低體重嬰兒復雜性先天性心臟病手術(shù)的體外循環(huán)管理

王 蕾，陳良萬，楊立平，杜劍之，呂曉釵，侯艷婷

隨著心臟外科的發(fā)展，低齡低體重嬰兒復雜性先天性心臟病手術(shù)呈上升趨勢。小兒患者的病理生理特點與成人有很大不同［1］，其對手術(shù)及體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC） 的耐受性差。 因此，提高嬰兒復雜性先天性心臟病手術(shù)的ECC管理很重要，但目前尚未有統(tǒng)一的小兒心臟手術(shù)ECC管理指南［2］，多數(shù)醫(yī)療機構(gòu)是根據(jù)ECC灌注醫(yī)師、外科醫(yī)師、麻醉醫(yī)師的經(jīng)驗來進行管理［3］。本研究則通過分析2016年4月至2018年10月70例體重小于10 kg嬰兒復雜性先天性心臟病畸形矯治手術(shù)的ECC管理要點及臨床資料進行經(jīng)驗總結(jié)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 70例患兒均依據(jù)臨床表現(xiàn)、胸片、心電圖及超聲心動圖明確診斷。基本臨床資料見表1。3例患兒因反復肺炎、心力衰竭在癥狀治療控制后行限期手術(shù)。

1.2 ECC方法 使用設(shè)備及裝置:StockertⅢ型人工心肺機、嬰兒中空纖維膜式氧合器（日本泰爾茂）、血液透析器 803（意大利 Bellco S.r.l.）、一次性嬰兒管道及微栓過濾器和負壓輔助靜脈引流（vacuum assist venous drainage，VAVD）裝置（國產(chǎn)希?。?、血液回收機（CAST）。預充液成分:濾白懸浮紅細胞、人血白蛋白、5%碳酸氫鈉、肝素、25%硫酸鎂、烏司他丁、甲強龍。在使用庫存紅細胞預充前采用血液回收機清洗庫血以減少其乳酸、高鉀等成分?；純喝胧中g(shù)室后即予變溫毯保溫，轉(zhuǎn)流前預充液加溫至36.0～37.0℃?；純壕捎脷夤軆?nèi)插管靜吸復合麻醉，予肝素3 mg／kg行全身肝素化，活化全血凝固時間（activity coagulation time，ACT）＞480 s后，行升主動脈、上下腔靜脈插管。ECC轉(zhuǎn)流降溫，鼻咽溫降至30～32℃時阻斷升主動脈，經(jīng)主動脈根部灌注冷的組氨酸-色氨酸-酮戊二酸單酰胺（Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate，HTK）液 30～50 ml／kg。 根據(jù)患兒心內(nèi)畸形的復雜程度及手術(shù)時間長短采用淺低溫高流量、中低溫中高流量、深低溫低流量ECC方法。術(shù)中靜脈回流欠佳時采用VAVD裝置促進靜脈回流。轉(zhuǎn)流中紅細胞比容（hematocrit，HCT）維持在0.25～0.30。主要手術(shù)步驟完成后即開始緩慢復溫，適當提高灌注流量及氧濃度。開放升主動脈且心臟復跳5～10 min后，常規(guī)補充葡萄糖酸鈣1.0 g提高心臟收縮力，同時根據(jù)氧合器液平面及患兒HCT情況進行超濾去除機體多余水分，使停機前HCT≥0.35。術(shù)中持續(xù)監(jiān)測平均動脈壓、中心靜脈壓、泵壓、血氣、ACT、鼻咽溫、肛溫、氧合器動靜脈端血溫等，并調(diào)整各項參數(shù)在正常范圍內(nèi)。輔助循環(huán)至血流動力學穩(wěn)定，鼻咽溫達到37.0℃、肛溫36.0℃后停機。 淺中低溫ECC主要采用α-穩(wěn)態(tài)、深低溫ECC時采用pH-穩(wěn)態(tài)方法管理血氣。

