曹 倩，王葵亮，任立彥，劉 瑋，張 蓓，王魯甬，邢泉生

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整合式膜式氧合器在新生兒少血預(yù)充中的作用

曹 倩，王葵亮，任立彥，劉 瑋，張 蓓，王魯甬，邢泉生

［摘要］：目的 試從多角度探討現(xiàn)有新生兒體外循環(huán)裝置各環(huán)節(jié)的整體作用及研發(fā)空間。方法 選取2015年1月至6月在本院行先天性心臟病根治術(shù)的足月新生患兒40例,體重3.1～4.3 kg,隨機(jī)分為兩組,T組(n＝20):使用內(nèi)置動脈微栓濾器的整合式膜式氧合器(膜肺)；M組(n＝20):使用普通膜肺聯(lián)合外置的動脈微栓濾器。兩組均使用定制的國產(chǎn)Ф4新生兒迷你管路及靜脈負(fù)壓輔助裝置。兩組均添加適量紅細(xì)胞以維持轉(zhuǎn)中紅細(xì)胞比容0.25左右,均不用血漿。比較兩組的靜態(tài)預(yù)充量、庫血預(yù)充量、庫血使用總量及膜肺自身個性特點(diǎn)。結(jié)果 T組的最低靜態(tài)預(yù)充量為135 ml,顯著低于M組( P＜0.05),紅細(xì)胞預(yù)充量、紅細(xì)胞使用總量也較M組明顯減少；術(shù)前備血T組僅需1 U,M組則需2 U( P＜0.05)。雖然兩組膜肺的自身預(yù)充量無差異,但在臨床灌注醫(yī)師精確靜脈還血的指導(dǎo)性、Ф4迷你管路連接的依從性方面,T組略優(yōu)于M組。國內(nèi)、外所有的各種體外循環(huán)插管、氧飽和度管等最細(xì)直徑均為1/4″,與Ф4迷你管路不匹配。結(jié)論 綜合使用新型膜肺、Ф4迷你管路等新型體外裝置可以做到新生兒少血預(yù)充。傳統(tǒng)的體外循環(huán)產(chǎn)品尚需繼續(xù)配套化、規(guī)范化、迷你化、商業(yè)化,協(xié)助實(shí)現(xiàn)新生兒無血預(yù)充目的。

［關(guān)鍵詞］：體外循環(huán)；新生兒；無血預(yù)充

The entirety effects of new devices for blood less extracorporeal circulation in neonates

Cao Qian,Wang Kui-liang,Ren Li-yan,Liu Wei,Zhang Bei,Wang Lu-yong,Xing Quan-sheng
Qingdao Children＇s Heart Center,Qingdao Women and Children＇s Hospital ,Congenital Heart Diseases
Research Center of Qingdao University,Qingdao 266034,China
Corresponding author:Xing Quan-sheng,Email:qsxing@ 163.com

［Abstract］：Objective To explore the entirety effects and future development of neonatal extracorporeal circulation(ECC) products from a multi-angle perspective.Methods Forty full-term newborns with congenital heart disease,weighed from 3.1 kg to 4.3 kg,were divided into two groups.In group T(n＝20) ,the newest oxygenators incorporating an arterial line filter were used.In group M(n＝20) ,the common oxygenators and external arterial line filters were used together.The customized domestic Ф 4 neonatal mini circuit and vacuum assisted venous drainage(VAVD) were used in both groups.Red blood cells were added to achieve a Hct of 0.25 during ECC in both groups.Static priming volume,priming and total volume of red blood cells,and the personality characteristics of oxygenators were compared in two groups.Results The minimum static priming volume in group T,which was 135 ml,significantly lower than that of group M( P＜0.05).The priming volume and total volume of red blood cells were significantly reduced in group T；Preoperative preparation of red blood cells was only 1 U in group T ,but 2 U in Group M( P＜0.05).Although the volume of oxygenator in two groups was not different,but the precise scale and the Ф 4 mini circuit connection were slightly better than those of group M.The minimum size 1/4＂in diameter in all kinds of ECC cannula at home and abroad didn＇t match with the Ф4 neonatal mini circuit.Conclusion Bloodless ECC in neonates could be achieved by comprehensive use of the newest oxygenators and the Ф4 neonatal mini circuit.Traditional ECC products still need to upgradeto form a complete matching,standardization,minimalization,and commercialization in order to achieve neonatal bloodless ECC.

