体外循环在胸外科手术中应用的现状和进展

董冠中(综述) 洪志鹏(审校)

随着对体外循环(extracorporeal circulation，ECC)认识的不断深入，ECC不仅广泛用于心脏大血管手术，也可应用于胸外科的气管肿瘤切除、纵隔巨大肿瘤、肺癌、食道癌等手术中，使过去单纯胸外科无法切除的部分肺癌、食道癌和气管肿瘤的手术切除得以实现［1］。另外，ECC在胸外科的急救方面如气管肿瘤切除、术中大出血、呼吸窒息等也发挥着重要作用［2］。体外循环技术应用于心脏以外的手术，可提供无血手术野，有效回收患者术中失血，及时有效循环灌注，大大减少库血的使用及并发症，有效降低手术的风险，为重大、复杂的外科手术提供有利的条件［3］。体外循环技术应用于某些心脏以外手术，还能提供氧合的动脉血，调整体温，稀释血液等，以及可有效地降低气管疾病麻醉及手术的风险，明显提高手术的成功率。本文就近几年来ECC在胸外科手术中应用的现状及进展进行介绍。

一、ECC在肺癌外科治疗中的应用及进展

肺癌已成为当前世界各国常见的恶性肿瘤之一，国内外日趋公认的“两个第一”，即“发病率第一”、“病死率第一”。中国的发病人率及患病的绝对人数均占世界的第一位。尽管各种新的诊断、治疗方法不断出现，肺癌的预后仍然很差，目前完全性切除是治疗肺癌的最好方法。但是，仅有约三分之一的肺癌适合于外科治疗，三分之二的肺癌由于伴有远处转移或侵犯邻近器官而被视为不可手术。肺癌侵犯心脏大血管是肺癌治疗中的一个棘手问题，无论是化疗，还是放化疗结合疗效均不佳。目前肺癌首选的治疗方法仍是手术治疗［4］。

近年来，随着体外循环的理论和技术在肺癌外科中的应用，原来属于手术禁忌的IIIb期局部晚期肺癌合并受侵的肺动脉、胸主动脉、上腔静脉和左心房的整块切除成为可能。这些过去被视为外科禁忌症和无治愈希望的局部晚期肺癌，不但获得肿瘤完全切除、无肿瘤复发转移，而且获得长期生存和良好的生活质量［5，6］，但手术创伤大，因此对于手术指征的把握尤为慎重，术前应基本保证手术可以达到根治目的［7，8］。体外循环下切除晚期肺癌，可使患者心脏大血管张力降低，游离及切除肿瘤时一旦发生致命的大出血，可安全有效地行补救措施，保证患者血流动力学正常、稳定［9］。采用此项手术时应谨慎，要严格遵循手术的适应症。只有肿瘤位于肺门又侵及心脏大血管且较局限、又无明显区域性淋巴结转移或有部分转移亦能清除、病人全身情况良好的病例，才可应用此种术式［10］。

1.体外循环下肺癌扩大切除术的适应证

体外循环下肺癌扩大切除术的适应证可基本分为以下四个方面:

(1)体外循环下施行肺癌切除扩大左心房切除术的适应证:①肺癌伴左心房癌栓形成者;②肺癌侵犯左心房的范围超过左心房容积的30%以上，扩大左心房切除术后需要用人工材料，重建左心房者;③肺癌同时侵犯左右心房，需同时行左右心房部分切除重建术者;④肺癌伴严重心脏瓣膜病，在行肺癌切除的同时，需行心脏瓣膜置换术者;⑤肺癌伴严重冠状动脉狭窄，在行肺癌切除的同时需行冠状动脉搭桥术者。

(2)体外循环下施行肺癌切除扩大上腔静脉切除重建术的适应证:①肺癌侵犯上腔静脉伴上腔静脉内巨大癌栓形成者;②肺癌侵犯上腔静脉伴右心房腔内癌体形成者;③肺癌侵犯上腔静脉和左右无名静脉，需行上腔静脉、左右无名静脉切除重建，而不能行左右无名静脉阻断者。

