微量晶體心肌保護(hù)灌注法在嬰幼兒體外循環(huán)中的應(yīng)用

陳祥舟，劉 梅，肖穎彬，王學(xué)鋒，王 詠

·臨床研究·

微量晶體心肌保護(hù)灌注法在嬰幼兒體外循環(huán)中的應(yīng)用

陳祥舟，劉 梅，肖穎彬，王學(xué)鋒，王 詠

目的 觀察在嬰幼兒體外循環(huán)（CPB）中采用自制微量晶體心肌保護(hù)灌注方法的臨床效果。方法 選擇10 kg以下?lián)衿谠贑PB下行室間隔缺損修補(bǔ)術(shù)的患兒100例，隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，每組各50例。心肌保護(hù)均采用順行灌注高K＋含血停搏液，試驗(yàn)組采用微量晶體灌注方法，對(duì)照組采用傳統(tǒng)儲(chǔ)血罐灌注方法。分別于麻醉誘導(dǎo)后（T1）、CPB 20 min（T2）、主動(dòng)脈開放后（T3）、手術(shù)結(jié)束即刻（T4）檢測(cè)動(dòng)脈血?dú)獾腒＋離子濃度、紅細(xì)胞比容（Hct）、乳酸（Lac）并進(jìn)行比較，比較患兒術(shù)前和術(shù)后一般情況、左室射血分?jǐn)?shù)（EF）、CPB時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、心臟復(fù)蘇、術(shù)中超濾量、CPB預(yù)充總量、圍術(shù)期用血量，肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同工酶（CKMB）等數(shù)據(jù)。結(jié)果 ①兩組患兒術(shù)前一般情況、術(shù)前和術(shù)后EF值、CPB時(shí)間、阻斷時(shí)間、心臟復(fù)蘇率、術(shù)中超濾量無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。②T1、T2、T3、T4的動(dòng)脈血?dú)釱＋、Hct、Lac均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。③兩組患兒CK、CKMB在術(shù)前、術(shù)后1天、術(shù)后3天各時(shí)間點(diǎn)組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），但CK、CKMB在術(shù)后1天明顯升高，與術(shù)前比較有顯著差異（P＜0.01），術(shù)后3天較術(shù)后1天明顯下降（P＜0.01），但仍高于術(shù)前水平（P＜0.05）。④試驗(yàn)組較對(duì)照組CPB預(yù)充總量和圍術(shù)期用血量均明顯減少（P＜0.05）。結(jié)論 在嬰幼兒CPB中的心肌保護(hù)使用微量晶體灌注方法能獲得與儲(chǔ)血罐灌注法相同的效果，但預(yù)充液總量和圍術(shù)期用血量明顯減少。

體外循環(huán)；心肌保護(hù)；停搏液；嬰幼兒

嬰幼兒先天性心臟?。ㄏ刃牟。┦中g(shù)絕大多數(shù)都需要在體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）下完成心內(nèi)畸形的矯治。術(shù)中常需鉗夾升主動(dòng)脈，灌注心臟停搏液，以便顯露術(shù)野進(jìn)行矯治。因此，良好的心肌保護(hù)直接關(guān)系到患兒術(shù)后的心功能恢復(fù)情況。10 kg以下的先心病患兒，體重小，對(duì)水分調(diào)節(jié)能力差，圍術(shù)期血液稀釋、炎性介質(zhì)釋放等常導(dǎo)致體內(nèi)水分過量潴留，影響術(shù)后恢復(fù)［1］。為了減少晶體停搏液造成的血液稀釋，而又能達(dá)到滿意的心肌保護(hù)效果，本研究采用自制的微量晶體灌注方法對(duì)10 kg以下的先心病患兒進(jìn)行心肌保護(hù)，并觀察其臨床效果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇體重10 kg以下，在本院心血管外科研究所行單純室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）修補(bǔ)術(shù)的先心病患兒100例。男52例，女48例，1～35個(gè)月齡，體重3～9.5 kg，隨機(jī)分為試驗(yàn)組（微量晶體灌注方法）和對(duì)照組（常規(guī)儲(chǔ)血罐灌注方法），每組各50例。本研究符合本院人體試驗(yàn)倫理委員會(huì)制定的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，所有入選病例均取得家屬的知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：合并其他心內(nèi)畸形、肺動(dòng)脈高壓、急診手術(shù)、再次手術(shù)、術(shù)前有輸血史、有嚴(yán)重腎功能異常（血清肌酐＞176.8 μmol／L）、肝功能異常、CPB時(shí)間超過120 min或不足60 min、術(shù)前1月嚴(yán)重感染等。麻醉師、術(shù)者、ICU醫(yī)師、護(hù)士對(duì)于組別的分配不予告知。

