嬰幼兒體外循環心臟直視手術的血液保護策略

蔡璐，武婷

先天性心臟病患兒體質量輕、血容量相對少，各個內臟器官尚未發育成熟，組織對氧的攝取量較高，加之細胞膜穩定性差，其免疫系統、凝血系統和體溫調節不完善等因素，在體外循環（CPB）圍術期的病死率明顯高于成人［1］，因此手術時血液保護顯得尤為重要。目前在嬰幼兒復雜的先天性心臟病外科手術中，血液供需的利弊問題逐漸引起臨床的關注。如何最大限度地減少術后出血，降低異體血制品的使用頻率，同時避免血液破壞是當前亟需解決的熱點問題。本文通過對嬰幼兒個性化CPB管理的應用進展作一綜述，為完善先心病患兒的血液保護策略提供參考。

1 減少預充量和術中血液稀釋度

1.1 抬高氧合器位置+負壓輔助靜脈引流（VAVD） 傳統的體外循環設備是根據重力和虹吸原理來進行靜脈引流，將血液引流至靜脈貯血室中需要克服插管的阻力，因此必需配備較大內徑的靜脈插管才能獲得理想的回流效果。但嬰幼兒心臟小，血容量少，對血液稀釋的耐受性差，心臟外科手術中所使用的體外循環設備不能靈活地按照患者體質量比例縮小至適宜尺寸，且腔靜脈插管直徑通常是影響腔靜脈引流的關鍵因素，因此嬰幼兒相較于成人更容易出現腔靜脈引流不暢的問題。為解決引流不暢導致的靜脈淤滯及預充量追加導致體液增多的問題，通常采用VAVD技術，通過施加一定的負壓使血液克服靜脈插管阻力，加快血液引出速度。將儲血罐與VAVD設備相連，一方面使CPB管路更細，另一方面可使靜脈引流更加充分，結合膜式氧合器安置在接近手術臺的水平，從而縮短心臟平面與氧合器平面之間的落差，明顯縮短管道的長度，降低預充量和庫血的應用，達到用較細的腔靜脈插管完成正常引流量的效果，確保各臟器得到充分有效地灌注，防止毛細血管靜水壓升高和血液稀釋所導致的組織液滲漏，進而誘發臟器水腫和缺血性損傷的現象［1-2］。有研究表明，體質量不超過5 kg的新生兒患者應用VAVD技術效果顯著，可明顯節約預充血量，將儲血罐與3/16英寸管道相連，預充血量可降低至0.5～1.0 U，很大程度上減輕了血液的稀釋度，同時降低了輸血所帶來的一系列風險［3］。

1.2 微型化體外循環耗材 應用微型化體外循環管路不僅可以減少預充量，還能夠減少血液與體外循環管路之間的接觸面積，對于減輕全身炎癥反應有明顯效果［4-5］。目前使體外循環耗材微型化的策略涉及多方面，主要包括變徑泵管的使用、低預充量氧合器的使用、縮小管路內徑、縮短體外循環管路長度、去除非必要管路組件等［6］。北京阜外醫院等所采用的新型嬰兒漸變式D管道綜合了上述優點，值得借鑒和推廣，即最小管路內徑縮至3/16英寸，聯合使用Terumo FX，可使靜態預充量降低到220 mL，適用于10 kg以下的嬰幼兒［7］。另外縮短連接管路的方法還包括抬高氧合器，使主泵更接近氧合器；縮短引流管管徑至1/8英寸，使吸引泵頭更接近氧合器；微栓過濾器由外置改為內置；采用可獨立懸掛的小泵等［8-9］。近幾年新研制的膜式氧合器經過改進后，明顯降低了預充量，其設計更為合理，性能更為優良，型號多樣，能夠適用于各種不同體質量的嬰幼兒，如低于5 kg嬰幼兒可選擇Dideco kids D100，5～10 kg嬰幼兒可選擇Terumo FX，超過10 kg嬰幼兒可選擇Meditronic Afinity Pixie。Terumo FX是一種新型氧合器，該膜肺內部自帶動脈微栓組件，可摒棄傳統動脈微栓過濾器的外部安裝，大幅度降低了預充量。按照體質量范圍個性化選擇適宜的管路和氧合器，不僅可以使預充量降至最低水平，還可維持滿意的灌注流量和灌注壓，保證術中靜脈回流充分，最終實現嬰幼兒心臟外科手術的少血甚至無血目標。

