12公斤以下婴幼儿心内直视手术的体外循环
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【摘要】 目的：总结体重12 kg以下的婴幼儿行心内直视手术的体外循环管理经验。方法：选择2012年1月-2014年12月312例12 kg以下的先天性心脏病患儿，在体外循环下行心脏直视手术，了解小儿CPB的特殊性，对小儿CPB应根据其自身的病理生理特点确定其转流方法。结果：全组体外循环转流时间29～154 min，平均（63.9±40.4）min，主动脉阻断时间12～105 min，平均（38.9±21.8）min。心脏自动复跳288例，自动复跳率为92.3%。体外循环过程平稳，全部顺利撤停体外循环，无体外循环意外及相关并发症。术后死亡4例，死亡率1.28%。结论：建立更适用于婴幼儿非生理状态下的体外循环过程，根据患儿的病情采用个性化的灌注方案，加强围术期的体外循环管理。合理的预充和血液稀释，应用高质量的膜式氧合器和体外循环管路，合适的灌注流量和灌注压，加强液体出入量平衡及温度的管理，注意保护心肌及各重要器官，联合应用超滤技术，可有效提高手术的成功率，促进患儿术后恢复，减少小儿心脏直视手术的并发症及死亡率。
【关键词】 体外循环； 婴幼儿； 心内直视手术； 先天性心脏病
The Cardiopulmonary Bypass during the Open Heart Surgery in Infants with Body Weight Less than 12 kg/ZHOU Rong，CHENG Dian-wei，LI Tian-cheng，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（22）：036-040
【Abstract】 Objective：To summarize cardiopulmonary bypass（CPB） management experience for infants weighing less than 12 kg undergoing open heart operation.Method：There were 312 infants below 12 kg who received the open heart operations in our department with CPB for congenital heart disease from January 2012 to December 2014.The particularity of children’s CPB was understood， and the method was determined according to its own pathological and physiological characteristics.Result：CPB time was 29-154 min，average（63.9±40.4）min，aortic cross-clamping time was 12-105 min，average（38.9±21.8）min.The heart beat recovered spontaneously of 288 cases（95.8%） and no patient had difficulty in weaning off the cardiopulmonary bypass. Cardiopulmonary bypass can be performed successfully under proper procedures， without accident and complication relevant to CPB. Among 312 cases，4 infants died with a mortality of 1.28%.Conclusion：It is very important to establish a more compatible CPB model for the non-physiological status during operation in infants. Several