1.2 麻醉及CPB方法 麻醉師、術(shù)者、灌注師均屬同一外科治療小組。采用靜脈吸入復(fù)合麻醉，常規(guī)建立有創(chuàng)動(dòng)脈血壓監(jiān)測(cè)、中心靜脈監(jiān)測(cè)、無(wú)創(chuàng)氧飽和度及心電圖監(jiān)測(cè)。誘導(dǎo)和維持麻醉采用咪達(dá)唑侖、舒芬太尼和羅庫(kù)溴銨。采用德國(guó)Stockert－Ⅲ型人工心肺機(jī)，意大利Dideco－901、Dideco－902型膜式氧合器，天津塑料研究所訂制新橋醫(yī)院型嬰兒CPB管道，意大利Sorin BLS 803超濾器，升主動(dòng)脈及上下腔插管常規(guī)建立CPB，意大利Data Master全程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)SvO2。CPB預(yù)充為勃脈力－A，懸浮紅細(xì)胞，血漿，20%人血白蛋白，6%羥乙基淀粉130／0.4（萬(wàn)汶），5%NaHCO32.5 ml／kg，20%甘露醇2.5 ml／kg，10%KCl 2 ml，25%MgSO40.25 ml／kg，10%葡萄糖酸鈣注射液，甲潑尼龍30 mg／kg，烏司他丁1～1.5× 104U／kg，擬定預(yù)充總量350～500 ml，晶膠比0.30～0.35。全身肝素化（3 mg／kg），待激活全血凝固時(shí)間＞480 s之后開始CPB，變溫水箱降溫至鼻咽溫度30℃，阻斷主動(dòng)脈，灌注心臟停搏液，開放后復(fù)溫，行常規(guī)超濾（conventional ultrafiltration，CUF），直腸溫度36℃停CPB，行改良超濾（modified ultrafiltration，MUF），魚精蛋白中和肝素。維持轉(zhuǎn)中平均動(dòng)脈壓（MAP）25～40 mm Hg，紅細(xì)胞比容（Hct）0.18～0.25，如果CPB中Hct＜0.18則追加一定量的懸浮紅細(xì)胞，并根據(jù)血?dú)饧皶r(shí)調(diào)節(jié)氣血比、酸堿、電解質(zhì)在正常范圍。CPB中除預(yù)充2 ml 10%KCl外，均不再加入額外的KCl。

1.3 心肌保護(hù)方法

1.3.1 微量晶體灌注方法 以轉(zhuǎn)前患兒血K＋3.5 mmol／L，滾壓泵心肌灌注氧合血流量為100 ml／min，首次灌注劑量20 ml／kg為例。試驗(yàn)組采用微量晶體灌注裝置（圖1所示），20 ml微量泵空針內(nèi)含有10%KCl 17.5 ml和25%MgSO42.5 ml。調(diào)節(jié)微量泵輸入速度為1.3 ml／min（80 ml／h），此時(shí)微量泵輸入的K＋濃度為17 mmol／L，與氧合血混合后使得停搏液中K＋濃度為20 mmol／L進(jìn)行灌注。每隔20 min再次灌注，調(diào)節(jié)微量泵輸入速度40 ml／h（K＋濃度為10 mmol／L）。

圖1 微量晶體灌注裝置示意圖

1.3.2 儲(chǔ)血罐灌注方法 加入術(shù)前配置的停搏液100 ml（以復(fù)方林格氏液460 ml為基礎(chǔ)，加入10% KCl 35 ml，25%MgSO45 ml）預(yù)充排氣，再加入10% KCl 6 ml，此時(shí)停搏液中K＋濃度為17 mmol／L，僅留50 ml在儲(chǔ)血罐內(nèi)，待轉(zhuǎn)流后放入氧合血，按4︰1比例（4份血1份晶體液）將儲(chǔ)血罐內(nèi)多余的晶體停搏液打出，含血停搏液混合均勻后進(jìn)行灌注。每隔20 min再次灌注，氧合血內(nèi)加入10%KCl 2 ml。所有病例均保持停搏液灌注壓力小于100 mm Hg。