1.3 統(tǒng)計學方法 本研究統(tǒng)計分析由 SPSS for Windows 25.0統(tǒng)計軟件包完成。對各研究變量進行描述性分析，計量資料用（±s）表示。計數(shù)資料以頻數(shù)和率表示。

表1 患者基本臨床資料（n=70，±s）

表1 患者基本臨床資料（n=70，±s）

項目 數(shù)值男／女（n） 40／30年齡（月） 1～12（7.49±3.92）＜3個月（n） 13 3～6月（n） 17＞6～12個月（n） 40體重（kg） 3.5～10.0（7.06±1.92）≤5 kg（n） 19法洛四聯(lián)癥（n） 37完全型肺靜脈異位引流（n） 15完全型心內(nèi)膜墊缺損（n） 8右室雙出口（n） 5完全性大動脈轉(zhuǎn)位（n） 2肺動脈閉鎖（n） 3

2 結(jié) 果

所有患兒均順利停機，其中2例患兒由于術(shù)前心功能差、肺動脈高壓等因素導致停機困難，予延長后并行輔助時間，維持水、電解質(zhì)、酸堿平衡，緩慢減流量，最后均順利停機。1例完全性大動脈轉(zhuǎn)位在ECC停機后關(guān)胸時為避免心肌水腫、心臟腫脹引起的血流動力學不穩(wěn)定予延遲關(guān)胸，并在術(shù)后2 d予再次關(guān)胸。二次氣管插管3例，其中2例為拔管后肺部感染加重，1例為轉(zhuǎn)入普通病房后出現(xiàn)誤吸。4例患兒術(shù)后肺部感染嚴重，予加強抗感染等治療后肺炎逐漸好轉(zhuǎn)吸收。3例患兒術(shù)后尿少，血流動力學欠穩(wěn)定，予行腹膜透析治療，并在3～5 d后尿量恢復、循環(huán)穩(wěn)定后停止透析。1例完全性大動脈轉(zhuǎn)位術(shù)后并發(fā)低心排血量綜合征術(shù)后早期死亡，死亡率1.43%，其余患兒手術(shù)效果滿意，均恢復良好痊愈出院。見表2。

表2 患者ECC術(shù)中和術(shù)后情況（n=70）

3 討 論

復雜性先天性心臟病嬰兒體重低，各臟器發(fā)育不成熟，心臟本身存在較嚴重的解剖學畸形，術(shù)前心功能差，手術(shù)及ECC轉(zhuǎn)流時間長，ECC中的血流動力學改變、炎癥反應、血液稀釋、低溫等對其打擊較大，因此提高ECC的管理水平極為重要。通過回顧性分析相關(guān)病例，筆者認為以下方面較為重要。

3.1 優(yōu)化ECC預充 ECC中血液與管道表面接觸激活了炎癥反應，導致患兒ICU停留時間延長，術(shù)后并發(fā)癥及死亡率增加［4］。ECC管道表面涂層是降低炎癥反應的有效措施［5］。減少ECC管道長度和內(nèi)徑可減少總預充量及輸血量，且不增加術(shù)后的并發(fā)癥和死亡率［6］。因此，本研究全組病例均采用具有親水涂層的預充量小的進口嬰兒膜式氧合器，ECC管道內(nèi)徑為1／4或3／16，通過縮短管道長度及減小管道內(nèi)徑、運用VAVD裝置（補償預充管道縮短、與手術(shù)臺高度差減少導致的重力輔助靜脈引流作用的削減），保證靜脈引流通暢，使預充量減低至180 ml。低體重患兒預充液主要采用庫血及白蛋白，但筆者也根據(jù)每個患兒的自身特點制定預充方案，對體重大于8 kg、術(shù)前HCT＞0.33者采用萬汶及白蛋白預充，不采用庫血預充，從而減少輸血并發(fā)癥、節(jié)約血液資源。在ECC轉(zhuǎn)流前進行管道自身循環(huán)，使白蛋白覆蓋于管道上，但也不宜過早加入白蛋白使其與管道接觸致變性。另外，全組病例在預充液中加入烏司他丁1萬U／kg、甲強龍10 mg／kg以減輕炎癥反應［7-8］。通過這些措施達到優(yōu)化預充、減輕炎癥反應的效果。

