两种不同超滤置换液在患儿大容量零平衡超滤中的比较

曹凡，黄国栋，袁惠莉，白楠，王怀贞， 陈欣欣

两种不同超滤置换液在患儿大容量零平衡超滤中的比较

曹凡，黄国栋，袁惠莉，白楠，王怀贞， 陈欣欣

目的：比较两种不同置换液在患儿大容量零平衡超滤（ZBUF）中的效果。

零平衡超滤；勃脉力A；体外循环

(Chinese Circulation Journal, 2014,29:917.)

近年来，零平衡超滤（ZBUF）在体外循环术中具有减轻心肺功能损伤、减轻炎症反应及降低乳酸浓度等方面优势。深低温停循环手术时间长，炎症反应重[1，2]使得ZBUF在小儿甚至新生儿体外循环术中得到越来越广泛的应用[3，4]。国内绝大多数医院均采用勃脉力A作为ZBUF的置换液，但是它存在低钙，偏酸等缺点[5]。本研究分别用勃脉力A置换液和改良置换液行大容量ZBUF并比较两组的使用情况。

1 资料与方法

选择我院2012-11至2014-02主动脉缩窄行深低温停循环手术的患儿40例，均为主动脉缩窄，其中35例合并室间隔缺损，且不合并其他复杂畸形。随机分为两组：勃脉力A置换液组21例，男14例，女7例，平均年龄（2.46±2.01）个月；改良置换液组19例，男12例，女7例，平均年龄（2.47±1.45）个月。两组在年龄，性别，身高，体重，术前左心室射血分数等方面均无统计学差异（P＞0.05）。表1

表1 两组术前一般资料比较

表1 两组术前一般资料比较

项目 勃脉力A置换液组 (n=21)改良置换液组 (n=19)年龄 (月) 2.46±2.01 2.47±1.45男/女 (例/例) 14/7 12/7身高 (cm) 57.87±5.44 58.83±5.56体重 (kg) 4.25±0.89 4.22±0.86体表面积 (m2) 0.25±0.04 0.24±0.03左心室射血分数 (%) 65.67±11.86 69.38±9.07

方法：两组患儿均行气管插管复合全麻，予丙泊酚2 mg/kg，舒芬太尼0.5 mg/kg，顺苯阿曲库铵0.2 mg/kg静脉诱导给药，气管插管后予2%七氟烷维持麻醉。术中使用STOCKERT S5型体外循环机，Terumo CX*RX05RW型膜式氧合器，DIDECO DHF02型超滤器，宁波菲拉尔FAF-3型动脉微栓滤器，Sorin DIDECO自体血液回收机。预充：勃脉力置换液150 ml，经血液回收机清洗后的库存红细胞150 ml，20%白蛋白10 g，肝素20 mg，5%碳酸氢钠10 ml，25%硫酸镁1ml，注射用甲泼尼龙琥珀酸钠30 mg/kg。患者正中开胸，常规肝素化经升主动脉—上下腔静脉插管转机。待直肠温将至32℃，阻断升主动脉，灌注康斯特保护（HTK）液。心脏停跳后行常规超滤,维持红细胞压积 22%～25%。修补室间隔缺损，待直肠温降至20℃，停体外循环。切除主动脉峡部狭窄段，将降主动脉与主动脉弓底部端侧吻合。恢复体外循环，开放升主动脉。开放升主动脉后5～10分钟补充5%氯化钙5 ml后复查血气。待静脉血氧饱和度升至85%开始复温并分别使用勃脉力A置换液以及改良置换液（在500 ml勃脉力A置换液中添加5%氯化钙3 ml以及5%碳酸氢钠15 ml），测得改良置换液的钙离子浓度（1.21±0.71）mmol/L,碱剩余 0.58±0.41。以15～20 ml/kg流量行ZBUF。ZBUF期间不予添加钙剂及碳酸氢钠。至直肠温至34℃，停止ZBUF，复查血气，根据血气结果补充钙剂及碳酸氢钠。待直肠温至36.5℃，逐渐减流量，撤除体外循环，常规行改良超滤直至直肠温降至36.0℃停止。