strategies should be used to increase the successful rate of the cardiac surgery， including appropriate priming solutions and hemodilution，selective membrane oxygenator and CPB pipeline， reasonable perfusion flow and pressure， careful fluid balance and temperature management， superior myocardium and other viscera protection， and modified ultrafiltration application. These can improve postoperative recovery and reduce the occurrence of postoperative complications and the death rate.
【Key words】 Cardiopulmonary bypass； Infants； Open hearty operation； Congenital heart disease
First-author’s address：The First Hospital of Lanzhou University，Lanzhou 730000，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.22.009
婴幼儿由于解剖、生理等方面具有与成人不同的特殊性，其体外循环（Cardiopulmonary bypass，CPB）围手术期的死亡率比成人高。根据小儿自身的病理生理等特点，建立更适用于小儿的CPB过程，是提高小儿围手术期成功率的重要手段和措施。近年来，随着本院CPB技术的完善，CPB手术的年龄越来越小，体重也相应降低，病情复杂、重症患儿的比例逐年上升。2012年1月-2014年12月，本院共对312例12 kg以下婴幼儿施行CPB心内直视手术，占同期CPB手术病例的14.3%，效果满意，现总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 2012年1月-2014年12月，本院共收治12 kg以下需行体外循环下心内直视手术的婴幼儿312例，男169例，女143例；月龄4～2个月，平均（13.2±4.6）个月；体重4～12 kg，平均（9.2±2.7）kg；室间隔缺损156例，房间隔缺损
90例，动脉导管未关闭19例，法洛四联症20例，肺动脉狭窄6例，右室双出口6例，心内膜垫缺损5例，单心室4例，肺静脉异位引流3例，大动脉转位2例，主动脉弓中断1例。
1.2 仪器设备 使用德国STOCKERT-SC型及Maquet公司HL-20型体外循环机；根据不同体重使用不同的婴儿中空纤维膜式氧合器，如8 kg可选用东莞科威小号膜式氧合器；选择科威1/4英寸婴儿型体外循环管道、婴儿型血液微栓过滤器、超滤器及晶体心肌保护液灌注装置；德国STOCKERT及Maquet水箱。
1.3 方法
1.3.1 体外循环预充液 预充选用全晶体液（乳酸林格氏液或醋酸林格氏液）将全套管道循环排气，再加入适量胶体液（琥珀酰明胶或聚明胶肽）排除晶体。然后加入肝素20 mg、5%碳酸氢钠20～30 mL，同时加入地塞米松10 mg（或甲强龙30 mg/kg）、速尿5～10 mg。根据患儿血红蛋白（hemoglobin，Hb）含量加入适量红细胞，必要时加入血浆100～200 mL、20%人血白蛋白50～100 mL。预充总量400～500 mL，预充液的胶体渗透压（Colloid Osmotic Pressure，COP） 14～15 mm Hg，晶体与胶体之比为0.5～0.6∶1。
