低预充体外循环方法对低体重婴幼儿心脏手术影响的初步研究

王葵亮，曹 倩，泮思林，邢泉生

·临床研究·

低预充体外循环方法对低体重婴幼儿心脏手术影响的初步研究

王葵亮，曹 倩，泮思林，邢泉生

目的通过使用微小化管道和内置动脉微栓滤器膜肺等综合措施，探讨低预充体外循环(CPB)方法对低体重先天性心脏患儿CPB术后恢复的影响。方法收集2016年1月至2016年12月间37例低体重(体重≤5 kg)简单先天性心脏病CPB手术矫治患儿的数据。随机分为两组：实验组(n=20)采用新型整合式膜肺(内置动脉微栓滤器)+ 3/16英寸微小化管道；对照组(n=17) 采用普通膜肺+婴儿型动脉滤器+1/4英寸管道。分别于术前、CPB中5 min、停机时及术后12 h采桡动脉血测定血乳酸值；记录术后机械通气时间；术后监护室停留时间。结果静态预充量和红细胞使用量对照组260～290(272.9±13.1)ml和130～230(171.3±33.3)ml，均高于实验组135～190(160.3±15.2)ml和90～130(111.2±12.9)ml，差别有统计学意义。术中、停机时及术后12 h的血乳酸值实验组分别为<1.0 mmol/L、(1.2±0.5)mmol/L和(1.1±0.3)mmol/L，均较对照组(1.5±0.8)mmol/L、(1.7±0.9)mmol/L和(1.3±0.5)mmol/L低(P<0.05)，差别有统计学意义。机械通气时间和在监护室停留时间对照组为(49.6±3.8)h和(6.5±0.5)d，均长于实验组(22.6±2.3)h和(4.5±0.5)d，差别有统计学意义。结论微小化管道和内置动脉微栓滤器膜肺可以有效地减少低体重先天性心脏病患儿CPB预充量和用血量并降低转流过程中的血乳酸水平，更有利于患儿术后恢复。

先天性心脏病；低体重；体外循环；低预充

由于输注异体血可能引起并发症和不良反应，少血预充在心脏外科体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)中应用越来越多。成人及儿童CPB已基本做到了无血预充，但对于先天性心脏病(先心病)患儿，尤其是低体重的患儿，预充液对血液稀释的程度仍难以忽略，甚至起着至关重要的作用。因此，低体重先心病患儿仍需要在预充液中加入不等量异体血制品，以降低预充液引起的血液稀释。预充液总量直接决定异体库存红细胞添加量的多少。除输血本身对患儿的影响外，有研究指出库存红细胞的高乳酸等对婴幼儿体液内环境影响较大，且与预后密切相关[1-2]。因此，本研究旨在通过使用微小化管道、内置动脉微栓滤器的膜肺等综合措施减少预充量，以探讨减少预充量是否可以改善低体重先心病患儿的预后。

1 资料与方法

1.1研究方法 本研究为前瞻性单中心随机对照研究，通过本院伦理委员会审查并和患者签署知情同意书，依据赫尔辛基宣言开展。本研究纳入标准为CPB下择期行简单先心病手术，体重小于5 kg的患儿；剔除标准为急诊手术和复杂先心病。2016年1月至2016年12月，本院在CPB下行简单先心病外科矫治的低体重婴幼儿共纳入37例，男24例，女13例。随机分为两组：实验组(n=20)选用新型整合式膜肺(内置动脉微栓滤器，Terumo，CAPIOX FX05)+ 3/16英寸迷你管道(宁波，菲拉尔)，无动脉微栓滤器；对照组(n=17)选用普通膜肺(Maquet，VKMO 10000型)+婴儿型动脉滤器(东莞，科威)+ 1/4英寸普通管道(东莞，科威)。两组患儿病种资料见表1。