检测指标：分别于体外循环机转机前（T1），开放升主动脉并补充完钙剂之后5分钟（T2），ZBUF结束（T3），停机后（T4）检测血气。记录ZBUF结束时的平均动脉压，心率及术中体外循环相关时间，观察并发症及术后恢复情况。

统计学分析：使用SPSS 17.0统计软件进行数据处理。分类变量资料的比较应用χ2检验，计量资料以均数±标准差表示表示，组间比较采用独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组术中情况的比较

改良置换液组ZBUF后添加5%氯化钙及5%碳酸氢钠量明显低于勃脉力A置换液组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。两组在转流时间，阻断时间，辅助时间，停循环时间，停止ZBUF时的平均动脉压、心率，ZBUF量以及术后血尿、延迟关胸的发生率等方面差异均无统计学意义（P＞0.05）。表2

表2 两组术中资料比较

表2 两组术中资料比较

注：与勃脉力A置换液组比较*P＜0.05。ZBUF：零平衡超滤。1 mmHg=0.133 kPa

改良置换液组(n=19)停止ZBUF时的平均动脉压 (mmHg) 52.23±7.98 48.14±7.06停止ZBUF时的心率 (mmHg) 128.88±26.06 132.56±18.84转流时间 (min) 125.50±22.45 120.50±11.61阻断时间 (min) 48.00±14.87 50.33±10.80辅助时间 (min) 62.75±13.71 49.50±16.47停循环时间 (min) 19.47±2.46 21.38±1.85 ZBUF量 (ml/kg) 120.92±18.98 123.08±26.81改良超滤量 (ml/kg) 49.34±15.21 53.10±16.61 ZBUF后添加5%氯化钙 (ml) 2.75±0.46 2.17±0.41*ZBUF后添加5%碳酸氢钠 (ml) 8.61±4.38 3.04±2.49*术中血尿 (例) 10 7延迟关胸 (例) 8 6项目 勃脉力A置换液组(n=21)

2.2两组术中血气结果比较

T3时改良置换液组患者的血气钙离子浓度明显高于勃脉力A置换液组（P＜0.01），碱剩余于T3时两组均呈负数且绝对值改良置换液组明显小于勃脉力A置换液组（P＜0.05），而T1，T2，T4差异均无统计学意义（P＞0.05）。其余各项指标组间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。表3

表3 两组术中血气结果比较

表3 两组术中血气结果比较

注：与勃脉力A置换液组比较*P＜0.05 **P＜0.01。T1：转机前 T2：开放升主动脉并补充完Ca剂之后5分钟 T3：ZBUF结束 T4：停机后

改良置换液组(n=19)红细胞压积 (%) 29.75±5.31 27.50±3.02 22.75±3.49 22.34±2.97 29.50±3.30 27.50±3.78 33.63±3.70 33.83±4.02钠离子浓度 (mmol/L) 134.75±2.66 134.00±2.45 135.50±5.32 138.00±4.70 140.13±3.04 141.50±2.43 142.25±2.71 144.67±2.58钾离子浓度 (mmol/L) 3.95±0.77 3.6±0.67 3.80±0.48 4.03±0.44 4.03±0.49 3.68±0.33 3.64±0.25 3.47±0.29乳酸 (mmol/L) 1.05±0.59 0.90±0.22 3.18±0.82 3.01±0.46 2.63±1.11 2.40±0.64 2.51±1.31 2.67±1.23血糖 (mmol/L) 6.50±4.04 6.50±4.58 6.68±2.43 7.07±1.11 6.32±1.62 5.93±1.19 7.73±2.18 7.62±1.16钙离子浓度 (mmol/L) 1.16±0.05 1.06±0.11 1.70±0.38 1.48±0.15 0.96±0.12 1.17±012* 1.16±0.16 1.05±0.14碱剩余 6.86±5.76 6.30±7.59 -5.38±0.87 -1.03±1.23 -6.09±3.15 -2.13±1.63** -2.09±1.68 -1.98±1.03 T1 T2 T3 T4勃脉力A置换液组(n=21)改良置换液组(n=19)勃脉力A置换液组(n=21)改良置换液组(n=19)勃脉力A置换液组(n=21)改良置换液组(n=19)勃脉力A置换液组(n=21)

