動脈到動脈改良超濾技術在小兒心臟手術中的應用

孫 煦，朱悅倩，楊 菁，姚 昊

改良超濾（modified ultrafiltration，MUF）是 Naik等人于1991年首次應用于臨床的一項體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）技術。 其主要目的是:濾除血管內水分、濃縮血液和清除炎性介質。目前使用最多的MUF連接方式為主動脈-超濾泵-濾器-右心房。其在超濾時會導致心臟左向右分流，在超濾速度過快時分流尤為明顯，而如果超濾速度不夠，超濾時間過長，常常會導致患兒體溫下降。本研究中筆者使用灌注針頭-左心泵-超濾器-微栓過濾器-主動脈的MUF連接方式，總結2016年1月至2017年12月入住本院的68例心臟手術患兒（3個月＜年齡＜2歲，體重＜15 kg）的臨床經(jīng)驗。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2016年1月至2017年12月入住本院的先天性心臟病患兒，排除術前有肺部感染、貧血及心衰的患兒后共有68例入選。所有患兒術前均經(jīng)心臟彩超、心電圖確診，手術由同一小組完成。根據(jù)改良超濾方式不同分為兩組。對照組（n=33）行常規(guī)MUF，男14例，女19例。 實驗組（n=35）行動脈-動脈MUF，男16例，女19例。兩組患者性別、年齡、體重資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者一般臨床資料和手術方式比較

1.2 方法

1.2.1 麻醉和手術方式 所有手術均采用單腔氣管插管，靜吸復合麻醉，常規(guī)正中開胸，上、下腔靜脈、升主動脈插管建立ECC。心內操作結束后，待膀胱溫≥35.5℃即停止ECC開始MUF。兩組患兒手術方式上無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。見表1。

1.2.2 ECC方式 所有患者均使用人工心肺機（Maquet HL20型）、膜式氧合器（Terumo RX15型）、血氧飽和度及紅細胞比容（hematocrit，HCT）監(jiān)測儀（Medtronic BioTrend）、超濾器（Maquet BC20 Plus）、動脈微栓濾器及ECC管道（國產(chǎn)科威嬰兒型）。用4℃復方電解質溶液（勃脈力A）500 ml＋10%氯化鉀7.5 ml晶體心臟停搏液20 ml／kg灌注心肌行心肌保護。采用聚明膠肽注射液（菲克雪濃）全膠體預充、20%甘露醇20 ml。體重≤10 kg患兒預充另加入2 U紅細胞懸液和5%碳酸氫鈉40 ml?？刂祁A充液靜態(tài)液面在100～150 ml。兩組患兒ECC期間持續(xù)加入勃脈力 A，采用零平衡超濾，MUF在ECC結束后開始，控制超濾泵速度200 ml／min，超濾過程中持續(xù)加入勃脈力A保持貯血器液面在50 ml水平，MUF至紅細胞比容（HCT）監(jiān)測顯示降低時停止。對照組MUF連接方式見圖1，綠色箭頭為左心吸引血流方向，黑色箭頭為MUF血流方向。實驗組MUF連接方式見圖2，綠色箭頭為左心吸引血流方向，紅色箭頭表示術中超濾的血流方向。實驗組MUF一定要在開放后充分排除左心吸引管內氣體，停機后夾閉左心泵與回流室之間的連接，開始MUF，其血流方向如黑色箭頭所示。

1.3 觀察指標 分別觀察并記錄兩組患兒ECC時間、停機和MUF結束時HCT、MUF時間、停機時和

MUF結束時膀胱溫、比較MUF效果。記錄兩組患兒術后4 h紅細胞懸液輸注量、6 h心包縱膈引流量、呼吸機輔助時間和監(jiān)護室滯留時間、比較兩種MUF方式對術后的影響。

1.4 統(tǒng)計方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0處理，計量資料采用均數(shù)±標準差（±s）表示，計數(shù)資料采用例數(shù)（百分比）表示。組間比較采用獨立樣本t檢驗，本研究中涉及到的年齡性別的匹配、一般人群特征描述、臨床特征分布等通過Pearson’sχ2檢驗或student’st檢驗進行統(tǒng)計分析。P＜0.05為有統(tǒng)計學意義。

圖1 常規(guī)MUF示意圖

圖2 動脈-動脈MUF示意圖

2 結 果

兩組患兒均治愈出院。隨訪6～12個月，均恢復良好。對照組與實驗組比較ECC時間、MUF前后HCT變化、術后呼吸機輔助時間和監(jiān)護室滯留時間均無明顯差異（P＞0.05），但是實驗組在MUF時長、MUF后體溫變化、術后6 h心包縱膈引流量以及術后4 h紅細胞懸液輸注方面均小于對照組，兩者之間有明顯差異（P＜0.05）。 見表2。