1.2CPB方法 两组均使用STOCKERT V型人工心肺机、负压辅助静脉引流装置(VAVD Maquet)，负压范围(-20～-40 mm Hg)。预充液以勃脉力(复方醋酸林格氏液)、琥珀明胶(佳乐施)、20%人血白蛋白为主，两组预充和转中均加入浓缩红细胞维持红细胞比容(hematocrit，Hct)在0.24～0.26间。CPB过程中，肛温和鼻咽温维持在33～35℃，流量根据患者情况，维持在 180～220 ml/(kg·min)，即采用浅低温、高流量的管理方式。心脏停搏液采用4℃左右的HTK(康斯特)液40～50 ml/kg，经主动脉根部行单次灌注，灌注时间6～8 min。停机后行常规改良超滤(Maquet超滤器)。

1.3患儿数据收集 采集患儿一般临床资料；术前、术中及术后Hct；CPB静态预充量、异体血制品预充量。分别于CPB前、CPB开始5 min、停机时及术后12 h采集患儿动脉血测乳酸值；检测胶体渗透压(colloid osmotic pressure，COP)；记录术前、术后左室射血分数(ejection fraction，EF)；记录术后机械通气时间、引流量和监护室停留时间。

2 结 果

2.1两组患儿围术期一般情况 两组患儿体重、年龄术前一般情况无统计学差异(表1)。CPB总时间、主动脉阻断时间，两组间无统计学差异。异体红细胞使用量，实验组的整体静态预充量显著低于对照组(P<0.05)。红细胞使用总量实验组显著低于对照组(P<0.05)。术前备血实验组仅需1 U，对照组则需2 U(P<0.05)。

表1 患儿术前一般情况

注：VSD:室间隔缺损；ASD: 房间隔缺损；PFO: 卵圆孔未闭；PDA: 动脉导管未闭；PH: 肺动脉高压；*P<0.05。

2.2两组患儿预后 对照组较实验组在机械通气时间和在监护室的停留时间均显著延长，但胸腔引流量组间无统计学差异。两组患儿都未发生脏器衰竭等严重并发症。见表2。

2.3两组患儿乳酸变化 两组患儿转中5 min、停机时以及术后12 h的乳酸水平均高于转前的基线值。其中，对照组乳酸值水平在转中5 min、停机时以及术后12 h均显著高于实验组(P<0.05)，见表3。

表2 患儿CPB情况和术后相关预后

注： 与对照组比较，*P<0.05。

表3 两组患儿乳酸变化

注：与对照组比较，*P<0.05。

3 讨 论

低体重婴幼儿的体重小，血容量少，相对预充多，为了保持CPB转流中适当的Hct，所以需在预充液中添加较多量的库存红细胞。不同的单位、不同的耗材、不同的配置，库存红细胞的预充使用量相差较大，从0.5～3 U不等。随着CPB技术和设备的不断改进和更新，越来越多的单位逐步向低预充、超低预充，并且少用血或不用血的趋势发展。缩短管道长度和管道直径，使用内置微栓滤器的新型膜肺，利用负压吸引装置辅助静脉回流技术等综合措施，能够使这一技术成为现实[3-4]。

本实验组红细胞使用量显著低于对照组，节约了有限的血液资源，符合当今医学发展节约用血的潮流。CPB耗材选定是决定预充总量的关键因素。笔者设计定制了3/16微小化管道，联合最新型的整合式膜肺(内置动脉微栓滤器)可以有效的降低预充水平。术中采用高悬挂膜肺，尽量缩短膜肺与泵头以及膜肺和手术台的距离，动静脉管道和左右心吸引装置均为3/16英寸(5.3 mm)，加上无需连接动脉微栓滤器，使静态预充量最低降到135 ml，较普通管路的预充量减少了一半以上；同时也减少了术中异体血制品输注量。