2.3两组术后恢复情况

两组术后恢复指标均无统计学差异（P＞0.05）。表4

表4 两组术后恢复情况比较

表4 两组术后恢复情况比较

改良置换液组(n=19)术后机械通气时间 (h) 71.75±35.82 56.17±43.05术后CCU时间 (d) 6.94±2.04 6.33±2.94术后住院时间 (d) 15.88±4.26 12.67±6.68总住院天数 (d) 20.63±5.29 18.50±8.83术后左心室射血分数 (%) 64.33±4.27 63.44±5.50项目 勃脉力A置换液组(n=21)

3 讨论

1996年Journois等[6]首次对ZBUF进行报道，发现使用ZBUF具有可减少术后出血，缩短呼吸机辅助时间，清除大量炎性因子等优势。其方法为滤出多少液体，就加入多少等量的晶体置换液以维持液面平衡。实际相当于洗脱作用，其目的不在于滤出多少液体，而是通过降低炎性介质的浓度从而减轻炎症反应，加速患者的恢复。复温时炎症反应最剧烈，所以复温时开始ZBUF多见。由于其洗脱作用，血浆中的晶体成分会随着ZBUF的进行而向其置换液成分趋化[4,7]。

勃脉力A溶液为pH7.4的等渗溶液，是最常见的ZBUF置换液。其成分为每500 ml中含氯化钠2.63 g，葡萄糖酸钠2.51 g，醋酸钠1.84 g，氯化钾0.185 g，氯化镁0.15 g[8,9]。其中钠、钾、镁离子都在生理范围内，所以使用勃脉力行ZBUF仍可较好的维持这些离子浓度。勃脉力不含钙，长时间大容量的ZBUF会增加血钙的丢失，同时作为置换液的勃脉力中没有钙剂补偿，所以产生滤后钙离子浓度的下降。在勃脉力中补充钙剂，使其浓度达到生理范围就可在ZBUF中避免钙离子浓度的下降[9]。 术中低血钙可对心血管产生抑制作用，引起体循环阻力降低，心肌肉收缩减弱导致血压降低。低血钙还可以引起凝血功能障碍，从而加重高血钾对心脏的毒性作用[10,11]。勃脉力含有醋酸根，它可在肌肉等组织中代谢，直接进入三羧酸循环代谢成碳酸氢根，提供碱储备，具有一定的抗酸储备。但是在使用勃脉力大容量ZBUF的过程中，机体却呈现出代谢性酸中毒的表现[12,13]。就其代酸原因可能有三点[13]：①组织虽然可以将醋酸根等酸性物质代谢成具有抗酸能力的碳酸氢根，但是碳酸氢根浓度同样会因快速洗脱得不到较大程度的提高，甚至可能因稀释作用反而会降低。②不断添加的勃脉力中含有浓度恒定的醋酸根，葡萄糖酸根等酸性物质。③体外循环的复温过程中代谢旺盛，可释放大量酸性代谢产物。在手术过程中，受代酸影响最大的是循环系统[12]：①可引起血钾升高，待其达到一定程度可诱发高钾源性室性心律失常。②酸可直接或间接抑制心肌收缩力，进而引起低心排。③对儿茶酚胺的反应降低，导致毛细血管容量扩大，回心血量减少，血压下降。

