库血预处理对婴幼儿体外循环血气指标影响的研究

郭 珊，石 丽，王 中，王洪武

·临床研究·

库血预处理对婴幼儿体外循环血气指标影响的研究

郭 珊，石 丽，王 中，王洪武

目的 探讨库血（库存悬浮红细胞）预处理对婴幼儿体外循环（ECC）各项血气指标的影响。方法 40例体重10～15 kg、预充液需加入库血、拟在ECC下行简单先天性心脏病矫治手术的患儿，随机分为库血预处理组（P组）和对照组（C组），每组各20例。P组于ECC预充、排气后将库血1 U、肝素1 250 U加入储血罐，水箱38℃保温、血流通气比1∶0.5下行零平衡超滤［以复方电解质注射液（勃脉力A）为洗脱液］，超滤出液体300 ml。C组仅在排气结束后将库血加入、混匀不予其它处理。分别于麻醉诱导后（T1）、ECC前（T2）、升主动脉阻断5 min后（T3）、停止ECC前（T4）、转入ICU前（T5）五个时点抽取动脉血气，记录各项血气指标：pH、二氧化碳分压（PaCO2）、氧分压（PO2）、碱剩余（BE）、乳酸（Lac）、血糖（Glu）、血钾（K＋）。结果 T1、T3、T4、T5各时点两组患者各项血气指标差异均无统计学意义（P＞0.05）；T2时点P组PaCO2、K＋、Lac、Glu浓度均降低，与C组的差异有统计学意义（P＜0.05）；T2时点P组的pH、PO2、BE均升高，与C组的差异亦有统计学意义（P＜0.05）。结论 ①库血预处理对降低库血的有害成份，使其各项指标趋近生理化有意义。②库血预处理对改善短时间ECC患儿的酸碱平衡、内环境稳定没有影响。

库血；预处理；血气；婴幼儿；体外循环

随着心脏外科的发展和普及，婴幼儿心血管手术呈逐年上升趋势。婴幼儿的生理特点不同于成人，故其体外循环（extracorporeal circulation，ECC）管理与成人相比亦有很大差异，术后并发症较成人多见［1］。库血，处于一种低温，低pH、高二氧化碳分压（PCO2）、高乳酸（Lac）、血钾（K＋）、血糖（Glu）的状态，如何改善库血的内环境、保护已经十分脆弱的婴幼儿，减少术后并发症的发生是婴幼儿ECC取得成功的重中之重。本研究就库血的预处理对婴幼儿各项血气指标的影响进行了探讨，以验证此方法是否能改善婴幼儿ECC的内环境。

1 资料与方法

1.1 病例选择与分组 选择泰达国际心血管病医院2012年11月至2013年1月在ECC下行择期心脏手术、体重10～15 kg的单纯先天性心脏病患儿（房间隔缺损、室间隔缺损、卵圆孔未闭、肺动脉瓣狭窄）40例，其中男性患儿24例，女性患儿16例，年龄1～4岁。所有患儿术前均无严重贫血，即红细胞比容（Hct）＞0.28、无肝、肾功能不全、内分泌系统疾病。术前有感染症状、凝血机制障碍者除外。入选患儿按随机数字表分为库血预处理组（P组）和对照组（C组），每组20例。两组均用复方电解质注射液（勃脉力A）（Na＋140 mmol／L、K＋4 mmol／L、Mg2＋3 mmol／L、Cl－98 mmol／L、pH 7.40、渗透压294 mOsmol／L）和库血预充。排气结束后P组对库血进行超滤处理，对照组不予处理。

