低于15公斤患兒心臟手術(shù)圍體外循環(huán)期改良節(jié)約用血策略的安全性分析

鄒麗華，劉晉萍，馮正義，趙 舉，崔勇麗，趙明霞，李守軍，閆 軍，晏馥霞，王 旭

·臨床研究·

低于15公斤患兒心臟手術(shù)圍體外循環(huán)期改良節(jié)約用血策略的安全性分析

鄒麗華，劉晉萍，馮正義，趙 舉，崔勇麗，趙明霞，李守軍，閆 軍，晏馥霞，王 旭

目的 探索改良節(jié)約用血策略對體重≤15 kg先天性心臟病患兒的安全性，并分析體外循環(huán)中傳統(tǒng)與改良庫血預(yù)充策略對患兒圍術(shù)期血制品輸注情況及近期臨床預(yù)后。方法 自2011年2月至2013年10月，按入選標(biāo)準(zhǔn)先后納入531例先天性心臟病患兒。傳統(tǒng)組（C組，n＝248例）患兒采用庫血預(yù)充方案，改良組（M組，n＝283例）患兒實施改良節(jié)約用血策略即無庫血預(yù)充方案，所有患兒行體外循環(huán)下心臟手術(shù)，收集轉(zhuǎn)前及轉(zhuǎn)中、轉(zhuǎn)后不同時點的血氣指標(biāo)及圍術(shù)期的資料。結(jié)果

體外循環(huán)；嬰幼兒；節(jié)約用血

眾所周知，在新生兒和低體重嬰幼兒先天性心臟病矯治手術(shù)中，因整套體外循環(huán)管路的預(yù)充量與患兒血容量的比值較大，常需預(yù)充庫存紅細(xì)胞以提高體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）術(shù)中紅細(xì)胞比容（Hct）［1］。盡管近年由異體紅細(xì)胞輸注引起的傳染病傳播已得到改善，但輸注紅細(xì)胞尤其是少白紅細(xì)胞與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)，可能會影響感染發(fā)生風(fēng)險［2－3］。Silliman等學(xué)者提出輸血是引起術(shù)后多器官衰竭的重要因素，而血制品的貯存時間則與輸血后發(fā)病率呈正相關(guān)［4］。Chang提出在危重癥患兒中必須遵循以下原則：避免輸血所引發(fā)的并發(fā)癥，同時減少輸血，加強(qiáng)輸血的安全性意識［5］。因此，在改善先天性心臟病患兒心臟手術(shù)預(yù)后的臨床工作中，減少血制品輸入將是重要環(huán)節(jié)。本研究旨在CPB期間綜合多項技術(shù)進(jìn)行改良節(jié)約用血，探索其對近期預(yù)后的影響，分析其在先天性心臟病患兒手術(shù)中的安全性。

1 資料與方法

本研究經(jīng)阜外心血管病醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批（倫理編號2014－600），患兒家屬于術(shù)前簽屬知情同意書。

1．1 一般資料與分組 自2011年2月至2013年10月，共531例先天性心臟病患兒納入本研究。其中自2011年2月至2012年8月共248例患兒采用傳統(tǒng)血液保護(hù)策略即含庫血CPB預(yù)充方案進(jìn)行相應(yīng)的外科手術(shù)治療，設(shè)為傳統(tǒng)組；自2012年8月至2013年10月共有283例患兒通過實施改良節(jié)約用血策略進(jìn)行相應(yīng)的外科治療，設(shè)為改良組。本研究的全部患兒由長期固定小兒心臟中心的3名高年資心外科醫(yī)生、2名小兒麻醉醫(yī)生和2名灌注醫(yī)生組成的手術(shù)團(tuán)隊完成。

1．2 研究對象入選指征 ①體重≤15 kg行擇期手術(shù)的先天性心臟病患兒；②非罕見病例或新開展術(shù)式；③術(shù)前血液動力學(xué)穩(wěn)定，心功能分級為Ⅰ～Ⅱ級，非危重癥或垂?；純海虎?術(shù)前無肝腎功能及神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾??；⑤術(shù)前無凝血功能障礙；⑥術(shù)前未使用影響凝血功能的藥物，如阿司匹林、前列環(huán)素等；⑦無同期感染存在。