1.3.2 体外循环方法 患儿入手术室后给予变温毯38 ℃保温，室温维持在22～26 ℃，转流前预充液加温至35 ℃。所有病例均在气管内插管，静脉复合麻醉下手术，经升主动脉及上下腔静脉插管建立CPB，全身肝素化后凝血酶原激活时间（activated coagulation time，ACT）>480 s开始转机。患儿采用常规停跳体外循环，307例为浅或中低温中高流量灌注，当血液温度降至32～33 ℃时阻断升主动脉，维持灌注流量100～150 mL/（kg・min），体重6 kg以下的患儿流量可达到150～200 mL/（kg・min）。复杂畸形手术血液温度降至25～28 ℃，灌注流量相应降低至80～120 mL/（kg・min）。其他5例采用深低温低流量灌注，血液温度降至20～25 ℃，低流量时可达10～50 mL/（kg・min），应用pH稳态方法来管理深低温时的转流。所有患儿转机中维持灌注压在30～60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），静脉血氧饱和度在65%～75%，红细胞比容（hematocrit，HCT）控制在23%～28%，血浆COP在12～14 mm Hg。在CPB期间常规监测平均桡动脉压、中心静脉压、鼻温、肛温、尿量，以α-稳态进行血气管理，定期监测血气、电解质、HCT、ACT，随时调整维持在正常值范围。复温时变温水箱出水温度不超过38 ℃。复温后给予25%硫酸镁0.25 mL/kg，20%甘露醇2.5 mL/kg。心脏复跳后给予10%氯化钙0.5～1.0 g。当鼻咽温达到36 ℃，肛温35.5 ℃以上，血流动力学稳定，缓慢减流量，停机，停机后变温水毯设定38 ℃全程保温。全组病例均采用转流中常规超滤及转流后改良超滤，使术后HCT>30%，必要时结合转流中平衡超滤，稳定后用鱼精蛋白中和。
1.3.3 心肌保护 多数患儿采用4℃的改良Thomas晶体心肌保护液，行升主动脉根部顺行灌注，首次剂量为15～20 mL/kg，灌注压力80～120 mm Hg，每间隔30～40 min复灌10 mL/kg，必要时心脏表面覆盖冰泥。31例复杂先心病患儿采用HTK液行升主动脉根部顺行灌注，单次剂量为40～50 mL/kg，灌注时间5～7 min，灌注压力50～80 mm Hg，灌注的心肌保护液尽量用普通吸引器吸走。
2 结果
全组患儿均顺利完成CPB和心内直视手术，体外循环转流时间29～154 min，平均（63.9±40.4）min，主动脉阻断时间12～105 min，平均（38.9±21.8）min。心脏自动复跳288例，自动复跳率为92.3%，电除颤复跳18例，6例有Ⅲ度房室传导阻滞，用心脏起搏器起搏，均于术后24 h恢复自主窦性心律。超滤液共300～800 mL，尿量均>2 mL/（kg・h）。体外循环过程平稳，全部顺利撤停体外循环，未发生CPB意外和与其相关的并发症。308例痊愈出院，术后死亡4例，1例法洛四联症及1例完全型心内膜垫缺损死于术后重度低心排血量，1例室间隔缺损死于感染后多脏器功能衰竭，1例室间隔缺损死于蛛网膜下腔出血，死亡率1.28%。
3 讨论
12 kg以下的婴幼儿生理及解剖与成人差别甚大：如体重轻，体表面积相对较大，心率为成人的两倍，脏器发育不成熟，机体代谢旺盛，组织摄氧量高，细胞膜稳定性差，毛细血管通透性高，免疫系统及体温调节机制不健全等，决定了CPB管理上的特殊性。小儿先天性心脏病手术纠治的病死率高低与患儿年龄、体重、先心病的复杂程度、转流及阻断时间相关，年龄小、体重轻、病情复杂、转流及阻断时间长者病死率高[1]。为降低病死率，除提高手术技术及改善心肌保护方法外，建立更适用于婴幼儿的个性化CPB管理必不可少，本组病例的体外循环管理有以下几个主要特点。
3.1 CPB预充液 由于本组患儿体重轻、血容量少，预充液与患儿血容量比值大，体外循环的稀释性预充会使其HCT和胶体渗透压（COP）明显下降，对机体内环境影响大。COP下降会增加细胞膜通透性，大量的毛细血管渗漏导致组织器官水肿、出血等并发症，特别是肺水肿。过度的血液稀释会使血液携氧能力降低，造成组织供氧不足。因此，严格控制预充液量，在转流过程中采用中度血液稀释，维持适宜的胶体渗透压，对小儿非常重要。乳酸林格氏液中的乳酸根主要在肝内转化为HCO3-，为人体补充缓冲能力，使酸中毒得以部分纠正，但CPB低温时转化进程减慢。醋酸林格氏液的醋酸根可在肌肉内代谢，即使酸中毒时也能解离，提供HCO3-比乳酸林格氏液更具优势。胶体液选用明胶类代血浆，因其分子量小、半衰期短，代谢和排出较快，适合小儿CPB时间，体内无蓄积，可控性好[2]。