库存悬浮红细胞预处理对先心病患儿体外循环中乳酸、K+及Na+水平的影响

杨玉齐，徐红亮，范顺阳，石磊，张金涛，尉新华，徐云飞，李群(郑州大学第三附属医院，郑州450052)

库存悬浮红细胞预处理对先心病患儿体外循环中乳酸、K+及Na+水平的影响

杨玉齐，徐红亮，范顺阳，石磊，张金涛，尉新华，徐云飞，李群
(郑州大学第三附属医院，郑州450052)

摘要:目的探讨库存悬浮红细胞预处理对先天性心脏病(先心病)患儿体外循环(CPB)中乳酸、K+及Na+水平的影响。方法按照同质性原则随机将40例先心病患儿分为观察组与对照组各20例，观察组在预充前采用血液回收机冲洗库存悬浮红细胞，对照组不做冲洗处理。检测库存悬浮红细胞处理前后乳酸、K+及Na+水平的变化以及CPB过程中不同时间点两组动脉血乳酸、K+及Na+水平。结果预处理后浮红细胞中乳酸、K+水平降低，Na+水平升高，与预处理前比较差异均有统计学意义(P均＜0.05)。观察组CPB开始后20 min、CPB结束前10 min血乳酸、K+、Na+水平与正常值比较无统计学差异(P均＞0.05) ;与对照组比较，此三项指标差异均有统计学意义(P均＜0.05)。结论采用血液回收机对预充库存悬浮红细胞进行冲洗处理可有效改善先心病患儿CPB中动脉血的乳酸、K+及Na+水平。

关键词:心脏病，先天性;库存悬浮红细胞;体外循环;血液回收机;乳酸;电解质

婴幼儿体外循环(CPB)的预充液一般为库存悬浮红细胞，因库存悬浮红细胞低钠，在保存过程中产生高钾、高乳酸及高代谢废物，对患儿内环境有较大影响，且直接关系到患儿预后［1］。2011年2月～2013年5月，我们对20例先天性心脏病(先心病)患儿CPB中的库存悬浮红细胞在预充前给予冲洗预处理，观察其对CPB过程中患儿血乳酸、K+及Na+水平的影响。现报告如下。

1　资料与方法

1.1临床资料本文先心病患儿40例，男30例、女10例，年龄(64.2±20.1) d，体质量(4.4±0.9) kg。其中室间隔缺损(VSD)合并肺动脉高压(PH) 11例，VSD、房间隔缺损(ASD)合并PH 9例，VSD、动脉导管未闭(PDA)合并PH 9例，完全性肺静脉异位引流(TAPVC)合并PH 5例，VSD、主动脉缩窄(COA)合并PH 3例，法洛四联症(TOF) 3例。按照同质性原则随机将患儿分为观察组和对照组各20例，两组年龄、体质量、病情、体外循环时间及主动脉阻断时间无统计学差别(P均＞0.05)。

1.2CPB方法两组CPB的预充液包括: 20%人血白蛋白100 mL、甲强龙30 mg/kg、5%碳酸氢钠溶液3～5 mL/kg、速尿1 mg/kg、20%甘露醇2.5 mL/kg(升温时)、10%葡萄糖酸钙5～10 mL(腔静脉开放心率恢复正常时)、库存悬浮红细胞1～1.5 U。观察组预充前采用血液回收机(意大利索林公司生产)对库存悬浮红细胞进行冲洗，冲洗液为生理盐水800 mL;对照组直接预充库存悬浮红细胞。两组均采用STOCK-ⅢCPB机(德国STOCK公司生产)、Terumo婴儿型膜肺(日本Terumo公司生产)在浅低温(31～33℃)进行高流量CPB，给予常规超滤与改良超滤，预充晶体液及超滤用液均为勃脉力(上海百特公司生产)，总预充量约400 mL。两组在CPB过程中均保持红细胞压积为24%～28%，液面为150～200 mL。

1.3检测方法两组均于CPB开始后20 min、CPB结束前10 min取氧合器氧合后动脉血做血气分析，采用ABL90 Series血气分析仪检测血乳酸、K+及Na+水平。观察组分别于库存悬浮红细胞预处理前后取悬浮红细胞样本，采用ABL90 Series血气分析仪(丹麦Danaher公司生产)检测血乳酸、K+及Na+水平。