1．3 麻醉及體外循環(huán)方法 患兒入室，進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)氣管插管及機(jī)械通氣，術(shù)中行靜脈吸入復(fù)合麻醉。CPB采用人工心肺機(jī)（Jostra HL20，德國），嬰兒型膜肺（Terumo Baby Rx05，日本），嬰兒C、D型管道（天津塑料研究所），嬰兒型（10～20 kg）或新嬰兒型（＜10 kg）動脈微栓濾器（寧波，中國），心肌保護(hù)全部采用冷晶體St．Thomas（阜外心血管病醫(yī)院制劑室）或康斯特（HTK液，德國科勒公司）保護(hù)液經(jīng)機(jī)械泵由灌注裝置（天津塑料研究所）灌注主動脈根部。全部患兒術(shù)中安裝血液超濾器（Maquet，德國）。

將CPB管路、氧合器、動脈微栓濾器、血液超濾器及心肌灌注裝置等連接并置入機(jī)械滾壓泵內(nèi)。加入復(fù)方電解質(zhì)注射液（勃脈力，美國百特公司）500 ml進(jìn)行預(yù)充排氣，并且主泵相連接的改良超濾裝置一并排氣，排氣完畢后將氧合器回流室內(nèi)晶體液排空至底部，再加入人工膠體液（佳樂施，德國貝朗）10～20 ml／kg。傳統(tǒng)輸血組給予含2 000 U肝素的少白懸浮紅細(xì)胞1～2 U、適量人工膠體液如琥珀酰明膠及5%碳酸氫鈉20 ml加入回流室內(nèi)，緩慢啟動主泵再從靜脈管路端排出一定量的晶體液后，提速主泵，混合管路內(nèi)的液體，并相應(yīng)給予保溫。改良組則只將30～40 ml／kg人工膠體液及晶體液混合，給予5%碳酸氫鈉20 ml，緩慢啟動主泵再從靜脈管路端排出一定量的晶體液后，混合管路內(nèi)的液體，并相應(yīng)進(jìn)行保溫。

改良組患兒常規(guī)安裝負(fù)壓輔助靜脈引流（assisted venous drainage，VAVD），轉(zhuǎn)流開始后啟動，在轉(zhuǎn)流結(jié)束前逐步關(guān)閉，停CPB后改良超濾至Hct＞0．27及以上（視體重和術(shù)前Hct水平而定），血漿膠體滲透壓（colloid osmotic pressure，COP）達(dá)到16～18mm Hg。全部患兒術(shù)中安裝血液超濾器，并可根據(jù)術(shù)中的血液稀釋度和血代謝指標(biāo)的變化全程進(jìn)行常規(guī)＋零平衡超濾管理（見圖1中的動靜脈超濾1），停機(jī)后常規(guī)進(jìn)行動脈－靜脈（A－V）改良超濾（modified ultrafiltration，MUF）5～10 min，流量控制在5～10 ml／（kg·min）。兩組患兒所實施節(jié)約用血策略的異同總結(jié)見表1與圖1。

1．4 觀察指標(biāo) ①術(shù)前：收集術(shù)前患兒的一般資料包括性別，年齡，體重，心臟手術(shù)史；術(shù)前常規(guī)檢查如血常規(guī)、肝腎功能、血糖水平、心胸比、射血分?jǐn)?shù)（EF）等，先天性心臟病手術(shù)根據(jù)RACHS評分系統(tǒng)進(jìn)行分類。②術(shù)中：CPB時間，主動脈阻斷時間，CPB期間不同時點的血氣指標(biāo)，血制品輸入量，COP等。③術(shù)后：麻醉關(guān)胸期間和術(shù)后ICU、病房的血制品輸入量，機(jī)械通氣時間，ICU停留時間，肝腎功能。記錄是否二次開胸止血、腹透、再次氣管插管、死亡、住院時間。

1．5 統(tǒng)計學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19．0軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，各組不同時間點資料比較采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析。不符合正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位間距表示，兩組間比較采用Mann－Whitney U檢驗，多組間比較采用Kruskal Wallis H檢驗。分類變量以頻數(shù)（百分比）表示，采用卡方檢驗進(jìn)行比較，當(dāng)理論頻數(shù)小于5或樣本量小于40時，采用Fisher精確概率法。P＜0．05表示有統(tǒng)計學(xué)差異。

圖1 改良CPB策略示意圖

表1 兩組節(jié)約用血策略的異同介紹

2 結(jié) 果

2．1 兩組患兒一般資料和術(shù)中情況 術(shù)前比較：年齡、體重、性別、心胸比、術(shù)前EF、紫紺患兒比例、再次心臟手術(shù)患兒比例以及RACHS評分在兩組間均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0．05），見表1。術(shù)中比較：體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0．05）；兩組患兒術(shù)前Hct無統(tǒng)計學(xué)差異（P＝0．078），但改良組患兒術(shù)中最低Hct顯著低于傳統(tǒng)組（P＝0．041），停機(jī)MUF后的Hct值兩組間無顯著性差異（P＝0．814）。改良組患兒靜態(tài)預(yù)充量明顯少于傳統(tǒng)組（P＝0．023）。見表2。

