婴幼儿心脏手术围术期节约用血策略

苏 洁，支伟伟，陈 涛，雷兰萍，金振晓

·综 述·

婴幼儿心脏手术围术期节约用血策略

苏 洁，支伟伟，陈 涛，雷兰萍，金振晓

婴幼儿；体外循环；围术期；节血措施

异体输血挽救了大量患者的生命，但是，婴幼儿心脏手术过程中大量异体输血的弊端也越来越明显。输注库血除了可能导致血液传染病的传播，还会引起炎症反应，增加术后脏器功能不全的风险，特别是会引起呼吸功能和右心功能不全［1］。输血引起的细胞免疫功能抑制，增加了院内感染的风险［2］，此外，陈旧库血的输注与术后严重并发症的发生和机械通气时间的延长密切相关［3］。输血相关的急性肺损伤是输血引起的并发症和死亡发生的首要原因［4］。随着技术的进步，婴幼儿心脏手术后死亡率显著下降，这些输血相关的副作用也变得越来越明显。有研究表明，限制库血的使用可以降低患儿术后死亡率和并发症的发生率，改善患儿预后。本综述的目的是通过分析婴幼儿心脏手术围术期血液保护不同方法的优缺点，提出适合于临床应用的围术期省血综合策略。

1 使用微型体外循环管道以降低预充量

尽量降低体外循环预充量是婴幼儿体外循环的原则之一，也是围术期血液保护最重要的方法之一。一个体重3 kg的新生儿血容量只有240 ml，体外循环预充量往往达到1～1.5倍的血容量，无血预充往往不可行，除非其术前红细胞比容水平很高［5］。采用更小型号的体外循环管路，可以降低预充量，同时还可以降低血液与体外循环管路的接触面积，有助于降低全身炎症反应程度。体外循环管路的微型化，不但包括缩短体外循环管路的长度和减小管路内径，也包括去除非必需的管路组件，使用预充量更小的氧合器等。用于新生儿体外循环的预充量最小的两款氧合器分别是Sorin公司的Kids D 100型（预充量31 ml）和Terumo公司的Baby FX型（内置动脉滤器，预充量43 ml）。使用1/8英寸口径的动脉管、3/16英寸口径的静脉管和Baby RX-5型氧合器（Terumo）或者Lilliput 1型氧合器（Sorin），不用动脉滤器，预充量可降到172 ml，曾用于体重5.1 kg的婴儿［6］。采用3/16英寸口径的管路、Kids D 100氧合器和D 130动脉滤器（Sorin），预充量110 ml，曾用于体重4.1 kg的婴儿［7］。采用内径4 mm动静脉管、Kids D 100型氧合器和微型停搏液回路，不含动脉滤器和超滤回路，预充量可低至100 ml，流量可以达到0.6 L/min以上［8］。一般认为，对于体重5 kg以下的婴儿，动脉管路内径可以降低到1/8英寸，对于体重7 kg以下的婴儿来说，动脉管路内径可以降低到5/32英寸（大约4 mm）。动脉滤器、超滤器并非必需，但是要占用预充量，增加血液稀释度。为了进一步降低预充量，还可将主泵尽量靠近患儿，进一步缩短体外循环管路，灌注师通过遥控进行操作［9］。

