體外循環在胸外科手術中應用的現狀和進展

董冠中(綜述) 洪志鵬(審校)

隨著對體外循環(extracorporeal circulation，ECC)認識的不斷深入，ECC不僅廣泛用于心臟大血管手術，也可應用于胸外科的氣管腫瘤切除、縱隔巨大腫瘤、肺癌、食道癌等手術中，使過去單純胸外科無法切除的部分肺癌、食道癌和氣管腫瘤的手術切除得以實現［1］。另外，ECC在胸外科的急救方面如氣管腫瘤切除、術中大出血、呼吸窒息等也發揮著重要作用［2］。體外循環技術應用于心臟以外的手術，可提供無血手術野，有效回收患者術中失血，及時有效循環灌注，大大減少庫血的使用及并發癥，有效降低手術的風險，為重大、復雜的外科手術提供有利的條件［3］。體外循環技術應用于某些心臟以外手術，還能提供氧合的動脈血，調整體溫，稀釋血液等，以及可有效地降低氣管疾病麻醉及手術的風險，明顯提高手術的成功率。本文就近幾年來ECC在胸外科手術中應用的現狀及進展進行介紹。

一、ECC在肺癌外科治療中的應用及進展

肺癌已成為當前世界各國常見的惡性腫瘤之一，國內外日趨公認的“兩個第一”，即“發病率第一”、“病死率第一”。中國的發病人率及患病的絕對人數均占世界的第一位。盡管各種新的診斷、治療方法不斷出現，肺癌的預后仍然很差，目前完全性切除是治療肺癌的最好方法。但是，僅有約三分之一的肺癌適合于外科治療，三分之二的肺癌由于伴有遠處轉移或侵犯鄰近器官而被視為不可手術。肺癌侵犯心臟大血管是肺癌治療中的一個棘手問題，無論是化療，還是放化療結合療效均不佳。目前肺癌首選的治療方法仍是手術治療［4］。

近年來，隨著體外循環的理論和技術在肺癌外科中的應用，原來屬于手術禁忌的IIIb期局部晚期肺癌合并受侵的肺動脈、胸主動脈、上腔靜脈和左心房的整塊切除成為可能。這些過去被視為外科禁忌癥和無治愈希望的局部晚期肺癌，不但獲得腫瘤完全切除、無腫瘤復發轉移，而且獲得長期生存和良好的生活質量［5，6］，但手術創傷大，因此對于手術指征的把握尤為慎重，術前應基本保證手術可以達到根治目的［7，8］。體外循環下切除晚期肺癌，可使患者心臟大血管張力降低，游離及切除腫瘤時一旦發生致命的大出血，可安全有效地行補救措施，保證患者血流動力學正常、穩定［9］。采用此項手術時應謹慎，要嚴格遵循手術的適應癥。只有腫瘤位于肺門又侵及心臟大血管且較局限、又無明顯區域性淋巴結轉移或有部分轉移亦能清除、病人全身情況良好的病例，才可應用此種術式［10］。

1.體外循環下肺癌擴大切除術的適應證

體外循環下肺癌擴大切除術的適應證可基本分為以下四個方面:

(1)體外循環下施行肺癌切除擴大左心房切除術的適應證:①肺癌伴左心房癌栓形成者;②肺癌侵犯左心房的范圍超過左心房容積的30%以上，擴大左心房切除術后需要用人工材料，重建左心房者;③肺癌同時侵犯左右心房，需同時行左右心房部分切除重建術者;④肺癌伴嚴重心臟瓣膜病，在行肺癌切除的同時，需行心臟瓣膜置換術者;⑤肺癌伴嚴重冠狀動脈狹窄，在行肺癌切除的同時需行冠狀動脈搭橋術者。

(2)體外循環下施行肺癌切除擴大上腔靜脈切除重建術的適應證:①肺癌侵犯上腔靜脈伴上腔靜脈內巨大癌栓形成者;②肺癌侵犯上腔靜脈伴右心房腔內癌體形成者;③肺癌侵犯上腔靜脈和左右無名靜脈，需行上腔靜脈、左右無名靜脈切除重建，而不能行左右無名靜脈阻斷者。