预充液的晶体与胶体比值一般应维持在（0.5～0.6）∶1。对于小体重、血红蛋白较低者可加入一定量红细胞悬液，维持HCT在0.23～0.28范围。红细胞代偿增多的紫绀型病种HCT应控制于0.25～0.30。紫绀型病种根据术前HCT可术前或术中放血，亦可加入血浆100～200 mL，20%人血白蛋白50～100 mL[3]。近年来，为了节约用血、减少输血引起的并发症，不主张血浆用于预充液[4-6]。预充可用白蛋白代替，血浆多用于术后凝血因子的补充。白蛋白不但可提高COP，亦具有营养和载体功能，还能维持毛细血管通透性，但半衰期很长，用量不可过多。转流中的血液稀释度还应依温度而定，不同的温度最好采用不同的稀释度。浅度低温（>28 ℃）时，HCT控制于0.27～0.30；中度低温（25～28 ℃）时，HCT控制于0.25～0.27；深度低温（
3.2 氧合器和管路的选择 小儿CPB使用膜式氧合器可以提高气体交换能力，减少血液破坏和栓塞发生，并可明显降低预充量，减少肺表面活性物质的损失，有利于术后肺功能的恢复。笔者选择优质婴儿型的膜式氧合器、婴儿型动脉微栓过滤器，以及全1/4英寸内径的婴儿型管道，安装时尽可能缩短管道长度，使总预充量、库血的应用大为降低。应用膜式氧合器不但减少预充量，对长时间转流还能起到减轻血液破坏，保证氧合效果，保护肺脏，减少或避免对肺的损伤及术后灌注肺的发生。近年新上市的优质膜式氧合器性能更优越、设计更合理、预充量更小，可根据不同体重选择使用，如10 kg选用Meditronic Afinity Pixie。Terumo FX是自带动脉微栓的新型氧合器，不需要使用动脉微栓过滤器，进一步减少了预充量。阜外心血管医院等使用的渐变式体外循环婴儿D管道，可使管路最小内径达到3/16英寸，用于≤10 kg的婴幼儿，配合Terumo FX使用，静态预充量可减少到220 mL[7]，值得学习和推广。根据不同体重合理个性化选择体外循环氧合器和管道，能够最大限度地降低预充量，并保证术中充分的静脉回流和适当的灌注流量和灌注压，使少血甚至无血进行婴幼儿心脏手术成为可能。
3.3 合适的灌注流量和灌注压 婴幼儿由于体表面积相对较大，心脏占体重的比例较成人大，代谢率高、氧耗高，因此，需要更高的灌注流量，才能满足机体和重要脏器的血供。婴幼儿体外循环灌注的流量应根据体外循环中的温度和病种而定。本组患儿体外循环期间在不影响手术视野的前提下，予以100～200 mL/（kg・min）高流量灌注，使机体各器官及组织得到充分灌注，避免产生局部酸中毒。一些侧支循环丰富，回心血量多的手术，如法洛四联症、右室双出口等在降低温度（鼻咽温60 mm Hg，可给予血管扩张药物如酚妥拉明，以提高组织器官灌注效果；如果灌注压
3.4 合理的心肌保护方法 良好的心肌保护技术是术后心功能恢复的关键，婴幼儿的心肌是未成熟心肌，具有需氧量大、摄氧率高、耗氧率高而储备很低的特点。小儿心脏体积小、心室壁薄，心肌降温较成人快而均匀，单纯低温心肌保护效果明显优于成熟心肌。本组病例心肌保护多采用阻断主动脉后经升主动脉根部顺行灌注冷晶体高钾心肌保护液的方法，关键在于使心肌的电机械活动停止，使心脏在舒张期停搏的同时能快速降温，降低了心肌的代谢并保持能量，预计需要阻断时间长的复杂心脏手术采用HTK液行升主动脉根部顺行灌注。HTK液含有3种氨基酸，低钾、低钠、无钙，仅需行单次冠状动脉灌注，可保证心肌安全停跳2～3 h，减少反复灌注引起未成熟心肌发生水肿，及反复心肌灌注对手术的干扰[9-10]。灌注HTK液注意应先快速灌注，再缓慢灌注达到所需的时间和量，使心肌保护液均匀分布于整个心肌，达到良好的保护效果。本组病例使用泵灌法，心肌保护液灌注的压力、温度、速度均能得到严格的控制，因而使心肌得到进一步的保护。全组自动复跳率92.3%，显示心肌保护效果满意，且复跳后平稳，很少出现需要电击除颤的室颤。转流期间特别注意调节好左心吸引及灌注压，防止患儿心脏过度膨胀而影响心肌收缩力。心脏开放时温度不能太高，一般在34 ℃左右，开放后先让心脏空跳，有利于心功能的恢复。手术尽可能采用右房切口，若需右室切口，则切口不宜过长，以减少心肌创伤。心肌保护的措施还有：平稳的麻醉、糖原的储备、避免体外循环前后的低血压、防止冠脉气体栓塞、精细的心内操作等。有些心脏中心采用冷血心肌保护液灌注技术，晶体液与氧合血之比为4∶1，亦收到良好效果[11-12]。