3.2 合適的血液稀釋 嬰兒新陳代謝旺盛，對缺氧的耐受性差，血容量少，體液代謝的調(diào)節(jié)機制不完善，ECC的稀釋性預充會使HCT及血漿膠體滲透壓明顯下降，導致缺氧、組織器官水腫等并發(fā)癥。因此，小兒ECC中常采用庫血預充［9］。本組病例中，根據(jù)患兒體重及術(shù)前HCT情況，在預充液中加入紅細胞和白蛋白，轉(zhuǎn)流中維持較高的HCT和膠體滲透壓。ECC中輸血可能導致相關(guān)并發(fā)癥，如術(shù)后機械通氣時間延長、ICU停留時間延長、血管活性藥用量增加，甚至明顯增加死亡率，或成為術(shù)后死亡的獨立危險因素［10-11］。 因此，對部分體重大于 8 kg、術(shù)前HCT在0.33以上的患兒采用無庫血預充，并通過減少預充量、減少血液稀釋，以及轉(zhuǎn)流中運用超濾技術(shù)，使術(shù)中HCT維持在較高水平以保證機體的氧需，避免了ECC中輸血。Wolfgang Boettcher等也報道了3例體重小于5 kg的心臟手術(shù)患兒因父母信仰因素而禁止輸血，通過減小ECC管道預充量避免了術(shù)中及住院期間輸血［10］?？梢姡瑢τ诘腕w重患兒實現(xiàn)無庫血預充并非困難。另外，對大部分需輸血患兒，采用血液回收機對庫血進行清洗以去除庫血中高鈉、高鉀、高糖及高乳酸等不利成分，減輕輸血并發(fā)癥及炎癥反應。

3.3 超濾 ECC中使用超濾技術(shù)可減少炎癥反應和提高手術(shù)預后［12］，包括常規(guī)超濾（conventional ultrafiltration，CUF），零平衡超濾 （zero-balanced ultrafiltration，ZBUF）和改良超濾（modified ultrafiltration，MUF）三種。全組病例在ECC轉(zhuǎn)流中，根據(jù)氧合器液面情況、HTK液吸回循環(huán)情況及HCT值，均進行CFU去除機體多余的水分，使轉(zhuǎn)流中HCT維持在0.25～0.30，停機后 HCT≥0.35，保證機體的氧需。轉(zhuǎn)流時間長者使用ZBUF減少炎性因子。因停機前患兒HCT均已達目標水平，全組病例并未行MUF。這三種超濾技術(shù)并不是相互排斥的，應根據(jù)不同患者的具體情況采用一種或多種超濾方式，使患者在ECC中維持合適的HCT，減少輸血用量，減少炎癥反應，維持水電解質(zhì)、酸堿平衡。

3.4 灌注流量和灌注壓 嬰幼兒體重輕、代謝旺盛，基礎(chǔ)耗氧量及心率是成人的2倍，就代謝需要而言，嬰幼兒較成人需要更高的灌注流量。全組病例在ECC中維持較高的灌注流量，對部分存在解剖分流、動脈導管未閉或側(cè)支循環(huán)的患兒及ECC中有超濾等旁路分流時，則需提高灌注流量，使灌注壓維持在30～60 mm Hg，避免低灌注流量導致的術(shù)后腦損傷［13］。對于法洛四聯(lián)癥、右室雙出口等紫紺型先天性心臟病患兒，因側(cè)支循環(huán)豐富，手術(shù)時心內(nèi)回血多，則予降低溫度及流量，以提供清晰的術(shù)野。

