婴幼儿体外循环术后膈膨升相关因素分析

董 卫，冯 浩，朱丽敏，张 蔚，朱德明，张海波，朱宏斌



婴幼儿体外循环术后膈膨升相关因素分析

董 卫，冯 浩，朱丽敏，张 蔚，朱德明，张海波，朱宏斌

［摘要］：目的 探讨婴幼儿先天性心脏病行体外循环手术相关因素与术后膈膨升的关系。方法 回顾性研究2011年1月至2015年12月，上海儿童医学中心体外循环术后，出现膈膨升患儿。分析诊断、体外循环时间、术中体外转流温度和手术方式等与膈膨升的相关性。结果 术后出现膈膨升患儿有139例（0.91%），男94例，女45例，不同转流温度对膈膨升发病率有差异（P＜0.01），体外循环和主动脉阻断时间、二次开胸粘连分解以及手术方式对术后膈膨升发生率有差异（P＜0.01）。完全性大动脉错位及完全性肺静脉异位引流易术后并发膈膨升。结论 体外循环温度低、转流及主动脉阻断时间长，二次开胸粘连分解会增加术后膈膨升发生率。完全性大动脉错位及完全性肺静脉异位引流纠治术易并发膈膨升，膈肌折叠治疗术后膈膨升效果良好。

［关键词］：婴幼儿；先天性心脏病；膈膨升；折叠；并发症

作者单位：200127上海，上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科（董 卫、朱丽敏、张 蔚、朱德明、张海波、朱宏斌）；200025上海，上海交通大学医学院（冯 浩）

膈膨升于1774年首次由Petit提出以来，逐步被认识与了解。由于婴幼儿肋间肌肉发育不完全、胸廓顺应性较大等原因，膈膨升对于婴幼儿更为凶险，甚至危及患儿生命［1］。心脏术中因膈神经损伤导致膈膨升被广泛认同，其发病率在0.3%～12.8%［1-2］，本次研究希望通过对患者诊断、手术方式、体外循环等因素和膈膨升发生率相关性的分析，探讨其发生的危险因素。

1　资料与方法

1.1临床资料 从2011年1月至2015年12月，15 319例先天性心脏病患儿在上海儿童医学中心行体外循环手术。术前所有患者给予胸部平片检查皆无膈膨升，术后139例患者不同程度出现呼吸急促、反复呼吸道感染、依赖无创和有创机械辅助呼吸等症状。通过X片显示患侧膈肌较正常膈肌平面升高两个肋间及超声显示患侧膈肌较对侧活动度明显降低，诊断为膈膨升，给予膈肌折叠手术。本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2研究设计和临床参数 本院从2011年1月至2015年12月连续行膈肌折叠手术患儿共163例，排除其中因先天性膈膨升手术19例，非体外循环下纵膈肿瘤切除术3例，首次于外院行体外循环手术无法获取详细资料2例，最终入组例数为139例（占手术总数0.91%）。其中男性94例，女性45例。平均体重（6.85±3.69）kg，平均年龄（11.78±17.73）个月。回顾分析患儿临床资料包括年龄、术前诊断、手术方式、体外循环及阻断时间、体外循环中转流温度等各因素与术后膈膨升之间的相关性。

1.3体外循环温度控制 术中常规监测肛温、食道或鼻咽温度。根据手术复杂程度、疾病特点、转流时间选择合适的转流温度，一般采用常温（肛温＞35℃），全流量转流；浅低温（肛温≥30℃，＜35℃）、中低温（肛温为≥25℃，＜30℃）、深低温（肛温＜25℃）甚至22℃以下，可逐渐停循环或行局部脑灌。降温和复温过程中，通过体表和中心降温同时进行，水温与患儿的温度差控制在10℃之内。婴幼儿体外循环中，水温一般不低于12℃，不高于38℃。

1.4统计学方法 使用SPSS 19.0作为统计学分析软件，计量资料以均数±标准差表示，组间差异行Welch法近似t检验或单因素方差分析，计数资料行卡方检验或Fisher＇s确切概率法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1体外循环术后膈膨升总发生例数为139例，其中双侧膈膨升8例，其余皆为单侧膈膨升，右侧75例，左侧56例。年龄分布（图1），小于3月发生膈膨升相对较多。

图1　膈肌折叠时患儿的年龄分布

2.2膈膨升组患儿平均ICU滞留时间较长，为（17.51±17.84）d，死亡4例，死亡率2.8%，患儿皆因原发疾病术后引起心功能衰竭死亡，无因膈肌折叠相关原因死亡。其中106例（76.3%）在监护室撤离呼吸机时因出现呼吸急促、呼吸困难、心功能不全、动脉血氧饱和度下降，给予床边X线和超声检查发现膈膨升，33例（23.7%）患儿因反复呼吸道感染等于普通病房复查X线时发现。所有患者发现膈膨升后立即给予膈肌折叠手术，术后未有复发。

