微型化體外循環(huán)裝置在微創(chuàng)心臟手術(shù)中的應(yīng)用

黃佳鑫 葛振偉 錢曉亮 葛暢 姚東風(fēng) 趙健 程兆云

河南省人民醫(yī)院/阜外華中心血管病醫(yī)院（鄭州 450003）

隨著醫(yī)療技術(shù)和器械的進(jìn)步，微創(chuàng)心臟手術(shù)（MICS）以其傷口美觀、切口小、出血少、恢復(fù)快日漸受到患者青睞，逐步作為常規(guī)手術(shù)在臨床開展，尤其在減少圍術(shù)期出血方面擁有常規(guī)心臟手術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。相較于常規(guī)心臟手術(shù)，MICS通過外周插管建立體外循環(huán)（ECC），并需要靜脈負(fù)壓輔助引流技術(shù)（VAVD）協(xié)助方能順利實(shí)施，增加了ECC管理難度；常規(guī)體外循環(huán)使用的滾壓泵和冗長的管路連接方式，一定程度上削弱了MICS的技術(shù)優(yōu)勢，因而選擇更為行之有效的ECC方案迫在眉睫。針對MICS的特點(diǎn)，筆者應(yīng)用微型化體外循環(huán)裝置，充分發(fā)揮微創(chuàng)手術(shù)的優(yōu)勢，獲得了滿意的臨床效果?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2016年9月至2017年11月我院成人右前外側(cè)小切口微創(chuàng)心臟手術(shù)29例。其中采用微型化體外循環(huán)裝置（MECC）（n＝16）即離心泵、改良管路連接、改良超濾等綜合措施避免或減少輸血；采用常規(guī)體外循環(huán)方式（CECC）（n＝13），即滾壓泵、傳統(tǒng)管路連接方式、常規(guī)超濾完成體外循環(huán)。兩組一般情況與手術(shù)類型均無明顯差異，見表1。

1.2 麻醉與手術(shù)方法患者取平臥位右側(cè)墊高30～45°，術(shù)前常規(guī)放置體外電擊除顫片，開放靜脈通路，盡早建立外周插管，以保證開胸安全。手術(shù)均采用靜吸復(fù)合麻醉、雙腔氣管內(nèi)置管及間歇正壓通氣（IPPV），術(shù)中常規(guī)監(jiān)測心電圖（ECG）、有創(chuàng)動脈血壓（MAP）、右側(cè)頸內(nèi)靜脈置管監(jiān)測中心靜脈壓（CVP）、無創(chuàng)脈搏氧飽和度（SpO2）等，視患者心功能情況放置漂浮導(dǎo)管（Swan?Ganz）用以監(jiān)測肺毛細(xì)血管楔壓（PAWP）。游離單側(cè)股動靜脈并根據(jù)體質(zhì)量選擇合適型號股動靜脈插管（Edwards公司，美國），在食道超聲（TEE）引導(dǎo)下分別置管，盡量選擇小號管道，減少組織損傷。麻醉誘導(dǎo)和維持用藥基本類同，麻醉誘導(dǎo)用藥：依托咪酯0.3～0.5 mg/kg，羅庫溴銨1～1.5 mg/kg，咪達(dá)唑侖0.1～0.15 mg/kg，瑞芬太尼 1～2 μg/kg；麻醉維持用藥：丙泊酚4～6/（kg·h），順式阿曲庫銨0.2/（kg·h），舒芬太尼1～2 μg/（kg·h），右美托咪啶0.6～0.8 μg/（kg·h），吸入七氟烷（呼氣末濃度1.5%～3.0%）。維持 PETCO230～45 mmHg（1 mmHg＝0.133 kPa），使用VISTA?BIS監(jiān)測儀（美國），維持BIS值40～50。根據(jù)體重選擇相應(yīng)型號Edwards股動脈插管置入頸內(nèi)靜脈作為上腔靜脈引流管使用。

表1 兩組臨床資料對比Tab.1 Clinical data of 2 groups ±s

表1 兩組臨床資料對比Tab.1 Clinical data of 2 groups ±s

注：MECC，微型體外循環(huán)裝置；CECC，常規(guī)體外循環(huán)；ASDR，房間隔缺損修補(bǔ)術(shù)；MVR，二尖瓣置換術(shù)；NYHA分級，紐約心臟病協(xié)會分級；Hb，血紅蛋白；Lac，乳酸；Glu，血糖；BE，剩于堿；PO2，氧分壓；PCO2，二氧化碳分壓