兩組患兒PaO2在CPB 10 min和停機(jī)前均較轉(zhuǎn)機(jī)前增高，存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0．05），組間比較無統(tǒng)計學(xué)差異。兩組患兒的Hct水平在CPB開始10 min時均較轉(zhuǎn)流前明顯降低（P＜0．05），且改良組Hct水平低于傳統(tǒng)組，兩組間存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0．05）。兩組患兒的Glu水平在停機(jī)前和停機(jī)MUF后均高于轉(zhuǎn)流前，存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0．05），組間比較無統(tǒng)計學(xué)差異。兩組患兒COP水平在轉(zhuǎn)流后10 min降至最低水平，與轉(zhuǎn)流前比較具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0．05），組間無統(tǒng)計學(xué)差異。兩組患兒術(shù)中的血氣變化在組間和不同時點均無統(tǒng)計學(xué)差異。見表3。

2．2 兩組患兒圍術(shù)期輸血情況 改良組與傳統(tǒng)組患兒術(shù)中輸入不同單位庫血的構(gòu)成比有顯著差異（P＜0．001），即改良組患兒在輸入1 U或2 U庫存紅細(xì)胞的人數(shù)比例明顯少于傳統(tǒng)組。在傳統(tǒng)組患兒中有16例（6．4%）CPB中輸入2單位庫血，有232例（93．6%）CPB中輸入1單位庫血；而在改良組中，僅有5例（1．8%）在CPB中輸入2單位庫血，有116例（41%）CPB輸入1單位庫血，162例（57．2%）順利完成CPB中免輸血手術(shù)。術(shù)后改良組患兒的紅細(xì)胞輸入顯著少于傳統(tǒng)組（P＝0．003），而且兩組間不同單位紅細(xì)胞輸入的構(gòu)成比有統(tǒng)計學(xué)差異，即改良組術(shù)后輸入1U或2U庫存紅細(xì)胞的人員比率明顯低于傳統(tǒng)組（P＝0．009）。見表4。

2．3 兩組患兒手術(shù)近期預(yù)后情況比較 傳統(tǒng)組（n＝248）中患兒術(shù)后死亡3例，2例死于術(shù)后心功能衰竭，1例因多器官功能衰竭自動放棄治療；改良組（n＝283）中患兒術(shù)后死亡2例，其中1例因術(shù)后感染致多器官功能衰竭；1例術(shù)后因左心功能不良無法脫離CPB，接受體外膜肺氧合（extracorporealmembrane oxygenation，ECMO）支持治療，脫離ECMO后因再次發(fā)生惡性心律失常搶救無效死亡。改良組患兒的機(jī)械通氣時間和ICU停留時間均短于傳統(tǒng)組患兒（P＝0．028，P＝0．034），24 h胸液引流量明顯少于傳統(tǒng)組（P＝0．012）。兩組的住院時間、術(shù)后再次氣管插管、腹透以及住院死亡發(fā)生例數(shù)均無統(tǒng)計學(xué)差異。術(shù)后24 h血清中各項生化指標(biāo)均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0．05）。見表5。兩組患兒除死亡病例外，在手術(shù)后的短期觀察中均無意識障礙，肢體癱瘓，失聰，失明，延遲蘇醒等中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生。

表2 傳統(tǒng)組和改良組患兒一般資料和術(shù)中情況

表3 傳統(tǒng)組與改良組患兒圍術(shù)期動脈血氣重要指標(biāo)和COP的變化（±s）

表3 傳統(tǒng)組與改良組患兒圍術(shù)期動脈血氣重要指標(biāo)和COP的變化（±s）

注：與轉(zhuǎn)前相比，*P＜0．05；與傳統(tǒng)組相比＃P＜0．05；PaCO2：動脈血二氧化碳分壓；PaO2：動脈血氧分壓。

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表4 改良組與傳統(tǒng)組患兒圍術(shù)期血制品輸入情況的比較

