微创机器人辅助下心脏手术中体外循环的各种引流方法比较

赵 赟，程 玥，胡克俭，魏 来，沈金强，王春生

复旦大学附属中山医院心脏外科(上海，200032)

微创机器人辅助下心脏手术中体外循环的各种引流方法比较

赵 赟*，程 玥*，胡克俭，魏 来，沈金强，王春生

复旦大学附属中山医院心脏外科(上海，200032)

目的分析比较机器人系统辅助下微创心脏手术中体外循环的各种静脉引流方式和辅助引流方法的特点和管理。方法24例患者接受体外循环下微创机器人辅助(Da vinci S)心脏手术,股动静脉插管建立体外循环，不同的辅助引流方法分三组，D1组离心泵辅助引流12例，D2组负压辅助引流7例，D3组颈内静脉插管辅助引流5例。结果三组间平均静脉引流量和平均每公斤静脉引流量基本相似，无统计学差异。三组术中转流基本平稳，血流动力学相对稳定，各项监测指标均在正常范围，手术视野暴露清晰满意，全组的平均体外循环时间为139.7±35.5min，平均主动脉阻断时间为84.2±28.8 min。结论在股静脉引流的基础上，根据不同的手术方式和手术医生的要求，灌注师应用不同的辅助引流方式并制定不同的灌注对策，用于保证转流过程中充分的引流和灌注，是机器人辅助微创心脏手术顺利、成功的重要因素之一。

体外循环；静脉引流；机器人辅助系统；心脏外科

0 引言

近年来，微创的概念已经日益为大多数心脏外科医师所接受。心脏微创外科正朝着电视胸腔镜辅助手术或完全电视胸腔镜手术的发展，而且新的机器人手术技术已经能够为心脏外科医生提供近似于内镜手术的可能性[1]。目前，这种机器人辅助手术方式已经扩展到心脏外科诸多领域，包括简单先天性心脏病纠治、二尖瓣手术和冠脉搭桥术。我院心外科近年来应用“达芬奇”机器人系统，完成微创机器人辅助下体外循环心脏手术几十例，临床效果良好。微创机器人辅助下心脏手术的体外循环建立和管理均与常规手术不同，特别是外周动静脉的选择和建立尤为关键，现就各种静脉引流方式和辅助引流方法的特点和管理作简要的分析和比较。

1 资料和方法

1.1临床资料

自2009年8月～2012年5月，共有24例患者接受体外循环下微创机器人辅助(Da vinci S)心脏手术，其中男性14例、女性10例、平均年龄52.3～13.2岁(15～64岁)、平均体重63.4～12.1 kg(46～83 kg)，包括房缺修补术5例、二尖瓣成形术19例。根据加用不同的辅助引流方法将其分为三组，即D1组离心泵辅助引流12例，D2组负压辅助引流7例，D3组颈内静脉插管辅助引流5例。

1.2体位与麻醉方法

所有患者均取平卧位，右胸抬高15～20°，右上肢略低于手术台，暴露右侧胸腔至腋后线，贴体表除颤电极片。采用短效麻醉药诱导，全身麻醉，双腔气管插管，纤维支气管镜确定插管位置。监测心电图、血压、动脉氧饱和度、中心静脉压等。同时术中使用食管心脏超声进行全程监测。

1.3体外循环方法

体外循环应用滚压泵(Maquet)、离心泵(Terumo)和膜肺(Maquet和Medtronic)。所有都采用中度血液稀释，预充液由复方电解质液和胶体等组成，均加入白蛋白20 g。在右腹股沟处做约3～4 cm小切口，行股动静脉插管，股动脉选用Edwards18 F～20 F，单极股静脉插管选用Edward 24～28 F，考虑到其引流量可能不足以维持全身灌注，根据手术方式和心脏上切口部位不同，以及手术医生要求，选用不同的氧合器并加用不同的辅助引流方法，D1组在股静脉引流管上安装一个离心泵(Terumo CAPIOX)进行辅助引流，离心泵转速控制在300～1 300 r·min-1；D2组则在氧合器的储血罐(Maquet VHK2001)上连接VAVD(Maquet VAVD)进行负压辅助引流，负压控制在-4.0～-9.3 kPa；D3组则采用颈内静脉穿刺插管(Edward16F)来进行辅助引流。D1和D3组选用Medtronic氧合器，D2组选用Maquet氧合器。全组均采用中浅低温阻断升主动脉心脏停跳的方法，中浅低温在30～33 ℃，应用4:1冷含血停搏液进行心肌保护。术中维持灌注流量在40～80 mL·kg-1，灌注压维持在5.3～10.7 kPa，连续监测静脉氧饱和度，使之大于65%，检测血气电解质及时纠正，术中积极使用超滤，控制血细胞压积不低于20%。肝素用量3.6 mg·kg-1，ACT维持在480 s以上，体外循环停止后以鱼精蛋白中和肝素(1:1.5)。