［Key words］： Extracorporeal circulation；Neonate；Bloodless

異體血制品對患者機(jī)體的危害與風(fēng)險被越來越重視[1]。體外循環(huán)的大預(yù)充大稀釋是嬰幼兒、尤其新生兒先天性心臟病患者常規(guī)使用大量異體血制品預(yù)充的主要原因。利用新型體外循環(huán)裝置最大程度減少預(yù)充量,可以使新生兒的少血預(yù)充、甚至部分合適病例的無血預(yù)充不再是夢想[2-3]。本文通過研究新生兒少血預(yù)充新技術(shù),試從多角度探討體外循環(huán)裝置各環(huán)節(jié)的整體作用、設(shè)計理念及開發(fā)空間,助未來產(chǎn)品更加人性化、臨床化。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年1月至2015年6月在本院行先天性心臟病矯治的足月新生患兒40例,男26例,女14例,體重3.1～4.3(3.7±0.3)kg,術(shù)前紅細(xì)胞比容(Hct)限定在0.30～0.45間,Hct過低或過高病例均排除。病種以簡單先天性心臟病為主,排除紫紺型先天性心臟病。

1.2 膜肺 選取本院當(dāng)時現(xiàn)有的兩款帶有負(fù)壓減壓閥的進(jìn)口新生兒膜肺,將患兒隨機(jī)分為兩組。T組:整合式膜肺(Terumo CAPIOX FX05),氧合室有內(nèi)置的動脈微栓濾器；M組:普通膜肺(Maquet VKMO 10000),需聯(lián)合使用外置的動脈微栓濾器(科威)。膜肺支架固定位置均以膜肺氧合室入口(泵后管接頭)與泵頭管路夾持平且最靠近為最佳位置。

1.3 迷你管路 兩組均使用新生兒迷你管路(寧波):泵管是Ф6硅塑管,左右心管是Ф3普通塑管,其它均是Ф4普通塑管。動靜脈大循環(huán)管路先預(yù)接1/4氧飽和度接頭和1/4側(cè)孔接頭(備接超濾器),再過渡到Ф4普通塑管。管路中Ф6×4的過渡接頭有硬質(zhì)塑料接頭和軟質(zhì)(套管粘貼)接頭兩種。

1.4 體外循環(huán) 體外循環(huán)機(jī)(STOCKERT V型)滾壓大泵為主泵,懸掛雙頭泵為左右心泵,上升至手術(shù)床高度。兩組均使用負(fù)壓輔助靜脈引流裝置(vacuum assisted venous drainage,VAVD,Maquet),負(fù)壓范圍-20～-40 mm Hg。預(yù)充液以勃脈力(復(fù)方醋酸林格液)、佳樂施、20%人血白蛋白為主。兩組均在轉(zhuǎn)前預(yù)充、轉(zhuǎn)中超濾器混入大循環(huán)后分別加以適量紅細(xì)胞以維持預(yù)計中的Hct 0.25左右的轉(zhuǎn)中水平,均不添加血漿。所有預(yù)充液均以注射器精確抽取添加。淺低溫高流量灌注管理,HTK(康斯特)液單次灌注心肌保護(hù)。停機(jī)后常規(guī)改良超濾。

1.5 資料收集 比較兩組患兒一般情況,轉(zhuǎn)前、轉(zhuǎn)中、轉(zhuǎn)后Hct值,靜態(tài)預(yù)充量,庫血預(yù)充量,庫血使用總量及膜肺自身個性特點(diǎn)。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 預(yù)充情況 兩組間各階段的Hct值均無顯著差異。M組的整體靜態(tài)預(yù)充量為190～205(198.6± 4.5)ml,T組為135～145(141.4±3.7)ml,顯著低于M組(P＜0.05)。兩組的紅細(xì)胞預(yù)充量分別為130～170(152.1±12.4)ml(M組)和50～80(71.3±10.3)ml(T組),紅細(xì)胞使用總量分別為180～230(196.7± 21.7)ml(M組)和90～130(111.2±12.9)ml(T組),T組均顯著低于M組( P＜0.05)。術(shù)前備血T組僅需1 U,M組則需2 U( P＜0.05),T組達(dá)到了少血預(yù)充的目的。

