陳祥舟，劉 梅，肖穎彬，王學鋒，王 詠

·臨床研究·

微量晶體心肌保護灌注法在嬰幼兒體外循環(huán)中的應用

陳祥舟，劉 梅，肖穎彬，王學鋒，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灌注方法的臨床效果。方法 選擇10 kg以下擇期在CPB下行室間隔缺損修補術的患兒100例，隨機分為試驗組和對照組，每組各50例。心肌保護均采用順行灌注高K＋含血停搏液，試驗組采用微量晶體灌注方法，對照組采用傳統(tǒng)儲血罐灌注方法。分別于麻醉誘導后（T1）、CPB 20 min（T2）、主動脈開放后（T3）、手術結束即刻（T4）檢測動脈血氣的K＋離子濃度、紅細胞比容（Hct）、乳酸（Lac）并進行比較，比較患兒術前和術后一般情況、左室射血分數（EF）、CPB時間、主動脈阻斷時間、心臟復蘇、術中超濾量、CPB預充總量、圍術期用血量，肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同工酶（CKMB）等數據。結果 ①兩組患兒術前一般情況、術前和術后EF值、CPB時間、阻斷時間、心臟復蘇率、術中超濾量無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。②T1、T2、T3、T4的動脈血氣K＋、Hct、Lac均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。③兩組患兒CK、CKMB在術前、術后1天、術后3天各時間點組間比較均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05），但CK、CKMB在術后1天明顯升高，與術前比較有顯著差異（P＜0.01），術后3天較術后1天明顯下降（P＜0.01），但仍高于術前水平（P＜0.05）。④試驗組較對照組CPB預充總量和圍術期用血量均明顯減少（P＜0.05）。結論 在嬰幼兒CPB中的心肌保護使用微量晶體灌注方法能獲得與儲血罐灌注法相同的效果，但預充液總量和圍術期用血量明顯減少。

體外循環(huán)；心肌保護；停搏液；嬰幼兒

嬰幼兒先天性心臟病（先心?。┦中g絕大多數都需要在體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）下完成心內畸形的矯治。術中常需鉗夾升主動脈，灌注心臟停搏液，以便顯露術野進行矯治。因此，良好的心肌保護直接關系到患兒術后的心功能恢復情況。10 kg以下的先心病患兒，體重小，對水分調節(jié)能力差，圍術期血液稀釋、炎性介質釋放等常導致體內水分過量潴留，影響術后恢復［1］。為了減少晶體停搏液造成的血液稀釋，而又能達到滿意的心肌保護效果，本研究采用自制的微量晶體灌注方法對10 kg以下的先心病患兒進行心肌保護，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）修補術的先心病患兒100例。男52例，女48例，1～35個月齡，體重3～9.5 kg，隨機分為試驗組（微量晶體灌注方法）和對照組（常規(guī)儲血罐灌注方法），每組各50例。本研究符合本院人體試驗倫理委員會制定的倫理學標準，所有入選病例均取得家屬的知情同意。排除標準包括：合并其他心內畸形、肺動脈高壓、急診手術、再次手術、術前有輸血史、有嚴重腎功能異常（血清肌酐＞176.8 μmol／L）、肝功能異常、CPB時間超過120 min或不足60 min、術前1月嚴重感染等。麻醉師、術者、ICU醫(yī)師、護士對于組別的分配不予告知。

1.2 麻醉及CPB方法 麻醉師、術者、灌注師均屬同一外科治療小組。采用靜脈吸入復合麻醉，常規(guī)建立有創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測、中心靜脈監(jiān)測、無創(chuàng)氧飽和度及心電圖監(jiān)測。誘導和維持麻醉采用咪達唑侖、舒芬太尼和羅庫溴銨。采用德國Stockert－Ⅲ型人工心肺機，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，升主動脈及上下腔插管常規(guī)建立CPB，意大利Data Master全程動態(tài)監(jiān)測SvO2。CPB預充為勃脈力－A，懸浮紅細胞，血漿，20%人血白蛋白，6%羥乙基淀粉130／0.4（萬汶），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），待激活全血凝固時間＞480 s之后開始CPB，變溫水箱降溫至鼻咽溫度30℃，阻斷主動脈，灌注心臟停搏液，開放后復溫，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。維持轉中平均動脈壓（MAP）25～40 mm Hg，紅細胞比容（Hct）0.18～0.25，如果CPB中Hct＜0.18則追加一定量的懸浮紅細胞，并根據血氣及時調節(jié)氣血比、酸堿、電解質在正常范圍。CPB中除預充2 ml 10%KCl外，均不再加入額外的KCl。