(3)體外循環下施行肺癌切除擴大胸主動脈切除重建術的適應證:①肺癌侵犯降主動脈者(可行股動靜脈轉流并行體外循環);②肺癌侵犯升主動脈者;③肺癌侵犯主動脈弓者。

(4)體外循環下施行肺癌切除擴大氣管隆凸切除重建術的適應證:①肺癌侵犯氣管需行氣管切除重建術，而又不能行氣管麻醉者;②肺癌侵犯隆凸需行隆凸切除重建術，而又不能施行氣管插管，且伴有通氣不足，機體缺氧者。

2.體外循環下肺癌擴大切除術的技術要點

體外循環下肺癌擴大切除術的技術要點有:①胸主動脈(或股動脈)插管加右心房腔管易于處理主動脈病變;股動脈－股靜脈插管也是較好的方法之一;②ECC及肺癌根治術可能造成術后肺功能不全，選用膜式氧合器比較理想;③注意血漿膠體滲透壓的維持，以利于肺功能的保護;④ECC流量2.2～2.4L(min·m2)，維持平均動脈壓50～90 mm Hg;⑤常規監測中心靜脈壓、鼻咽溫度、尿量和性狀、血氣分析、混合靜脈血氧飽和度及血漿離子等各項指標。

3.體外循環下肺癌擴大切除術優點

體外循環下肺癌擴大切除術優點為:①術中無需換氣，可將支氣管任意開放，能施行較復雜的氣管、隆凸和支氣管重建手術;②ECC下施行手術心臟和肺均無血流，手術可在無血條件下切除。能有效避免常規方法所導致的意外性大出血;③能減少剝離壓迫腫瘤或應用手術器械而導致的腫瘤細胞血行播散的機會。

二、ECC在氣管切除中的應用及進展

主氣管、隆突、肺門等部位的外傷、腫瘤或氣管嚴重受壓時，因患者呼吸道的狹窄或術中須切除兩肺部分主支氣管、隆突及主氣管，使呼吸道連續性中斷，傳統的氣管切開或氣管內插管已不能達到向兩肺供氧的目的。常規麻醉誘導方法易致缺氧性心臟驟停，風險很大。建立ECC，能使血液獲得良好的氧合和排出二氧化碳，既解決了缺氧和二氧化碳蓄積問題，又保證了在一定時間內阻塞氣管不致發生危險，可確保麻醉和手術的成功［11，12］。

確保術中充分氣體交換是氣管外科成功的關鍵之一，大部分患者能通過經口氣管插管途徑進行有效通氣。對氣管腫瘤造成氣管高度梗阻的患者，因其呼吸極度困難，往往不能平臥接受氣管插管或氣管切開，或因氣管梗阻嚴重，難以插入合適口徑的氣管導管，另外因氣管腔內腫瘤存在，氣管插管也有造成腫瘤脫落引起窒息的危險，多數患者因此不得不放棄外科手術治療的機會。對這類氣管腫瘤患者，行股動、靜脈插管建立部分性ECC，將靜脈血引出體外，經過氧合器進行氣體交換后再灌入動脈內，迅速改善患者的呼吸困難，糾正缺氧和高碳酸狀態，必要時還可進行ECC全身降溫使機體代謝減慢，減少機體氧耗，使氣管在短時間內堵塞不至于發生危險，保證了麻醉和手術的安全成功。ECC技術為此類氣管高度梗阻的氣管腫瘤患者提供了手術機會［13］。對于此類患者建立ECC是達到麻醉、腫瘤切除、呼吸道重建的唯一選擇［14］。

1.體外循環下氣管切除術的適應證

體外循環下氣管切除術的適應證為:①腫瘤阻塞氣管管腔75% 以上，并有窒息史者;②氣管腫瘤侵及隆凸范圍廣泛，手術難度大;③氣管腫瘤侵犯縱隔大血管。ECC創傷相對較大，有一定并發癥，其禁忌證為:①腫瘤小，氣管插管難度不大者;②不能耐受ECC者;③氣管腫瘤有遠處轉移者。ECC下氣管腫瘤切除目前尚未見引起腫瘤血性播散的報道，遠期效果較好。