本研究发现，无论在CPB术中，停机时和术后12 h，这3个时点实验组的血浆乳酸值均明显低于对照组。库存红细胞的乳酸浓度可随存放时间的增加而迅速升高[5]。笔者曾经检测库血的乳酸含量最高可达11.4 μmol/L，与Schroeder等报道的库存悬浮红细胞乳酸浓度远高于正常值结果相一致[6]。使用血液回收装置术前进行库血预处理可以减少血中乳酸含量[7]，但是血液中的其他成分(如凝血因子等)也随之抛弃。因此，如何有效减少库存红细胞的预充量以控制外源性乳酸水平是CPB灌注医生必须考虑的问题之一。

本研究发现，对照组乳酸值水平在转中、停机时以及术后12 h均显著高于实验组。血清乳酸水平是组织灌注和缺氧的早期敏感生化指标[8-9]。CPB转流中多种因素可能会导致血乳酸水平升高[10-11]。此外，新生儿清除乳酸的能力较弱，再加上预充库存红细胞带来的高浓度外源性乳酸，常常出现高乳酸血症，甚至乳酸酸中毒，造成患儿内环境的紊乱，延长机械通气时间和在监护室停留时间[12-13]。

在本研究中，实验组较对照组患儿机械通气时间和在监护室停留时间也显著降低，缩短了住院时间，减少了住院期间库血的用量，减少了住院费用。说明该方法是安全经济有效的。

但本研究存在样本数量少，和其他一些数据指标不足的情况，在后续研究中笔者将继续开展此项工作。

CPB中乳酸水平受多种因素影响，如危重患儿自身病情、温度降低幅度，转流时间，氧债情况等，所以本组仅选择手术时间短的比较简单先心病做初步研究，日后会纳入更多因素做进一步深入研究。

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Effectsoflowprimingvolumeduringcardiopulmonarybypassonlow-weightinfantswithcongenitalheartdiseases:aprospectivesinglecenterstudy

Wang Kui-liang, Cao Qian, Pan Si-lin, Xing Quan-sheng

QingdaoWomenandChildren'sHospital，Qingdao266034,China

CaoQian,Email: 18505321080@163.com

ObjectiveTo detect whether the low priming volume cardiopulmonary bypass(CPB) strategy could improve the postoperative outcome of low-weight infants with congenital heart diseases (CHD).MethodsFrom January 2016 to December 2016, a total of 37 consecutive low-weight (≤5 kg) infants with simple CHDs in our center

CPB intracardiac surgical treatment. These patients were randomly divided into two groups: experimental group using the 3/16 inch micro circuit and membrane oxygenator with a built-in arterial filter (n=20) while the control group using the 1/4 inch circuit and ordinary membrane oxygenator (n=17). The priming aim was to maitain the hematocrit (Hct) around 25% during CPB . The data were collected as follow, patients characteristics before operations, total priming volume, static priming volume, red blood cell (RBC) volume, perioperative blood lactate acid concentration and ICU duration.ResultsThe static priming volume, RBC volume of control group were significantly less than those of experimental group (160.3±15.2 ml vs 272.9±13.1 ml, 111.2±12.9 ml vs 171.3±33.3 ml;P<0.05). The blood lactate acid concentration during CPB (<1.0 mmol/L vs 1.5±0.8 mmol/L;P<0.05), end of CPB(1.2±0.5 mmol/L vs 1.7±0.9 mmol/L;P<0.05) and 12h after CPB in experimental group (1.1±0.3 mmol/L vs 1.3±0.5 mmol/L;P<0.05) were significantly less than those in control group as well. The ICU duration of experimental group was shorter than that of control group (4.5±0.5 d vs 6.5±0.5 d;P<0.05).ConclusionNew CPB strategy using the micro circuit and membrane oxygenator with a built-in arterial filter can reduce priming volume and blood volume effectively. The blood lactate acid concentration of CHD infants with low priming volume decreases and the outcomes are better.

Congenital heart disease; Low body-weight; Cardiopulmonary bypass; Low priming volume

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.04.01

青岛市民生科技计划(15-9-2-69-nsh)

266034，青岛市妇女儿童医院心脏中心，青岛大学先心病研究中心

曹倩，Email：18505321080@163.com

2017-06-26)

2017-09-26)