導(dǎo)致復(fù)跳后心律失常，血壓不能維持，并發(fā)代謝性酸中毒，高血糖，高乳酸等，停機困難者，采取延長后并行輔助時間，給予碳酸氫鈉，胰島素等藥物，積極糾正電解質(zhì)酸堿平衡，使用心臟臨時起搏器等措施，緩慢減流量等方法脫機。1例小供心患兒（4歲供心移植給8歲受體），供心冷缺血時間＞452 min，未成熟心肌對冷缺血敏感，導(dǎo)致心肌頓抑，移植后因負(fù)荷較大而發(fā)生低心排，無法脫機，及時靜脈－動脈行體外膜肺氧合（V－A extracorporeal membrane oxygena?tion，V－A ECMO）模式輔助。1例大供心患兒（3歲供心移植給10個月受體），供心冷缺血時間379 min，供／受體重比為1．73，移植后發(fā)生心肌頓抑，嚴(yán)重心律失常，無法脫離體外循環(huán)，及時V－A ECMO模式輔助。

1．3 供心保護 供體在確認(rèn)為腦死亡后，消毒鋪巾，胸骨正中切口，劈開胸骨，剪開心包，自主動脈根部注入肝素12 500 U后阻斷升主動脈，主動脈根部滾壓泵灌注4℃改良St．Thomas液20～30 ml／kg，同時迅速剪開左右心耳，心臟減容減壓，依次切斷肺靜脈、上下腔靜脈、主肺動脈、主動脈，灌注壓維持于50～70 mm Hg水平，心表面置冰屑使心臟快速降溫。供心取下后置入3層無菌塑料袋內(nèi)經(jīng)主動脈根部灌注8℃HTK液30～50 ml／kg（8～12 min灌注完）。將供心置于HTK液中低溫浸泡保存轉(zhuǎn)運。在手術(shù)室修剪供心時，再次經(jīng)主動脈灌注HTK液500～1 000 ml。主動脈開放心臟恢復(fù)供血后多數(shù)供心可以自動復(fù)跳。如出現(xiàn)無心電活動可給予異丙腎，給予除顫后心臟復(fù)跳，對于術(shù)后低心排無法脫機者及時使用ECMO輔助治療。

2 結(jié) 果

除2例患兒心臟移植術(shù)后出現(xiàn)低心排而行EC?MO輔助支持外，余18例患兒術(shù)中平穩(wěn)，自動復(fù)跳，均順利脫離體外循環(huán)。供心冷缺血時間106～522 （228．69±144．97）min，小于3 h 10例，3～6 h 1例，大于6 h 9例。體外循環(huán)時間平均（119．56±42．32）min，輔助時間平均（72．25±35．78）min。機械通氣時間平均（23．92±7．59）h。術(shù)后3周左室射血分?jǐn)?shù)平均（68．62±5．87）%。術(shù)后住院天數(shù)平均（35．82± 12．41）d。2例邊緣供心冷缺血時間均＞6 h（分別為379 min和452 min）供受體體重相差＞25%，心臟移植術(shù)后出現(xiàn)低心排而行ECMO輔助支持，ECMO使用率10．0%（2／20），輔助3～5 d后順利脫機。所有20例患兒均痊愈出院，術(shù)后無嚴(yán)重急性排異反應(yīng)和感染。出院時患者心功能Ⅰ～Ⅱ級，生活能自理。圍術(shù)期存活率100%，術(shù)后1年存活率88．9%，術(shù)后3年存活率83．33%，術(shù)后5年存活率66．67%。