3.5 脑保护 CPB过程中的低血压、缺氧、长时间的酸中毒、电解质失衡、深低温停循环等均可造成中枢神经系统损害，其并发症高达30%[13]。CPB中应维持灌注压在30～60 mm Hg为宜，预防脑缺血和脑出血。婴幼儿脑血流对灌注压的依赖性较弱，但当灌注压低至25 mm Hg时，一定要保证静脉引流通畅，使脑灌注压>25 mm Hg。动脉血二氧化碳分压（PaCO2）的变化直接影响脑血流，PaCO2过低可使脑血管痉挛导致脑缺血。应根据PaCO2的变化调节氧流量，维持PaCO2在正常范围。低温是预防脑缺血性损伤的最有效的方法之一，浅低温即可阻断兴奋性毒性级联瀑布反应，从而对脑保护产生深远影响[2]。应根据病种及手术情况采用合适的转流方法，一般采用浅、中低温CPB，复杂心脏病可采用深低温低流量灌注，必要时停循环。深低温低流量灌注以流量不低于10 mL/（kg・min）为宜，保证大脑有一定的血流灌注。应用pH稳态方法来管理深低温时的转流，必要时用空氧混合器供CO2或手术野吹CO2的方法，维持温度校正后的PaCO2在正常范围，以增加脑血流量，进一步保护脑功能。
3.6 肺保护 婴幼儿肺组织细嫩，储备能力较低，气道口径小且分泌物多，弹性组织缺乏，肺表面活性物质含量少，加上CPB中肺的缺血再灌注损伤、微血栓形成、矫治术后肺血流的变化等，易使患儿术后出现肺损伤。笔者常规应用动脉微栓过滤器，尽可能使用优质膜肺，以提高组织氧供，降低微栓所致的肺损伤，减少CPB后的炎症反应；主动脉阻断后静态膨肺，以预防肺不张；做好左心减压，回血多的病例用两套心内吸引，以减少肺淤血；加白蛋白预充，常规超滤和改良超滤，灌注晶体心肌保护液尤其是HTK液时尽量用普通吸引器吸走，维持满意的COP，以预防肺间质和肺泡水肿，甚至肺出血；避免各种原因造成的肺机械性损伤。
3.7 联合应用超滤技术 本组全部病例均使用常规超滤和改良超滤，可以在短时间内排出体内多余的水分，提高HCT和COP，减轻组织水肿，有助于婴幼儿心肺保护及体液电解质平衡的维持，对降低肺动脉高压、改善内环境效果满意。Karneyarna等[14]研究认为改良超滤可降低肺动脉高压，改善左室功能，减轻术后患儿心肌水肿，改善心肌顺应性，使心排血指数增加。大量临床数据证实，改良超滤技术对提高新生儿和婴幼儿的HCT水平，改善血流动力学和保护术后早期的肺功能起到了积极的治疗意义[15-18]。因此对于婴幼儿体外循环来说，改良超滤必不可少。亦有研究认为常规超滤+改良超滤比单纯常规超滤患儿术后可获得更稳定的血流动力学状态、输血更少，其气管插管时间、ICU时间和住院时间均明显缩短[19]。对于转流时间较长的病例术中联合应用平衡超滤技术，可以滤出大量的炎性介质，减轻CPB后的炎性反应，改善术后心、肺、肾等各系统的功能[20]。
3.8 温度管理 婴幼儿由于体温调节中枢发育不完善，皮下脂肪少，对环境温度的变化耐受性差。因此，保温显得尤其重要。患儿入手术室后即给予变温毯38 ℃保温，室温维持在22～26 ℃。转流前预充液加温至35 ℃，避免转机后机体突然受冷刺激而诱发心室颤动。术中常规监测鼻咽温和肛温，降温和复温都应缓慢进行，水温和血温的温差不大于8 ℃，鼻咽温和肛温的温差不大于5 ℃。紫绀患儿根据术中左心回血量的多少选择目标温度，为外科操作创造良好的手术野，并尽可能减少血液破坏。复温时变温水箱出水温度不超过38 ℃，防止因脑组织温度过高造成神经精神并发症。停机时应保证鼻咽温达到36 ℃，肛温达到35.5 ℃。停机后变温水毯设定38 ℃全程保温，避免停机后因改良超滤等引起的体温下降。
本组病例采取合理的预充和血液稀释、优质氧合器和CPB管路、较高的灌注流量、良好的心肌保护和重要脏器保护、超滤技术的应用、精细的温度管理等有效措施，保证了体外循环的顺利进行，减少了术中及术后的并发症，取得了满意的效果。根据婴幼儿的自身生理病理特点，建立更适用于婴幼儿非生理状态下的体外循环过程。根据患儿的病情采用个性化的灌注方案，加强围术期的体外循环管理，可有效提高手术的成功率，促进患儿术后恢复，减少小儿心脏直视手术的并发症及死亡率。
参考文献
[1]林惠庆，黄杰，毛志福.先天性心脏病体外循环心内直视手术死亡率的相关因素分析[J].临床外科杂志，2003，11（5）：340.
