小儿室间隔缺损修补术中不同输液方案对肺保护的作用

刘家鹏，杨进斌，韩建阁

近年来，由于小儿心脏外科技术进步和麻醉管理水平提高，先天性心脏病手术成功率大大提升，围术期患儿死亡率明显下降[1]。同时随着围术期医学的发展，患儿的转归也越来越引起重视。而肺部并发症，如急性肺损伤（acute lung injury，ALI）是影响小儿先心病术后恢复的重要原因之一。在心脏直视手术过程中，诸多因素与肺损伤密切相关[2]，其中围术期液体管理方案是重要因素之一。

肺泡-动脉血氧分压差（A-aDO2）及氧合指数（oxygenation index，OI）是临床上常用来评估肺呼吸功能的敏感指标，也能直接反映患儿肺损伤的发生。有研究通过分析不同液体治疗方案发现，心内直视术中应用5%白蛋白注射液可能对A-aDO2值产生有益的影响，但也有观点认为其应用存在一定局限性[3]。本文旨在观察小儿心内直视术中应用5%白蛋白注射液对患儿A-aDO2等指标的影响，探讨不同输液方案对小儿心内直视术患儿的肺保护作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2017年1月—2020年12月我院收治的行室间隔缺损修补术患儿70例，按照随机数字法分为两组：晶体液输注组和5%白蛋白输液组，每组各35例。纳入标准：1）患儿年龄1～3岁；2）行室间隔缺损修补术治疗。排除标准：1）同期行其他胸部手术（如肺部手术等）；2）行紫绀性先心病手术。本研究经我院伦理委员会批准核实（批准号：2022LW-001），患儿监护人知悉全部临床观察内容及意义，并签署相关知情同意书。

1.2 主要仪器及试剂 血气分析仪ABL800 FLEX，人血白蛋白，钠钾镁钙葡萄糖注射液。

1.3 麻醉方法 患儿均术前禁食6 h、禁水2 h；进入手术室后，两组患儿均给予氯胺酮2 mg/kg静脉滴注，待患儿入睡后，接五导联心电图、脉搏血氧饱和度（SpO2）及无创血压监测，建立动静脉通路。麻醉诱导方案为：两组均依次静脉给予咪达唑仑0.03 mg/kg、芬太尼10 μg/kg、罗库溴铵0.6 mg/kg，后行气管插管连接呼吸机，通气模式为PCV模式，吸气压力为18～22 mmH2O，呼气终末正压（PEEP）为5 cmH2O。然后行桡动脉穿刺置管和中心静脉穿刺置管。麻醉维持采用七氟醚0.5%～2%，间断给予芬太尼10 μg/kg，罗库溴铵0.6 mg/kg。手术过程中，根据患儿心功能状态选择米力农 0.25～0.75 μ g/（kg·min）、肾上腺素0.01～0.08 μg/（kg·min）调整血流动力学状态，维持循环稳定。

1.4 液体管理方法及血制品应用标准 5%白蛋白输液组使用5%白蛋白注射液10 mL/（kg·h）泵注，整个手术过程应用。晶体液输注组使用钠钾镁钙葡萄糖注射液10 mL/（kg·h）泵注，整个手术过程应用。术中血红蛋白比容低于25%则补充红细胞，同时根据血栓弹力图监测结果补充凝血酶原复合物、纤维蛋白原及新鲜冰冻血浆。

1.5 体外循环管理方法 按照常规建立体外循环管路，两组患儿体外循环的预充液组成均为：150 mL乳酸林格液、50 mL20%白蛋白、20 mL 5%碳酸氢钠、20 mg肝素钙。体外循环(CPB)转流过程中，保持流量在140～180 mL/（kg·min），自然降温，常规给予呋塞米1 mg利尿，持续监测动脉压（MAP）维持在40～60 mmHg范围，混合静脉血氧饱和度（mixed venous oxygen saturation，SvO2）要求65%～80%之间，胶体渗透压（COP）在10～12 mmHg，目标红细胞比容（HCT）维持在0.3，每间隔30 min进行一次血气和激活全血凝固时间(ACT)监测，应用α稳态进行血气管理，根据血气分析调节电解质水平、血红蛋白水平以及通气/氧浓度调节，保持pH值在7.45左右，维持动脉血氧分压（PO2）150～300 mmHg之间。ACT维持在480 s以上，低于480 s时适当加入肝素。体外循环结束后给予鱼精蛋白中和肝素。

1.6 观察指标及意义 记录术中切皮前（T1）第一次血气分析，出手术室前（T2）最后一次血气分析，出重症监护室（T3）最后一次血气分析，记录术中总输液量、红细胞输注量、血浆输注量、预冲晶体液量、预冲血细胞量、预冲血浆量、失血量及尿量；记录体外循环时间及主动脉阻断时间；记录术后肺损伤、肾替代治疗、机械通气时间、ICU停留时间及总住院时间，记录主要不良事件发生情况。