2 负压辅助静脉引流

常规体外循环多采用重力引流方式引流静脉血，这需要保持氧合器与患者有一定的落差，同时要求静脉管有较大的内径。负压辅助引流最初用于成人心脏手术［10］，静脉储血器与患者之间的落差可以缩小，甚至可以提高到患者右心房水平［11］，动静脉管路的长度可以缩短，体外循环预充量可以降低，因此，能有效降低体外循环血液稀释度。负压辅助静脉引流将稳定的负压源加载到密闭的硬壳储血器中，即可增加静脉血引流量，方法简便。正确应用这种技术并不增加体外循环过程中的溶血［12］。多家儿童中心的研究表明，负压辅助静脉引流可以有效降低患儿的同种输血，同时并未发现有明显不足之处［7，13-14］。采用该技术时，需要注意以下问题：①必须使用负压控制器，手术室中最常用的负压源是医院提供的中心负压，甚至可以达到-300 mm Hg以下，实验证明，在无泵状态下，静脉储血器中（-53±7）mm Hg负压即可发生氧合室气泡的跨膜侵入，如果负压超过-80 mm Hg非但不再增加引流量还可增加血液破坏［15］。因此必须使用负压控制器将加在静脉储血器中的负压控制在合适的范围内。将最大负压控制在-40 mm Hg，可以获得满意的静脉引流，同时其栓塞发生率与重力引流相同［16］。②专门设计的减压阀必不可少，当储血器中压力高于5 mm Hg或低于-80 mm Hg，减压阀将打开，以保证安全。这种减压阀内置于Kids D 100氧合器上，如果采用其它氧合器，须额外安装。在这种减压阀应用之前，由于左心吸引和创面吸引器的存在，静脉储血室内可能出现压力过高的情况，静脉引流管内血液可发生逆向流动，如果有房间隔缺损存在，可能发生左心系统气体栓塞［17］。③在使用负压辅助静脉引流时，必须严密监测负压情况。④一旦负压消失，应该立即采用其它方法建立静脉储血器内负压，可行的办法是采用体外循环机上的滚压泵将静脉储血器内的空气抽出，维持负压［18］。

3 微停搏液（Microplegia）的应用

标准的冷血停搏液中含有4份血液和1份晶体液。对于需要长时间心脏停搏和多次灌注停搏液的患儿，由此造成的血液稀释非常可观。将高浓度的停搏成分（氯化钾液体）直接加入到血液中制成停搏液（即微停搏液，Microplegia），血液与晶体液比例达60∶1，甚至更低［19］。这种基本上没有稀释的心肌保护液理论上的优点是很明显的：①为心肌提供更多的氧；②对液体平衡的影响几乎可以忽略不计；③与常规4∶1含血停搏液比较，其造成的心肌组织水肿更轻［20］；④更便宜。相关临床研究报告认为，微停搏液与标准含血停搏液比较，在住院死亡与并发症发生率上相同，但心肌保护效果更好，体外循环中液体平衡更好［21-23］。

4 术前自体捐血与促红细胞生成素治疗

研究表明：术前自体献血能减少外科手术患者异体血使用量，同种输血使用率由25%下降至2.2%［24］。婴幼儿心脏手术前自体捐血并不常用，但在日本，3～10岁，体重为12 kg以上的儿童可自体捐血。一项研究［25］纳入37例年龄3～9岁，体重13～20 kg的患儿，2个月内这些患儿多次捐血，获得自体血液（48±17）ml/kg，这些自体血液储备使心脏手术围术期不需要异体输血，而对照组中需异体输血比例高达80%。另外一项研究［26］纳入50例，年龄6个月～5岁，体重为6.1～14 kg，捐血组患儿术前两次（术前3周和2周）采集自体血10 ml/kg，异体输血在对照组为44.4%，而自体捐血组只有4.3%。婴幼儿自体捐血时需特别注意其血红蛋白水平，捐血有造成术前贫血的危险。为了快速提高其血红蛋白水平，可同时给予促红细胞生成素。在捐血前1周给患儿注射促红细胞生成素300 U/kg，在随后的两次捐血前，每次注射300 U/kg，手术前其红细胞比容为（0.375±0.005），只比捐血前的（0.390±0.006）有轻微下降［27］。另一项研究［28］给予自体捐血患儿每周3次，每次100 U/kg的促红细胞生成素，持续3周，术前再给予100 U/kg，总计量1000 U/kg，实验组在术前血红蛋白水平仅轻微下降。

自体捐血的局限性很明显，这种策略不适于新生儿和急诊手术。体重低于5 kg的患儿，复杂先心病患儿以及贫血患儿都是禁忌证。而且这种策略对患儿和家庭都非常不方便，也增加医疗机构的工作量，促红细胞生成素会显著增加医疗费用。因此，在婴幼儿心脏手术前自体捐血策略推广应用前，应该进一步对以下问题进行深入研究：①将自体捐血的效果与其它省血措施比较；②明确术前自体捐血和促红细胞生成素治疗的适应证。

