常溫體外循環在嬰幼兒心內直視手術中的效果分析

朱全偉 王寧 劉宇航 盧緒寧 高明磊 文平

大連醫科大學附屬大連市兒童醫院心臟中心 116012

低溫技術廣泛應用于體外循環手術中，據報道，低溫在體外循環中有保護臟器的作用，考慮的原因是低溫可以降低組織器官的代謝率，減少組織的氧耗，這樣可使術中轉流的泵速降低，減少了回心血量，保證了清晰的術野［1］。因此，隨著體外循環技術的深入研究，Lenkin AI 等［2］驗證了常溫技術在成人體外循環的應用具有安全性和有效性。而常溫ECC技術在兒童特別是嬰幼兒心內直視手術中的應用較少，本文著重探討該項技術在嬰幼兒中的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 自 2018 年 1 月至 2019 年 12 月，大連市兒童醫院心臟中心行單純室間隔缺損心內直視手術患兒共69 例，體質量（8.5±1.9）kg，年齡（10.6±3.1）月。本研究經本院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入標準 患兒為單純性室間隔缺損；需行心內直視手術。

1.3 排除標準 經超聲評估可行介入治療；同時合并其他需要外科手術處理的心臟結構畸形；發生心力衰竭等情況需行亞急診或急診手術；術前合并會影響手術預后的疾病。

1.4 觀察指標 記錄患兒手術時長、ECC 時長、主動脈阻斷時長、引流量、住院天數以及并發癥發生例數。

1.5 預充方法 手術中使用Stockert S5 型體外循環機和 Stockert Ⅲ型變溫水箱；10 kg 以下應用Terumo FX05 膜肺，10 kg 以上應用Maquet 10000 膜肺。預充液總量為150～200 ml，其中經過血液回收機洗滌過的懸浮紅細胞0.5 U，使晶膠比接近0.6∶1，并加入4 000.0 U肝素。

1.6 ECC 管理 所有患兒于全身麻醉常溫ECC 下行室間隔缺損修補術，轉流前預充液預加熱至36℃，轉流過程中采用常規超濾加零平衡超濾技術，轉流結束后采用改良超濾技術。具體步驟：（1）采取胸骨正中切口，于升主動脈、上下腔靜脈插管建立ECC，轉流開始前預充液預加熱至36℃，體內肝素化后，待活化凝血時間（ACT）＞480 s后開始轉機，轉流流量為 2.2～2.6 L-1·min-1·m2-1，主動脈灌入 4℃HTK 心肌保護液使心臟停搏。（2）應用變溫水箱保溫，使鼻咽溫35.5℃～36.5℃、肛溫35.0℃～36.0℃，應用冰袋進行腦保護。（3）術中維持平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），根據術中血氣pH值和BE值動態調整酸堿平衡，根據離子變化補充10%氯化鉀、10% 氯化鈉、10% 葡萄糖酸鈣。監測紅細胞比容（hematocrit，HCT），必要時加入懸浮紅細胞以維持HCT 于28%～30%，術中采用常規超濾加零平衡超濾維持膠體滲透壓18～20 mmHg，停機后采用改良超濾技術以濃縮患兒血液，最終手術結束時HCT＞35%。（4）室間隔缺損修補結束后，無須等復溫，直接開放主動脈以恢復心臟冠脈灌注。

2 結 果

所有患兒心臟自行復跳，手術時長（2.8±0.3）h，ECC 時長（35.1±3.9）min，主動脈阻斷時長（25.3±3.6）min，引流量（43.8±13.4）ml，住院天數（10.2±2.4）d。出院患兒隨訪（15.6±4.1）月，無殘余分流、腦血管意外等并發癥的發生，心肺功能及生長發育均正常。

3 討 論

自20世紀50年代起，有學者提出了很多有利的證據以證明低溫在體外循環中起到了非常有利的作用，如可以降低細胞代謝率，減少組織的耗氧量等［3］，這樣可使術中轉流的泵速降低，減少了回心血量，保證了清晰的術野利于手術操作。但是隨著體外循環技術應用逐步廣泛，心臟外科特別是體外循環技術的發展迅速，低溫引起的不良反應的關注程度逐漸加重［2］。低溫使氧合曲線向左移動，使血紅蛋白的攜氧能力降低，其左移程度與低溫程度成正比，使患兒的氧輸送能力逐步下降；溫度降低后患兒寒顫，其肌肉的劇烈運動會減少糖的儲備并且增加氧耗；低溫同樣會破壞細胞膜的穩定性引起ATP 的生成和利用障礙；會導致血小板功能障礙產生凝血功能的紊亂，引起術后出血等并發癥的發生［4］，這些不良作用均會影響嬰幼兒術后的心功能恢復。常溫體外循環可以避免低溫所引起的這些不良反應，已逐漸被廣泛接受。目前成人應常溫ECC 技術較為常見，但在兒童特別是嬰幼兒心內直視手術中的應用較少，本研究應用常溫ECC技術在嬰幼兒體外循環手術方面取得了較好的治療效果，總結如下。