1.6.1 术后肺损伤 指术后发生肺不张、肺炎、肺源性低氧血症、气胸、胸腔积液、二次插管、氧合指数（PaO2/FiO2）<300 mmHg，痰和血中有阳性的病毒或细菌，符合上述任何一项，且无左心房压力增高，无低心排综合征。

1.6.2 肾替代治疗标准 1）少尿<200 mL/12 h；2） 无尿12 h ；3）高钾血症﹙K+>6.5 mmol/L﹚；4）重度酸中毒；5）器官水肿尤其是肺水肿；6）尿毒性脑病；7）尿毒性心包炎；8）尿毒性神经病变/心肌病变；9）重度低钠/高钠血症，符合上述一项就应开始肾脏替代治疗（RRT）；符合二项应强制性行RRT治疗；同时存在多项异常，即使未达到上述极限值，也应开始RRT治疗。

1.6.3 机械通气时间 指自患儿进入ICU至满足脱离呼吸机支持治疗的时间。脱机指征包括：1）患儿心功能评估好转；2）氧合指标满意；3）血流动力学状态稳定；4）自主呼吸恢复良好。

1.7 统计学方法 采用SPSS 20.0软件行统计学分析。正态分布计量资料以均数±标准差（）表示，两组比较采用t检验，多组不同时间比较采用重复测量的方差分析；非正态分布计量资料采用中位数（M）和四分位数间距（IQR）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验；计数资料以例（%）表示，比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料 两组患儿性别、年龄、体重、体外循环时间、主动脉阻断时间差异无统计学意义，见表1。

表1 两组一般资料及围术期资料比较

2.2 术后并发症及恢复指标的比较 5%白蛋白输注组患儿机械通气时间、ICU停留时间均低于晶体液输注组，差异有统计学意义（P＜0.05），两组肺损伤及肾替代治疗发生率差异无统计学意义，见表2。

表2 两组术后并发症及恢复指标比较

2.3 术中出入量的比较 5%白蛋白输注组输液量、红细胞使用量及失血量低于晶体液输注组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组术中出入量数据的比较

2.4 围术期血气分析指标及氧合指数的比较 两组患儿各时点OI、A-aDO2差别有统计学意义（P＜ 0.05），各时点 PO2、K+、Na+、Cl-、HCO3-和Lac差别无统计学意义（P＞0.05）。两两比较结果显示：T1和T3时间点，5%白蛋白输注组OI明显高于晶体液输注组，差别有统计学意义（P＜0.05）；T2和T3时间点，5%白蛋白输注组A-aDO2明显低于晶体液输注组，差别有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 两组围术期血气分析指标及氧合指数的比较

3 讨论

随着外科技术的进步和围麻醉期管理水平的提高，心脏外科手术发展迅速，手术的成功率明显提高。但是，心脏手术患者肺功能损伤还是时有发生，特别是经历CPB的患者，其临床表现多样，从轻度术后呼吸困难到急性呼吸窘迫综合征（ARDS）均有发生，其中多达20%的患者需要长达48 h的机械通气辅助。虽然CPB术后患者肺损伤的发生率已降低了1%～2%，但是当发生严重肺损伤时，患者病死率可以达到50%～70%，严重影响患者术后康复及远期生存质量，而肺损伤在先天性心脏病并肺动脉高压的婴幼儿身上尤其突出[4]。

年龄较小的儿童由于手术创伤和CPB的影响，在围术期更容易发生术后肺损伤。有研究发现，年龄越小的先天性心脏病患儿的机械通气时间越长；同时，由于婴儿的肺脏发育及功能均未成熟，代偿能力低。而先天性心脏病具有特殊的血流动力学特点，如左向右分流，更容易对肺的发育造成不良影响，从而诱发肺感染，引起肺血管阻力增加，呼吸功能受损，相应导致住院时间延长，并随之增加治疗费用和死亡率[5]。

而CPB在肺损伤的发生过程中也扮演着举足轻重的角色。有研究显示，CPB时间越长，术后发生肺损伤的概率就越高，当CPB时间超过80 min，肺损伤的发病率增加2.57倍。其发生机制为，CPB建立后肺动脉血流被阻断，肺组织的血供主要依靠支气管动脉和侧支循环，因此肺处于不同程度的缺血状态，当血流恢复后肺组织发生缺血再灌注损失，肺内聚集的大量白细胞释放氧自由基，从而引起肺泡II型上皮细胞损失，肺表面活性物质分泌减少，导致肺泡萎陷发生肺不张，加重肺部并发症[6]。

