常温体外循环在婴幼儿心内直视手术中的效果分析

朱全伟 王宁 刘宇航 卢绪宁 高明磊 文平

大连医科大学附属大连市儿童医院心脏中心 116012

低温技术广泛应用于体外循环手术中，据报道，低温在体外循环中有保护脏器的作用，考虑的原因是低温可以降低组织器官的代谢率，减少组织的氧耗，这样可使术中转流的泵速降低，减少了回心血量，保证了清晰的术野［1］。因此，随着体外循环技术的深入研究，Lenkin AI 等［2］验证了常温技术在成人体外循环的应用具有安全性和有效性。而常温ECC技术在儿童特别是婴幼儿心内直视手术中的应用较少，本文着重探讨该项技术在婴幼儿中的效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 自 2018 年 1 月至 2019 年 12 月，大连市儿童医院心脏中心行单纯室间隔缺损心内直视手术患儿共69 例，体质量（8.5±1.9）kg，年龄（10.6±3.1）月。本研究经本院医学伦理委员会批准。

1.2 纳入标准 患儿为单纯性室间隔缺损；需行心内直视手术。

1.3 排除标准 经超声评估可行介入治疗；同时合并其他需要外科手术处理的心脏结构畸形；发生心力衰竭等情况需行亚急诊或急诊手术；术前合并会影响手术预后的疾病。

1.4 观察指标 记录患儿手术时长、ECC 时长、主动脉阻断时长、引流量、住院天数以及并发症发生例数。

1.5 预充方法 手术中使用Stockert S5 型体外循环机和 Stockert Ⅲ型变温水箱；10 kg 以下应用Terumo FX05 膜肺，10 kg 以上应用Maquet 10000 膜肺。预充液总量为150～200 ml，其中经过血液回收机洗涤过的悬浮红细胞0.5 U，使晶胶比接近0.6∶1，并加入4 000.0 U肝素。

1.6 ECC 管理 所有患儿于全身麻醉常温ECC 下行室间隔缺损修补术，转流前预充液预加热至36℃，转流过程中采用常规超滤加零平衡超滤技术，转流结束后采用改良超滤技术。具体步骤：（1）采取胸骨正中切口，于升主动脉、上下腔静脉插管建立ECC，转流开始前预充液预加热至36℃，体内肝素化后，待活化凝血时间（ACT）＞480 s后开始转机，转流流量为 2.2～2.6 L-1·min-1·m2-1，主动脉灌入 4℃HTK 心肌保护液使心脏停搏。（2）应用变温水箱保温，使鼻咽温35.5℃～36.5℃、肛温35.0℃～36.0℃，应用冰袋进行脑保护。（3）术中维持平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），根据术中血气pH值和BE值动态调整酸碱平衡，根据离子变化补充10%氯化钾、10% 氯化钠、10% 葡萄糖酸钙。监测红细胞比容（hematocrit，HCT），必要时加入悬浮红细胞以维持HCT 于28%～30%，术中采用常规超滤加零平衡超滤维持胶体渗透压18～20 mmHg，停机后采用改良超滤技术以浓缩患儿血液，最终手术结束时HCT＞35%。（4）室间隔缺损修补结束后，无须等复温，直接开放主动脉以恢复心脏冠脉灌注。

2 结 果

所有患儿心脏自行复跳，手术时长（2.8±0.3）h，ECC 时长（35.1±3.9）min，主动脉阻断时长（25.3±3.6）min，引流量（43.8±13.4）ml，住院天数（10.2±2.4）d。出院患儿随访（15.6±4.1）月，无残余分流、脑血管意外等并发症的发生，心肺功能及生长发育均正常。

3 讨 论

自20世纪50年代起，有学者提出了很多有利的证据以证明低温在体外循环中起到了非常有利的作用，如可以降低细胞代谢率，减少组织的耗氧量等［3］，这样可使术中转流的泵速降低，减少了回心血量，保证了清晰的术野利于手术操作。但是随着体外循环技术应用逐步广泛，心脏外科特别是体外循环技术的发展迅速，低温引起的不良反应的关注程度逐渐加重［2］。低温使氧合曲线向左移动，使血红蛋白的携氧能力降低，其左移程度与低温程度成正比，使患儿的氧输送能力逐步下降；温度降低后患儿寒颤，其肌肉的剧烈运动会减少糖的储备并且增加氧耗；低温同样会破坏细胞膜的稳定性引起ATP 的生成和利用障碍；会导致血小板功能障碍产生凝血功能的紊乱，引起术后出血等并发症的发生［4］，这些不良作用均会影响婴幼儿术后的心功能恢复。常温体外循环可以避免低温所引起的这些不良反应，已逐渐被广泛接受。目前成人应常温ECC 技术较为常见，但在儿童特别是婴幼儿心内直视手术中的应用较少，本研究应用常温ECC技术在婴幼儿体外循环手术方面取得了较好的治疗效果，总结如下。