年齡（歲）男/女（例）體質(zhì)量（kg）手術(shù)類型（例）ASDR ASDR+MVR MVR左房黏液瘤摘除術(shù)NYHA分級（例）MECC組（n=16）26.97±8.9 2/14 36.51±6.39 CECC組（n=13）27.42±8.2 2/11 38.31±5.55 t值-0.140 P值0.889-0.7990.431 0.859 10 1Ⅱ Ⅲ2 2 2 1 5 1 7 2 3 1 1 2 1股主動脈插管時動脈血?dú)夥治鯤b（g/dL）Lac（mmol/L）Glu（mmol/L）BE PO2（mmHg）PCO2（mmHg）13.0±0.8 1.1±0.5 4.5±0.9－3.6±0.4 249.3±35.3 30.7±3.8 12.5±0.9 1.3±0.1 5.0±0.8－3.3±0.7 253.4±35.1 33.1±4.0 1.583-1.415-1.563-1.451-0.312-1.652 0.125 0.169 0.129 0.158 0.756 0.110

表2 兩組ECC方案對比Tab.2 ECC project of 2 groups

1.3 體外循環(huán)方法使用Stockert SCP離心泵系統(tǒng)或Stockert C5型體外循環(huán)機(jī)，SORIN inspire 6F型（肝素涂層）或SORIN inspire 6型膜式氧合器（肝素涂層），SORIN DHF06型超濾器，心肌保護(hù)根據(jù)手術(shù)情況選用HTK液（克勒化學(xué)，德國）或冷晶體St.Thomas液（阜外心血管病醫(yī)院配方）和血液以1∶4比例混合后灌注心肌。雷度血?dú)夥治鰞x（丹麥），滲透壓監(jiān)測儀（冰點(diǎn)，美國）。ECC預(yù)充液成分為勃脈力A（百特，上海），羥乙基淀粉130?0.4氯化鈉注射液（費(fèi)森尤斯卡比，北京），20%人血白蛋白50～100 mL（華蘭生物，新鄉(xiāng)），5%碳酸氫鈉2.5 mL/kg（康普，常州），維持晶膠比0.35～0.40。常規(guī)安裝靜脈負(fù)壓輔助引流（vacuum assisted venous drainage，VAVD）裝置（GENTEC，美國）和負(fù)壓監(jiān)測表（Medtronic66000，美國）。轉(zhuǎn)流開始后啟動負(fù)壓，為保證應(yīng)用過程中的安全性和有效性，將負(fù)壓控制在-20～-60 mmHg，不能大于-80 mmHg，轉(zhuǎn)流過程中視引流情況隨時調(diào)整負(fù)壓大小以達(dá)到最佳效果，轉(zhuǎn)中灌注完畢血壓穩(wěn)定后給予20%甘露醇2.5 mL/kg（威高，山東），轉(zhuǎn)中HCT維持在0.25～0.30、滲透壓16～24 mmHg。ECC的轉(zhuǎn)流中視手術(shù)大小及時間長短不同，鼻咽溫度控制在30～35℃，灌注流量在50～80 mL/（kg·min），MAP控制在50～80 mmHg，維持轉(zhuǎn)中混合靜脈血氧飽和度（SvO2）＞75%。轉(zhuǎn)流結(jié)束前逐漸減小負(fù)壓至關(guān)閉，視血壓情況調(diào)整主泵流量逐步脫離體外循環(huán)。轉(zhuǎn)流過程中注意患者生命體征，有無過敏反應(yīng)，肌顫等并發(fā)癥并及時處理。

1.4 超濾的安裝和實(shí)施CECC組即采用常規(guī)連接方式，在膜式氧合器的大側(cè)路上加一Y型接頭，分出連接管接超濾器入口端，出口端與靜脈儲血器直接相連，并與氧合器一起排氣后備用。MECC組即采用改良連接方式，在動脈供血管路上加一10·10側(cè)孔接頭，分出連接管經(jīng)血泵后接超濾器，出口端接前述頸內(nèi)引流管的側(cè)孔處。此連接與氧合器共同排氣后備用。ECC開始后視液面情況和血紅蛋白水平兩組均可進(jìn)行超濾，CECC組在停機(jī)后可繼續(xù)超濾管路內(nèi)剩余機(jī)血并視血壓及血容量情況回輸。MECC組停機(jī)后繼續(xù)行改良超濾15～20 min，流量10～15 mL/（kg·min），超濾同時儲血器內(nèi)殘余機(jī)血由主泵控制輸入機(jī)體，儲血器內(nèi)加入適量林格液，確保液面不被排空。此法的優(yōu)點(diǎn)在于停機(jī)后的超濾操作與外科手術(shù)互不影響，可精確控制超濾速度、時間和超濾量，以獲得滿意的效果。同時，保留頸內(nèi)靜脈引流管的連接，以防需要緊急轉(zhuǎn)機(jī)。