5 血细胞回收技术

血细胞回收技术能减少血液损失，包括两种方法：一种是收集血液后不处理直接输注体内；另一种是收集的血液在回收机中经抗凝、洗涤及离心后制成浓缩红细胞。洗涤技术能去除回收血液中的组织碎片及微血栓，降低重要脏器栓塞的风险，而且术中失血及体外循环剩余机血经回收、洗涤处理后清除了破损的红细胞、溶解细胞释放的化学毒素及补体等有害物质，获得形态结构完整的浓缩红细胞悬液，悬液中红细胞的2，3-DPG浓度、携氧能力及细胞膜稳定性与体内循环中红细胞无差别，且明显优于库存红细胞［29］，回输后可提高患儿血液携氧能力，改善组织微循环灌注，促进术后红细胞免疫功能的恢复。大量临床应用证明术中血细胞回收技术是安全的，可以显著降低围术期异体输血量［30］。但是，血细胞回收用于婴幼儿心脏手术仍有一定局限性，主要是因为现有的血液回收设备配备的离心杯容量（儿童型100 ml）仍然较大，一项研究表明［31］，83%的体重低于10 kg的孩子术中失血不足100 ml，无法进行洗涤回收，只能丢弃。且自体血液洗涤回输费用远高于相同容量异体输血的费用。

血细胞回收技术的应用与术中外科止血以及外科医生对省血的认识密切相关。另外，对体外循环剩余机血的使用方式也是影响血细胞回收技术应用的原因之一。有些心脏外科中心将这些血液洗涤后输注该患者。作者所在心脏中心认为将体外循环管路中剩余血液收集后，不做处理，在3 h之内可以安全回输给患者。这些血液在脱离体外循环的短时间内与患者体内的血液质量是一样的，其中含有的肝素可以使用鱼精蛋白进行中和，使用血细胞回收机反而会去除其中的凝血因子。这种方法安全、有效、简单，而且费用很低［32］。

6 自体血液逆行预充技术

自体血液逆行预充技术通过体外循环前用患者自体血液置换动静脉管路中部分或全部预充液，这部分预充液被排出到体外循环管路之外，减少预充量，维持体外循环过程中较高的红细胞比容和胶体渗透压水平，从而减少输血或不输血，有利于减轻组织器官水肿和患者术后恢复［33］。这种技术在成人体外循环中应用较为普遍［34］。但婴幼儿自体血容量少，逆行自体血逆行预充影响血流动力学稳定，因此，在婴幼儿心脏手术过程中应用很少。是否能够应用，应视患儿体重及对于容量下降的耐受性来确定，如果应用得法，也可能成为一种重要的省血策略［35］。

7 超滤技术

超滤技术出现以来，心脏手术围术期异体输血量已经显著下降［36］。但是对于使用微型化体外循环管路的新生儿来说，常规超滤很难将液体从循环血液中超滤出来［37］。改良超滤在体外循环停机后进行，有利于患儿循环血液的浓缩和缓解组织水肿，可以降低异体输血的用量［38］。但是改良超滤技术也存在问题，多数心脏中心都发生过与改良超滤相关的不良事件［39］，而且，在严格控制预充量的小婴儿和新生儿体外循环策略中，改良超滤回路的安装反而会增加预充量，因此，有的儿科心脏中心在使用微型化体外循环管路时，不再使用超滤技术［6-7，32］。

8 结 论

婴幼儿心脏外科围术期降低甚至完全不使用异体输血的技术有多种，主要包括：①体外循环管路的微型化；②负压辅助静脉引流进一步降低体外循环预充量；③微心脏停搏液的应用；④剩余机血直接回输。这四种技术都很简单、价格低廉、安全而且实用。其它几种技术，如自体捐血、血细胞洗涤回输、超滤和逆行自体血液预充可以在某些情况下与上述四种技术结合使用。

［1］Hickey E，Karamlou T，You J，et al.Effects of circuit miniaturization in reducing inflammatory response to infant cardiopulmonary bypass by elimination of allogeneic blood products［J］.Ann Thorac Surg，2006，81（6）：S2367-S2372.

