孟擎擎，徐建軍，周成斌，章曉華，陳 萍，莊 建

·臨床經(jīng)驗(yàn)·

改裝密閉式體外循環(huán)套包在復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)中的應(yīng)用

孟擎擎，徐建軍，周成斌，章曉華，陳 萍，莊 建

目的 總結(jié)改裝密閉式體外循環(huán)套包在復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)中應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。方法 2009年3月至2014年8月，將改裝的密閉式體外循環(huán)套包用于體外循環(huán)轉(zhuǎn)流14例。主要病種包括左心發(fā)育不良綜合征4例、左冠狀動(dòng)脈起源于肺動(dòng)脈3例、主動(dòng)脈縮窄合并主動(dòng)脈弓發(fā)育不良3例、大血管轉(zhuǎn)位合并室間隔完整3例以及1例法洛四聯(lián)癥術(shù)后低氧再次手術(shù)。密閉式體外循環(huán)套包內(nèi)的管道及膜肺均有肝素涂層材料。在套包的靜脈回路上安裝一個(gè)儲(chǔ)血罐，利用套包內(nèi)的小兒離心泵為主泵，驅(qū)動(dòng)靜脈血從儲(chǔ)血罐到膜肺，氧合后灌注到體內(nèi)。如需要轉(zhuǎn)為體外膜肺氧合（ECMO）支持，只需將體外循環(huán)中的儲(chǔ)血罐去除，離心泵泵頭直接連接靜脈回路，恢復(fù)密閉式轉(zhuǎn)流方式。結(jié)果 平均轉(zhuǎn)流時(shí)間（164．4±71．9）min，平均主動(dòng)脈阻斷時(shí)間（71．4±21．9）min，有6例患兒采用深低溫停循環(huán)。術(shù)后脫離體外循環(huán)12例，存活10例，死亡2例（均為NorwoodⅠ期手術(shù)患兒）。轉(zhuǎn)ECMO支持2例，其中死亡1例?？傮w死亡率21．4%。結(jié)論 將密閉式體外循環(huán)套包中的離心泵、肝素涂層管道和膜肺用于復(fù)雜先心病手術(shù)，改裝技術(shù)可行，術(shù)中轉(zhuǎn)換成ECMO支持簡(jiǎn)便，在本組復(fù)雜先天性心臟病矯治中發(fā)揮了重要作用。

離心泵；肝素涂層；先天性心臟?。惑w外循環(huán)

通過(guò)改進(jìn)體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）設(shè)備和材料，減少其對(duì)機(jī)體的影響是ECC技術(shù)發(fā)展的方向之一。密閉式ECC套包含有離心泵、涂層管道和膜肺，對(duì)機(jī)體的創(chuàng)傷較小，常用于長(zhǎng)時(shí)間的體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygena?tion，ECMO）支持。近年來(lái)心臟外科發(fā)展飛速，對(duì)ECC的技術(shù)要求與日俱增。對(duì)于一些極其危重的復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)，不僅術(shù)中需要減少ECC的

創(chuàng)傷，如果術(shù)畢脫離ECC困難，還需要ECMO支持。因此，本單位將改裝密閉式ECC套包用于復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)，探討其在小兒ECC中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 2009年3月至2014年8月，將改裝的密閉式兒童ECC套包（Medtronic，USA）用于14例復(fù)雜先天性心臟病手術(shù)ECC，其中男10例，女4例，日齡為1～297（65．1±80．3）d，體重2．6～6．0（3．83± 1．08）kg。主要病種包括左心發(fā)育不良綜合征（HLHS）4例、左冠狀動(dòng)脈異常起源于肺動(dòng)脈（ALCAPA）3例、主動(dòng)脈縮窄（CoA）合并主動(dòng)脈弓發(fā)育不良3例、大血管轉(zhuǎn)位合并室間隔完整（TGA／IVS）3例、法洛四聯(lián)癥（TOF）術(shù)后低氧再次手術(shù)1例。患兒一般情況見(jiàn)表1。

1．2 ECC方法 改裝密閉式兒童ECC套包是在其靜脈回路上接一個(gè)儲(chǔ)血罐（西京），套包內(nèi)的小兒離心泵為主泵，接儲(chǔ)血罐出口，驅(qū)動(dòng)靜脈血液進(jìn)入膜肺，氧合后灌注到體內(nèi)。手術(shù)結(jié)束若脫離ECC困難，有ECMO指證，將ECC中的儲(chǔ)血罐去除，離心泵泵頭的入血口直接連到靜脈回路，重新恢復(fù)密閉式轉(zhuǎn)流方式，進(jìn)行ECMO支持。見(jiàn)圖1。其它ECC組件還包括StockertⅢ型人工心肺機(jī)作為吸引泵和安裝小兒超濾器。預(yù)充液主要成分有400 ml復(fù)方電解質(zhì)溶液（勃脈力A），200 ml濃縮紅細(xì)胞，100 ml血漿，肝素20 mg，5%碳酸氫鈉10 ml，甲潑尼龍30 mg／kg等。