A-aDO2是指肺泡和动脉氧分压之间的差值，临床用于判断氧弥散能力，主要反映肺换气的指标，其影响因素主要有3个：解剖分流、通气/血流比例失调及“肺泡-毛细血管屏障”弥散障碍；病理情况下，A-aDO2增大提示肺换气功能障碍，其原因可能是肺淤血及肺水肿，肺氧合功能下降。先心病患儿术后由于体外循环炎症综合征及ALI而引起“肺泡-毛细血管屏障”损伤，造成换气功能降低，可以从A-aDO2的变化得以体现。本研究主要对比了5%白蛋白注射液与晶体液用于室间隔缺损修补术对于A-aDO2的影响，提示应用5%白蛋白注射液液体治疗组患儿的肺换气功能好于晶体液治疗组。有研究提出，人血白蛋白仍然被认为是小儿外科手术中首选的胶体，对肺功能有保护作用[7]。主要机制为：白蛋白可以较好地维持血浆胶体渗透压，促进组织间隙体液吸收入血管，减轻组织水肿，同时维持良好的组织灌注。同时本观察结果表明，应用5%白蛋白注射液可以减少机械通气时间及ICU停留时间，同时减少肺感染发生的概率，提示其可能具有一定的肺保护作用。

围术期血液管理策略可以指导临床用血，起到合理用血、节约用血的作用；同时合理用血可以增加血液携氧能力，补充凝血因子，改善凝血功能，特别在心脏手术中有着非常重要的意义。据报道，心脏手术中需要输血的患者比例高达25%～95%，而由于小儿患者其独特的循环血量特点，CPB预充液对于血液稀释的作用尤为显著，术中应用血制品的比例可能更高[8]。近年来，输血的不良反应越来越引起广泛的关注，研究显示输血增加患者围术期并发症及病死率，其中肺损伤就是主要并发症之一。

输血相关的肺损伤发生机制相对比较复杂，有学者提出二次打击学说。第一次打击（是患者先前存在的风险因素所介导）将中性粒细胞聚集到肺血管和组织中，然后通过损害屏障的完整性，引出全部瀑布式输血相关的肺损伤，导致了肺水肿的形成。这时再结合第二次打击，来自于血制品的病理性抗体的输注或生物反应调节器。其病理生理过程主要是血制品中含有多种类型抗原，主要有人白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）I型和II型、人嗜中性粒细胞抗原（human neutrophil antigen，HNA）；生物反应调节剂（有生物活性的脂类）传递抗体等非抗体介导因素，这些抗原或者生物反应调节剂会引起中性粒细胞的活化，其结果是诱发或者加重肺损伤，转而驱动类似于炎症或者是低血压的一些系统性反应。特别是那些包含血浆的血制品，除白蛋白以外，都可能引起输血相关的肺损伤发生。但是不含有血浆的血制品，如Ⅳ型免疫球蛋白，也可能会导致输血相关肺损伤的发生[9]。血制品的风险因素可能与含有大量血浆的血制品、血小板以及异体免疫供体有关。此外，例如血制品的加工以及储存也是影响输血相关肺损伤发生率的因素,如制备新鲜冰冻血浆（fresh frozen plasma，FFP）过程中没有完全去除的血小板、各种内源性生长因子和其他血小板衍生物，这些物质大部分都可以活化中性粒细胞、T细胞，参与免疫调节[10]。肺组织是CPB后免疫反应最严重的靶器官，因此输血引起的免疫反应也可能增加肺损伤的发生率[11]。

本研究结果提示，晶体液输注组患儿红细胞输注量明显高于5%白蛋白输液组，其原因可能与晶体液输注对于患儿容量维持效果不佳，需要给予一定量血制品补充有关；同时该结果也提示，应用5%白蛋白注射液可以减少红细胞的应用，避免了红细胞输注的不良反应，降低了因为血制品应用引发围术期肺损伤的风险。

对于小儿心内直视术中液体管理，由于预充量与小儿循环血量之间的比率较高，若输入过量的晶体液，极易造成液体超负荷，而液体超负荷与术后肺部并发症增加密切有关。有研究表明，使用过量的等渗晶体溶液可加重ALI患者的肺间质水肿。因此，围术期人血白蛋白（HA）是CPB预充和容量置换的首选[12]。与晶体相比，在CPB预充中应用HA降低术中液体正平衡，避免了液体超负荷的发生[13-14]。但考虑到HA的成本问题，所以限制了其在临床的应用。

本研究发现5%白蛋白输注组液体总入量明显低于晶体液输注组，提示应用5%白蛋白注射液能减少液体的输注，避免了液体超负荷的发生，其原因与5%白蛋白注射液维持了较高的胶体渗透压密切相关。也有研究报道在炎症反应中，5%白蛋白注射液与晶体液相比会产生更轻的毛细血管渗漏作用，有效地维持循环血量[15]。

综上所述，室间隔缺损修补术中应用5%白蛋白注射液能明显改善患儿术后A-aDO2、减少术中用血、缩短机械通气及ICU停留时间、降低不良事件发生率，具有一定的肺保护作用。