3.1 温度保护 婴幼儿体温调节机制不健全，细胞膜稳定性差，体温易受环境温度影响，低温环境会使患儿体温下降明显，极易引起低温导致的代谢性酸中毒，进而引起心功能抑制，增高病死率［5］。因此ECC 转流前使氧合器内预充液温度维持于36℃，使预充液保持接近机体的温度，在转流时不会引起患儿体温的快速下降，减少了发生代谢性酸中毒和由低温引起的异位节律点兴奋，导致的各种类型的心律失常，甚至室颤的可能。整个转流过程应用变温水箱保温，使鼻咽温维持在35.5℃～36.5℃、肛温维持在35.0℃～36.0℃。

3.2 心肌保护 常规于主动脉灌入4℃HTK 心肌保护液使心脏停搏，遵循先快后慢原则灌注5 min快速使心脏停搏于舒张期，由于HTK 液可避免长期高K+液体对冠脉内皮的损伤，同时可提供转流期间充足的能量底物，可用于满足心肌细胞的代谢，液体内含有的组氨酸缓冲系统可有效防止心肌细胞水肿并预防酸中毒，使心肌细胞得到充分的保护［6］。通过复查血气分析，保持患儿体内酸碱平衡，及时纠正离子紊乱，以维护心功能。

3.3 重要脏器保护 在转流过程中引起的全身炎症反应、渗透压的改变和血流由搏动性灌注转为平流灌注均可导致全身重要脏器损害［7］。内脏的缺血时间长短是术后脏器损害的最重要的危险因素［8］。尽管低温可能有助于降低脏器代谢水平，但低温对炎症反应的作用具有时限性［9］。虽然研究证明常温体外循环中，脑组织的氧合有增加［2］，但是术中同样需要应用冰袋进行脑保护，以降低脑组织代谢，减少脑组织对能量底物与氧的需求，从而增加了脑细胞对于转流过程中低灌注低氧状态的耐受性，低温可以抑制谷氨酸以及多巴胺的释放，这样可降低细胞功能失调后的缺血性损伤［10］。含氧的常温血液持续灌注，更加符合脏器的生理状态，可有效减少缺血再灌注损伤并避免损伤后引起的器官功能障碍［11］，冷灌注血流存在引起脏器及其周围组织的损伤的可能，同时由于灌注引起的系统性低温，增加了发生肺炎、败血症等感染的风险［12］。

3.4 血液保护 由于患儿体质量轻，自身血容量少，预充液中需预冲悬浮红细胞，预冲之前对于库存的悬浮红细胞给予洗涤，以清除库存所产生的乳酸、炎性介质、破碎的红细胞等杂质，以减少术后的炎性反应。术中监测HCT，以维持HCT 于28%～30%，术中采用常规超滤加零平衡超滤维持胶体渗透压18～20 mmHg，停机后采用改良超滤技术以浓缩患儿血液，最终手术结束时HCT＞35%，同时回收管路内余血，避免输库血引起的血液性传染病［13］。

常温ECC节省了体外循环过程中降温、复温所需时间，缩短了体外循环时间和主动脉阻断时间，减少了心肌缺血时间，利于心功能恢复，减少心肌顿抑的发生概率［14］。常温对血小板的影响较少，减少了凝血机制的障碍，术后引流量均不多，避免术后输血，减少了输血相关并发症的发生，同时节省了宝贵的血液资源。由于体内不同代谢通路对温度的敏感性不同，使整个机体的代谢发生不同程度的紊乱，常温ECC 使机体未发生明显的温度改变，可减轻机体代谢紊乱的程度［15］，利于术后恢复。

通过对本组资料的临床分析，常温体外循环可以适用于婴幼儿的体外循环手术。但是对于常温体外循环在婴幼儿体外循环手术中不能盲目应用，不可用于所有的体外循环手术。手术时间长、紫绀型先天性心脏病回心血量多的疾病，往往需要降低流量以保证手术视野，甚至有的大血管手术需要停循环，因此此类手术不适用于常温体外循环技术。脑组织损伤存在不可逆的情况，所以在使用常温体外循环技术时，对于患儿的脑保护需要给予足够重视。由于本组病例病种单一，还需要多中心大样本的临床随机对照实验来探讨婴幼儿体外循环的适宜温度。