1.4统计分析

全部数据以均值±标准差(x±s)表示。应用SPSS13.0统计软件进行组间t检验，以P<0.05表示差异有显著性。

2 结果

分别观察记录三组在体外循环低温平稳期(升主动脉阻断灌注停搏液后5～10 min)的静脉引流情况，见表1。

表1 体外循环中静脉引流情况Tab.1 The condition of venous drainage in CPB

三组间平均静脉引流量和平均每公斤静脉引流量基本相似，无统计学差异(P>0.05)。三组术中转流基本平稳，血流动力学相对稳定，各项监测指标均在正常范围，手术视野暴露清晰满意，全组的平均体外循环时间为139.7±35.5 min，平均主动脉阻断时间为84.2±28.8 min，平均胸腔总引流量为187.3±187.9 mL，平均ICU时间为16.5±2.4 h，仅1例输血，全组无手术死亡和围手术期并发症。出院随访均恢复正常生活，无不适症状，无术后中、远期并发症。

3 讨论

随着三维内镜和大活动度机械手臂的临床应用，“达芬奇”机器人系统被应用于我院的心脏外科微创手术，其手术切口更小，患者恢复更快的优点将逐步成为微创手术的首要选择[2]。体外循环的成功建立是机器人心脏手术成功的关键之一，传统的体外循环插管技术已经无法达到其要求，我们采用外周股动静脉插管建立体外循环，并辅以各种辅助引流方法，取得很好的引流和灌注效果，现就各种静脉引流方式和辅助引流方法的特点和管理进行简要的分析和比较。

采用股动脉插管进行灌注，除可能同侧下肢灌注不良和主动脉内逆行血流外，其动脉供血功能与升主动脉插管无异[3]。根据患者体重及股动脉血管粗细我们选用Edwards18F～20F插管，基本能满足所需的灌注要求，且灌注泵压能维持在可接受的范围。

采用单级股静脉插管(Edward24～28F)进行引流操作较为简易，但是由于股静脉插管的管体较长、管径相对较细，并且难以进入到理想的位置和受手术操作的影响，仅靠重力虹吸作用往往不能提供有效回流量，虽然可以通过增加手术床与储血罐之间的高度差或调整插管和拉钩的位置来改善引流状况，还是常常难以满足全体外循环所需要的灌注流量。另外，充盈的心脏还会影响手术视野，为了保证足够的静脉回流量及动脉灌注量，通常需要在静脉回流端辅以各种辅助引流方法。

现在常用的静脉辅助引流方法有以下几种：

① 压泵安装在静脉引流管上，吸引静脉血可增加静脉引流量，但是它可能造成静脉插管顶端吸在静脉壁上，发生引流不畅和血液破坏，有时抽吸负压可能突然上升到危险的地步，并且很难调节吸引量，现我们已基本不用。

② 离心泵安装在静脉引流管上，利用血泵转动在静脉回路产生的负压来增加静脉引流量，常用于右心房不切开的手术。离心泵产生的吸力较为柔和，并易于调控，当离心泵速在1 000～1 200 r·min-1时，静脉端可产生-6.7～-10.7 kPa的负压。在能充分引流静脉血之后，不宜过度增加离心泵的转速，否则会出现静脉管抖动、管壁塌陷。遇此情况时，可暂时将离心泵转速减小，待静脉管壁被血流冲开后，再慢慢增加离心泵的转速[4]。转速过大产生的负压过大，非但不再增加引流量还会增加血液破坏和气栓。另外，一旦静脉大量进气，泵头排空，会暂时影响引流和增加气栓。应用离心泵会增加一定的手术成本。

③ 负压辅助引流(vacuum-assist venous drainage, VAVD)是将一个稳定的负压源加载到密闭硬质的储血器中即可增加静脉血引流量，方法简便和可靠，但是需要带有减压阀装置的储血罐才可以装配使用。我们D2组中使用的Maquet VHK2001储血罐是带有减压阀装置，能很好的保证转流的安全性，而部分较老型号进口氧合器以及国产的几类氧合器中的储血罐则没有该装置，不适合使用。另外对于密封性能较差的储血罐也不推荐应用。一般负压建议控制在-10.7 kPa以内，过大负压所产生的剪切力会增加血液破坏。用离心泵作动力泵时，当储血罐内负压增加时，泵血流量会下降，甚至产生血液倒流，故应用VAVD时最好选用滚压泵作为动力泵[5]。