1.4 數(shù)據(jù)采集 采集麻醉誘導(dǎo)后（T1）、CPB 20 min（T2）、主動(dòng)脈開放后（T3）、手術(shù)結(jié)束即刻（T4）兩組患兒的動(dòng)脈血進(jìn)行血?dú)夥治觯℅EM Premier 3000血?dú)夥治鰞x，美國(guó)），收集 K＋離子濃度、Hct、乳酸（Lac）。記錄患兒術(shù)前和術(shù)后左室射血分?jǐn)?shù)（EF）、CPB時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、心臟復(fù)蘇、轉(zhuǎn)中超濾量、CPB預(yù)充總量、圍術(shù)期用血量，肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同工酶（CKMB）術(shù)前，術(shù)后1d、術(shù)后3 d數(shù)據(jù)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用（±s）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患兒圍術(shù)期資料比較 100例患兒均順利完成手術(shù)，無(wú)死亡，痊愈出院。兩組患兒一般情況、術(shù)前和術(shù)后EF值、CPB時(shí)間、阻斷時(shí)間、心臟復(fù)蘇率、轉(zhuǎn)中超濾量比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表1。

2.2 兩組患兒動(dòng)脈血?dú)釱＋、Hct、Lac各時(shí)間點(diǎn)的比較 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)獾腒＋、Hct、Lac組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），但兩組患兒K＋、Lac在T2、T3明顯高于T1，Hct在T2、T3則明顯低于T1（P＜0.01）。Lac在T4仍明顯高于T1（P＜0.01），K＋、Hct在T4恢復(fù)到T1水平（P＞0.05），見表2。

2.3 兩組患兒圍術(shù)期CK、CKMB的比較 兩組患兒CK、CKMB在術(shù)前、術(shù)后1 d、術(shù)后3 d各時(shí)間點(diǎn)組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。但CK、CK?MB在術(shù)后1 d明顯升高，與術(shù)前比較有顯著差異（P＜0.01），術(shù)后3 d較術(shù)后1 d明顯下降（P＜0.01），但仍高于術(shù)前水平（P＜0.05），見表3。

2.4 兩組患兒CPB預(yù)充總量及圍術(shù)期用血量的比較CPB預(yù)充液總量、圍術(shù)期血液制品用量，試驗(yàn)組比對(duì)照組均明顯減少，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），見表4。

表1 兩組患兒圍術(shù)期情況比較（n＝50，±s）

表1 兩組患兒圍術(shù)期情況比較（n＝50，±s）

項(xiàng)目 試驗(yàn)組 對(duì)照組年齡（月） 12.8±5.9 12.8±4.9男／女（例） 28／22 24／26體重（kg） 7.88±1.50 7.87±1.68術(shù)前EF（%） 63.34±7.47 64.86±6.92術(shù)后EF（%） 62.92±6.43 60.71±7.06 CPB時(shí)間（min） 76.60±22.44 74.62±17.64主動(dòng)脈阻斷時(shí)間（min） 42.54±17.10 42.44±14.23自動(dòng)復(fù)跳［例（率）］ 50（100%） 49（98%）CUF（ml） 93.65±21.79 96.87±22.62 MUF（ml） 114.43±19.98 119.74±21.36

表2 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)釱＋，Hct，Lac的比較（n＝50，±s）

表2 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)釱＋，Hct，Lac的比較（n＝50，±s）

注：與T1比較??P＜0.01。

項(xiàng)目 組別 T1 T2 T3 T4 K＋（mmol／L） 試驗(yàn)組 3.91±0.23 4.42±0.58?? 5.31±0.39?? 4.05±0.43對(duì)照組 4.04±0.24 4.53±0.67?? 5.35±0.48?? 4.16±0.35 Hct（mmol／L） 試驗(yàn)組 0.30±0.02 0.19±0.02?? 0.22±0.02?? 0.30±0.02對(duì)照組 0.31±0.03 0.20±0.02?? 0.22±0.02?? 0.29±0.02 Lac（mmol／L） 試驗(yàn)組 0.76±0.27 1.32±0.37?? 1.65±0.43?? 1.27±0.23??對(duì)照組 0.81±0.22 1.34±0.39?? 1.61±0.41?? 1.24±0.26??

