添加甘露醇的预充液对成人体外循环临床结果的影响

段 欣，管玉龙，黑飞龙，于 坤，高国栋，胡 强，龙 村

·临床研究·

添加甘露醇的预充液对成人体外循环临床结果的影响

段 欣，管玉龙，黑飞龙，于 坤，高国栋，胡 强，龙 村

目的 验证甘露醇是否可以改善成人体外循环心脏手术临床结果。方法 选取2015年1月1日至2016年3月31日，在本院行冠状动脉旁路移植术和／或心脏瓣膜置换手术患者261例，随机分为甘露醇组（129例）和对照组（132例）。记录两组患者的一般资料，术前和术后血常规和肾功能，机械通气时间和住院时间，术中和术后2 h尿量，术中和ICU红细胞使用量，主要终点事件（院内死亡，脑卒中，心肌梗死，多器官功能衰竭）等，并进行统计学分析。结果 两组患者一般资料比较没有显著差别。术前对照组的血肌酐数值大于甘露醇组，但在正常范围。甘露醇组机械通气时间明显长于对照组，术中尿量，超滤数量和术中红细胞使用量也明显高于对照组。两组患者住院时间以及术后血常规和肾功能比较均无统计学差异。甘露醇组有2例发生主要终点事件（1例脑梗死，1例死亡），对照组无主要终点事件，但两组发生率没有统计学差异。结论添加甘露醇作为体外循环预充液成分可以增加患者术中尿量，患者机械通气时间明显延长，甘露醇并不能显著缩短患者住院时间以及降低术后死亡率和并发症的发生率。

甘露醇；体外循环；超滤

体外循环（cardiopulmonary bypass；CPB）是一个急性血液稀释过程，因此，预充液应尽可能的减少对机体内环境干扰。预充液的成分主要包含人工胶体和晶体液，但是每个心脏中心都不尽相同，目前还没有一个标准化指南。

甘露醇是一种高渗性脱水剂和自由基清除剂，

多用于颅脑外伤、脑组织缺氧引起的水肿，大面积烧伤后引起的水肿等［1－2］。一些研究发现，将甘露醇添加到预充液可以明显减轻肺水含量和心肌损伤。为此笔者设计了一个随机对照临床研究来验证在阜外医院预充液中加入甘露醇是否可以改善患者术后临床结果，减少术后并发症。

1 资料与方法

1．1 一般资料 本研究经过阜外医院伦理委员会批准。选取2015年1月1日至2016年3月31日，本院CPB下行冠状动脉旁路移植术和（或）心脏瓣膜置换手术患者为研究对象，根据电脑产生随机数字表法分为甘露醇组（129例）和对照组（132例）。排除标准包括，心功能IV级（NYHA），左室射血（e⁃jection fraction，EF）分数＜50%，二次手术，大血管手术，术前肝肾功能异常，先天性心脏病，凝血功能异常，年龄大于80岁，急诊手术。

1．2 CPB管路预充方案 甘露醇组：采用6%羟乙基淀粉130／0．4（万汶，德国费森尤斯卡比有限公司）1 000 ml，20%甘露醇250 ml（北京双鹤制药），复方电解质注射液250 ml（石家庄四药有限公司）。对照组：6%羟乙基淀粉130／0．4（万汶，德国费森尤斯卡比有限公司）1 000 m l，复方电解质注射液500 ml（石家庄四药有限公司）。

1．3 麻醉及CPB方法 入手术室后，行心电监护，建立前臂静脉通路，面罩吸氧，局麻下行左侧桡动脉穿刺监测动脉压。麻醉诱导：静注咪达唑仑0．02～0．05 mg／kg、依托咪酯0．2～0．3 mg／kg、罗库溴铵0．5～0．6 mg／kg、舒芬太尼2．5～3μg／kg，气管插管后行机械通气。麻醉维持：分别在切皮前、CPB开始前及CPB结束后间断追加舒芬太尼1～1．5μg／kg。持续泵注顺苯磺酸阿曲库铵0．12 mg／（kg·h），持续TCI 1%丙泊酚0．5～1．0μg／ml。使用Jostra－HL20人工心肺机（Getinge Group，德国），Medtronic Affini⁃ty（Medtronic，Inc．，美国）或Maquet Quadrox（Get⁃inge Group，德国）膜肺，成人CPB管路（天津塑料研究所）以及动脉滤器（宁波菲拉尔）。