表5 改良組與傳統(tǒng)組患兒術(shù)后近期恢復(fù)的比較

3 討 論

本研究主要從改變血制品預(yù)充和硬件設(shè)施兩方面著手，即通過無庫血預(yù)充、縮小管路內(nèi)徑尺寸以減少管路預(yù)充量、術(shù)中的血液回收技術(shù)減少血液丟失及術(shù)后的改良超濾技術(shù)（MUF）進(jìn)一步提高血紅蛋白水平，同時增加腦氧飽和度和連續(xù)血氣監(jiān)測（CDI 500實時監(jiān)測）技術(shù)。

目前，在國內(nèi)各家心臟中心所開展的先天性心臟病治療狀況和本課題前期所做的圍CPB期用血量的初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)以往超過95%的15 kg以下先天性心臟病患兒需要在圍術(shù)期輸入庫存紅細(xì)胞，因此，選擇體重≤15 kg患兒進(jìn)行免輸血技術(shù)的研究。通過實施改良節(jié)約用血策略，結(jié)果證實改良組患兒在術(shù)中紅細(xì)胞用量少于傳統(tǒng)組，而且兩組間患兒術(shù)中輸入不同單位庫血的構(gòu)成比存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0．001），改良組患兒術(shù)后的紅細(xì)胞輸入明顯少于傳統(tǒng)組（P＝0．003），組間術(shù)后不同單位紅細(xì)胞輸入的構(gòu)成比存在統(tǒng)計學(xué)差異。因此，血制品輸注明顯減少與臨床相關(guān)硬件設(shè)施的改進(jìn)及圍術(shù)期節(jié)約用血意識的增強(qiáng)密不可分。

CPB設(shè)備和技術(shù)的改進(jìn)為先天性心臟病患兒圍CPB期減少血制品輸入奠定了重要基礎(chǔ)。其中新生兒和嬰兒型管路是減少CPB預(yù)充量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是實施免輸血手術(shù)的重要保障。在國內(nèi)各心臟中心先天性心臟病患兒（≤15 kg）普遍應(yīng)用的最小尺寸嬰兒型A－V管路內(nèi)徑均是1／4英寸（嬰兒C管路），即使連接嬰兒型膜肺，其靜態(tài)預(yù)充量（靜止?fàn)顟B(tài)下全部管路加回流室內(nèi)最小安全轉(zhuǎn)流液面的液體量）也將達(dá)到400～500 ml。本研究中使用迷你型的CPB管路，將主動脈泵管內(nèi)徑調(diào)整至3／16英寸，靜脈回流管路保持1／4英寸，其余連接管路調(diào)整至5／32英寸，使得最大轉(zhuǎn)流流量可達(dá)到1．2 L／min，管路靜態(tài)預(yù)充量可減少至250ml左右，適合1歲以下、體重≤10 kg的患兒（嬰兒D管路）；若配合使用新型的動脈微栓濾器一體化氧合器，將進(jìn)一步減少靜態(tài)預(yù)充量至180～200ml。此項改進(jìn)為減少預(yù)充量尤其是開展低體重先天性心臟病患兒的免輸血、少輸血技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。

除管路改進(jìn)外，本研究還將VAVD加入到改良節(jié)約用血策略中，常規(guī)放置在人工心肺機(jī)上，與氧合器回流室上端的氣體排放口連接。負(fù)壓源接至可連續(xù)提供負(fù)壓的手術(shù)室中心裝置上。VAVD一方面可以為低體重患兒使用新型嬰兒D管路和更加細(xì)化的靜脈插管帶來方便；另一方面，對于通過抬高氧合器以縮小機(jī)器與術(shù)野距離而達(dá)到減少預(yù)充量的改良策略提供了安全保障［6－7］。但該裝置的臨床使用需要經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，術(shù)中漸進(jìn)式調(diào)節(jié)負(fù)壓最大控制在－30～－40 mm Hg之間；轉(zhuǎn)流開始后啟動VAVD，轉(zhuǎn)流結(jié)束前先關(guān)掉VAVD再停機(jī)等［6］。本研究中，改良組患兒均使用了VAVD，未發(fā)生與其相關(guān)的臨床意外，而且還為開展改良節(jié)約用血策略提供重要保障。