表3 兩組患兒圍術(shù)期CK，CKMB的比較（n＝50，±s）

表3 兩組患兒圍術(shù)期CK，CKMB的比較（n＝50，±s）

注：與術(shù)前比較?P＜0.05，??P＜0.05；與術(shù)后1 d比較＃＃P＜0.01。

項(xiàng)目 組別 術(shù)前 術(shù)后1 d 術(shù)后3 d CK（U／L） 試驗(yàn)組 99.50±32.68 1 008.64±395.29?? 253.04±65.78?＃＃對(duì)照組 101.72±31.26 1 017.26±366.63?? 272.23±54.05?＃＃CKMB（μg／L） 試驗(yàn)組 35.38±7.64 94.34±24.58?? 52.93±8.34?＃＃對(duì)照組 36.02±8.08 92.46±31.29?? 48.79±7.82?＃＃

表4 兩組患兒CPB預(yù)充總量及圍術(shù)期用血量的比較（n＝50，ml，±s）

表4 兩組患兒CPB預(yù)充總量及圍術(shù)期用血量的比較（n＝50，ml，±s）

注：與對(duì)照組比較?P＜0.05。

組別 CPB預(yù)充總量 懸浮紅細(xì)胞用量 血漿用量試驗(yàn)組 554.19±74.87 181.63±56.32 82.20±42.78對(duì)照組 593.25±110.54? 221.75±77.72? 115.46±56.91?

3 討 論

未成熟心肌在結(jié)構(gòu)、代謝和功能上有別于成熟心肌，因其收縮力量較弱，室壁張力高，順應(yīng)性差，心肌儲(chǔ)備不足的特點(diǎn)，使得未成熟心肌一旦損傷很容易誘發(fā)心衰。因此，嬰幼兒先心病CPB中的心肌保護(hù)成為直接關(guān)系手術(shù)成功的關(guān)鍵因素［2］。筆者所在單位過去心肌保護(hù)一直使用儲(chǔ)血罐灌注方法，對(duì)于嬰幼兒的心肌保護(hù)也取得了滿意的效果［3］。但這種方法在低體重嬰幼兒心肌保護(hù)中存在幾個(gè)問題：①除了常規(guī)預(yù)充外，每名患兒均需額外再在儲(chǔ)血罐內(nèi)加入晶體停搏液，增加了血液稀釋度；②需要按4∶1的比例放入氧合血以將多余的晶體停搏液打出，當(dāng)血液與停搏液混合后且需要留存晶體量不足40 ml時(shí)，很難準(zhǔn)確控制留存晶體停搏液的量；③由于患兒體重輕，血容量少，不可能持續(xù)向儲(chǔ)血罐中放入足量的氧合血，使得含血灌注液中K＋濃度不均勻，膠體滲透壓過低；④持續(xù)放入氧合血直接影響膜式氧合器內(nèi)的液平面，有形成氣栓的可能。

1993年，Menasche等［4］首先將低稀釋的含血心臟停搏液用于心臟手術(shù)中的心肌保護(hù)，并稱之為“mini－cardioplegia”，他們認(rèn)為，與傳統(tǒng)的4∶1含血停搏液相比，mini－cardioplegia減少了不必要的晶體停搏液對(duì)血液的稀釋，減輕心肌水腫，也能為心肌提供更多的紅細(xì)胞，改善心肌氧供。基于此筆者設(shè)計(jì)了微量晶體灌注方法用于嬰幼兒的心肌保護(hù)，希望能更精確的調(diào)節(jié)灌注液中的K＋濃度，減少晶體停搏液對(duì)血液的稀釋。

使用微量晶體灌注方法試驗(yàn)結(jié)果表明，兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)獾腒＋，Hct，Lac組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說明該方法實(shí)現(xiàn)灌注液K＋濃度精確調(diào)節(jié)的同時(shí)使血K＋始終保持在理想水平，由于減少了稀釋，在維持CPB中相同Hct的前提下，圍術(shù)期用血量亦明顯減少。

此外，筆者還選擇了心肌酶譜中的CK和CKMB作為比較指標(biāo)。CK和CKMB是心肌損害時(shí)出現(xiàn)較早的兩種酶，它們?cè)谛募〉暮肯鄬?duì)較高，但是CK的增高可能缺乏特異性，因?yàn)镃K也存在于骨骼肌和胃腸道［5］，而CKMB對(duì)心肌具有更高的敏感性，在心肌損傷后4～8 h內(nèi)就開始升高，2～3 d內(nèi)回復(fù)正常。因此，同時(shí)檢測(cè)CK和CKMB可以更好的反映心肌的損壞程度。試驗(yàn)結(jié)果也表明，兩組患兒CK、CKMB在術(shù)前、術(shù)后1 d、術(shù)后3 d各時(shí)間點(diǎn)組間比較均無(wú)顯著差異，心臟自動(dòng)復(fù)跳率也無(wú)顯著差異，說明微量晶體灌注方法能獲得與傳統(tǒng)儲(chǔ)血罐灌注法相同的心肌保護(hù)效果。