1.2 麻醉与体外循环方法 手术间温度调至24℃，水箱变温毯保持在38℃循环，患儿术前均未用药。入室后接Datex－ohmeda多功能检测仪（GE公司，美国），持续监测心电图（ECG）、心率（HR）、脉搏氧饱和度（SpO2）。常规诱导：咪唑3～5 mg，依托咪脂20 mg、爱可松0.6 mg／kg、舒芬太尼10 μg／kg。经口气管插管完成后连接Hayer麻醉机（德国）进行控制呼吸：潮气量（VT）10～12 ml／kg，呼吸频率（RR）12～15次／min。建立有创动脉压力监测及颈内静脉中心静脉压力监测。术中静脉持续泵注异丙酚6～8 mg／（kg·h），间断静注咪达唑仑、芬太尼和哌库溴铵维持麻醉。手术期间酌情使用血管活性药（如多巴胺、利多卡因等）调控血流动力学稳定。ECC使用德国S－C型体外循环机，东莞科威国产型膜式氧合器，天津塑料研究所生产婴儿型循环管道。预充液为500 ml醋酸勃脉力A晶体液。自动脉滤器出口端连接东莞科威儿童血液超滤器，其出口端接至回流室内；超滤器的出水速度可经滚压泵控制在50 ml／min。P组于预充完毕、加入1 U悬浮红细胞、1 250 U肝素后行零平衡超滤：逐步加入醋酸勃脉力A 300 ml，再滤除等量液体。期间水箱38℃持续给库血加温、血流通气比为1∶0.5，给库血加氧并排除二氧化碳，零平衡超滤结束后加入人工胶体200 ml、5%碳酸氢钠20 ml，使Hct达到0.25～0.28，胶体渗透压接近12～14 mm Hg。C组仅在排气结束后将库血回入，混匀不予其它处理。40例患儿均在浅低温ECC下完成手术，低温及复温期维持混合静脉血氧饱和度（SvO2）在75%和60%以上。前并行和低温期平均动脉压维持在30 mm Hg以上，复温期维持在40 mm Hg以上。心肌保护采用St.Thomas心肌保护液，首次灌注量30 ml／kg，间隔35 min灌注10 ml／kg。所有患者ECC开始前给予地塞米松10 mg以减轻炎性反应，ECC停止后常规使用改良超滤至动脉微栓滤器颜色变浅。

1.3 监测及检测指标 分别于麻醉诱导后（T1）、ECC前（T2）、升主动脉阻断5 min后（T3）、停止ECC前（T4）、转入重症监护室（ICU）前（T5）五个时点抽取动脉血气，使用美国NOVA血气检测仪进行检测，记录各项血气指标（pH、PaCO2、PO2、K＋、BE、Lac、Glu），血气抽取后即刻送检，以免影响检测结果。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0统计软件进行统计分析处理，计量数据以均数±标准差（±s）表示，均在正态分布检验后再做进一步分析。组间一般情况比较采用两个独立样本t检验，采用重复测量方差分析评估组内各时间点间有无差异，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料 两组患儿在年龄、性别、ECC时间、主动脉阻断时间及术中尿量、改良超滤液体量等方面的差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。两组患儿无手术死亡、无严重并发症发生。

2.2 各时点两组患儿组间比较 T1、T3、T4、T5各时点两组患儿各项血气指标差异均无统计学意义（P＞0.05）；T2时点P组PaCO2、K＋、Lac、Glu浓度均降低，与C组的差异有统计学意义（P＜0.05）；T2时点P组的pH、PO2、BE均升高，与C组的差异亦有统计学意义（P＜0.05）；见表2。

表1 两组患儿一般资料（n＝20，±s）

表1 两组患儿一般资料（n＝20，±s）

组别 男／女（例） 年龄（岁） 体重（kg） 主动脉阻断时间（min） ECC时间（min） 尿量（ml） 超滤量（ml）P组 11／9 2.29±1.12 12.25±1.51 35.33±10.71 46.83±14.44 58.33±37.10 366.67±125.17 C组 13／7 2.05±0.73 11.08±5.03 29.83±15.87 41.33±20.56 51.67±39.71 391.67±151.83