1.3 心肌保護方法

1.3.1 微量晶體灌注方法 以轉前患兒血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。試驗組采用微量晶體灌注裝置（圖1所示），20 ml微量泵空針內含有10%KCl 17.5 ml和25%MgSO42.5 ml。調節(jié)微量泵輸入速度為1.3 ml／min（80 ml／h），此時微量泵輸入的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進行灌注。每隔20 min再次灌注，調節(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 儲血罐灌注方法 加入術前配置的停搏液100 ml（以復方林格氏液460 ml為基礎，加入10% KCl 35 ml，25%MgSO45 ml）預充排氣，再加入10% KCl 6 ml，此時停搏液中K＋濃度為17 mmol／L，僅留50 ml在儲血罐內，待轉流后放入氧合血，按4︰1比例（4份血1份晶體液）將儲血罐內多余的晶體停搏液打出，含血停搏液混合均勻后進行灌注。每隔20 min再次灌注，氧合血內加入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 數據采集 采集麻醉誘導后（T1）、CPB 20 min（T2）、主動脈開放后（T3）、手術結束即刻（T4）兩組患兒的動脈血進行血氣分析（GEM Premier 3000血氣分析儀，美國），收集 K＋離子濃度、Hct、乳酸（Lac）。記錄患兒術前和術后左室射血分數（EF）、CPB時間、主動脈阻斷時間、心臟復蘇、轉中超濾量、CPB預充總量、圍術期用血量，肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同工酶（CKMB）術前，術后1d、術后3 d數據。

1.5 統(tǒng)計學方法 所有數據均采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料采用（±s）表示，采用t檢驗；計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為有統(tǒng)計學差異。

2 結 果

2.1 兩組患兒圍術期資料比較 100例患兒均順利完成手術，無死亡，痊愈出院。兩組患兒一般情況、術前和術后EF值、CPB時間、阻斷時間、心臟復蘇率、轉中超濾量比較均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05），見表1。

2.2 兩組患兒動脈血氣K＋、Hct、Lac各時間點的比較 兩組患兒各時間點動脈血氣的K＋、Hct、Lac組間比較均無統(tǒng)計學差異（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恢復到T1水平（P＞0.05），見表2。

2.3 兩組患兒圍術期CK、CKMB的比較 兩組患兒CK、CKMB在術前、術后1 d、術后3 d各時間點組間比較均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。但CK、CK?MB在術后1 d明顯升高，與術前比較有顯著差異（P＜0.01），術后3 d較術后1 d明顯下降（P＜0.01），但仍高于術前水平（P＜0.05），見表3。

2.4 兩組患兒CPB預充總量及圍術期用血量的比較CPB預充液總量、圍術期血液制品用量，試驗組比對照組均明顯減少，有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），見表4。

表1 兩組患兒圍術期情況比較（n＝50，±s）

表1 兩組患兒圍術期情況比較（n＝50，±s）

項目 試驗組 對照組年齡（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術前EF（%） 63.34±7.47 64.86±6.92術后EF（%） 62.92±6.43 60.71±7.06 CPB時間（min） 76.60±22.44 74.62±17.64主動脈阻斷時間（min） 42.54±17.10 42.44±14.23自動復跳［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 兩組患兒各時間點動脈血氣K＋，Hct，Lac的比較（n＝50，±s）