2.3术后出现膈膨升的患儿平均体外循环转流时间和主动脉阻断时间分别为（120.55±60.97）min和（64.45±40.11）min，较非膈膨升组（69.46±44.82）min和（40.02±41.38）min有显著统计学差异（P＜0.01）。

2.4在体外转流温度研究中，体外循环不同温度相对膈膨升的发生率分别为：常温0.45%（33/7 344）、浅低温1.07%（66/6 078）、中低温1.65%（23/1 391）、深低温3.86%（17/440）。根据Cochran-Artimage趋势检验显示体外循环不同温度对于膈膨升的发病率有明显统计学差异（P＜0.01），温度越低发生膈膨升的风险随之升高，深低温组发病率最高（表1）。

表1　比较体外循环不同温度术后出现膈膨升发病率

2.5二次开胸组出现膈膨升概率为5.2%（65/ 1 250），具有显著统计学差异（P＜0.01）。

2.6通过Pearson卡方检验提示不同手术方式对术后膈膨升的发病率有显著性差异（P＜0.01）（表2）。Fisher＇s确切概率法分析提示完全性大动脉错位、完全性肺静脉异位引流较主动脉弓缩窄及法洛四联症术后更易发生膈膨升（表3）。

表2　不同术式的患儿术后膈膨升发生率比较

表3　先天性心脏病不同术式术后膈膨升发病率比较

3　讨论

膈膨升患者症状表现各有不同。有文献报道［3］先天性膈膨升有51.2%的患者为无症状患者，通常早期症状非特异且不明显。然而，此组数据发现先天性心脏病患者体外循环术后膈膨升患者症状较为明显，有106例（76.3%）患者在监护室撤离呼吸机时即出现呼吸急促、血氧饱和度低，表现出呼吸功能下降，对呼吸机的依赖甚至出现循环不稳定。究其原因首先为婴幼儿肋间肌肉发育不完全、胸廓顺应性较大，相对于成人和年长儿童，婴幼儿更不耐受膈膨升造成的影响，Georgiev等［4］类似的报道也支持本文的观点。其次，与患儿基础疾病有关，先天性心脏病术后心脏功能相对较差，膈肌抬高以及膈肌矛盾运动影响胸腔内负压的形成及导致患侧肺空间压缩，影响静脉血的回流和氧合，进而对循环产生影响。因此，膈膨升对于先天性心脏病体外循环术后患儿影响较大，要予以重视，及时处理。呼吸机撤离困难的患者也要考虑是否存在膈膨升的可能，拔管前后可以用X线及超声检查两侧膈肌活动情况。

此次研究发现，膈膨升组中二次开胸患者比率较高46.8%（65/139），占所有二次开胸总数的5.2% （65/1 250），Smith等［4-5］也报道过二次开胸粘连分解与术后膈膨升有较强相关性。他们认为，与手术粘连分离有关，直接损伤膈神经或因电和热传导等原因导致间接损伤，从而产生膈膨升。在不同手术方法的分析中，大动脉转换术手术术后发生膈膨升概率最高，为4.0%（21/527），占膈膨升总数的15.1%，较其他手术有统计学差异。Joho-Arreola和Smith等也报道［2-5］大动脉转换术术后膈膨升发生率较高，分别占膈膨升例数的11.6%和13.9%，考虑大动脉转换术手术需要留取足够的自体心包及需要切除双侧胸腺为其主要原因。研究发现完全性肺静脉异位引流术后膈膨升的发病率也较高，Baker［6］的研究也显示双心室修补术后出现膈膨升的病例中完全性肺静脉异位引流术占41.2%（7/17），可能与分离肺静脉及手术创面等因素有关。同时也有报道显示单心室修补术后膈膨升发生率高［5-6］，认为腔肺吻合术中充分游离上腔静脉时可能损伤膈神经，本研究结果基本与之符合，本组中上腔肺吻合术、全腔肺吻合术分别占膈膨升总数12.9%和7.2%。

通过Cochran-Artimage趋势检验本研究还发现：体外循环中采用不同温度转流对于膈膨升的发病率有显著性差异。本次研究中深低温组出现膈膨升概率为4.0%，占膈膨升组的12.2%（17/139）。并且发现温度越低膈肌损伤几率越大，膈膨升发病率越高。Diehl曾报道［7］降温时采用冰水灌入纵膈的方法来保护心肌，会增加膈膨升的发病率，也提示低温对于神经以及膈肌的功能会产生一定影响。Joho -Arreola提出长时间低温操作会导致膈膨升，用于解释大动脉转换术术后膈膨升发病率高［2］。对于低温是否是膈膨升的诱因还需要进一步多因素回归分析。