2 改良預充

既往較為公認的嬰幼兒體外循環預充方法為全血預充，即先放入晶體排氣，后用庫血將晶體排除。通常情況下使用庫血預充時要常規加入10～15 mL的5%碳酸氫鈉，使得預充液的pH值近似于生理值，這樣可避免低體質量患兒由于庫血預充所導致的體內酸堿平衡紊亂。然而近幾年來，為倡導節約用血，減少異體輸血導致的各種并發癥，不主張預充液中加入血漿成分。Yang等［10］歸納總結了既往50年內關于預防性輸入新鮮冰凍血漿的隨機對照研究結果，發現預防性輸入策略并未達到顯著的臨床療效。另外，體外循環轉流前預充新鮮冰凍血漿的臨床療效也一直備受爭議。輸入血漿可誘發各種不良反應，包括感染傳染性疾病、過敏反應、發熱反應、枸櫞酸中毒、輸血相關急性肺損傷、容量超負荷等［11-14］。2012年Puetz等［15］報道美國的兒童醫院中接受血漿輸入的嬰幼兒病死率高達17%，且其中高達15%者發生了靜脈或動脈血栓栓塞。因此，常規預充血漿并非最佳選擇。

白蛋白可代替血漿用于嬰幼兒預充，而血漿常用于術后補充凝血因子。白蛋白預充有多種優點，不僅能夠減少預充量，還能保持毛細血管的通透性，提高膠體滲透壓（COP），同時兼具營養和載體的功效。然而白蛋白用量需嚴格控制，因其半衰期較長，用量不宜過多，應根據不同體外循環設備內預充液中晶體所占比例而選擇合理的白蛋白用量，一般每1 000 mL血漿可由5 g白蛋白代替。將預充液的COP控制在14～15 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）范圍內，一方面對于術后組織水腫起到明顯的預防作用，另一方面可促進組織的血供和氧供，保持良好的微循環灌注。另外，劉晉萍等［16］研究表明，對于低體質量（≤8 kg）的先天性心臟病患兒，可采用無血預充體外循環進行心內直視手術，術前血細胞比容（HCT）大于0.36者較易實現無血體外循環管理，術中稀釋后的血紅蛋白安全濃度定為70 g/L，當低于該水平時應適時補充紅細胞；此外要注意術后加強利尿和控制晶體液輸入，密切監測血清鉀，及時補鉀，防止發生低鉀血癥；還有一點要注意的是要及時有效地的采用魚精蛋白中和肝素，避免肝素殘余所引起的不良反應，如術后滲血，心縱引流增多等。

3 聯合超濾技術

利用超濾技術能夠使血液濃縮，降低血液丟失、水鈉潴留及術后早期的異體輸血頻率，是血液保護策略中必不可少的一項。常規超濾大多是在體外循環轉流的復溫期間進行，由于嬰幼兒預充總量較少，且受氧合器液面高度的限制，因而采用常規超濾方法所排出的水分是有限的，但能及時清除組織內多余的水分，提高COP和HCT，有利于減輕組織水腫［17-18］。停機后可進行改良超濾，即在腔靜脈引流管路和動脈供血管之間連接血液濃縮器，用于排出患兒體內多余的水分，而被稀釋的血液經超濾器濃縮后再重新輸回體內。另外體外循環管道內殘余的液體可用于補充容量，不必額外增加預充，使得COP在短時間內顯著提高，且有效恢復良好的血液動力學水平［19］。已有臨床試驗證實改良超濾能夠將體內炎性介質如腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細胞介素（IL）-6和IL-8等不同程度地濾出，從而降低血漿炎性介質的濃度，在改善術后心肺功能方面發揮重要作用［20］。Ricci等［17］發現，與單純的改良超濾相比，采用常規超濾+改良超濾的復合超濾更能加快水分排出，使血液高效濃縮，從而降低庫血應用，減輕內臟及組織水腫，促進術后各重要器官功能的迅速恢復。