[2]龙村，李景文.阜外心血管体外循环手册[M].北京：人民卫生出版社，2013：50-55.
[3]李平，董念国，杜心灵，等.8 kg以下婴幼儿法洛四联症矫治术的体外循环管理[J].中国胸心血管外科临床杂志，2014，21（4）：486-489.
[4] Moret E，Jacob M W，Ranucci M，et al.Albumin-beyond fluid replacement in cardiopulmonary bypass surgery：why，how，and when[J].Semin Cardiothorac Vasc Anesth，2014，18（3）：252-259.
[5] Society of Thoracic Surgeons Blood Conservation Guideline Task Force，Ferraris V A，Brown J R，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.
[6] Heim M U，Meyer B，Hellstern P.Recommendations for the use of therapeutic plasma[J].Curr Vasc Pharmacol，2009，7（2）：110-119.
[7]邹丽华，刘晋萍，冯正义，等.低于15公斤患儿心脏手术围体外循环期改良节约用血策略的安全性分析[J].中国体外循环杂志，2015，13（2）：99-104.
[8] Murayama H，Tamaki S，Usui A，et al. Measurement of cerebral-oxygenation status when commencing cardiopulmonary bypass in pediatric open-heart surgery[J].Ann Thorac Cardiovasc Surg，2006，12（2）：105-112.
[9] Liu J，Feng Z，Zhao J，et al.The myocardial protection of HTK cardioplegic solution on the long-term ischemic period in pediatric heart surgery[J].ASAIO，2008，54（5）：470-473.
[10]宋怡，李华，杨鸿生，等.康斯特保护液对紫绀型先天性心脏病未成熟心肌保护效果的临床研究[J].中国体外循环杂志，2009，7（1）：23-25.
[11] Zhang R，Shen L，Xie Y，et al.Effect of morphine-induced postconditioning in corrections of tetralogy of fallot[J].J Cardiothorac Surg，2013，8（1）：76.
[12]徐新根，刁文瑜，殷凤珍，等.4比1含血心肌保护液的研究和临床应用[J].透析与人工器官，2000，11（1）：6-8.
[13] Pua H L，Bissonnette B.Cerebral physiology in paediatric cardiopulmonary bypass[J].Can J Anaesth，1998，45（10）：960-978.
[14] Karneyarna T，Ando F，Okamoto F，et al.The effect of modified ultrafiltration in pediatric open heart surgery[J].Ann Thorac Cardiovasc Surg，2000，6（1）：19-26.
[15] Boodhwani M，Williams K，Babaev A，et al. Ultrafiltration reduces blood transfusions following cardiac surgery：A meta-analysis[J].Eur J Cardiothorac Surg，2006，30（6）：892-897.
[16] Williams G D，Ramamoorthy C，Chu L，et al.Modified and conventional ultrafiltration during pediatric cardiac surgery：clinical outcomes compared[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2006，132（6）：1291-1298.
[17] Sever K，Tansel T，Basaran M，et al.The benefits of continuous ultrafiltration in pediatric cardiac surgery[J].Scand Cardiovasc J，2004，38（5）：307-311.
[18] Maluf M A，Mangia C，Silva C，et al.Conventional and conventional plus modified ultrafiltration during cardiac surgery in high risk congenital heart disease[J].J Cardiovasc Surg（Torino），2001，42（4）：465-473.
[19] Sever K，Tansel T，Basaran M，et al.The benefits of continuous ultrafihration in pediatric cardiac surgery[J].Scand Cardiovase J，2004，38（5）：307-311.
[20]龚建平，梁秀生，冷冰花，等.超滤技术对体外循环心脏瓣膜置换术肺损伤保护的研究[J].中国医学创新，2015，12（14）：5-8.
（收稿日期：2016-03-23） （本文编辑：周亚杰）