表2 兩組患兒各時間點動脈血氣K＋，Hct，Lac的比較（n＝50，±s）

注：與T1比較??P＜0.01。

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

表3 兩組患兒圍術期CK，CKMB的比較（n＝50，±s）

表3 兩組患兒圍術期CK，CKMB的比較（n＝50，±s）

注：與術前比較?P＜0.05，??P＜0.05；與術后1 d比較＃＃P＜0.01。

項目 組別 術前 術后1 d 術后3 d CK（U／L） 試驗組 99.50±32.68 1 008.64±395.29?? 253.04±65.78?＃＃對照組 101.72±31.26 1 017.26±366.63?? 272.23±54.05?＃＃CKMB（μg／L） 試驗組 35.38±7.64 94.34±24.58?? 52.93±8.34?＃＃對照組 36.02±8.08 92.46±31.29?? 48.79±7.82?＃＃

表4 兩組患兒CPB預充總量及圍術期用血量的比較（n＝50，ml，±s）

表4 兩組患兒CPB預充總量及圍術期用血量的比較（n＝50，ml，±s）

注：與對照組比較?P＜0.05。

組別 CPB預充總量 懸浮紅細胞用量 血漿用量試驗組 554.19±74.87 181.63±56.32 82.20±42.78對照組 593.25±110.54? 221.75±77.72? 115.46±56.91?

3 討 論

未成熟心肌在結構、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，順應性差，心肌儲備不足的特點，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中的心肌保護成為直接關系手術成功的關鍵因素［2］。筆者所在單位過去心肌保護一直使用儲血罐灌注方法，對于嬰幼兒的心肌保護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中存在幾個問題：①除了常規(guī)預充外，每名患兒均需額外再在儲血罐內加入晶體停搏液，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，當血液與停搏液混合后且需要留存晶體量不足40 ml時，很難準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中的心肌保護，并稱之為“mini－cardioplegia”，他們認為，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血液的稀釋，減輕心肌水腫，也能為心肌提供更多的紅細胞，改善心肌氧供。基于此筆者設計了微量晶體灌注方法用于嬰幼兒的心肌保護，希望能更精確的調節(jié)灌注液中的K＋濃度，減少晶體停搏液對血液的稀釋。

使用微量晶體灌注方法試驗結果表明，兩組患兒各時間點動脈血氣的K＋，Hct，Lac組間比較均無統(tǒng)計學差異，說明該方法實現灌注液K＋濃度精確調節(jié)的同時使血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。CK和CKMB是心肌損害時出現較早的兩種酶，它們在心肌的含量相對較高，但是CK的增高可能缺乏特異性，因為CK也存在于骨骼肌和胃腸道［5］，而CKMB對心肌具有更高的敏感性，在心肌損傷后4～8 h內就開始升高，2～3 d內回復正常。因此，同時檢測CK和CKMB可以更好的反映心肌的損壞程度。試驗結果也表明，兩組患兒CK、CKMB在術前、術后1 d、術后3 d各時間點組間比較均無顯著差異，心臟自動復跳率也無顯著差異，說明微量晶體灌注方法能獲得與傳統(tǒng)儲血罐灌注法相同的心肌保護效果。

筆者在臨床應用中體會到本單位設計的微量晶體灌注裝置安裝簡單，操作方便；心肌灌注時對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脈和冠狀動脈進氣風險；取消了灌注儲血罐，僅增加了微量泵空針，降低了醫(yī)療成本［6］。心肌保護效果確切，灌注過程安全，值得推廣使用。

［1］ Pagowska－Klimek I，Pychynska－Pokorska M，Krajewski W，et al.Predictors of long intensive care unit stay following cardiac sur?gery in children［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2011，40（1）：179－184.

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

［3］ 劉梅，肖穎彬，陳林，等.260例半歲內危重先天性心臟病急診體外循環(huán)［J］.局解手術學雜志，2011，20（5）：494－496.

［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.

［5］ Howie－Esquivel J，White M.Biomarkers in acute cardiovascular disease［J］.J Cardiovasc Nurs，2008，23（2）：124－131.

［6］ 肖娟，劉梅，彭莉，等.自行設計低稀釋含血心臟停搏液灌注裝置應用體會［J］.局解手術學雜志，2011，20（6）：686－687.

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