2.2 管路情況 泵后管最短距離(泵頭管路夾到氧合室入口接頭)可縮短至1.5 cm。泵前管需使用各膜肺自帶的轉(zhuǎn)換接頭(1/4-3/16),兩組最細(xì)端的外徑分別為(5.90±0.01)mm(M組)、(5.50±0.01)mm(T組),雖無統(tǒng)計學(xué)差異,但臨床使用者連接Ф4管路的依從性卻不同,前者需做管路的較大斜剖面勉強(qiáng)接上,后者略用力可直接連接。

2.3 接頭情況 所有進(jìn)口、國產(chǎn)的動靜脈插管、氧飽和度管、1/4側(cè)孔接頭等的最細(xì)直徑均為1/4,與Ф4迷你管路不匹配,需要過渡管或過渡接頭。國內(nèi)不同廠家的同型號接頭直徑差異顯著。同款硬質(zhì)接頭,進(jìn)口產(chǎn)品(5.3±0.1)cm明顯短于國產(chǎn)(6.7±0.1) cm；軟質(zhì)接頭(套管粘貼)僅(2.0±0.1)cm左右,較硬質(zhì)接頭明顯縮短。

2.4 膜肺情況 兩組膜肺的自身預(yù)充量無差異。兩組膜肺儲血罐的容量刻度標(biāo)識:100 ml容量標(biāo)識的高度分別為7 cm(M組)和9 cm(T組)；10 ml間距標(biāo)識的容量分別為50 ml(M組)和100 ml(T 組)。膜肺儲血罐出口(泵前接頭)與氧合室入口(泵后接頭)的垂直距離,T組最近為3 cm,M組略遠(yuǎn)為9 cm,但M組膜肺的儲血罐出口方向呈45°,反而有利于最短距離直達(dá)泵管路夾,T組則垂直向下行。

3 討 論

異體血制品對機(jī)體臟器的潛在危害、傳播輸血性疾病的高危風(fēng)險已逐被公認(rèn),心臟外科體外循環(huán)無血預(yù)充的觀點(diǎn)也逐被認(rèn)可[1]。隨著體外循環(huán)技術(shù)和醫(yī)療器械的不斷改進(jìn)和更新,成人、兒童、大部分嬰幼兒都可以基本實(shí)現(xiàn)無血預(yù)充,新生兒領(lǐng)域也在逐步被涉入,但由于新生兒自身發(fā)育特點(diǎn)及現(xiàn)有體外循環(huán)裝置的限制,無血預(yù)充率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于別的年齡段[2-5]。成功實(shí)施無血預(yù)充者常需同時具備以下主要條件[6]:①術(shù)前患兒自身Hct值較高:紫紺型患兒或者術(shù)前Hct高于0.36者[7]。②能接受轉(zhuǎn)中較低的Hct值:在組織氧飽和度全面監(jiān)測的前提下,Boettcher W可以接受0.18～0.20甚至更低的轉(zhuǎn)中Hct[8]。當(dāng)然,北美協(xié)會等學(xué)者認(rèn)為0.24～0.27的Hct更加安全[9]。③體外循環(huán)管路固有的預(yù)充量(靜態(tài)預(yù)充量):本組選擇了術(shù)前Hct適中、非紫紺型的簡單先天性心臟病為研究對象,結(jié)合本單位認(rèn)可的Hct 0.25左右的轉(zhuǎn)中安全稀釋度,綜合利用體外循環(huán)新型裝置將靜態(tài)預(yù)充量最低降至135 ml,接近了國外報道的120～190 ml[2,10],證明新型體外裝置在新生兒少血預(yù)充中確實(shí)可以起到重要的關(guān)鍵作用。目前,雖然只是達(dá)到了少血預(yù)充目的,若能再擴(kuò)大研究對象,適當(dāng)降低轉(zhuǎn)中稀釋度的安全閾值,對體外循環(huán)裝置進(jìn)一步精細(xì)化,完全可以實(shí)現(xiàn)新生兒無血預(yù)充目的。