明确诊断膈膨升后何时给予膈肌折叠目前尚有争议。Akay［8］主张发现后给予积极手术治疗，但Georgiev［4］认为激进的手术会导致不必要的创伤。因考虑本组患者中76.3%患儿于撤离呼吸机时发现膈膨升，积极手术可以减少患儿呼吸机使用时间，减少感染风险。同时临床也显示膈肌折叠手术效果良好，大多数患者于折叠术后顺利撤机拔管，随访中也未发现膈膨升复发，笔者建议在发现膈膨升后早期给予膈肌折叠手术，有利于患儿术后恢复。

4　结论

先天性心脏病术后膈膨升是危及婴幼儿生命的并发症，体外循环转流温度低、体外循环时间及主动脉阻断时间长、二次开胸粘连会增加术后膈膨升的发生率。大动脉转换术及完全性肺静脉异位引流纠治术术后膈膨升发生率高。膈肌折叠是治疗术后膈膨升安全有效的方法。

参考文献：

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［2］Joho-Arreola AL，Bauersfeld U，Stauffer UG，et al.Incidence and treatment of diaphragmatic paralysis after cardiac surgery in children［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2005，27（1）：53-57.

［3］Wu S，Zang N，Zhu J，et al.Congenital diaphragmatic eventra⁃tion in children：12 years＇experience with 177 cases in a single institution［J］.J Pediatr Surg，2015，50（7）：1088-1092.

［4］Georgiev S，Konstantinov G，Latcheva A，et al.Phrenic nerve injury after paediatric heart surgery：is aggressive plication of the diaphragm beneficial？［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2013，44 （5）：808-812.

［5］Smith BM，Ezeokoli NJ，Kipps AK，et al.Course，predictors of diaphragm recovery after phrenic nerve injury during peaiatric car⁃diac surgery［J］.Ann Thorac Surg，2013，96（3）：938-942.

［6］Baker CJ，Boulom V，Reemtsen BL，et al.Hemidiaphram plica⁃tion after repair of congenital heart defects in children：quantita⁃tive return of diaphragm function over time［J］J Thorac Cardio⁃ vasc Surg，2008，135（1）：56-61.

［7］Diehl JL，Lofaso F，Deleuze P，et al.Clinically relevant dia⁃phragmatic dysfunction after cardiac operations［J］.J Thorac Car⁃diovasc Surg，1994，107（2）：487-498.

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Risk factors of diaphragmatic eventration after cardiac surgery in infants and children

Dong Wei，Feng Hao，Zhu Li-min，Zhang Wei，Zhu De-ming，Zhang Hai-bo，Zhu Hong-bin
Department of Pediatric Thoracic and Cardiovascular Surgery，Shanghai Children＇s Medical Center，Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Dongfang Road 1678，Shanghai 200127，China Corresponding author：Zhu Hong-bin，Email：zhuhbk＠hotmail.com

［Abstract］：Objective In this study we aimed to evaluate the risk factors of diaphragmatic eventration after cardiac surgery in infants and children.Methods We retrospectively analyzed incidence，types of cardiac surgery，duration and temperature of cardiop⁃ulmonary bypass of our patients with diaphragmatic eventration after cardiac surgery performed between Jan.2011 and Dec.2015.Re⁃sults 139 cases of postoperative diaphragmatic eventration were identified（boys：94，girls：54）.Incidence of diaphragmatic eventration was 0.91%.The duration of cardiopulmonary bypass and aortic cross clamping，the temperature of bypass and previous thoracic surgery were correlated with the results of diaphragmatic eventration（P＜0.01）.A trend towards higher incidences of diaphragmatic eventra⁃tion were observed after arterial switch operation and total anomalous pulmonary venous connection repair.Conclusions The incidence of diaphragmatic eventration was positively related to the duration of cardiopulmonary bypass and aortic cross clamping and negatively related to the temperature of bypass.Another factor increasing the risk of diaphragmatic eventration is previous thoracic surgery.High incidence of diaphragmatic eventration was seen after arterial switch operation and total anomalous pulmonary venous connection repair.Diaphragmatic plication is a safe and effective treatment of diaphragmatic eventration for the infants and children.

［Key words］：Infants and children；Congenital heart disease；Diaphragmatic eventration；Plication；Complications

DOI：10.13498/ j.cnki.chin.j.ecc.2016.02.10

通讯作者：朱宏斌，Email：zhuhbk＠hotmail.com

收稿日期：（2016⁃03⁃15）

修订日期：（2016⁃03⁃19）