肝素钠400 U／kg静脉注射全身肝素化，术中维持活化凝血时间（ACT）＞410 s；采用4∶1氧合血高钾停搏液作为心肌保护液，首次灌注剂量（20 ml／kg），间隔30 min半量灌注（10 ml／kg）；采用全身浅低温（32℃），分别监测鼻咽温和膀胱温度；灌注流量维持在50～70 ml／（kg·min），维持平均动脉压40～80 mm Hg，混合静脉氧饱和度＞60%，血红蛋白（Hb）浓度＞70 g／L。

1．4 监测指标 记录患者一般资料（年龄，性别，体重，身高，入院主要诊断，手术名称）。记录CPB时间、主动脉阻断时间。记录术后机械通气时间，ICU停留时间、住院时间，术后主要终点事件（院内死亡，脑卒中，心肌梗死，多器官功能衰竭）。记录术前和术后24 h红细胞数量，Hb浓度，白细胞数量，中性粒细胞比例，血小板数量，血肌酐和尿素氮。术前和术后心脏超声左室EF，术前颈动脉超声情况。术中和术后尿量，CPB中超滤量，CPB后自动复跳率。CPB中以及术后红细胞使用情况。

1．5 统计方法 应用SPSS 18．0统计软件对数据进行分析。计量资料采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用重复测量设计的方差分析。计数资料比较采用卡方检验。P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结 果

2．1 两组患者一般情况比较 两组患者年龄，性别，身高，体重，术前诊断，术前左室EF，诊断颈动脉重度狭窄或闭塞例数以及手术操作等比较无统计学差异（P＜0．05），详见表1。

表1 两组患者一般情况比较

2．2 两组患者术前及术后24 h血液学及肝肾功能比较 两组患者术前红细胞数量，Hb浓度，白细胞数量，中性粒细胞百分比，血小板数量，血尿素氮均无统计学差异，术前对照组血肌酐值（85．16±20．16）μmol／L明显高于甘露醇组（80．25±15．58）μmol／L（P＜0．05），但是两组数值均在正常范围。术后两组间各参数比较均无统计学差异。术后24 h白细胞数量，中性粒细胞百分比，血肌酐和尿素氮均较术前明显升高，术后24 h红细胞数量，Hb浓度以及血小板数量明显低于术前水平，P＜0．05，详见表2。

2．3 两组患者住院时间，ICU停留时间，主要终点事件等的比较 两组患者的住院时间及ICU停留时间，比较无统计学差异。机械通气时间甘露醇组明显长于对照组。CPB中尿量甘露醇组明显多于对照组。甘露醇组术中使用超滤数量和术中使用RBC例数明显高于对照组。甘露醇组1例术后昏迷，头颅CT检查示脑梗死，自动出院；1例术后发生呼吸衰竭，二次气管插管，最终死于多脏器功能衰竭。两组患者均未使用持续肾替代治疗（continuous renal replacement therapy，CRRT），主动脉球囊反驳（intra－aortic balloon pump，IABP）以及心室辅助装置。详见表3。

表2 两组患者术前及术后24 h血液学及肾功能比较（ୱ±s）

表2 两组患者术前及术后24 h血液学及肾功能比较（ୱ±s）

注：∗为与组内比较P＜0．05，＃为组间比较P＜0．05；RBC：红细胞；WBC：白细胞；Plt：血小板；Cr：肌酐；BUN：尿素氮。

项目 甘露醇组（n＝129） 对照组（n＝132） t值 P值术前RBC数（×1012／L） 4．53±0．48 4．56±0．56 －0．350 0．727 Hb（g／L） 137．85±14．77 138．95±17．71 －0．560 0．576 WBC数（×109／L） 6．73±1．57 6．66±1．56 0．358 0．720 Plt数（×109／L） 203．92±82．23 202．45±52．32 0．173 0．863 Cr（μmol／L） 80．25±15．58 85．16±20．16＃－2．199 0．029 BUN（mmol／L） 5．58±1．58 6．01±2．46 －1．671 0．096术后24 h RBC数（×1012／L） 3．48±0．49∗3．44±0．47∗0．652 0．515 Hb（g／L） 104．98±14．17∗104．30±14．35∗0．386 0．700 WBC数（×109／L） 11．71±3．88∗10．89±2．96∗1．912 0．057中性粒细胞百分比（%） 88．30±3．79∗88．54±3．66∗－0．504 0．615 Plt数（×109／L） 143．70±59．80∗148．49±44．61∗－0．704 0．482 Cr（μmol／L） 98．86±30．67∗94．16±32．01∗1．212 0．227 BUN（mmol／L） 6．96±2．34∗6．91±3．23∗0．119 0．905

