微小化体外循环对婴幼儿心脏外科超快通道麻醉的影响

刘怀普，丁以群，吴柯叶，张 青，张 程，王元祥，王鹏程，孟保英

众所周知，体外循环可促发全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS），继而引起毛细血管渗漏综合征、溶血、血小板激活、炎性因子释放等，严重者可导致急性肺损伤、多器官功能衰竭［1］。对于新生儿和婴幼儿，传统体外循环管道的表面积和预充量相对较大，更易诱发SIRS，增加手术并发症发病率及死亡率。因此，减少体外循环管道的表面积、预充量以及血制品使用量，已成为近年来体外循环专业不断追求的目标。另外，超快通道麻醉，即术毕即刻或者术后1 h内拔除气管插管，其能够降低呼吸机相关性肺炎的发病率、减轻住院费用、减少住院时间等［2-3］，在越来越多的心脏中心推广，其成功实施，需要精细的麻醉管理，同时也依赖体外循环和外科技术的进步。本中心自2015年3月起积极推进超快通道麻醉，2016年7月起开展微小化体外循环，降低预充量、提高无血预充比例，本研究旨在探讨微小化体外循环对婴幼儿心脏外科超快通道麻醉实施的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015年3月至2018年7月于本中心行体外循环下心脏直视手术的患儿共1 559例。依据使用的体外循环策略不同，分为两组：传统组（n＝541），开展时间为2015年1月至2016年6月，微小化组（n＝1 018），开展时间为2016年7月至2018年7月。根据体重再分为三个亚组（体重≤4 kg组、4 kg＜体重＜8 kg组、8 kg≤体重≤15 kg组）

1.2 体外循环方法 两组均使用Stokert-S 5型人工心肺机，微小化体外循环策略为：①泵头悬挂。泵头尽量靠近手术台，从而缩减管道长度。传统组动静脉管长度为2.5 m，微小化组≤1.5 m。为预防泵头悬挂可能引起的无菌区污染，人工心肺机与手术台之间悬挂透明聚乙烯保护膜；②缩减管道直径。传统组所有管道均为1／4英寸，预充量250 ml。微小化组，体重≤4 kg组使用3／16英寸管道，预充量80 ml；4 kg＜体重＜8 kg组动脉管和左心引流管为3／16英寸，主泵管、静脉管、心内吸引管为 1／4英寸，预充量100 ml；8 kg≤体重≤15 kg组左心引流管为3／16英寸，余使用1／4英寸管道，预充量120 ml；③辅助引流使用负压辅助静脉引流装置（vacuum assisted venous drainage，VAVD）；④不常规接入超滤器。以下情况选择使用超滤：体外循环结束前，尿少，血液平面高［100 ml（FX 05、Maquet 11000）、200 ml（Maquet 31000、51000）］，术中需要使用血小板、冷沉淀、新鲜冰冻血浆的新生儿或者术前存在严重心肺功能衰竭，水钠潴留者，转中加装改良超滤，使用最小体积的免预充超滤器。

预充液和预充药物：传统组常规使用乳酸林格液、悬浮去白红细胞1～1.5 U、新鲜冰冻血浆50 ml或20%人血白蛋白50 ml，预充药物包括乌司他丁1万 U／kg、肝素 2 500 U、呋塞米注射液1 mg／kg；微小化组则根据术前红细胞比容（HCT）决定是否给予红细胞预充，体重＜4 kg组，HCT＜0.40预充红细胞0.5～1 U；4 kg＜体重＜8 kg组，HCT＜0.35 预充红悬液0.5～1 U；8 kg≤体重≤15 kg 组 HCT＜0.33 预充红悬液0.5 U，其余患者均不给予红细胞悬液，无血预充患儿，若术前存在低蛋白血症（白蛋白＜30 g／L），则预充白蛋白 5～10 g；呋塞米注射液 1 mg／kg则在切皮前经外周静脉给入。

两组患儿均使用改良St.Thomas心脏停搏液20 ml／kg，一般情况下仅灌注 1 次［4］，不再灌注维持量，若主动脉阻断时间超过2 h，加灌一次。体重＞10 kg患儿先阻断上、下腔静脉后再灌注，经心外吸引吸除大部分停搏液。术中常规检测活化凝血时间（ACT）和动脉血气。

1.3 麻醉方法 本中心在国内较早倡导超快通道麻醉在小儿先天性心脏病外科中的应用。两组患儿均给予静脉注射咪达唑仑0.1 mg／kg、舒芬太尼1 μg／kg、丙泊酚 1.5 mg／kg、顺阿曲库铵 0.3 mg／kg 诱导麻醉，术中持续给予瑞芬太尼、右美托咪啶，并吸入七氟烷维持麻醉，手术结束后视患儿呼吸、循环情况积极实施手术室内拔除气管插管。

1.4 资料收集 观察指标包括一般临床资料，预充量，血制品使用量，超快通道率，麻醉后、转中（体外循环开始后20 min）以及入CICU即刻动脉血气分析和乳酸（Lac）等指标。

1.5 统计学分析 采用SPSS 19统计学软件进行数据处理，计量资料以均数±标准差（±s）或中位数（四分位间距）表示，计数资料采用频数和率表示。计量资料两组之间采用t检验和Wilcoxom秩和检验，计数资料组间比较采用X2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患儿一般情况 两组患儿的男／女比例、体外循环时间、主动脉阻断时间无统计学差异。微小化组年龄略小于传统组（P＝0.008）。两组体重无统计学差异。超滤使用率微小化组明显低于传统组（P＜0.001）。 见表 1。