3 討 論

3．1 兒童心臟移植特殊性邊緣供心使用多 目前國內(nèi)兒童心臟移植尚處于起步階段，兒童心臟移植主要存在以下困難：供體來源困難；供受體體重差別較大；手術(shù)難度較成人心臟移植大；體外循環(huán)轉(zhuǎn)流要求精細(xì)化管理；圍手術(shù)期處理困難等［2］。特別是隨著邊緣供心的日益增多，對兒童心臟移植形成較大挑戰(zhàn)；邊緣供心一般指冷缺血時間大于6 h的供心，本組20例兒童心臟移植中共有9例邊緣供心，占45%，其中最長的冷缺血時間達522 min，此外，供受體體重相差大于20%等因素也可直接影響手術(shù)中心臟功能［3］。判斷兒童較小的心包腔能否容納成人心臟，應(yīng)該術(shù)前比較供受體胸部X線胸片，比較心包腔大小，供受體心包最大橫徑相差最好不要超過30%，否則存在關(guān)胸時胸骨閉合困難及壓迫兩側(cè)肺組織，影響肺發(fā)育之風(fēng)險；對于實在關(guān)胸困難的，可采用雙側(cè)縱隔胸膜切開，擴大其心包腔，使供體較大的心臟可置入兒童較小的心包腔內(nèi)，事實證明該方法安全可靠。此外，對于成人心臟移植植入兒童體內(nèi)的大供心，由于其心排除量明顯高于兒童所需要的灌注量即高心排出量綜合征，本組的方法是體外循環(huán)術(shù)中及術(shù)后一段時間通過硝酸甘油、硝普鈉、前列環(huán)素E1等聯(lián)合或交替使用，延長使用擴血管的時間，同時加強利尿，從而有效控制高心排給患兒帶來的不良影響。受體年齡＞10歲，左室＞5．7 cm原則上可使用成人供心。一般認(rèn)為供受體體重比0．8～1．5為安全范圍，本組病例供受體重比0．67～3．26（1．62±0．62），效果良好。對于冷血缺時間大于4 h者，可適當(dāng)延長體外循環(huán)輔助時間，體外循環(huán)期間注意保持血容量的穩(wěn)定，動脈壓平穩(wěn)，避免大心臟綜合征。大供心容易繼發(fā)高血壓、反應(yīng)性肺血管痙攣等，需要一周左右時間機體會逐漸適應(yīng)；小供心則容易停機困難，必要時可用ECMO輔助，術(shù)后應(yīng)保持稍快心率，以保證足夠的每分鐘心排量。

3．2 良好的心肌保護非常重要 良好的心肌保護是心臟移植成功的關(guān)鍵因素之一，要盡量縮短供心熱缺血和冷缺血的時間。供心的心肌保護在不同的階段應(yīng)分別對待［4］。在熱缺血期強調(diào)要盡快建立人工呼吸，保持循環(huán)的繼續(xù)和供心的血供以縮短缺血缺氧性損害。在冷缺血期要求做到供體心臟停搏迅速、降溫快、灌注壓低，盡可能避免冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，使供體心臟迅速由熱缺血期進入冷缺血期［5］。冷缺血期繼續(xù)灌注4℃HTK液，為供體心臟提供能量底物和緩沖系統(tǒng)。HTK液是仿細(xì)胞內(nèi)液型保護液，其低鉀、低鈉、微鈣的特點，有利于保持穩(wěn)定的滲透壓，避免心肌細(xì)胞水腫和能量失衡；其組氨酸成份有較強的緩沖能力，可明顯減輕心肌細(xì)胞及冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷［6］。灌注HTK液中保證一定的壓力及流量，良好的灌注不僅可以使心臟迅速停搏、降溫，在移植前修剪供心并再次對大于2小時的供心灌注HTK液還可以沖洗供心中的血液及殘存的具有重要抗原作用的白細(xì)胞，減少排異反應(yīng)。另外，整個手術(shù)過程中精心統(tǒng)籌安排，良好的手術(shù)步驟銜接，避免不必要的延長時間也是心肌保護的一個重要方面。酸堿值的異常和鉀離子濃度的過高或過低均能影響心臟復(fù)蘇，因此，在轉(zhuǎn)流中應(yīng)不斷反復(fù)檢測血氣，了解酸堿平衡、電解質(zhì)情況，及時糾正酸堿、電解質(zhì)紊亂，確保各項指標(biāo)在正常范圍內(nèi)，為供心的順利復(fù)跳及心功能穩(wěn)定創(chuàng)造有利條件。由于供心的總?cè)毖獣r間較長，組織內(nèi)所欠的氧債較多，所以，在心臟復(fù)蘇以后主張適當(dāng)延長后并行時間，使心肌有足夠的時間償還氧債以減輕心肌缺血后的損傷。一般要求后并行時間不少于升主動脈阻斷時間的1／3。轉(zhuǎn)流中還應(yīng)保持血液動力學(xué)的穩(wěn)定，防止血壓波動幅度過大，尤其在供心移植完成后的后并行階段，更要注意防止由于因心臟的忽脹忽癟而影響新移植的心臟功能。