Pasko等[14]模拟利用超滤技术行连续性肾脏替代治疗时指出预充的库血中所含抗凝剂本身就会络合钙导致离子钙浓度降低，所以需在超滤时额外补充钙剂或使用含钙的液体才能维持血钙浓度。管玉龙等[15]用健康人体全血混合勃脉力预充行离体实验，在模拟2 h体外循环后以12 ml/min速度行ZBUF 45 min。结果显示血浆中Na+、K+浓度相对稳定，而Ca2+浓度显著下降。其血液中的碱剩余也随着ZBUF的进行持续降低。本研究比较勃脉力A置换液和改良置换液两种不同置换液在小儿大容量ZBUF中的效果，研究结果发现使用勃脉力A置换液组的患者经大容量ZBUF后血液中的Ca2+浓度与碱剩余显著下降，而使用改良置换液的患者Ca2+浓度与碱剩余可以维持在正常水平，从而避免因低血钙导致血流动力学紊乱和代谢性酸中毒的发生。其作用的机制可能是使用改良置换液时在血钙被滤出的同时，置换液也在不断向循环回路补充钙离子，可以稳定的维持血钙浓度，同时置换液中的钙离子浓度控制在生理范围内，避免医源性高钙血症导致钙超载等副作用。此外，改良置换液中加入碳酸氢钠能够部分或完全中和其代谢性酸性成分，减少了大量酸性成分的输入。自ZBUF开始后勃脉力A置换液组添加的氯化钙和碳酸氢钠总量明显少于改良置换液组，等价于停ZBUF后勃脉力A置换液组较改良置换液组多添加的钙剂和碳酸氢钠量少于在改良置换液组置换液中添加的部分。ZBUF之前两组钙浓度和碱剩余无差异。整个ZBUF过程中，勃脉力A置换液组钙离子和碳酸氢根浓度较改良置换液组显著降低，故勃脉力A置换液组超滤液中钙离子和碳酸氢根浓度较改良置换液组低， 意味着勃脉力A置换液组经ZBUF丢失的钙和碳酸氢根较改良置换液组少。与勃脉力A置换液组比较，改良置换液组置换液中添加的钙剂和碳酸氢钠一部分随着超滤液流失，所以ZBUF后在勃脉力A置换液组仅需添加少于改良置换液组置换液药量即可使勃脉力A置换液组钙离子浓度和碱剩余达到改良置换液组水平。研究结果提示改良置换液能够预防大容量ZBUF时机体钙离子浓度降低和代谢性酸中毒，为患者提供相对稳定的内环境，本研究的结果与目前国外内有关小儿大容量零平衡超滤相关研究的结论基本相符。

结论：在大容量ZBUF时，使用改良置换液较勃脉力可显著避免钙离子浓度降低和代谢性酸中毒，为患者提供相对稳定的内环境。

[1] 李林林. 主动脉缩窄的治疗进展. 中国循环杂志, 2013, 28: 549-551.

[2] 罗国华, 闫军, 刘迎龙, 等. 婴幼儿主动脉缩窄合并心内复杂畸形的一期手术治疗. 中国循环杂志, 2010, 25: 132-134.

[3] Hoffmann JN, Hartl WH, Deppisch R, et al. Effect of hemofiltration on hemodynamics and systemic concentrations of anaphylatoxins and cytokines in human sepsis. Intensive Care Med, 1996, 22: 1360-1367.

[4] Ullrich R, Roeder G, Lorber C, et al. Continuous venovenous hemofiltration improves arterial oxygenation in endotoxin-induced lung injury in pigs. Anesthesiology, 2001, 95: 428-436.

[5] 赵举, 龙村, 刘晋萍, 等. 零平衡超滤与改良超滤在婴幼儿心脏手术中的联合应用. 中国胸心血管外科临床杂志, 2009, 16: 266-269.

[6] Journois D, Israel-Biet D, Pouard P, et al. High-volume, zerobalanced hemofiltration to reduce delayed inflammatory response to cardiopulmonary bypass in children. Anesthesiology, 1996, 85: 965-976.

[7] Story DA, Lees L, Weinberg L, et al. Cognitive changes after saline or plasmalyte infusion in healthy volunteers: a multiple blinded, randomized, cross-over trial. Anesthesiology, 2013, 119: 569-575.

[8] Hage CA, Reynolds JM, Durkin M, et al. Plasmalyte as a cause of false-positive results for Aspergillus galactomannan in bronchoalveolar lavage fluid. J Clin Microbiol, 2007, 45: 676-677.

[9] Rizoli S. Plasmalyte. J Trauma, 2011, 70(5 Suppl): S17-18.

[10] Best A, Hidalgo G, Mitchell K, et al. Issues concerning the large scale cryopreservation of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) for immunotherapy trials. Cryobiology, 2007, 54: 294-297.

[11] Beaufrere H, Acierno M, Mitchell M, et al. Plasma osmolality reference values in African grey parrots (Psittacus erithacus erithacus), Hispaniolan Amazon parrots (Amazona ventralis), and red-fronted macaws (Ara rubrogenys). J Avian Med Surg, 2011, 25: 91-96.

