婴幼儿体外循环心脏直视手术的血液保护策略

蔡璐，武婷

先天性心脏病患儿体质量轻、血容量相对少，各个内脏器官尚未发育成熟，组织对氧的摄取量较高，加之细胞膜稳定性差，其免疫系统、凝血系统和体温调节不完善等因素，在体外循环（CPB）围术期的病死率明显高于成人［1］，因此手术时血液保护显得尤为重要。目前在婴幼儿复杂的先天性心脏病外科手术中，血液供需的利弊问题逐渐引起临床的关注。如何最大限度地减少术后出血，降低异体血制品的使用频率，同时避免血液破坏是当前亟需解决的热点问题。本文通过对婴幼儿个性化CPB管理的应用进展作一综述，为完善先心病患儿的血液保护策略提供参考。

1 减少预充量和术中血液稀释度

1.1 抬高氧合器位置+负压辅助静脉引流（VAVD） 传统的体外循环设备是根据重力和虹吸原理来进行静脉引流，将血液引流至静脉贮血室中需要克服插管的阻力，因此必需配备较大内径的静脉插管才能获得理想的回流效果。但婴幼儿心脏小，血容量少，对血液稀释的耐受性差，心脏外科手术中所使用的体外循环设备不能灵活地按照患者体质量比例缩小至适宜尺寸，且腔静脉插管直径通常是影响腔静脉引流的关键因素，因此婴幼儿相较于成人更容易出现腔静脉引流不畅的问题。为解决引流不畅导致的静脉淤滞及预充量追加导致体液增多的问题，通常采用VAVD技术，通过施加一定的负压使血液克服静脉插管阻力，加快血液引出速度。将储血罐与VAVD设备相连，一方面使CPB管路更细，另一方面可使静脉引流更加充分，结合膜式氧合器安置在接近手术台的水平，从而缩短心脏平面与氧合器平面之间的落差，明显缩短管道的长度，降低预充量和库血的应用，达到用较细的腔静脉插管完成正常引流量的效果，确保各脏器得到充分有效地灌注，防止毛细血管静水压升高和血液稀释所导致的组织液渗漏，进而诱发脏器水肿和缺血性损伤的现象［1-2］。有研究表明，体质量不超过5 kg的新生儿患者应用VAVD技术效果显著，可明显节约预充血量，将储血罐与3/16英寸管道相连，预充血量可降低至0.5～1.0 U，很大程度上减轻了血液的稀释度，同时降低了输血所带来的一系列风险［3］。

1.2 微型化体外循环耗材 应用微型化体外循环管路不仅可以减少预充量，还能够减少血液与体外循环管路之间的接触面积，对于减轻全身炎症反应有明显效果［4-5］。目前使体外循环耗材微型化的策略涉及多方面，主要包括变径泵管的使用、低预充量氧合器的使用、缩小管路内径、缩短体外循环管路长度、去除非必要管路组件等［6］。北京阜外医院等所采用的新型婴儿渐变式D管道综合了上述优点，值得借鉴和推广，即最小管路内径缩至3/16英寸，联合使用Terumo FX，可使静态预充量降低到220 mL，适用于10 kg以下的婴幼儿［7］。另外缩短连接管路的方法还包括抬高氧合器，使主泵更接近氧合器；缩短引流管管径至1/8英寸，使吸引泵头更接近氧合器；微栓过滤器由外置改为内置；采用可独立悬挂的小泵等［8-9］。近几年新研制的膜式氧合器经过改进后，明显降低了预充量，其设计更为合理，性能更为优良，型号多样，能够适用于各种不同体质量的婴幼儿，如低于5 kg婴幼儿可选择Dideco kids D100，5～10 kg婴幼儿可选择Terumo FX，超过10 kg婴幼儿可选择Meditronic Afinity Pixie。Terumo FX是一种新型氧合器，该膜肺内部自带动脉微栓组件，可摒弃传统动脉微栓过滤器的外部安装，大幅度降低了预充量。按照体质量范围个性化选择适宜的管路和氧合器，不仅可以使预充量降至最低水平，还可维持满意的灌注流量和灌注压，保证术中静脉回流充分，最终实现婴幼儿心脏外科手术的少血甚至无血目标。