表2 两组患儿各时点血气各项指标数值（n＝20，±s）

表2 两组患儿各时点血气各项指标数值（n＝20，±s）

注：与C组比较＃P＜0.05。

项目 组别 T1 T2 T3 T4 T5 K＋（mmol／L） P组 3.70±0.44 3.90±0.22＃ 4.031±0.32 3.93±0.74 3.57±0.40 C组 3.80±0.17 5.17±0.28 3.93±.75 4.60±0.66 3.77±0.25 Lac（mmol／L） P组 1.03±0.31 2.21±0.51＃ 0.871±0.47 2.57±1.10 1.73±0.67 C组 1.17±0.24 3.15±0.13 1.33±0.31 2.03±0.21 1.17±0.25 Glu（mmol／L） P组 4.50±1.31 3.02±0.22＃ 6.47±0.97 9.00±3.29 6.27±0.42 C组 5.33±0.15 5.50±0.78 6.30±0.44 9.70±4.58 5.23±1.76 PaCO2（mmol／L） P组 41.00±4.00 53.25±2.22＃ 36.67±2.89 34.33±2.00 36.33±2.89 C组 33.33±4.04 66.25±3.50 33.33±6.43 29.00±6.51 31.67±3.79 pH（mm Hg） P组 7.41±0.36 7.13±0.13＃ 7.53±0.83 7.45±0.51 7.39±0.32 C组 7.45±0.43 7.00±0.41 7.43±0.61 7.43±0.11 7.47±0.55 PO2（mm Hg） P组 146.33±14.64 216.00±21.46＃ 225.67±17.10 304.67±70.01 142.60±8.72 C组 132.33±26.27 121.50±21.14 233.33±56.01 349.00±97.96 150.33±11.15 BE P组 －0.77±1.56 －12.281±0.84＃ －0.83±1.36 0.43±0.74 －0.60±2.08 C组 －0.63±1.68 －16.60±1.04 －0.67±1.05 0.20±2.14 －0.87±0.76

3 讨 论

动脉血气分析作为评价酸碱状态的重要手段已沿用多年，可为组织血流灌注或缺氧程度的评估提供可靠指标［2］。血气分析能够准确地监测 SaO2、PaO2、PaCO2，反映外呼吸功能的状况；动脉血BE及pH是反映血液酸碱平衡状况常用指标；K＋、Glu、Lac可反映机体离子及代谢情况。

目前国内库血所用保养液皆为ACD保养液。它的主要成分为无水葡萄糖、枸橡酸三钠、枸椽酸［3］。随库血库存时间的延长，pH值由当天的7.0下降至7 d的6.85、14 d的6.77、21 d的6.68；当天、7 d、14 d、21 d库血的血K＋分别为 3～4 mmol／L、12 mmol／L、24 mmol／L和32 mmol／L；21 d库血Glu约为22.0 mmol／L、Lac约为10.0 mmol／L。库血处于一种低温，低pH、高PCO2、高Lac、高K＋、高Glu的状态，而婴幼儿内环境本已十分脆弱，各个脏器发育又不完善，术后并发症较成人为多［4］，直接输入库血对需要经历ECC打击的婴幼儿来说无疑是雪上加霜。本研究P组对库血进行预温、通气、氧合、零平衡超滤处理，其优势是显而易见的：与C组对比，P组ECC前库血的低温、低pH、高糖、高乳酸等状况明显改善。