［2］Raghavan M，Marik PE.Anemia，allogenic blood transfusion，and immunomodulation in the critically ill［J］.Chest，2005，127（1）：295-307.

［3］Koch CG，Li L，Sessler DI，et al.Duration of red-cell storage and complications after cardiac surgery［J］.N Engl J Med，2008，358（12）：1229-1239.

［4］Triulzi DJ.Transfusion-related acute lung injury：current concepts for the clinician［J］.Anesth Analg，2009，108（3）：770 -776.

［5］赵举，杨九光，龙村.婴幼儿体外循环预充液调整的临床研究［J］.中国体外循环杂志，2004，2（1）：7-9.

［6］Charette K，Hirata Y，Bograd A，et al.180 ml and less：cardiopulmonary bypass techniques to minimize hemodilution for neonates and small infants［J］.Perfusion，2007，22（5）：327-331.

［7］Koster A，Huebler M，Boettcher W，et al.A new miniaturized cardiopulmonary bypass system reduces transfusion requirements during neonatal cardiac surgery：initial experience in 13 consecutive patients［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2009，137（6）：1565-1568.

［8］Durandy Y.Perfusionist strategies for blood conservation in pediatric cardiac surgery［J］.World J Cardiol，2010，2（2）：27-33.

［9］Miyaji K，Kohira S，Miyamoto T，et al.Pediatric cardiac surgery without homologous blood transfusion，using a miniaturized bypass system in infants with lower body weight［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2007，134（2）：284-289.

［10］Taketani S，Sawa Y，Masai T，et al.A novel technique for cardiopulmonary bypass using vacuum system for venous drainage with pressure relief valve：an experimental study［J］.Artif Organs，1998，22（4）：337-341.

［11］Durandy Y.The impact of vacuum-assisted venous drainage

and miniaturized bypass circuits on blood transfusion in pediat

ric cardiac surgery［J］.ASAIO J，2009，55（1）：117-120.［12］Bevilacqua S，Matteucci S，Ferrarini M，et al.Biochemical evaluation of vacuum-assisted venous drainage：a randomized，prospective study［J］.Perfusion，2002，17（1）：57-61.

［13］Nakanishi K，Shichijo T，Shinkawa Y，et al.Usefulness of vacuum-assisted cardiopulmonary bypass circuit for pediatric open-heart surgery in reducing homologous blood transfusion［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2001，20（2）：233-238.

［14］Ojito JW，Hannan RL，Miyaji K，et al.Assisted venous drainage cardiopulmonary bypass in congenital heart surgery［J］.Ann Thorac Surg，2001，71（4）：1267-1272.

［15］王加利，李佳春，高长青.全机器人心脏手术的体外循环建立与管理［J］.中国体外循环杂志，2007，5（4）：219-221.

［16］Jones TJ，Deal DD，Vernon JC，et al.Does vacuum-assisted venous drainage increase gaseous microemboli during cardiopulmonary bypass［J］？.Ann Thorac Surg，2002，74（6）：2132-2137.

［17］Davila RM，Rawles T，Mack MJ.Venoarterial air embolus：a complication of vacuum-assisted venous drainage［J］.Ann Thorac Surg，2001，71（4）：1369-1371.

［18］Hill SL，Holt DW.Can vacuum assisted venous drainage be achieved using a roller pump in an emergency？A pilot study using neonatal circuitry［J］.J Extra Corpor Technol，2007，39（4）：254-256.

［19］Durandy Y，Hulin S.Intermittent warm blood cardioplegia in the surgical treatment of congenital heart disease：clinical experience with 1400 cases［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2007，133（1）：241-246.

［20］Velez DA，Morris CD，Budde JM，et al.All-blood（miniplegia）versus dilute cardioplegia in experimental surgical revascularization of evolving infarction［J］.Circulation，2001，104（12 Suppl 1）：I296-I302.