2 改良预充

既往较为公认的婴幼儿体外循环预充方法为全血预充，即先放入晶体排气，后用库血将晶体排除。通常情况下使用库血预充时要常规加入10～15 mL的5%碳酸氢钠，使得预充液的pH值近似于生理值，这样可避免低体质量患儿由于库血预充所导致的体内酸碱平衡紊乱。然而近几年来，为倡导节约用血，减少异体输血导致的各种并发症，不主张预充液中加入血浆成分。Yang等［10］归纳总结了既往50年内关于预防性输入新鲜冰冻血浆的随机对照研究结果，发现预防性输入策略并未达到显著的临床疗效。另外，体外循环转流前预充新鲜冰冻血浆的临床疗效也一直备受争议。输入血浆可诱发各种不良反应，包括感染传染性疾病、过敏反应、发热反应、枸橼酸中毒、输血相关急性肺损伤、容量超负荷等［11-14］。2012年Puetz等［15］报道美国的儿童医院中接受血浆输入的婴幼儿病死率高达17%，且其中高达15%者发生了静脉或动脉血栓栓塞。因此，常规预充血浆并非最佳选择。

白蛋白可代替血浆用于婴幼儿预充，而血浆常用于术后补充凝血因子。白蛋白预充有多种优点，不仅能够减少预充量，还能保持毛细血管的通透性，提高胶体渗透压（COP），同时兼具营养和载体的功效。然而白蛋白用量需严格控制，因其半衰期较长，用量不宜过多，应根据不同体外循环设备内预充液中晶体所占比例而选择合理的白蛋白用量，一般每1 000 mL血浆可由5 g白蛋白代替。将预充液的COP控制在14～15 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）范围内，一方面对于术后组织水肿起到明显的预防作用，另一方面可促进组织的血供和氧供，保持良好的微循环灌注。另外，刘晋萍等［16］研究表明，对于低体质量（≤8 kg）的先天性心脏病患儿，可采用无血预充体外循环进行心内直视手术，术前血细胞比容（HCT）大于0.36者较易实现无血体外循环管理，术中稀释后的血红蛋白安全浓度定为70 g/L，当低于该水平时应适时补充红细胞；此外要注意术后加强利尿和控制晶体液输入，密切监测血清钾，及时补钾，防止发生低钾血症；还有一点要注意的是要及时有效地的采用鱼精蛋白中和肝素，避免肝素残余所引起的不良反应，如术后渗血，心纵引流增多等。

3 联合超滤技术

利用超滤技术能够使血液浓缩，降低血液丢失、水钠潴留及术后早期的异体输血频率，是血液保护策略中必不可少的一项。常规超滤大多是在体外循环转流的复温期间进行，由于婴幼儿预充总量较少，且受氧合器液面高度的限制，因而采用常规超滤方法所排出的水分是有限的，但能及时清除组织内多余的水分，提高COP和HCT，有利于减轻组织水肿［17-18］。停机后可进行改良超滤，即在腔静脉引流管路和动脉供血管之间连接血液浓缩器，用于排出患儿体内多余的水分，而被稀释的血液经超滤器浓缩后再重新输回体内。另外体外循环管道内残余的液体可用于补充容量，不必额外增加预充，使得COP在短时间内显著提高，且有效恢复良好的血液动力学水平［19］。已有临床试验证实改良超滤能够将体内炎性介质如肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6和IL-8等不同程度地滤出，从而降低血浆炎性介质的浓度，在改善术后心肺功能方面发挥重要作用［20］。Ricci等［17］发现，与单纯的改良超滤相比，采用常规超滤+改良超滤的复合超滤更能加快水分排出，使血液高效浓缩，从而降低库血应用，减轻内脏及组织水肿，促进术后各重要器官功能的迅速恢复。