④ 颈内静脉插管用于右心房切开手术中的上半身引流，我们选用Edwards16F插管由麻醉医生经皮穿刺置管，术中引流满意。由于插管相对较粗，穿刺置管操作比较复杂，而且术后拔除插管后，需要有较长时间的按压止血过程，会增加一定的手术风险。

观察统计各组采用辅助引流后的引流量状况，基本近似且都能满足灌注需要。转流过程中，连续监测中心静脉压，结合术野中右心房充盈情况，能实时反映静脉引流状况，以指导各种辅助引流方法的及时调整。

4 结论

滚压泵辅助引流应用成本低，但较难控制已很少使用；离心泵辅助引流相对比较简单且能较好控制引流量，但使用成本高；负压辅助引流简便可靠且成本低，但需要选用特殊型号的储血罐，并对灌注师有一定的技术要求和操作风险；颈内静脉插管辅助引流同样效果好，但穿刺置管操作比较复杂且术后拔管需长时间按压止血。在股静脉引流的基础上，根据不同的手术方式和手术医生的要求，灌注师可应用不同的辅助引流方式和选用不同的氧合器，并制定不同的灌注对策，用于保证转流过程中充分的引流和灌注，是机器人辅助微创心脏手术顺利、成功的重要因素之一。

[1] 赵强，蔡俊峰.机器人外科手术系统在心脏外科中的应用[J].上海医学，2011，34(1)：6-9.

[2] 魏来，王春生，沈金强等.机器人外科手术系统体外循环心脏手术的初步经验[J].上海医学，2011，34(1)：38-42.

[3] 赵赟，胡克俭，程玥等.微创体外循环在机器人辅助下心脏手术中的应用[J] .生物医学工程学进展，2009,30(3)：157-159.

[4] 陈佳莉，胡克俭，罗海燕等.离心泵辅助股静脉引流应用于微创心脏瓣膜手术的体外循环管理经验[J].中国体外循环杂志，2010，8(4)：208-210.

[5] 王加利，李佳春，高长青等.负压辅助静脉引流技术在微创心脏手术中的应用[J].中国体外循环杂志，2009，7(3)：163-165.

TheComparisonofVariousDrainageMethodsinMinimallyInvasiveRoboticAssistedHeartSurgeryunderCardiopulmonaryBypass

Zhao Yun*, Cheng Yue*, Hu Kejian, Wei Lai, Shen Jinqiang, Wang Chunsheng

Department of Cardiac Surgery, Zhongshan Hospital, Fudan University (Shanghai, 200032)

ObjectiveTo compare and analyze the characteristics and management of different methods of venous drainage and auxiliary drainage during robotic assisted on-pump minimally invasive cardiac surgery.Methods24 cases of patients underwent on-pump cardiac surgical procedures with peripheral extracorporeal circulation established by cannula of femoral arterial and vein using Da Vinci S surgical system. The auxiliary drainage methods were divided into 3 groups, centrifugal pump auxiliary drainage (D1 group, n=12), vacuum-assisted drainage (D2 group, n=7), and internal jugular vein cannula auxiliary drainage (D3 group, n=5).ResultThe average venous drainage and the average venous drainage per kilogram were similar in three groups without statistical difference. Steady transit operation flow, stable hemodynamics, normal monitoring indicators and acceptable surgical field exposure were observed during pump cardiac surgery of three groups . The mean peripheral extracorporeal and aortic cross-clamping time were 139.7±35.5mins and 84.2±28.8mins, respectively.ConclusionOn the basis of femoral venous drainage, perfusionists should apply different drainage methods and make corresponding strategies, according to different surgical procedures and surgeons to ensure adequate and sufficient drainage and perfusion.This is one of the most important factors of successful robotic assisted on-pump cardiac surgeries.

cardiopulmonary bypass, venous drainage, robotic assisted surgical system,cardiac surgery

10.3969/j.issn.1674-1242.2014.02.007

上海市重点学科建设项目资助(B116)

赵赟、程玥均为第一作者，E-mail: dr.zhaoyun@126.com

R 645.2

A

1674-1242(2014)02-0078-04

2014-05-03)