表1 两组患儿一般情况

2.2 两组预充情况 微小化组各组的预充量均明显低于传统组的250 ml。微小化组无血预充率明显高于传统组，红细胞使用量明显低于传统组。见表2。

2.3 HCT及Lac分析 两组麻醉后和转中HCT无明显统计学差异。入CICU即刻HCT，传统组在≤4 kg和4 kg＜体重＜8 kg亚组高于微小化组，而8 kg≤体重≤15 kg亚组无明显统计学差异。两组麻醉后、转中及入CICU即刻的Lac无明显统计学差异。见表2。

2.4 超快通道率 传统组超快通道成功率高于微小化组（P＜0.05），但通过倾向性匹配后，两组无明显统计学差异，见表1。

表2 两组预充情况、血细胞比容及乳酸水平（±s）

表2 两组预充情况、血细胞比容及乳酸水平（±s）

传统组（n＝541） 微小化组（n＝1 018）项目 ≤4 kg（＝53）4 kg＜体重＜8 kg8 kg≤体重≤15 kg≤4 kg4 kg＜体重＜8 kg8 kg≤体重≤15 kg（n＝191） （n＝297） （n＝129） （n＝495） （n＝394）250 250 80 100 120预充量（ml） 250 无血预充率 （%） 19.6 10.8 41.6 23.5 22.9 80.4用血量（U） 1.5 1.5 1.0 0.5～1 0.5～1 0～0.5麻醉后 HCT 0.308±0.05 0.310±0.04 0.340±0.05 0.309±0.06 0.300±0.05 0.345±0.07麻醉后 Lac（mmol／L） 0.9（0.6，1.2） 0.85（0.7，1.1） 0.9（0.7，1.1） 1.0（0.7，1.7） 0.8（0.6，0.9） 0.8（0.7，1.2）转中 HCT 0.227±0.03 0.237±0.05 0.251±0.04 0.248±0.06 0.225±0.04 0.249±0.05转中 Lac（mmol／L） 1.6（0.5，3.5） 1.9（1.1，2.4） 2.1（1.5，2.7） 1.7（1.0，2.5） 1.0（0.8，1.3） 0.8（0.7，1.2）入CICU即刻 HCT 0.375±0.05 0.384±0.05 0.346±0.05 0.338±0.04 0.351±0.10 0.355±0.04即刻 Lac（mmol／L） 2.8（1.4，4.2） 1.2（0.8，1.7） 1.4（1.1，1.7） 3.3（1.8，5.0） 1.3（1.0，1.8） 1.2（1.0，1.5）

3 讨 论

随着外科技术的进步以及“早诊断、早治疗”理念的推广，新生儿和小婴儿心脏手术占比逐渐增加。然而，传统体外循环，因其预充量大、管路表面积大、高度血液稀释、输血概率高等固有缺点，使得儿童尤其是新生儿体外循环严重并发症发病率高［5-6］。为了克服传统体外循环的缺点，减轻SIRS，降低血制品使用率，微小化体外循环一直是本专业不懈追求的目标，近年来更成为国内各心脏中心竞相研究的热点。目前实现微小化体外循环的主要方式包括缩短管道长度、缩小管径、使用内置动脉滤器膜肺、逆预充等［7-8］。本中心近年来通过不断摸索，逐渐建立了一套具有特色的微小化体外循环方法，实现最低预充量仅为 80 ml，明显低于报道的 95～190 ml［9-10］。

减少输血是微小化体外循环追求的一个重要目标，传统体外循环管路与低体重新生儿及婴幼儿不匹配，无血预充会造成血液过度稀释。有研究表明，过度的血液稀释会导致肾功能不全，进而输血纠正反而会加重肾损伤，说明过度的血液稀释会降低输氧能力，而库血中高钾、高Lac、高糖、严重代酸，异体输血会加重器官缺血损伤［11］。本中心采用的微小化体外循环策略，在体重≥8 kg患儿中的无血预充率高达 80.4%。本研究中，虽然入 CICU即刻HCT，传统组在≤4 kg和4 kg＜体重＜8 kg亚组高于微小化组（0.375±0.05）vs.（0.338±0.04），（0.384±0.05）vs.（0.351±0.10），但是无显著临床意义，且能维持较低水平的血Lac水平，说明微小化体外循环在减少用血的同时，能够维持满意的HCT和良好的组织供氧。

超快通道麻醉是指术毕即刻或者术后1 h内拔除气管导管，1980年Barash最早提出在小儿心脏直视手术中实施快通道麻醉。超快通道麻醉能够有效降低呼吸机相关肺炎、ICU停留时间、住院时间、住院费用等，亦是近年来先天性心脏病外科追求的目标之一［2-3］。成功的超快通道外科是麻醉团队、外科团队、灌注师团队通力合作的结果。本研究中，虽然传统组超快通道率（66.4%）略高于微小化组（58.9%），但通过倾向性评分实现基线配平后，两组无明显统计学差异，超滤或改良超滤与成功超快通道无显著相关性。

超滤，因其能够去除体外循环后机体多余的水分，减轻血液稀释，减少输血，减轻SIRS等优点，被广泛的应用于小儿体外循环中［12］。超滤管路的接入会增加60～80 ml的预充量。本中心不常规接入超滤器，而是在切皮前静脉给予速尿，通过肾脏的滤过作用维持体液平衡。对于体外循环结束前尿少，血液平面高，术后需要使用血小板、冷沉淀、冰冻新鲜血浆的新生儿或者术前存在严重心肺功能衰竭，水钠潴留者，则选择性接入最小体积的免预充超滤器，超滤后及时将滤器里的血还回储血罐，最大程度减少预充量。

综上所述，使用微小化体外循环，能够明显提高婴幼儿体外循环无血预充率，降低血制品应用，对超快通道率无明显影响。因此，微小化体外循环优于传统体外循环，值得临床推广。