(3)体外循环下施行肺癌切除扩大胸主动脉切除重建术的适应证:①肺癌侵犯降主动脉者(可行股动静脉转流并行体外循环);②肺癌侵犯升主动脉者;③肺癌侵犯主动脉弓者。

(4)体外循环下施行肺癌切除扩大气管隆凸切除重建术的适应证:①肺癌侵犯气管需行气管切除重建术，而又不能行气管麻醉者;②肺癌侵犯隆凸需行隆凸切除重建术，而又不能施行气管插管，且伴有通气不足，机体缺氧者。

2.体外循环下肺癌扩大切除术的技术要点

体外循环下肺癌扩大切除术的技术要点有:①胸主动脉(或股动脉)插管加右心房腔管易于处理主动脉病变;股动脉－股静脉插管也是较好的方法之一;②ECC及肺癌根治术可能造成术后肺功能不全，选用膜式氧合器比较理想;③注意血浆胶体渗透压的维持，以利于肺功能的保护;④ECC流量2.2～2.4L(min·m2)，维持平均动脉压50～90 mm Hg;⑤常规监测中心静脉压、鼻咽温度、尿量和性状、血气分析、混合静脉血氧饱和度及血浆离子等各项指标。

3.体外循环下肺癌扩大切除术优点

体外循环下肺癌扩大切除术优点为:①术中无需换气，可将支气管任意开放，能施行较复杂的气管、隆凸和支气管重建手术;②ECC下施行手术心脏和肺均无血流，手术可在无血条件下切除。能有效避免常规方法所导致的意外性大出血;③能减少剥离压迫肿瘤或应用手术器械而导致的肿瘤细胞血行播散的机会。

二、ECC在气管切除中的应用及进展

主气管、隆突、肺门等部位的外伤、肿瘤或气管严重受压时，因患者呼吸道的狭窄或术中须切除两肺部分主支气管、隆突及主气管，使呼吸道连续性中断，传统的气管切开或气管内插管已不能达到向两肺供氧的目的。常规麻醉诱导方法易致缺氧性心脏骤停，风险很大。建立ECC，能使血液获得良好的氧合和排出二氧化碳，既解决了缺氧和二氧化碳蓄积问题，又保证了在一定时间内阻塞气管不致发生危险，可确保麻醉和手术的成功［11，12］。

确保术中充分气体交换是气管外科成功的关键之一，大部分患者能通过经口气管插管途径进行有效通气。对气管肿瘤造成气管高度梗阻的患者，因其呼吸极度困难，往往不能平卧接受气管插管或气管切开，或因气管梗阻严重，难以插入合适口径的气管导管，另外因气管腔内肿瘤存在，气管插管也有造成肿瘤脱落引起窒息的危险，多数患者因此不得不放弃外科手术治疗的机会。对这类气管肿瘤患者，行股动、静脉插管建立部分性ECC，将静脉血引出体外，经过氧合器进行气体交换后再灌入动脉内，迅速改善患者的呼吸困难，纠正缺氧和高碳酸状态，必要时还可进行ECC全身降温使机体代谢减慢，减少机体氧耗，使气管在短时间内堵塞不至于发生危险，保证了麻醉和手术的安全成功。ECC技术为此类气管高度梗阻的气管肿瘤患者提供了手术机会［13］。对于此类患者建立ECC是达到麻醉、肿瘤切除、呼吸道重建的唯一选择［14］。

1.体外循环下气管切除术的适应证

体外循环下气管切除术的适应证为:①肿瘤阻塞气管管腔75% 以上，并有窒息史者;②气管肿瘤侵及隆凸范围广泛，手术难度大;③气管肿瘤侵犯纵隔大血管。ECC创伤相对较大，有一定并发症，其禁忌证为:①肿瘤小，气管插管难度不大者;②不能耐受ECC者;③气管肿瘤有远处转移者。ECC下气管肿瘤切除目前尚未见引起肿瘤血性播散的报道，远期效果较好。