[12] Bauer SM, Santschi EM, Fialkowski J, et al. Quantification of Staphylococcus aureus adhesion to equine bone surfaces passivated with Plasmalyte and hyperimmune plasma. Vet Surg, 2004, 33: 376-381.

[13] Hage CA, Reynolds JM, Durkin M, et al. Plasmalyte as a cause of false-positive results for Aspergillus galactomannan in bronchoalveolar lavage fluid. J Clin Microbiol, 2007, 45: 676-677.

[14] Pasko D, Mottes TA, Mueller BA. Predialysis of blood prime in continuous hemodialysis normalizes pH and electrolytes. Pediatr Nephrol , 2003, 18: 1177-1183.

[15] 管玉龙, 郭建涛, 万彩红, 等. 零平衡超滤能否有效滤除炎性介质.中国体外循环杂志, 2011, 9: 243-248.

Comparison of High Volume Zero-Balanced Ultrafiltration With Different Replacement Fluid in Infant Patients

CAO Fan, HUANG Guo-dong, YUAN Hui-li, BAI Nan, WANG Huai-zhen, CHEN Xin-xin.
Heart Center, Guangzhou Women and Children’s Hospital, Guangzhou (510623) Guangdong, China

CHEN Xin-xin, Email: zingerchen@163.com

Objective: To compare the clinical effects of high volume zero-balanced ultraf i ltration (ZBUF) with different replacement fl uid in infant patients.Methods: A total of 40 infant patients who received aortic coarctation with deep hypothermic circulatory arrest operation in our hospital from 2012-11 to 2014-02 were summarized. The patients were randomized into 2 groups, Group A, the patients had ZBUF with plasmalyte A, n=21 and Group B, the patients had ZBUF with modif i ed replacement fl uid n=19. All patients received ZBUF (15-20) ml/kg during re-warming period until the temperature reached 34°C at rectum. Blood gas analysis were conducted at 4 time points as T1 (before CPB), T2 (open ascending aorta and 5 min after calcium perfusion), T3 (f i nishing ZBUF) and T4 (end of CPB). The intra-operative CPB time and the post-operative recovery with the complication were recorded in all patients.Results: For blood gas analysis, the calcium concentration was higher in Group B than that in Group A at T3 time point, P＜0.01 and the base excess was higher in Group A than that in Group B at T3 time point, P＜0.05. Those indexes were similar at T1, T2 and T4, all P＞0.05. The other indexes were similar between 2 groups, P＞0.05 and the post-operative recovery was similar between 2 groups, P＞0.05.Conclusion: ZBUF with modif i ed replacement fl uid could avoid decreased calcium concentration and acidosis, therefore, provide a relative stable homeostasis in infant patients.

Zero-balanced ultraf i ltration; Plasmalyte A; Cardiopulmonary bypass

2014-04-11）

（编辑：王宝茹）

510623 广东省,广州市妇女儿童医疗中心 心脏中心（曹凡、黄国栋、袁惠莉、白楠、陈欣欣），麻醉科（王怀贞）

曹凡 住院医师 学士 从事小儿体外循环相关的工作及研究 Email:408080319@qq.com 通讯作者：陈欣欣 Email:zingerchen@163.com

R54

A

1000-3614（2014）11-0917-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2014.11.016

方法：2012-11至2014-02选取主动脉缩窄深低温停循环手术的患儿40例，随机分为勃脉力A置换液组（n=21）和改良置换液组（n=19），均在复温阶段以15～20 ml/kg流量行ZBUF，直至直肠温34℃停止。分别于转机前（T1），开放升主动脉并补充完Ca剂之后5分钟（T2），ZBUF结束（T3），停机后（T4）检测血气。记录术中体外循环相关时间，观察并发症及术后恢复情况。

结果：两组术中血气结果比较：T3时改良置换液组患者的血气Ca离子浓度明显高于勃脉力A置换液组（P ＜0.01），碱剩余于T3时均呈负数且绝对值改良置换液组明显小于勃脉力A置换液组（P＜0.05），而T1，T2，T4差异均无统计学意义（P＞0.05）；其余各项指标组间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组术后恢复指标均无统计学差异（P＞0.05）。

结论：使用改良置换液较勃脉力可显著避免钙离子浓度降低和酸中毒，能为患者提供相对稳定的内环境。