3．3 預(yù)防急性排斥反應(yīng) 通過預(yù)充液內(nèi)加入足量的腎上腺皮質(zhì)激素，如甲潑尼龍等，可有效地預(yù)防心臟的急性排斥反應(yīng)。特別在升主動脈開放前追加一次甲潑尼龍行沖擊療法經(jīng)臨床驗證效果良好。

3．4 體外循環(huán)預(yù)充液和超濾的精細(xì)化管理 兒童預(yù)充液的配置較成人要求高，尤其應(yīng)該關(guān)注預(yù)充總量的控制，按照不同體重和灌注流量的要求設(shè)計和選擇合適的耗材，盡量減少預(yù)充量及維持合適的膠體滲透壓［7］。優(yōu)先使用優(yōu)質(zhì)高效，預(yù)充量小的進口膜式氧合器及管道，減輕血液稀釋及非生理性材料對機體的影響。預(yù)充液以血漿、白蛋白、紅細(xì)胞等膠體為主，提高膠體滲透壓和Hct，防止組織水腫和缺氧。預(yù)充先用晶體（勃脈力A）循環(huán)排氣，再用庫血和膠體排除晶體的方法。轉(zhuǎn)流中由于血與異物界面接觸被激活，血管通透性增加，微循環(huán)障礙，容易出現(xiàn)組織缺血缺氧，應(yīng)適當(dāng)提高灌注流量，保持一定的灌注壓力，使平均動脈壓維持在50 mm Hg以上可有效地增加組織的供氧。除了預(yù)充血漿、白蛋白和應(yīng)用速尿外，各種超濾技術(shù)的運用，可以在短時間內(nèi)排出體內(nèi)多余的水分和大量炎性介質(zhì)，減輕體外循環(huán)后的炎性反應(yīng)和免疫活性，提高Hct和膠體滲透壓，減輕組織水腫，有助于兒童心肺保護及體液電解質(zhì)平衡的維持。改良超濾還可降低肺動脈高壓，改善心肌順應(yīng)性，改善左室功能，使心排指數(shù)增加。因此，對于兒童心臟移植體外循環(huán)來說，改良超濾是常規(guī)項目。超濾和改良超濾相結(jié)合的聯(lián)合超濾過程中，注意以下事項［8］：①在體外循環(huán)之前先安裝預(yù)充超濾器，并充分排氣；②主動脈阻斷后即可開始零平衡超濾，要加入與濾液量相等的晶體液，確保氧合器液面不受超濾的影響，以免發(fā)生排空現(xiàn)象；③患兒在停機后改良超濾期間仍必須保持抗凝，持續(xù)保溫，超濾流量不宜過大10～15 ml／（kg·min），保持血壓平穩(wěn)。

3．5 出現(xiàn)術(shù)后低心排及時ECMO輔助效果好 對于缺血缺氧時間長，未成熟心肌收縮力一時難以恢復(fù)者或每搏量減少，心臟移植后竇房結(jié)功能不全，心率慢，加上體外循環(huán)對肺血管內(nèi)皮細(xì)胞的影響，術(shù)后相對較高左室舒張末壓力，肺動脈壓力升高，停機困難者，要及時使用ECMO過渡。對于供受體體重相差超過20%者，除非滿足以下條件：受體無嚴(yán)重肺動脈高壓或肺血管阻力增高，且供心缺血時間少于4 h。否則就要考慮術(shù)后ECMO輔助［9－11］。ECMO作為重要的圍術(shù)期輔助支持方法，需要提高到日常規(guī)范流程上來，并且要把握時機，果斷及早應(yīng)用效果才好。在ECMO建立、運轉(zhuǎn)、撤離等每個環(huán)節(jié)均要精細(xì)個性化管理，精準(zhǔn)監(jiān)測，及時處理，防治腦、腎、肝等臟器致命并發(fā)癥的發(fā)生。ECMO對右心功能衰竭為主的心肺功能衰竭可能更為有效，若合并左心衰竭，可與主動脈內(nèi)球囊返搏聯(lián)用。

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修訂日期：（2015?08?10）

收稿日期：（2015?06?29）

通訊作者：高思海，Email，gshai＠tjh．tjmu．edu．cn