2.體外循環下氣管切除術的技術

體外循環下氣管切除術的技術要點:①灌注流量和靜脈引流量要適當;②ECC中不用降溫，保持竇性心律，或應用亞低溫(鼻咽溫度32～34℃)，利于肺保護，避免低溫致心律失常;③ACT應＞480s;④盡可能應用膜式氧合器，原則是減少預充液，避免過度稀釋;并適當加入白蛋白等膠體液，提高膠體滲透壓，以利術后心、肺功能恢復;⑤由于創傷大、出血多，要注意術中術后滲血的預防和處理，積極應用抑肽酶和止血藥物;⑥建立ECC后可作氣管插管靜脈吸入復合麻醉，氣管腫瘤切除后行單肺或雙肺通氣，盡量縮短ECC時間;⑦ECC中如靜脈插管脫出，可改為心房引流。

3.體外循環下氣管切除術的優點

體外循環下氣管切除術的優點主要有:①避免了氣管插管出現意外，為安全插管創造了有利的條件;②保證了正常氣體交換，避免因窒息出現缺氧和二氧化碳潴留導致室顫或心臟驟停;③防止腦缺氧、腦水腫的出現;④術中失血可回輸。

三、ECC在縱隔腫瘤手術中的應用及進展

縱隔巨大腫瘤壓迫氣管、上腔靜脈或腫瘤侵犯心包及血管等時，會出現呼吸循環功能不全，極度缺氧，處于心臟驟停邊緣，或無法在心包內處理血管時，只有在ECC下可將腫瘤徹底切除，并且有效止血，縫合血管，保證手術安全。ECC技術用于此類手術的一大障礙，即肝素化后引起凝血系統紊亂，術后滲血量大。

1.ECC在縱隔腫瘤手術中的適應癥

ECC在縱隔腫瘤手術中的適應癥有:①縱膈腫瘤壓迫或侵犯氣管，并出現呼吸功能不全;②縱膈腫瘤壓迫或侵犯上腔靜脈及胸部大血管血管;③縱膈腫瘤侵犯心包及血管且無法在心包內處理血管。禁忌癥:①腫瘤小，壓迫癥狀輕者;②不能耐受ECC者;③腫瘤有遠處轉移者。

2.ECC在縱隔腫瘤手術中應用的技術

ECC在縱隔腫瘤手術中應用的技術要點為:①盡可能縮短ECC時間，部分手術采取先建立ECC，待腫瘤切除后ECC才開始轉流;②預充液中不加庫血;③術中術者血管縫合技術好，減少出血機會，并嚴密止血;④術中選擇應用對抗纖溶或減少凝血因子破壞的藥物，如氨甲環酸、氨甲苯酸等;⑤術后魚精蛋白中和徹底，應及時發現和處理“肝素反跳現象”。

3.ECC在縱隔腫瘤手術中應用

ECC在縱隔腫瘤手術中應用的優點有:①能有效避免常規方法所導致的意外性大出血;②避免窒息出現缺氧和二氧化碳潴留導致室顫或心臟驟停;③提供良好的手術視野，有利于手術中腫瘤的徹底切除。

四、體外循環在食道癌手術中的應用及進展

目前食管癌仍以手術切除為首要治療手段，但臨床上有些腫瘤，因周圍重要臟器及組織呈固定性黏連或被浸潤而失去切除機會。對食管癌局部侵潤主動脈，在體外循環輔助下施行被侵臟器或組織部分切除不失為一種較好的方法，可以在較安全的情況下擴大切除范圍，切除較徹底，提高手術切除率。適應于食道癌侵犯主動脈等大血管或心房關系緊密或局部浸潤，并且無遠處轉移者。

五、其他

現今，隨著體外循環設備完善、理論研究及灌注水平的提高，其應用范圍逐漸擴大，不僅用于心臟外科，還可用于普胸手術如某些特殊復雜手術、普胸術中大出血、呼吸道窒息的急診搶救、心肺復蘇等方面特別是將其用于搶救某些瀕危病例取得了可喜結果，成了有效的安全輔助措施［15，16］。

六、小結

綜上所述，ECC是一種安全有效的治療支持技術，不僅能夠廣泛應用于心臟大血管手術，也可應用于普胸外科的氣管腫瘤、縱隔巨大腫瘤、肺癌食管癌侵及血管等危重患者手術中。不但保證了麻醉和手術的安全，明顯提高手術的成功率，而且使患者獲得了長期生存和良好的生活質量。體外循環設備也有一定的不足，還需要進一步完善，隨著體外循環設備人工心、人工肺的日趨完善，灌注技術水平的提高，使其更安全，更易于普及到胸部外科手術中。

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