1.5 資料收集分別于術(shù)前麻醉誘導(dǎo)后（T1）、停跳液灌注后5 min（T2）、常規(guī)超濾開始（T3）、停機(jī)后10 min（T4）、ECC后2 h（T5）時采集動脈血行血?dú)夥治龊虲OP測定，記錄轉(zhuǎn)中尿量、術(shù)后24 h尿量、術(shù)中庫血用量、術(shù)后庫血用量、術(shù)后24 h引流量、術(shù)后呼吸機(jī)輔助時間、ICU停留時間。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)量資料中符合正態(tài)分布的以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，完全隨機(jī)計(jì)量資料兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用百分?jǐn)?shù)（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者ECC情況對比兩組患者全部成功實(shí)施了體外循環(huán)，無相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生。MECC組患者平均預(yù)充量（890±133）mL明顯小于CECC組（1 550±217）mL（P＜0.05）?？値煅昧縈ECC比CECC組患者平均每例節(jié)約紅細(xì)胞2～4 μ（P＜0.05）。MECC組有9例實(shí)現(xiàn)了全程無血心臟手術(shù)。MECC組超濾總量平均每例比CECC組多400～500 mL（P＜0.05）。MECC組術(shù)后24 h引流量（322.2±133.4）mL，明顯少于CECC組（740±198.4）mL（P＜0.05）。兩組其他臨床指標(biāo)無明顯差異。見表3。

表3 兩組患者ECC情況對比Tab.3 ECC details of 2 groups ±s

表3 兩組患者ECC情況對比Tab.3 ECC details of 2 groups ±s

注：MECC組與CECC組比較，*P＜0.001

平均預(yù)充量（mL）主動脈阻斷時間（min）ECC轉(zhuǎn)流時間（min）轉(zhuǎn)中庫血用量（mL）超濾總量（mL）轉(zhuǎn)中尿量（mL）術(shù)后庫血用量（mL）術(shù)后24 h尿量（mL）術(shù)后24 h引流量（mL）呼吸機(jī)輔助時間（h）ICU停留時間（d）MECC（n=16）890±133*60.1±13.5 90.5±23.5 69±30*1 280±79*305±101 66±32*3 007±1 068 322.2±133.4*8.9±4.1 2.1±0.2 CECC（n=13）1 550±217 63.1±18.1 101.3±18.5 224±96 708±85 321±98 176±48 2 885±891 740±198.4 9.5±4.7 2.3±1.3 t值-10.079-0.511-1.350-6.123 18.745-0.430-7.381 0.329-6.762-0.367-0.609 P值＜0.001 0.613 0.188＜0.001＜0.001 0.671＜0.001 0.745＜0.001 0.716 0.548

2.2 重要臨床指標(biāo)MECC組血紅蛋白濃度在改良超濾后（T4）明顯高于CECC組（P＜0.05）；血糖和乳酸值兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；COP值兩組間均無明顯差異。見表4。

表4 兩組圍術(shù)期重要臨床指標(biāo)對比Tab.4 The key clinical index of 2 groups ±s

表4 兩組圍術(shù)期重要臨床指標(biāo)對比Tab.4 The key clinical index of 2 groups ±s

注：MECC組與CECC組比較，*P＜0.001

時間點(diǎn)T1 T2 T3 T4 T5血紅蛋白濃度（g/dL）MECC 119.1±9.1 75.5±4.7 73.3±3.9 91.3±5.8*103.7±2.7 CECC 120.4±8.5 74.2±5.9 73.1±4.2 75.8±4.5 102.5±2.2乳酸（mmol/dL）MECC 1.5±0.8 0.9±0.5 1.9±0.7 1.1±0.5 2.1±1.2 CECC 1.7±0.7 0.8±0.7 2.0±1.1 1.8±1.3 2.1±1.1血糖（mmol/L）MECC 5.5±1.6 4.3±0.9 7.6±4.2 7.3±4.1 7.5±4.6 CECC 4.9±1.3 4.1±0.5 6.5±3.9 6.7±5.2 7.1±4.9 COP（mmHg）MECC 22.0±0.8 21.7±0.9 19.4±0.5 20.8±1.6 21.7±0.5 CECC 22.4±0.7 21.5±0.8 19.8±0.8 22.7±0.7 22.0±0.7