1.4统计学方法采用SPSS17.0统计软件。计量资料用珋x±s表示，组间比较采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1观察组预处理前后悬浮红细胞中乳酸、K+及Na+水平比较观察组预处理前库存悬浮红细胞中乳酸、K+及Na+水平分别为(12.3±2.2)、(17.2± 2.6)、(103.3±7.2) mmol/L，与正常值比较(血乳酸正常值0～2.2 mmol/L，血K+正常值3.5～5.5 mmol/L，血Na+正常值135～155 mmol/L)，乳酸、K+水平升高，Na+水平降低(P均＜0.05) ;预处理后浮红细胞中乳酸、K+及Na+水平分别为(5.8± 2.4)、(1.6±0.7)、(146.0±4.6) mmol/L;预处理前后库存悬浮红细胞中乳酸、K+及Na+水平比较差异均有统计学意义(P均＜0.05)。

2.2两组CPB过程中血乳酸、K+及Na+水平比较

观察组CPB开始后20 min、CPB结束前10 min血乳酸、K+、Na+水平与正常值比较无统计学差异(P均＞0.05) ;与对照组比较，此三项指标差异均有统计学意义(P均＜0.05)。见表1。

表1　两组CPB开始后20 min、CPB结束前10 min血乳酸、K+及Na+水平比较(mmol/L，±s)

注:与对照组同时间点比较，*P＜0.05。

组别　n K+Na+10 min观察组　20　2.2±0.7*　2.5±0.6*　3.0±0.5*　3.3±0.4*　143.8±3.9*　143.9±4.7乳酸CPB开始后20 min CPB结束前10 min CPB开始后20 min CPB结束前10 min CPB开始后20 min CPB结束前*对照组　20　2.8±0.4　3.0±0.4　5.1±1.0　4.8±0.4　136.6±5.4137.5±4.2

3　讨论

婴幼儿CPB时在预充液中加入库存血可保持CPB过程中适当的红细胞压积。新鲜全血在临床上很难常规获取，因此所加的库存血一般为悬浮红细胞［2］。红细胞90%的能量依赖糖酵解［3］，库存悬浮红细胞在缺氧条件下糖酵解产生乳酸，所以库存悬浮红细胞存放时间越长其糖含量逐渐下降而乳酸浓度迅速升高［4］。本研究中观察组预处理前库存悬浮红细胞乳酸水平远超生理水平。乳酸是组织灌注不良、缺氧、心排出量降低所致酸中毒的指标，婴幼儿对乳酸的清除能力较弱［5，6］。CPB中虽然流量充足，但由于平流及低温，机体微循环灌注多数不足，库存悬浮红细胞中的高乳酸负荷会进一步影响机体酸碱的基础状态，增加乳酸代谢的前负荷及术后患儿的肝肾负担。高乳酸血症与复杂先心病患儿术后病死率密切相关［7，8］。此外，术后持续高乳酸血症可激活中性粒细胞，增加细胞黏附分子表达，激活免疫机制，促进应激细胞、肺泡上皮细胞及肝细胞的凋亡［9，10］。本研究中观察组采用血液回收机对库存悬浮红细胞冲洗后，其乳酸水平显著降低，而且CPB开始后20 min、CPB结束前10 min观察组乳酸水平明显低于对照组。

库存悬浮红细胞理论上可以保存45 d，但在低温保存过程中，红细胞膜上的脂蛋白和脂质逐渐丧失，K+从细胞内扩散至细胞外液。另外，随着红细胞被破坏，也会有大量的K+释放出来，导致库存悬浮红细胞的K+水平升高，且其水平与存放时间呈线性关系［11，12］。本研究观察组预处理前库存悬浮红细胞K+水平远超出生理水平，与文献［13］报道一致。我们在临床上观察到低体质量危重患儿在CPB开始后发生室颤，推测可能与瞬时K+水平过高有关。临床上除应用药物外，可通过超滤降低K+的水平，但效率低，且延长了CPB和手术时间［14］。本研究观察组应用血液回收机对库存悬浮红细胞进行冲洗，其K+水平降低，而且CPB开始后20 min、CPB结束前10 min观察组乳酸水平接近生理水平，且明显低于对照组。

Na+是细胞外液中的主要阳离子，其功能主要是维持细胞内外容量和渗透压，保持神经肌肉的正常兴奋性。低钠时，细胞外液形成低张，水分子进入细胞内造成细胞水肿和细胞外液量减少，进一步加重CPB术后先心病患儿各脏器不同程度的水肿，影响各器官功能恢复［15，16］。库存悬浮红细胞中的Na+水平远低于生理水平，血液回收机洗涤悬浮红细胞所用的洗涤液为生理盐水，会改善库存悬浮红细胞的低钠状态。本研究发现观察组库存悬浮红细胞通过血液回收机洗涤后Na+水平升高，并且CPB开始后20 min、CPB结束前10 min观察组Na+水平在生理范围内，且明显高于对照组。