4 术中自体血液回收（IABS）

IABS是将手术过程中丢失的血液通过血液回收机收集到贮血罐中，经洗涤过滤出细胞碎片等杂质，再将纯净的红细胞（PRC）回输患者体内。IABS对于降低心外科手术过程中患者的失血和输血具有显著功效，现已广泛应用于心内直视手术。周纯等［21］发现使用自体血回收装置可节约库血输入，PRC可平均减少0.68 U/人，即减少38%的PRC输注量。尽管在血液回收过程中面临细菌污染的风险，但患者术后感染率并未因此增加［22］。欧洲麻醉学协会建议临床中应根据个体情况灵活选择是否应用IABS，以预防细菌污染。术中自体血液回收可使患者受益颇多，其能够迅速处理术野中回收的自体血液，并持续回输患者体内，特别是失血量较少的儿科心外手术，即使自体血仅25 mL，也可洗涤浓缩后回输患儿体内。另外，对于术前血红蛋白偏低的患者，可于术前预先洗涤库血，从而将陈旧库血中的高浓度K+、乳酸及其他有害成分有效地滤除，避免其对低体质量患儿和新生儿造成不良影响［23-24］。CPB转流结束后可再次回收氧合器和所有管路中残余的血液，经血液回收装置处理后回输患者体内，从而减轻机器余血经长时间转流后对患儿造成的不良影响。值得关注的一点是，血液回收设备只保留了PRC，而血小板、血浆和凝血因子等成分均被滤除至废液袋中，医师们应适时、适量地为患者补充血小板、新鲜冰冻血浆或凝血因子，联合使用相关止血药物，有利于止血关胸及避免术后伤口大量渗血。

5 抗纤溶药物

抗纤溶药物主要用于纤维蛋白溶酶活性升高所致的出血，通过抑制纤溶系统而起作用，对因纤维蛋白溶解活性增高而引起的某些严重出血有明显疗效，常用药物为氨甲环酸、6-氨基己酸。氨甲环酸属人工合成药物，是一种抗纤溶蛋白类衍生物，能够与纤溶酶上的赖氨酸位点可逆性结合，抑制纤溶酶和纤维蛋白相结合，从而破坏纤溶酶的活性，妨碍其生成过程，亦可在必要情况下降解血小板受体，以此激活和释放血小板，实现对血小板的保护作用［25］。体外循环过程中由于抗凝药物的应用，患者在停机后易发生凝血障碍，而氨甲环酸能够在很大程度上减少术后出血、降低不良反应、缩短住院疗程［26］。目前鲜有文献报道氨甲环酸导致的不良反应，但该药物的不良反应是否随剂量增加而递增尚无明确定论，另外关于婴幼儿应用氨甲环酸的药代动力学仍有待进一步研究。由此可见，无论是成人亦或婴幼儿临床应用氨甲环酸均应谨慎选择用量和时机。阜外心血管病医院的经验是氨甲环酸总量50～80 mg/kg，手术开始即持续泵入，直到停机结束［27］。我院于麻醉诱导期给予氨甲环酸50～80 mg/kg，转机前膜式氧合器内预充1 g，停机后再按照肝素剂量的1～1.5倍给予氨甲环酸（如手术期间肝素总剂量150 mg，则需给予氨甲环酸150～225 mg），氨甲环酸总量亦是50～80 mg/kg，成人静脉滴注，婴幼儿持续泵入。

综上所述，婴幼儿血液保护是一项系统工程，包括诸多因素，要求体外循环前后均要采取措施和努力。应根据患儿的整体情况综合考虑使用以上血液保护措施，同时加强对不输血手术的研究，以减少同种血和血液制品的输用。

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