3.1 溫度保護 嬰幼兒體溫調節機制不健全，細胞膜穩定性差，體溫易受環境溫度影響，低溫環境會使患兒體溫下降明顯，極易引起低溫導致的代謝性酸中毒，進而引起心功能抑制，增高病死率［5］。因此ECC 轉流前使氧合器內預充液溫度維持于36℃，使預充液保持接近機體的溫度，在轉流時不會引起患兒體溫的快速下降，減少了發生代謝性酸中毒和由低溫引起的異位節律點興奮，導致的各種類型的心律失常，甚至室顫的可能。整個轉流過程應用變溫水箱保溫，使鼻咽溫維持在35.5℃～36.5℃、肛溫維持在35.0℃～36.0℃。

3.2 心肌保護 常規于主動脈灌入4℃HTK 心肌保護液使心臟停搏，遵循先快后慢原則灌注5 min快速使心臟停搏于舒張期，由于HTK 液可避免長期高K+液體對冠脈內皮的損傷，同時可提供轉流期間充足的能量底物，可用于滿足心肌細胞的代謝，液體內含有的組氨酸緩沖系統可有效防止心肌細胞水腫并預防酸中毒，使心肌細胞得到充分的保護［6］。通過復查血氣分析，保持患兒體內酸堿平衡，及時糾正離子紊亂，以維護心功能。

3.3 重要臟器保護 在轉流過程中引起的全身炎癥反應、滲透壓的改變和血流由搏動性灌注轉為平流灌注均可導致全身重要臟器損害［7］。內臟的缺血時間長短是術后臟器損害的最重要的危險因素［8］。盡管低溫可能有助于降低臟器代謝水平，但低溫對炎癥反應的作用具有時限性［9］。雖然研究證明常溫體外循環中，腦組織的氧合有增加［2］，但是術中同樣需要應用冰袋進行腦保護，以降低腦組織代謝，減少腦組織對能量底物與氧的需求，從而增加了腦細胞對于轉流過程中低灌注低氧狀態的耐受性，低溫可以抑制谷氨酸以及多巴胺的釋放，這樣可降低細胞功能失調后的缺血性損傷［10］。含氧的常溫血液持續灌注，更加符合臟器的生理狀態，可有效減少缺血再灌注損傷并避免損傷后引起的器官功能障礙［11］，冷灌注血流存在引起臟器及其周圍組織的損傷的可能，同時由于灌注引起的系統性低溫，增加了發生肺炎、敗血癥等感染的風險［12］。

3.4 血液保護 由于患兒體質量輕，自身血容量少，預充液中需預沖懸浮紅細胞，預沖之前對于庫存的懸浮紅細胞給予洗滌，以清除庫存所產生的乳酸、炎性介質、破碎的紅細胞等雜質，以減少術后的炎性反應。術中監測HCT，以維持HCT 于28%～30%，術中采用常規超濾加零平衡超濾維持膠體滲透壓18～20 mmHg，停機后采用改良超濾技術以濃縮患兒血液，最終手術結束時HCT＞35%，同時回收管路內余血，避免輸庫血引起的血液性傳染病［13］。

常溫ECC節省了體外循環過程中降溫、復溫所需時間，縮短了體外循環時間和主動脈阻斷時間，減少了心肌缺血時間，利于心功能恢復，減少心肌頓抑的發生概率［14］。常溫對血小板的影響較少，減少了凝血機制的障礙，術后引流量均不多，避免術后輸血，減少了輸血相關并發癥的發生，同時節省了寶貴的血液資源。由于體內不同代謝通路對溫度的敏感性不同，使整個機體的代謝發生不同程度的紊亂，常溫ECC 使機體未發生明顯的溫度改變，可減輕機體代謝紊亂的程度［15］，利于術后恢復。

通過對本組資料的臨床分析，常溫體外循環可以適用于嬰幼兒的體外循環手術。但是對于常溫體外循環在嬰幼兒體外循環手術中不能盲目應用，不可用于所有的體外循環手術。手術時間長、紫紺型先天性心臟病回心血量多的疾病，往往需要降低流量以保證手術視野，甚至有的大血管手術需要停循環，因此此類手術不適用于常溫體外循環技術。腦組織損傷存在不可逆的情況，所以在使用常溫體外循環技術時，對于患兒的腦保護需要給予足夠重視。由于本組病例病種單一，還需要多中心大樣本的臨床隨機對照實驗來探討嬰幼兒體外循環的適宜溫度。