3 討論

MICS以其切口小、不損傷胸骨，開關(guān)胸腔時出血量少，相比常規(guī)心臟手術(shù)優(yōu)勢明顯［1］。新型動靜脈插管、心內(nèi)外吸引管和改良型灌注針等的研發(fā)及應(yīng)用于臨床極大地促進(jìn)了心臟外科的發(fā)展［2］。通過外周動靜脈置管建立體外循環(huán)為MICS手術(shù)的開展提供了極大便利，較傳統(tǒng)插管方式而言，外周體外循環(huán)的特點(diǎn)是：插管創(chuàng)傷小，且不占用有限的手術(shù)視野［3］。

CECC預(yù)充量大，血液稀釋較為嚴(yán)重，開放式的系統(tǒng)［4］使得大面積血液與空氣直接接觸，導(dǎo)致各類炎性因子大量激活，是體外循環(huán)炎癥反應(yīng)的主要因素之一［4］。此外，CECC靜脈引流主要靠虹吸作用實(shí)現(xiàn)，而外周靜脈置管時單純依靠虹吸的引流效果往往不佳，嚴(yán)重影響手術(shù)進(jìn)行。為滿足MICS手術(shù)的需求，體外循環(huán)灌注策略需要進(jìn)行改進(jìn)。筆者利用MICS的特點(diǎn)采用綜合措施優(yōu)化體外循環(huán)裝置，實(shí)現(xiàn)體外循環(huán)系統(tǒng)微型化，管道更加合理化，包括縮短管路的長度、減小管路內(nèi)徑，去除非必需的管路組件，使用預(yù)充量更小的氧合器等，具體為用離心泵作為主泵、使用新型集成微栓過濾器的膜式氧合器、改良超濾技術(shù)等。

3.1 ECCECC［5］也叫迷你體外循環(huán)，是指將常規(guī)體外循環(huán)的開放式系統(tǒng)轉(zhuǎn)為密閉，省略靜脈儲血器改為密閉的儲血袋或靜脈引流管路直接血泵相連接，避免了血液與空氣直接接觸，以最大化的減輕體外循環(huán)預(yù)充對機(jī)體造成的炎性反應(yīng)問題，整個系統(tǒng)均為肝素化涂層管路，最早由KLINE［6］提出并應(yīng)用于臨床。密閉化的體外循環(huán)［7］改變了傳統(tǒng)的管理方式，灌注師不必時刻關(guān)注液平面的波動，而可以把更多精力投入到管理控制上來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)流質(zhì)量的提升。VALTONEN等［8］報道了MECC并行循環(huán)下行CABG的臨床實(shí)踐，指出限于傳統(tǒng)心臟手術(shù)左右心吸引量大，推薦MECC目前僅限于輔助循環(huán)或預(yù)計(jì)出血有限的心臟手術(shù)應(yīng)用。MECC需配合高質(zhì)量血液回收入機(jī)（Cellsav?er）使用，因左右心吸引的血液不能直接進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，需要先將其吸回Cellsaver中暫時保存，視轉(zhuǎn)流中血壓及靜脈回流情況而決定是否回輸循環(huán)系統(tǒng)。值得指出的是，密閉式體外循環(huán)在非心臟手術(shù)的應(yīng)用則更為廣泛［9］，如器官移植術(shù)的外科輔助循環(huán)、腹主動脈瘤左心轉(zhuǎn)流術(shù)、局部腫瘤的熱灌注治療等等。

盡管對于MECC在常規(guī)心臟手術(shù)（尤其是CABG）的應(yīng)用效果尚存在爭議［10］，但其降低預(yù)充量、減小氣血接觸面積、最大限度降低凝血因子消耗和血小板功能時常、進(jìn)而能減少術(shù)中術(shù)后失血量的事實(shí)，不失為實(shí)現(xiàn)無血心臟手術(shù)值得研究和嘗試的新思路。已有學(xué)者認(rèn)為［11］，不必采取完全化的MECC，只需將其中的一些關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于CECC，諸如離心泵、集成微栓的膜式氧合器等就能起到良好的作用。陳萍等［12］通過迷你化CPB管路減少預(yù)充量實(shí)現(xiàn)低體重小兒先心病無血體外循環(huán)就是良好的佐證。

3.2 離心泵作主泵離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使液體發(fā)生離心運(yùn)動來工作的，與滾壓泵相比，對血液成分的破壞明顯減輕，安全性更好，還具有體積小、占血少、重量輕，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。1976年商品化的離心泵（美敦力Biomedicus）被許多心臟中心在常規(guī)心臟手術(shù)中用以取代滾壓泵［13］，同時，它也被作為體外膜肺氧合（ECMO）、心室輔助裝置、經(jīng)皮CPB支持的主要驅(qū)動泵而廣泛應(yīng)用與臨床。