2.体外循环下气管切除术的技术

体外循环下气管切除术的技术要点:①灌注流量和静脉引流量要适当;②ECC中不用降温，保持窦性心律，或应用亚低温(鼻咽温度32～34℃)，利于肺保护，避免低温致心律失常;③ACT应＞480s;④尽可能应用膜式氧合器，原则是减少预充液，避免过度稀释;并适当加入白蛋白等胶体液，提高胶体渗透压，以利术后心、肺功能恢复;⑤由于创伤大、出血多，要注意术中术后渗血的预防和处理，积极应用抑肽酶和止血药物;⑥建立ECC后可作气管插管静脉吸入复合麻醉，气管肿瘤切除后行单肺或双肺通气，尽量缩短ECC时间;⑦ECC中如静脉插管脱出，可改为心房引流。

3.体外循环下气管切除术的优点

体外循环下气管切除术的优点主要有:①避免了气管插管出现意外，为安全插管创造了有利的条件;②保证了正常气体交换，避免因窒息出现缺氧和二氧化碳潴留导致室颤或心脏骤停;③防止脑缺氧、脑水肿的出现;④术中失血可回输。

三、ECC在纵隔肿瘤手术中的应用及进展

纵隔巨大肿瘤压迫气管、上腔静脉或肿瘤侵犯心包及血管等时，会出现呼吸循环功能不全，极度缺氧，处于心脏骤停边缘，或无法在心包内处理血管时，只有在ECC下可将肿瘤彻底切除，并且有效止血，缝合血管，保证手术安全。ECC技术用于此类手术的一大障碍，即肝素化后引起凝血系统紊乱，术后渗血量大。

1.ECC在纵隔肿瘤手术中的适应症

ECC在纵隔肿瘤手术中的适应症有:①纵膈肿瘤压迫或侵犯气管，并出现呼吸功能不全;②纵膈肿瘤压迫或侵犯上腔静脉及胸部大血管血管;③纵膈肿瘤侵犯心包及血管且无法在心包内处理血管。禁忌症:①肿瘤小，压迫症状轻者;②不能耐受ECC者;③肿瘤有远处转移者。

2.ECC在纵隔肿瘤手术中应用的技术

ECC在纵隔肿瘤手术中应用的技术要点为:①尽可能缩短ECC时间，部分手术采取先建立ECC，待肿瘤切除后ECC才开始转流;②预充液中不加库血;③术中术者血管缝合技术好，减少出血机会，并严密止血;④术中选择应用对抗纤溶或减少凝血因子破坏的药物，如氨甲环酸、氨甲苯酸等;⑤术后鱼精蛋白中和彻底，应及时发现和处理“肝素反跳现象”。

3.ECC在纵隔肿瘤手术中应用

ECC在纵隔肿瘤手术中应用的优点有:①能有效避免常规方法所导致的意外性大出血;②避免窒息出现缺氧和二氧化碳潴留导致室颤或心脏骤停;③提供良好的手术视野，有利于手术中肿瘤的彻底切除。

四、体外循环在食道癌手术中的应用及进展

目前食管癌仍以手术切除为首要治疗手段，但临床上有些肿瘤，因周围重要脏器及组织呈固定性黏连或被浸润而失去切除机会。对食管癌局部侵润主动脉，在体外循环辅助下施行被侵脏器或组织部分切除不失为一种较好的方法，可以在较安全的情况下扩大切除范围，切除较彻底，提高手术切除率。适应于食道癌侵犯主动脉等大血管或心房关系紧密或局部浸润，并且无远处转移者。

五、其他

现今，随着体外循环设备完善、理论研究及灌注水平的提高，其应用范围逐渐扩大，不仅用于心脏外科，还可用于普胸手术如某些特殊复杂手术、普胸术中大出血、呼吸道窒息的急诊抢救、心肺复苏等方面特别是将其用于抢救某些濒危病例取得了可喜结果，成了有效的安全辅助措施［15，16］。

六、小结

综上所述，ECC是一种安全有效的治疗支持技术，不仅能够广泛应用于心脏大血管手术，也可应用于普胸外科的气管肿瘤、纵隔巨大肿瘤、肺癌食管癌侵及血管等危重患者手术中。不但保证了麻醉和手术的安全，明显提高手术的成功率，而且使患者获得了长期生存和良好的生活质量。体外循环设备也有一定的不足，还需要进一步完善，随着体外循环设备人工心、人工肺的日趋完善，灌注技术水平的提高，使其更安全，更易于普及到胸部外科手术中。

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