综上所述，采用血液回收机对先心病患儿CPB预充用库存悬浮红细胞进行冲洗预处理后，CPB中血乳酸、K+水平降低，Na+水平提高，从而减轻患儿CPB后肾脏负担、预防高钾性心律失常、减轻术后各脏器水肿及改善心功能。

参考文献:

［1］Maarslet L，Moller MB，Dall R，et al.Lactate levels predict mortality and need for peritoneal dialysis in children undergoing congenital heart surgery［J］.Acta Anaesthesiol Scand，2012，56(4) : 459-464.

［2］Ferraris VA，Brown JR，Despotis GJ，et al.2011 update to the Society of Thoracic Surgeons and the Society of Cardiovascular Anesthesiologists blood conservation clinical practice guidelines［J］.Ann Thorac Surg，2011，91 (3) : 944-982.

［3］Reinhart WH，Schulzki T.Metabolic depletion decreases the aggregability of erythrocytes［J］.Clin Hemorheol Microcirc，2011，49 (1-4) : 451-461.

［4］倪虹，龚庆成.库存悬浮红细胞生化特点及预充策略［J］.中国体外循环杂志，2009，2(7) : 86-88.

［5］Pedersen K.Acute kidney injury in children undergoing surgery for congenital heart disease［J］.Eur J Pediatr Surg，2012，22(6) : 426-433.

［6］袁彦山，刘禹赓，李春盛.肾功能衰竭患者乳酸水平的变化［J］.山东医药，2010，50(4) : 98.

［7］Cholette JM，Henrichs KF，Alfieris GM，et al.Washing red blood cells and platelets transfused in cardiac surgery reduces postoperative inflammation and number of transfusions: results of a prospective，randomized，controlled clinical trial［J］.Pediatr Crit Care Med，2012，13(3) : 290-299.

［8］Tóth R，Breuer T，Cserép Z，et al.Acute kidney injury is associated with higher morbidity and resource utilization in pediatric patients undergoing heart surgery［J］.Ann Thorac Surg，2012，93 (6) : 1984-1990.

［9］Dong MF，Ma ZS，Wang JT，et al.Impact of peripherally established cardiopulmonary bypass on regional and systemic blood lactate levels［J］.Heart Lung Circ，2012，21(3) : 154-158.

［10］Allan CK，Newburger JW，McGrath E，et al.The relationship between inflammatory activation and clinical outcome after infant cardiopulmonary bypass［J］.Anesth Analg，2010，111 (5) : 1244-1251.

［11］陈萍，柯俊，李刚，等.库存红细胞清洗在新生儿及小婴儿体外循环手术中的应用［J］.中华胸心血管外科杂志，2009，25 (3) : 165-167.

［12］Boks RH，Golab HD，Takkenberg JJ，et al.Washing of irradiated red blood cells in paediatric cardiopulmonary bypass: is it clinically useful? A retrospective audit［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2012，41(2) : 283-286.

［13］Vohra HA，Adluri K，Willets R，et al.Changes in potassium concentration and haematocrit associated with cardiopulmonary bypass in paediatric cardiac surgery［J］.Perfusion，2007，22(2) : 87-92.

［14］Vonk AB，Muntajit W，Bhagirath P，et al.Residual blood processing by centrifugation，cell salvage or ultrafiltration in cardiac surgery: effects on clinical hemostatic and ex-vivo rheological parameters［J］.Blood Coagul Fibrinolysis，2012，23(7) : 622-628.

［15］Dimopoulos K，Diller GP，Petraco R，et al.Hyponatraemia: A strong predictor of mortality in adults with congenital heart disease ［J］.Eur Heart J，2010，31(5) : 595-601.

［16］Ohuchi H，Negishi J，Ono S，et al.Hyponatremia and its association with the neurohormonal activity and adverse clinical events in children and young adult patients after the Fontan operation［J］.Congenit Heart Dis，2011，6(4) : 304-312.

(收稿日期:2014-11-20)

通信作者:李群

文章编号:1002-266X(2015)21-0076-03

文献标志码:B

中图分类号:R541.1

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.21.031