Joumois［5］于1996年首先将零平衡超滤应用于婴幼儿先天性心脏病患者，零平衡超滤是常规超滤改良后的一种超滤方式，其滤器的安装方法和超滤时机与常规超滤一样。零平衡表示滤出多少液体同时就加入等容量的晶体液到静脉贮血室，实际上相当于洗脱作用。笔者采用的超滤器由聚芳砜膜制成，根据产品说明书，对于分子量＜1 000的物质，其滤过系数接近1，这表明，对于血浆中的Glu、Lac、 K＋，可以以同等浓度滤出至滤液中，当滤出部分液体后，加入不含糖、不含乳酸、低钾的醋酸勃脉力A溶液，理论上可以起到降低 Glu、Lac、K＋的作用［6－7］。这种作用在ECC前的血气分析中得到了验证，但进入ECC至患儿转出手术室各时点的血气未提示零平衡超滤有明显的优势。究其原因，笔者认为可能与以下几点有关：因时间关系，通过零平衡超滤仅超出液体300 ml，可能不足以明显改变Glu、Lac、K＋水平，以致于患儿在进入ECC中和后仍能有所体现，更重要的原因可能在于，高血糖的根源在于手术导致的应激反应［8］，当应激原持续存在时，即使可以滤出部分血浆中的葡萄糖，由于升糖激素、胰岛素抵抗等作用没有改善，血糖仍然居高不下［9－11］；类似的情况也可见于乳酸［12］，必须改善微循环、偿还氧债后，乳酸才会逐渐下降。与此相反，输血后很少引起钾中毒，高钾血症，其原因可能是血K＋上升时，刺激肾上腺皮质球状带醛固酮分秘，另外输血后造成一过性碱血症，机体通过肾小管细胞加强Na＋－K＋－H＋交换调节作用，加速K＋的排出［13］。输人库血中的CO2进人体内后随呼吸排出，枸椽酸在肝脏中经枸撩酸去氢酶的作用下亦可产生碳酸，继之分解出CO2，也从肺中排出，枸椽酸三钠则代谢为碳酸氢钠。所以，只要膜肺和患者的肝、肺、循环功能良好，加上细胞内外体液大量缓冲系储备，PaCO2可迅速下降，pH、PaO2、BE可迅速回升。

本组选择的是单纯的先天性心脏病患儿，肝、肾、肺等各脏器功能良好，抗打击能力强，再加上ECC时间短暂，对患儿的打击也小，因此，本次试验仅发现库血预处理对纠正库血的离子、酸碱平衡紊乱方面有意义，而未能发现其对改善短时间ECC患儿的酸碱平衡、内环境稳定有影响，但这一结论尚需要前瞻性、随机、对照试验，在充分平衡可能影响血气各项结果的混杂因素后再次验证。库血零平衡超滤对患儿的脱离呼吸机时间、重症监护室停留时间是否有影响也将需要进一步验证。

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Study on the influence of preconditioned banked red blood cell on blood gas pa⁃rameters in infants during extracorporeal circulation

Guo Shan，Shi Li，Wang Zhong，Wang Hong－wu
Department of Operation，TEDA international cardiovascular disease hospital，Tianjin 300457，China Corresponding author：Wang Hong－wu，Email：wanghw1967＠163.com

Objective To observe the influence of preconditioned banked red blood cell on blood gas parameters in infants during extracorporeal circulation（ECC）.Methods Forty patients，undergoing simple congenital heart sugery with ECC were selected and divided randomly into two groups：banked red blood cell preconditioned group（P group）and none－preconditioned group（C group）.In P group，1 unit banked red blood cell and 250 unit heparin were added into the reservoir after ECC priming and evacuating.Water box was kept warm at 38℃.Blood flow／ventilation ratio was set at 1：0.5.300 ml fluid was ultrafiltrated through ultrafiltration.The C group received banked red blood cells infusion into the reservoir directly after evacuating without further processes performed.The arterial blood gas were examined at these time points：after anesthesia induction（T1），before ECC（T2），five minutes after clam⁃ping the ascending aorta（T3），before the end of ECC（T4）and before into ICU（T5）.Each parameter of the arterial blood gas was recorded.Results The blood gas parameter at T1，T3，T4 and T5 between two groups were comparable（P＞0.05）.Compared with that in the C group，PaCO2 and the concentration of potassium，lactate，and glucose in P group were significantly lower（P＜0.05），while the PH，PO2 and BE in P group were significantly higher at T2（P＜0.05）.Conclusion 1.Preconditioning technique is effec⁃tively for decreasing the harmful components in the banked red blood cell.2.But this technique does not show effectiveness in impro⁃ving the acid－base balance and homeostasis of infants who underwent short time ECC.

Banked red blood cells；Precondition；Blood gas；Extracorporeal circulation

2013⁃01⁃11）

2013⁃05⁃15）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.02.10

300457天津，泰达国际心血管病医院手术部麻醉科

王洪武，Email：wanghw1967＠163.com