筆者在臨床應(yīng)用中體會(huì)到本單位設(shè)計(jì)的微量晶體灌注裝置安裝簡(jiǎn)單，操作方便；心肌灌注時(shí)對(duì)膜式氧合器的液平面影響小，大大降低了由于心肌灌注液平面過低造成的主動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈進(jìn)氣風(fēng)險(xiǎn)；取消了灌注儲(chǔ)血罐，僅增加了微量泵空針，降低了醫(yī)療成本［6］。心肌保護(hù)效果確切，灌注過程安全，值得推廣使用。

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［2］ Allen BS，Barth MJ，Llbawi MN.Pediatric myocardial protection：an overview［J］.Semin Thorac Cardiovasc Surg，2001，13（1）：56－72.

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［4］ Menasché P，Touchot B，Pradier F，et al.Simplified method for delivering normothermic blood cardioplegia［J］.Ann Thorac Surg，1993，55（1）：177－178.

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The application of micro pump crystal solution perfusion device in infants＇con?genital heart diseases with cardiopulmonary bypass

Chen Xiang－zhou，Liu Mei，Xiao Ying－bin，Wang Xue－feng，Wang Yong
Department of Cardiopulmonary Bypass of Cardiovascular Surgery Institute of PLA，XinQiao Hospital，Third Military Medical University，Chongqing 400037，China

Liu Mei，Email：liumei182002＠yahoo.com.cn

Objective To observe the clinical effect of myocardial protection using micro pump crystal solution perfusion de?vice in infants＇congenital heart diseases with cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods Form Jun.2010 to Oct.2012，100 infants（body weight＜10 kg）with ventricular septal defect（VSD）scheduled for cardiac surgery with CPB were enrolled and randomized into experimental（E）group and control（C）group，50 cases each.After aortic cross clamping，the way of antegrade cardioplegia perfusion with hyperpotassemia（potassium 20 mmol／L）was chosen as myocardial protection method for all infants.Micro pump crystal solution perfusion device was used in E group and traditional blood reservoir perfusion device was used in C group.The concentrations of potas?sium，hematocrit（Hct），lactate（Lac）from the arterial blood gas were compared between two groups at following time points：preop?eration（T1），20 min after CPB（T2），aortic declamping（T3），leaving operating room（T4）.The time of CPB and aortic cross clamping，cardiac resuscitation rate，filter fluid during CPB，total volume of CPB priming and banked red blood cell（BRBC）transfu?sion perioperative，left ventricle ejection fraction（EF）and blood concentration of creatine kinase（CK），creatine kinase MB（CK?MB）before and after operation of two groups were collected.Results 1.There were no significant differences in preoperative and post?operative EF，time of CPB and aortic cross clamping，cardiac resuscitation rate between two groups（P＞0.05）.2.There were no sig?nificant differences in the concentrations of potassium，hematocrit（Hct），lactate（Lac）from the arterial blood gas between two groups in T1，T2，T3，T4（P＞0.05）.3.The concentration of CK and CKMB on the preoperative day，1 day and 3 day postoperatively be?tween two groups had no significant differences（P＞0.05），which was increased significantly on the 1 day postoperatively（P＜0.01）and recovered on 3 day postoperatively.4.There were significant differences in the total volume of CPB priming and perioperative BRBC transfusion between two groups（P＜0.05）.Conclusion The micro pump crystal solution perfusion device can provide comparative myocardial protective effect as traditional blood reservoir perfusion device，but the former can reduce the volume of CPB priming and perioperative BRBC transfusion in infants＇congenital heart diseases with CPB.

Cardiopulmonary bypass；Myocardial protection；Cardioplegia solution；Infants

2013?09?16）

2013?11?05）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.03.06

（400037、重慶、第三軍醫(yī)大學(xué)附屬新橋醫(yī)院全軍心血管外科研究所）

劉梅，E－mail：liumei182002＠yahoo.com.cn