MUF技術(shù)是上世紀(jì)九十年代末，由英國兒童醫(yī)院Dr．Naik等首先提出并使用的一項技術(shù)［8］。它克服了常規(guī)超濾技術(shù)只能在CPB中進(jìn)行濾水的缺點，通過A－V回路的連接，對于部分患兒CPB中回流室容量不多，而在CPB結(jié)束前的Hct水平未達(dá)到滿意狀態(tài)，在CPB結(jié)束后立即進(jìn)行5～10 min的超濾。大量臨床數(shù)據(jù)證實，MUF技術(shù)對提高新生兒和嬰幼兒的Hct水平，改善血流動力學(xué)和保護(hù)術(shù)后早期的肺功能起到了積極的治療意義［9－12］。經(jīng)典的 MUF連接是從主動脈管路分流出動脈血液后經(jīng)過滾壓泵流入人工腎，再回流經(jīng)靜脈管路（1／4英寸）入右心房。為了更有效地進(jìn)行MUF，本研究將血液超濾器濾過的血液經(jīng)心肌停搏液管路（1／16英寸）回流入右心房，再將靜脈管路內(nèi)的血液引流至回流室內(nèi)（見圖4）。一方面是為了減少MUF過程中濾過后的靜脈回路預(yù)充量，另一方面可以通過回收靜脈管路內(nèi)血液增加回流室內(nèi)的儲血量，加強(qiáng)MUF的濾水效果，使得改良組患兒雖然在停機(jī)前的Hct水平明顯低于傳統(tǒng)組，但在MUF后即可達(dá)到與傳統(tǒng)輸血組相近的Hct水平。

通過實施改良節(jié)約用血策略，使得改良組患兒的CPB期間血制品用量明顯少于傳統(tǒng)組，此外，隨著圍術(shù)期節(jié)約用血意識的增強(qiáng)，患兒近期預(yù)后得到明顯改善。因此，CPB期間改良節(jié)約用血策略在體重≤15 kg先天性心臟病患兒中使用具有安全性。

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The safety analysis of blood－sparing strategy during cardiopulmonary bypass in infants w ith body weight lower than 15 kg

Zou Li－h(huán)ua，Liu Jin－ping，F(xiàn)eng Zheng－yi，Zhao Ju，Cui Yong－li，Zhao Ming－xia，Li Shou－jun，Yan Jun，Yan Fu－xia，Wang Xu
Department ofCardiopulmonary Bypass，Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital，Peking Union Medical College＆Chinese Academy ofMedical Sciences，Beijing 100037，China

Liu Jin－ping，Email：jinpingfw＠hotmail．com

ObjectiveTo evaluate the safety ofmodified blood－sparing approach in low－body weight infants（≤15 kg）with congenital heart disease，we analyzed the effect of blood－free priming strategy on transfusion requirements and short－term prognosis．MethodsA total of531 infantswere included betweenFebruary 2011 and October 2013，according to internalize standard strictly，infants were divided into two groups：control group（C group，n＝248）for traditional priming strategy，andmodified group（M group，n＝283）for a new blood－sparing approach．All infants experienced routine heart surgery with cardiopulmonary bypass．Blood samples were collected as following time points：pre－CPB，10min after CPB，before termination of CPB，aftermodified ultrafiltration．Clinic data and transfusion requirements were collected during operation，in ICU，and in ward．ResultsIn the study，packed red blood cell during admission in M group were less than C group（P＜0．01），as well as endotracheal intubation time，ICU stay，and total 24－h(huán)our chest tube output（P＝0．028，P＝0．034，P＝0．012），however there was no difference in admission time，re－intubation，peritoneal dialysis and death between two groups（P＞0．05）．ConclusionOur research elucidated thatmodified blood－sparing approach can reduce blood transfusion during admission without poorer outcome．

Cardiopulmonary bypass；Infants；Blood－sparing strategy

2015-04-07）

2015-04-15）

10．13498／j．cnki．chin．j．ecc．2015．02．08

首都臨床特色應(yīng)用研究（Z131107002213172）；協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生創(chuàng)新基金（2013－1002－29）

100037北京，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院，

阜外心血管病醫(yī)院體外循環(huán)科（鄒麗華、劉晉萍、馮正義、趙舉、崔勇麗、趙明霞），小兒心臟外科（李守軍、閆 軍、王旭），麻醉科（晏馥霞）

劉晉萍，Email：jinpingfw＠hotmail．com

兩組患兒初步分析表明，改良組患兒圍術(shù)期紅細(xì)胞用量明顯少于傳統(tǒng)組（P＜0．001）；改良組患兒術(shù)后機(jī)械通氣時間、ICU停留時間及24 h胸液引流量明顯低于傳統(tǒng)組（P＝0．028，P＝0．034，P＝0．012）；兩組患兒住院時間、再次氣管插管、術(shù)后腹透及死亡率等均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0．05）。結(jié)論 在體重≤15 kg先天性心臟病患兒體外循環(huán)期間實施改良節(jié)約用血策略是安全可行的，該策略有助于減少圍術(shù)期的血制品用量，改善患兒近期預(yù)后。