表2 兩組術中及術后資料對比結果（±s）

表2 兩組術中及術后資料對比結果（±s）

注:術后監(jiān)護室維持患兒HCT≥0.30，在HCT≤0.27時輸注紅細胞懸液。

項目 對照組（n=33） 實驗組（n=35） P值ECC 時間（min） 85.0±54.0 84.0±56.0 0.941停機HCT 0.245±0.03 0.250±0.03 0.457 MUF 結束 HCT 0.330±0.02 0.341±0.03 0.082 MUF 時間 （min） 10.0±2.0 7.0±2.0 ＜0.001停機時膀胱溫（℃） 36.2±0.3 36.2±0.3 1.000 MUF結束膀胱溫（℃） 35.6±0.2 35.2±0.2 ＜ 0.001術后 4 h 紅細胞懸液輸注量 （ml） 100.0±30.0 80.0±20.0 0.002術后 6 h 心包縱膈引流量（ml） 80.0±20.0 60.0±30.0 0.002呼吸機輔助時間（h） 6.0±3.5 6.5±4.0 0.586監(jiān)護室滯留時間（d） 3.0±2.0 3.0±2.0 1

3 討 論

19世紀 70年代末，Magilligan等將超濾技術引入ECC。20世紀90年代初，Naik等首先將MUF技術應用于嬰幼兒ECC手術中。目前MUF技術已經(jīng)成為小兒心臟手術中常用的一項ECC技術［1］。其主要目的是為了在ECC停止后濾除組織多余水分，清除炎性介質，減輕組織水腫。改善血流動力學和肺順應性，從而提高患者循環(huán)和呼吸功能；濃縮紅細胞使得CPB機器余血快速回輸體內，達到了術后快速提高機體HCT的目的。減少術后輸血、改善患兒預后［2］。據(jù)報道，MUF可明顯降低小兒心臟手術后機械輔助時間和監(jiān)護室滯留時間［3-5］。

目前常用的MUF連接方式為:主動脈-超濾泵-濾器-右心房。其主要優(yōu)點是可以將MUF后的高HCT血液直接經(jīng)過右心系統(tǒng)輸入肺，起到較好的肺保護功效。但是其缺點有:①MUF過程造成左-右分流，在MUF速度快時分流更加明顯。②效率較低，MUF所需時間較長，血液暴露于手術室低溫環(huán)境時間偏長，MUF后體溫下降明顯，增加出血風險。③MUF需要額外的超濾泵才能進行，在需要兩路右心吸引的手術中這個缺點更加明顯。

筆者使用的MUF連接方式為:灌注針頭-左心泵-超濾器-微栓過濾器-主動脈。其主要優(yōu)點為:①MUF時血液從主動脈-灌注針頭流出最后從主動脈插管流回主動脈，不存在左-右分流。②MUF效率較高，因超濾出口端為主動脈，壓力較高。濾水速度較快，MUF所用時間較短，減少了血液暴露于手術室低溫環(huán)境的時間，對患兒的體溫影響較小，降低了出血風險［6］，減少了輸血。③無需額外的超濾泵（左心泵即為超濾泵）。

在此種MUF連接方式使用過程中筆者也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處:①管路連接太長，占用血液太多。筆者在MUF結束前，停止主泵，繼續(xù)MUF，脫出體內水分，從中心靜脈加入去氧腎上腺素或者去甲腎上腺素以維持血流動力學穩(wěn)定。直至上腔靜脈壓為1～2 cmH2O、有創(chuàng)動脈壓為50 mm Hg左右時停止MUF，拔出左心排氣管（灌注針頭），緩慢開啟超濾泵，將MUF管道中的血液緩慢還至體內。②因為MUF出口在主動脈端，有動脈進氣的風險。使用中將超濾液經(jīng)過動脈微栓過濾器后進入主動脈，并且在MUF開始后將人工心肺機上的氣泡報警裝置安裝在MUF管道的末端，如MUF最后氣泡報警裝置報警，立即停止MUF，可避免動脈進氣的風險。③因為此MUF需要經(jīng)過左心管道，所以開放升主動脈后左心需要充分排氣，如左心排氣不全，MUF無法進行。

雖然筆者在MUF過程中盡量維持血流動力學穩(wěn)定，但是為了能將MUF管道中的血液盡量還回體內，通過MUF將患兒體內水分濾出，使其靜脈壓處于較低水平，雖然通過給予正性藥物盡力維持血壓平穩(wěn)，患兒低血壓的時間也不長，但是客觀上還是造成了循環(huán)不穩(wěn)定。關于因動脈管路端高壓的作用使超濾速度過快，不易控制濾水量和維持血流動力學穩(wěn)定的問題［7］，在超濾過程中可以根據(jù)濾水速度的大小和血流動力學監(jiān)測調整主泵還血的速度，完全可以避免血流動力學的不穩(wěn)定。另外，筆者發(fā)現(xiàn)8～10 kg術前無貧血的患兒MUF后HCT可升至0.40以上，對于這部分患兒考慮可以通過縮短管道長度等減少預充的措施后實現(xiàn)無血ECC。最后，安全有效的 MUF應包括以下方面:①在短時間濾出多余水份，濃縮血液，提高HCT、膠體滲透壓和凝血因子的濃度；②濾出炎性介質，減輕炎癥反應，減輕組織水腫，改善心室收縮功能和舒張順應性以及肺功能，減少血管活性藥物的使用；③有效處理剩余機血，減少庫血使用，起到血液保護的目的。④降低超濾對體溫的影響。本研究是單中心的，樣本數(shù)量偏小，并且手術方式簡單，ECC時間較短，這些對本次研究的結果可能會有一定的影響。