3.3 集成化的體外循環(huán)裝置集成化的體外循環(huán)裝置［14?15］，即可以減少單個裝置所占預(yù)充液，又降低了血液與異物表面的接觸面積，是更為理想的體外轉(zhuǎn)流選擇。Dideco公司的ECC.O系統(tǒng)和Sorin公司的IDEAL系統(tǒng)是小型集成化ECC設(shè)備的代表［16］。一些新型的膜式氧合器里的中空纖維還具有祛除微氣栓的作用，進(jìn)一步降低了微栓塞的發(fā)生率［17］。本研究所使用的肝素涂層化SORIN inspire 6F型膜肺集成了動脈微栓濾器的功能，結(jié)合離心泵使用時，相比于CECC組總預(yù)充量可節(jié)約500 mL。

3.4 靜脈負(fù)壓輔助引流（VAVD）系統(tǒng)VAVD系統(tǒng)［18］多在MECC中應(yīng)用，它可以有效彌補(bǔ)重力和虹吸效應(yīng)引流之不足，并且在保證充足靜脈引流量的情況下允許我們使用更細(xì)的ECC插管和管路。筆者將VAVD裝置與儲血器連接，抬高膜肺與手術(shù)臺高度相水平甚至可以提高到患者右心房水平［19］，有效縮短了靜脈管路且有利于觀察液面情況，使操作管理更簡便有效。與此同時，有效的靜脈回流解決了傳統(tǒng)引流方式中常出現(xiàn)的引流不暢、靜脈血液淤滯等問題，避免了過多液體的加入，有利于保證血容量的平衡和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。有學(xué)者［20］認(rèn)為VAVD產(chǎn)生的負(fù)壓通過靜脈傳導(dǎo)，還可以部分減少術(shù)區(qū)滲血，但需注意負(fù)壓過大時的靜脈壁塌陷和紅細(xì)胞破壞。NYGAARD等［21］最新的研究發(fā)現(xiàn)VAVD可能引發(fā)氧合器微氣泡逸出。兩組均采用負(fù)壓輔助靜脈引流裝置（VAVD），正確應(yīng)用這種技術(shù)并不增加體外循環(huán)過程中的溶血［22-23］。

3.5 改良超濾技術(shù)（MUF）本研究利用微創(chuàng)心臟手術(shù)外周靜脈插管，其優(yōu)勢在于：完全回收靜脈管路、儲血器至微栓過濾器的機(jī)血；超濾流量15～30 mL/（kg·min）時濾液流出速度可以滿足在10～15 min完成超濾；改良超濾中不影響外科醫(yī)生其他操作［24］。

改良超濾過程中需注意：（1）停機(jī)超濾時再次確認(rèn)動靜脈管路內(nèi)無氣泡方可進(jìn)行；（2）超濾時流量不宜過大，一般控制在10～15 mL/（kg·min），減少股動脈插管處負(fù)壓進(jìn)氣的風(fēng)險；（3）補(bǔ)充容量時主泵流量應(yīng)低于超濾泵流量，并在儲血器內(nèi)加入林格氏液避免排空；（4）超濾進(jìn)行時應(yīng)繼續(xù)給氧合器加溫，維持剩余機(jī)血溫度，保證患者體溫正常。

MECC組16例患者全部成功實(shí)施微創(chuàng)手術(shù)，其中有9例實(shí)現(xiàn)了全程無血心臟手術(shù)，無相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生。與CECC組相比，MECC組由于預(yù)充量小，體外循環(huán)中MECC組各時間點(diǎn)血紅蛋白水平均高于CECC組，但僅在停機(jī)后10 min時血紅蛋白水平［（91.3±5.8）g/dL］高于CECC組［（75.8±4.5）g/dL］差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說明改良超濾更有助于濾除機(jī)體水分，提高機(jī)體血紅蛋白水平。

本研究兩組不同時間點(diǎn)血漿COP值比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與改良超濾可明顯提高嬰幼兒體外循環(huán)術(shù)后血漿膠體滲透壓水平不同［25］。

本研究兩組術(shù)中和術(shù)后24 h尿量、術(shù)后呼吸機(jī)輔助時間和ICU停留時間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與文獻(xiàn)［26］報道改良超濾可改善成人體外循環(huán)術(shù)后肺功能、減少ICU停留時間、住院時間的結(jié)果不同?？赡芘c本研究所選病種較簡單、手術(shù)時間較短及術(shù)后ICU的管理理念有關(guān)。