4 術中自體血液回收（IABS）

IABS是將手術過程中丟失的血液通過血液回收機收集到貯血罐中，經洗滌過濾出細胞碎片等雜質，再將純凈的紅細胞（PRC）回輸患者體內。IABS對于降低心外科手術過程中患者的失血和輸血具有顯著功效，現已廣泛應用于心內直視手術。周純等［21］發現使用自體血回收裝置可節約庫血輸入，PRC可平均減少0.68 U/人，即減少38%的PRC輸注量。盡管在血液回收過程中面臨細菌污染的風險，但患者術后感染率并未因此增加［22］。歐洲麻醉學協會建議臨床中應根據個體情況靈活選擇是否應用IABS，以預防細菌污染。術中自體血液回收可使患者受益頗多，其能夠迅速處理術野中回收的自體血液，并持續回輸患者體內，特別是失血量較少的兒科心外手術，即使自體血僅25 mL，也可洗滌濃縮后回輸患兒體內。另外，對于術前血紅蛋白偏低的患者，可于術前預先洗滌庫血，從而將陳舊庫血中的高濃度K+、乳酸及其他有害成分有效地濾除，避免其對低體質量患兒和新生兒造成不良影響［23-24］。CPB轉流結束后可再次回收氧合器和所有管路中殘余的血液，經血液回收裝置處理后回輸患者體內，從而減輕機器余血經長時間轉流后對患兒造成的不良影響。值得關注的一點是，血液回收設備只保留了PRC，而血小板、血漿和凝血因子等成分均被濾除至廢液袋中，醫師們應適時、適量地為患者補充血小板、新鮮冰凍血漿或凝血因子，聯合使用相關止血藥物，有利于止血關胸及避免術后傷口大量滲血。

5 抗纖溶藥物

抗纖溶藥物主要用于纖維蛋白溶酶活性升高所致的出血，通過抑制纖溶系統而起作用，對因纖維蛋白溶解活性增高而引起的某些嚴重出血有明顯療效，常用藥物為氨甲環酸、6-氨基己酸。氨甲環酸屬人工合成藥物，是一種抗纖溶蛋白類衍生物，能夠與纖溶酶上的賴氨酸位點可逆性結合，抑制纖溶酶和纖維蛋白相結合，從而破壞纖溶酶的活性，妨礙其生成過程，亦可在必要情況下降解血小板受體，以此激活和釋放血小板，實現對血小板的保護作用［25］。體外循環過程中由于抗凝藥物的應用，患者在停機后易發生凝血障礙，而氨甲環酸能夠在很大程度上減少術后出血、降低不良反應、縮短住院療程［26］。目前鮮有文獻報道氨甲環酸導致的不良反應，但該藥物的不良反應是否隨劑量增加而遞增尚無明確定論，另外關于嬰幼兒應用氨甲環酸的藥代動力學仍有待進一步研究。由此可見，無論是成人亦或嬰幼兒臨床應用氨甲環酸均應謹慎選擇用量和時機。阜外心血管病醫院的經驗是氨甲環酸總量50～80 mg/kg，手術開始即持續泵入，直到停機結束［27］。我院于麻醉誘導期給予氨甲環酸50～80 mg/kg，轉機前膜式氧合器內預充1 g，停機后再按照肝素劑量的1～1.5倍給予氨甲環酸（如手術期間肝素總劑量150 mg，則需給予氨甲環酸150～225 mg），氨甲環酸總量亦是50～80 mg/kg，成人靜脈滴注，嬰幼兒持續泵入。

綜上所述，嬰幼兒血液保護是一項系統工程，包括諸多因素，要求體外循環前后均要采取措施和努力。應根據患兒的整體情況綜合考慮使用以上血液保護措施，同時加強對不輸血手術的研究，以減少同種血和血液制品的輸用。

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