表3 两组患者住院时间、ICU停留时间和主要终点事件等的比较

3 讨 论

本研究结果显示甘露醇组患者CPB期间尿量明显增多，机械通气时间明显延长，术后主要并发症发生率与对照组相比没有明显差别。甘露醇组患者术中用血量及超滤数量明显高于对照组。

甘露醇作为一种常用的渗透性脱水剂，在一些心脏中心常规作为预充液和心肌保护液成分，应用范围从0．25～1．5 g／kg，研究发现可以对心肺肾功能起到保护作用［3－4］。此外，在一些非CPB下心脏手术中使用甘露醇也改善了患者临床结果。Shim等［5］设计了一个完全随机对照双盲试验。在心脏不停跳冠状动脉旁路移植手术患者中使用甘露醇，结果发现甘露醇可以明显改善患者术后肺氧合功能，缩短机械通气时间，心肌酶升高幅度也减小。Kalim⁃eris等［6］研究显示在主动脉瘤腔内介入手术中使用甘露醇可以保护患者肾脏功能。本研究显示甘露醇可以明显增加患者术中尿量，但是没有缩短机械通气时间和心脏自动复跳率，间接表明甘露醇没有产生明显的心肺保护作用。新西兰奥克兰大学医学院报道一项回顾性研究［7］，在原有预充液配方中去除甘露醇和万汶，而单纯使用plasma－Lyte148作为预充液，共100例接受冠状动脉旁路移植手术患者，每组各50例，对患者围术期的临床结果进行比较，结果显示甘露醇组CPB期间平均动脉压和钠离子浓度明显低于对照组，甘露醇组ICU期间机械通气时间明显长于对照组，后者与笔者的研究结果一致。

CPB患者肾功能衰竭发生率为2%～5%，并且显著增加患者死亡率［8］。甘露醇可以增加肾血流量，清除氧自由基，对肾脏产生保护作用［4］。本研究入选患者术前肾功能水平正常，术后24 h肾功能指标显示两组血肌酐和尿素氮水平显著增加，甘露醇没有明显减低血肌酐和尿素氮水平。Yallop等［9］研究显示在术前肾正常患者使用甘露醇没有降低肌酐水平。而另一项针对术前肾功能异常患者的研究显示，使用甘露醇没有明显保护患者术后肾功能，降低肾衰竭发生率［10］。以上研究表明甘露醇预充液对CPB后患者肾功能并没有保护作用。分析可能的原因主要是心脏手术后患者普遍使用血管活性药物，而这些药物可能导致肾损伤［11］。此外，CPB和术后ICU期间大量应用人工胶体也可能是导致肾损伤的原因［12］。

血液超滤是CPB的一项重要技术，它可以提高CPB期间红细胞比容，血浆蛋白浓度，血浆胶体渗透压，明显减少术中RBC使用量［13］。本研究中甘露醇组超滤例数和数量明显高于对照组，但是两组术后临床结果并没有明显差别。本研究中甘露醇组患者CPB中使用RBC例数明显高于对照组，根据本院心脏外科输血指南，术中 Hb低于 70 g／L需补充RBC［14－15］。笔者观察发现甘露醇组患者在CPB开始后，储血罐内血容量明显高于对照组，可能由于甘露醇可以增加血液渗透压，从而使组织间隙内的水转移至血管内，导致血容量增加，进而加重了血液稀释，这可能是导致甘露醇组术中输血以及超滤例数多于对照组的原因。Haydock等［7］也发现添加甘露醇导致术中Hb浓度明显低于对照组，这与笔者的研究结果一致。本研究中两组患者围术期RBC使用量无统计学差异，因此，并不能说明甘露醇增加患者输血风险。

通过本研究可以得到以下结论，甘露醇作为CPB预充液成分可以增加患者术中尿量，明显延长机械通气时间，并不能缩短患者住院时间以及术后主要并发症的发生率。含有甘露醇的CPB预充液其临床结果并不优于本院常规CPB预充液。由于本研究是单中心研究，入选病例数较少，且仅使用一种甘露醇剂量，结论存在一定局限性。因此，甘露醇作为预充液是否可以改善患者术后临床结果，还有待更大规模临床试验研究。

［1］ Hays AN，Lazaridis C，Neyens R，etal．Osmotherapy：use among neurointensivists［J］．Neurocrit Care，14（2）：222－228．

［2］ Torre－Healy A，Marko NF，Weil RJ．Hyperosmolar therapy for in⁃tracranial hypertension［J］．Neurocrit Care，2012，17（1）：117－130．

［3］ Fisher AR，Jones P，Barlow P，et al．The influence ofmannitol on renal function during and after open－heart surgery［J］．Perfu⁃sion，1998，13（3）：181－186．