3.5 心肌保護 心肌保護是心臟外科手術(shù)永恒的核心關(guān)注點。心肌保護液主要包括含血停搏液及晶體停搏液，HTK液屬于后者。HTK液作為心肌保護液，具有單次灌注、作用時間長、不影響外科操作的優(yōu)點，其為低鈉、微鈣、稍高鉀的心肌保護液，并含有組氨酸／組氨酸鹽緩沖系統(tǒng)，含色氨酸、α-酮戊二酸等能量代謝底物，含氧自由基清除劑甘露醇，有利于ATP的生成和保存，在缺血再灌注時能減少氧自由基損傷。嬰幼兒未成熟心肌收縮性和順應性差，易導致心功不全；攝取與排出鈣的能力差，停搏液中若含鈣過高易造成缺血后鈣超載；更能耐受缺氧，但抗氧化系的酶活性低，易受氧自由基損傷。因此，全組病例均采用HTK液作為心肌保護液，這在阻斷時間較長的嬰兒復雜重癥先天性心臟病手術(shù)中，可減輕多次灌注停搏液造成的心肌水腫，避免外科手術(shù)的中斷，減輕對未成熟心肌的打擊［14］。含血停搏液配制方便經(jīng)濟，含氧合血及豐富的能量底物、緩沖系統(tǒng)等，使心肌保護更接近生理狀態(tài)。HTK液與含血停搏液在心肌保護方面各有優(yōu)缺點，但對于重癥復雜先天性心臟病手術(shù)、手術(shù)時間長者，使用HTK液可能更具有優(yōu)勢［14-17］。但HTK液單次灌注量較大，易引起血液稀釋，因此在灌注HTK液時需切開右房及時將其吸走，若有較多HTK液不可避免得吸回體循環(huán)中，則需及時進行超濾，避免引起血液稀釋、低鈉血癥及內(nèi)環(huán)境紊亂。全組病例均自動復跳，術(shù)后僅1例患者出現(xiàn)低心排血量綜合征，故顯示出HTK液較好的心肌保護效果。

3.6 其他 ①溫度管理:患兒入室后即予變溫水毯保溫，轉(zhuǎn)流前預充液加溫至36～37℃，避免轉(zhuǎn)機后機體突然受冷刺激而誘發(fā)心室顫動，術(shù)中緩慢降復溫，鼻咽溫達37℃、肛溫達36℃時停機，停機后予變溫水毯繼續(xù)保溫，同時也需避免血溫超過37℃而造成腦損傷。②全組病例在ECC過程中定時監(jiān)測血氣分析，根據(jù)不同溫度聯(lián)合應用pH-穩(wěn)態(tài)和α-穩(wěn)態(tài)兩種血氣分析方法，在淺中溫ECC時采用α-穩(wěn)態(tài)，在深低溫ECC時使用pH-穩(wěn)態(tài)。③維持電解質(zhì)平衡:術(shù)中常規(guī)使用鎂劑穩(wěn)定細胞膜，注意血鉀，避免因低鉀、低鎂引起心律失常，在心臟復跳5～10 min后常規(guī)使用鈣劑增強心肌收縮力，避免因血液稀釋、堿中毒、輸入檸檬酸庫血所致的低鈣血癥。

綜上，對低體重復雜性先天性心臟病嬰兒，在ECC中應選擇具有涂層的預充量小的膜式氧合器，通過縮短管道長度及內(nèi)徑減少預充量，并運用VAVD裝置保證靜脈引流通暢，根據(jù)每個患兒的特點選擇庫血或無庫血預充，從而減少血液稀釋、減少ECC期間血制品輸注、保護血液資源。另外，通過超濾技術(shù)加強液體出入平衡的管理、減少炎性因子，術(shù)中維持合適的HCT和灌注流量。使用HTK液為心肌保護液，減少多次灌注心肌保護液造成的心肌水腫從而提供良好的心肌保護，同時注意溫度與流量的管理、維持血氣分析及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，這些都是減少低體重嬰兒復雜性先天性心臟病ECC術(shù)后并發(fā)癥及死亡率、提高手術(shù)成功率的ECC技術(shù)關(guān)鍵。