最大程度減少預(yù)充量是無血預(yù)充的關(guān)鍵。筆者主要選擇了三個突破點(diǎn):設(shè)備位置的提高化、膜肺與微栓的一體化、管道的迷你化。①調(diào)整設(shè)備位置:借助于VAVD設(shè)備輔助靜脈引流,膜肺由傳統(tǒng)的最低位置上升到與機(jī)器主泵持平,甚至隨懸掛泵再提高到手術(shù)床水平,可大大縮短泵前、泵后管長度[10]。本組以膜肺氧合室入口(泵后管接頭)與泵頭管路夾持平為支架固定位置,泵后管長度最短降至1.5 cm左右,較傳統(tǒng)位置泵后管縮短10 cm以上。膜肺儲血罐出口(泵前接頭)與氧合室入口(泵后接頭)的垂直距離越近,泵前管路長度越短。儲血罐出口方向呈一定角度,也有利于管路以最短距離直達(dá)泵管夾。②新型整合式膜肺:將傳統(tǒng)的動脈微栓濾器整合到膜肺的氧合室內(nèi),幾乎不增加膜肺的自身預(yù)充量,且容易排氣,操作性好。本文研究結(jié)果顯示兩組的靜態(tài)預(yù)充量差值在50 ml以上,這對無血/少血預(yù)充起到重要作用。③Ф4新生兒迷你管路:國外有商品化的3/16細(xì)管道,若流速達(dá)1.8 L/min血流動力學(xué)可發(fā)生不利改變[2]。新生兒灌注流量有限,本組選擇了Ф4為主的迷你管路,臨床試用未見明顯不良后果。包括主泵管在內(nèi)的所有管路直徑是否可以整體細(xì)化或繼續(xù)細(xì)化到Ф3,尚有待于血流動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)室研究支持。當(dāng)然,除了直徑細(xì)化,其長度也要盡可能縮短。

臨床實(shí)際應(yīng)用上述新裝置時卻發(fā)現(xiàn)了市場不匹配的情況。國內(nèi)各廠家的管路外徑及內(nèi)徑、硬質(zhì)接頭的型號及長度均有所不同,甚至差異較大。所有進(jìn)口、國產(chǎn)的動靜脈插管、氧飽和度管、側(cè)孔接頭等的最細(xì)直徑均為1/4,與Ф4迷你管路不匹配,需要增加過多的過渡管或過渡接頭。硬質(zhì)接頭長而硬,限制了膜肺以最近距離靠近主泵；軟質(zhì)接頭(套管粘貼)短而軟,接頭內(nèi)部卻是簡單粘貼,內(nèi)壁管徑粗細(xì)劇變,對血液的流變學(xué)極其不利。進(jìn)口膜肺自配的轉(zhuǎn)換接頭只是1/4-3/16,希望國內(nèi)外廠家可配置制幾種更細(xì)的轉(zhuǎn)換頭或直接生產(chǎn)Ф4口經(jīng)的迷你型產(chǎn)品。

進(jìn)口優(yōu)質(zhì)膜肺在膜面積,預(yù)充量等基本參數(shù)上幾乎沒有質(zhì)的區(qū)別,但其自身的一些設(shè)計理念與特殊參數(shù),例如膜肺的造型、高矮、曲線等卻會多少支配著臨床使用者的依從性、接受度。同樣100 ml容量,7～9 cm的操作觀察液面對新生兒是比較滿意的。膜肺儲血罐的容量刻度標(biāo)識間距越小,越有利于新生兒的精細(xì)化靜脈控制還血。這些設(shè)計細(xì)節(jié)有助于保障無血預(yù)充低液面的安全性。

綜合利用新型體外裝置可以做到新生兒少血預(yù)充。傳統(tǒng)的體外循環(huán)產(chǎn)品尚沒有跟上新生兒Ф4迷你管路的潮流步伐,頻繁使用過渡管或過渡接頭不僅增加預(yù)充量,也影響血液流變學(xué)。建議廠家繼續(xù)規(guī)范、細(xì)化體外循環(huán)各種裝置,協(xié)助實(shí)現(xiàn)新生兒無血預(yù)充目的。

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(修訂日期:2015-12-14)

(收稿日期:2015-12-07)

通訊作者：邢泉生,Email:qsxing@ 163.com

基金項(xiàng)目：青島市醫(yī)療衛(wèi)生重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)(xk2014-001)

DOI:10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2016.01.03

作者單位：266034,青島市婦女兒童醫(yī)院心臟中心,青島大學(xué)先心病研究中心[王魯甬(研究生)]