［4］ Poullis M．Mannitol and cardiac surgery［J］．Thorac Cardiovasc Surg，1999，47（1）：58－62．

［5］ Shim JK，Choi SH，Oh YJ，et al．The effect ofmannitol on oxy⁃genation and creatine kinase MB release in patients undergoing multivessel off－pump coronary artery bypass surgery［J］．JThorac Cardiovasc Surg，2007，133（3）：704－709．

［6］ Kalimeris K，Nikolakopoulos N，Riga M，et al．Mannitol and re⁃nal dysfunction after endovascular aortic aneurysm repair proce⁃dures：a randomized trial［J］．JCardiothorac Vasc Anesth，2014，28（4）：954－959．

［7］ Haydock MD，Kruger C，Willcox T，et al．Does removing Manni⁃tol and Voluven from the priming fluid of the cardiopulmonary by⁃pass circuit have clinical effects［J］？J Extra Corpor Technol，2014，46（1）：77－83．

［8］ Conlon PJ，Stafford－Smith M，WhiteWD，etal．Acute renal fail⁃ure following cardiac surgery［J］．Nephrol Dial Transplant，1999，14（5）：1158－1162．［9］ Yallop KG，Sheppard SV，Smith DC．The effect ofmannitol on renal function following cardio－pulmonary bypass in patients with normal pre－operative creatinine［J］．Anaesthesia，2008，63（6）：576－582．

［10］ Smith MN，Best D，Sheppard SV，et al．The effect ofmannitol on renal function after cardiopulmonary bypass in patients with estab⁃lished renal dysfunction［J］．Anaesthesia，2008，63（7）：701－704．

［11］ Carcoana OV，Mathew JP，Davis E，et al．Mannitol and dopa⁃mine in patients undergoing cardiopulmonary bypass：a random⁃ized clinical trial［J］．Anesth Analg，2003，97（5）：1222－1229．

［12］ Perel P，Roberts I．Colloids versus crystalloids for fluid resuscita⁃tion in critically ill patients［J］．Cochrane Database Syst Rev，2012，（6）：CD000567．

［13］ Raman JS，Hata M，Bellomo R，et al．Hemofiltration during car⁃diopulmonary bypass for high risk adult cardiac surgery［J］．Int J Artif Organs，2003，26（8）：753－757．

［14］ Matata BM，Scawn N，Morgan M，et al．A Single－Center Ran⁃domized Trial of Intraoperative Zero－Balanced Ultrafiltration Dur⁃ing Cardiopulmonary Bypass for Patients With Impaired Kidney Function Undergoing Cardiac Surgery［J］．J Cardiothorac Vasc Anesth，2015，29（5）：1236－1247．

［15］ 于坤，龙村，胡金晓，等．不同血浆代用品用于心脏直视手术治疗的临床研究［J］．中国体外循环杂志．2007，5（3）：142－145．

The clinical effects of mannitol in the prim ing fluid of the adult extracorporeal circulation

Duan Xin，Guan Yu－long，Hei Fei－long，Yu Kun，Gao Guo－dong，Hu Qiang，Long Cun
Department ofCardiopulmonary bypass，National Center for Cardiovascular Diseases China，Fuwai Hospital，Chinese Academy ofMedical Sciences，Beijing 100037，China

Objective The aim of this study was to evaluate the clinical effects ofmannitol asacomponentof thepriming fluid of the adult extracorporeal circulation for patients undergoing cardiac surgery．Methods The study included 261 patientswho underwent the operations of coronary artery bypass graft and／or valve replacement classified into two groups：mannitol group（n＝129）in which the priming fluid of the circuit contained mannitol，and the placebo group（n＝132）．The perioperative data and postoperative outcomes were recorded．Results There was no significant differencein the demographic variables between two groups，except the serum creati⁃nine was higher in control group，which waswithin the normal range．The control group required shorter time ofmechanical ventilation in ICU．The incidence of red blood cell transfusion，ultrafiltration and urine output during cardiopulmonary bypasswere higher inman⁃nitol group．Conclusion Themannitolas the elementof the priming fluid of the adult cardiopulmonary bypass did not improve the out⁃come of the adult patients undergoing cardiac surgery．Themannitolmay lead to prolonged mechanical ventilation time．

Mannitol，Extracorporeal Circulation，Ultrafiltration

2016⁃09⁃18）

2016⁃10⁃13）

10．13498／j．cnki．chin．j．ecc．年．期．流水号

100037北京，国家心血管病中心，中国医学科学院阜外医院体外循环科

黑飞龙，heifeilong＠126．com