［21］Jacquet LM，Noirhomme PH，Van Dyck MJ，et al.Randomized trial of intermittent antegrade warm blood versus cold crystalloid cardioplegia［J］.Ann Thorac Surg，1999，67（2）：471 -477.

［22］Calafiore AM，Teodori G，Mezzetti A，et al.Intermittent antegrade warm blood cardioplegia［J］.Ann Thorac Surg，1995，59（2）：398-402.

［23］Hayashida N，Isomura T，Sato T，et al.Minimally diluted tepid blood cardioplegia［J］.Ann Thorac Surg，1998，65（3）：615-621.

［24］Camarasa MA，Ollé G，Serra-Prat M，et al.Effectiveness of a preoperative autologous blood donation program in total knee replacement［J］.Med Clin（Barc），2006，127（15）：572-573.

［25］Masuda H，Moriyama Y，Hisatomi K，et al.Preoperative autologous donation of blood for a simple cardiac anomaly：analysis of children weighing under twenty kilograms［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2000，120（4）：783-789.

［26］Hibino N，Nagashima M，Sato H，et al.Preoperative autologous blood donation for cardiac surgery in children［J］.Asian Cardiovasc Thorac Ann，2008，16（1）：21-24.

［27］Komai H，Naito Y，Okamura Y，et al.Preliminary study of autologous blood predonation in pediatric open-heart surgery impact of advance infusion of recombinant human erythropoietin［J］.Pediatr Cardiol，2005，26（1）：50-55.

［28］Sonzogni V，Crupi G，Poma R，et al.Erythropoietin therapy and preoperative autologous blood donation in children undergoing open heart surgery［J］］.Br J Anaesth，2001，87（3）：429-434.

［29］Schmidt H，Lund JO，Nielsen SL.Autotransfused shed mediastinal blood has normal erythrocyte survival［J］.Ann Thorac Surg，1996，62（1）：105-108.

［30］Wang G，Bainbridge D，Martin J，et al.The efficacy of an intraoperative cell saver during cardiac surgery：a meta analysis of randomized trials［J］.Anesth Analg，2009，109（2）：320-330.

［31］Golab HD，Scohy TV，de Jong PL，et al.Intraoperative cell salvage in infants undergoing elective cardiac surgery：a prospective trial［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2008，34（2）：354-359.

［32］Durandy Y.Usefulness of low prime perfusion pediatric circuit in decreasing blood transfusion［J］.ASAIO J，2007，53（6）：659-661.

［33］Rousou JA，Engelman RM，Flack JE 3rd，et al.The＇primeless pump＇：A novel technique for intraoperative blood conservation［J］.Cardiovasc Surg，1999，7（2）：228-235.

［34］Hou X，Yang F，Liu R，et al.Retrograde autologous priming of the cardiopulmonary bypass circuit reduces blood transfusion in small adults：a prospective，randomized trial［J］.Eur J Anaesthesiol，2009，26（12）：1061-1066.

［35］Ging AL，St Onge JR，Fitzgerald DC，et al.Bloodless cardiac surgery and the pediatric patient：a case study［J］.Perfusion，2008，23（2）：131-134.

［36］Boodhwani M，Williams K，Babaev A，et al.Ultrafiltration reduces blood transfusions following cardiac surgery：A metaanalysis［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2006，30（6）：892-897.

［37］Shen I，Giacomuzzi C，Ungerleider RM.Current strategies for optimizing the use of cardiopulmonary bypass in neonates and infants［J］.Ann Thorac Surg，2003，75（2）：S729-S734.

［38］Raja SG，Yousufuddin S，Rasool F，et al.Impact of modified ultrafiltration on morbidity after pediatric cardiac surgery［J］.Asian Cardiovasc Thorac Ann，2006，14（4）：341-350.

［39］Darling E，Nanry K，Shearer I，et al.Techniques of paediatric modified ultrafiltration：1996 survey results［J］.Perfusion，1998，13（2）：93-103.

R654.1

A

1672-1403（2013）01-0045-04

2012-10-18）

2012-12-24）

710032西安，第四军医大学第一附属医院心血管外科

金振晓，Email：jinzx10262＠yahoo.com.cn