注：AO：主動(dòng)脈；SVC：上腔靜脈；IVC：下腔靜脈；VC：腔靜脈。圖1 改裝密閉式CPB套包的示意圖

患兒麻醉生效后正中開(kāi)胸，給予肝素3 mg／kg，全血激活凝固時(shí)間（ACT）大于480 s，常規(guī)插管建立體外循環(huán)。在中度低溫或DHCA下行心臟畸形矯治術(shù)。轉(zhuǎn)流過(guò)程中灌注流量100～200 ml／（kg· min）；監(jiān)測(cè)ACT，仍然維持在480 s以上；及時(shí)調(diào)整血?dú)狻㈦娊赓|(zhì)及酸堿平衡。升主動(dòng)脈開(kāi)放后使用超濾器濃縮血液。復(fù)溫到鼻咽溫37℃、肛溫35℃，經(jīng)過(guò)后并行循環(huán)，血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，結(jié)束ECC，進(jìn)行改良超濾。魚(yú)精蛋白中和后，開(kāi)啟動(dòng)靜脈管路之間的旁路，進(jìn)行自循環(huán)，以備病情變化隨時(shí)重新使用。

2 結(jié) 果

ECC時(shí)間67～353（164．4±71．9）min，主動(dòng)脈阻斷時(shí)間26～125（71．4±21．9）min，其中6例患兒采用

DHCA，DHCA時(shí)間32～70（52．2±17．9）min。超濾液體150～1 300（639．3±322．4）ml，平均尿量5～220（46．1± 70．5）ml，無(wú)血色素尿。術(shù)后脫離ECC 12例，存活10例，術(shù)后清醒時(shí)間1～6（2．3±1．3）h，氣管拔管時(shí)間9～119（42±32．9）h，術(shù)后24 h內(nèi)胸液量60～130（85．8± 19．9）ml。死亡2例，均為NorwoodⅠ期手術(shù)患兒，術(shù)中停循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)。其中1例術(shù)后肺部感染引致病情惡化，家屬放棄治療；另1例為早產(chǎn)低體重兒，術(shù)后不能適應(yīng)新的循環(huán)方式，脫離呼吸機(jī)困難，最終死于低心排綜合征和呼吸衰竭。

表1 患兒一般情況、體外循環(huán)時(shí)間及預(yù)后

ECC脫機(jī)困難轉(zhuǎn)ECMO 2例（占14．3%）。1例TOF矯治術(shù)后右肺充血，左肺蒼白，存在嚴(yán)重的左右肺血不平衡導(dǎo)致的嚴(yán)重低氧血癥，于是行VSD留孔擴(kuò)大，RVOT補(bǔ)片縮小手術(shù)，考慮低氧血癥難以立即改善，保留主動(dòng)脈插管、右心房插管，術(shù)后立即轉(zhuǎn)為ECMO輔助，78 h后順利撤離ECMO，患兒存活。1例診斷CoA、ASD、PDA、主動(dòng)脈弓發(fā)育不良的患兒，停機(jī)過(guò)程中肺動(dòng)脈高壓，撤機(jī)困難。保留主動(dòng)脈插管、右心房插管和左心引流管。去除體外循環(huán)中的儲(chǔ)血罐，恢復(fù)密閉式轉(zhuǎn)流方式，進(jìn)行 ECMO支持。ECMO輔助轉(zhuǎn)流160 h，患兒多器官功能衰竭死亡。本組總體死亡率為21．4%。

3 討 論

本研究利用密閉式ECC套包中的離心泵、涂層管道和膜肺建立開(kāi)放式的ECC系統(tǒng)，改裝技術(shù)可行。ECC結(jié)束后如需轉(zhuǎn)ECMO支持，則使用同一套裝置，稍加改動(dòng)即可行ECMO輔助。由于本組患兒病情極其復(fù)雜，手術(shù)死亡風(fēng)險(xiǎn)高（實(shí)際死亡率為21．4%），術(shù)后需要ECMO支持的幾率大（實(shí)際ECMO支持率為14．3%），手術(shù)組考慮患兒病情及家屬經(jīng)濟(jì)條件，采用改裝密閉式ECC套包的方法，便于ECC向ECMO轉(zhuǎn)換。從ECC微創(chuàng)化發(fā)展的角度看，離心泵、涂層管道和膜肺是減少ECC對(duì)機(jī)體影響的重要改進(jìn)措施之一。由于國(guó)內(nèi)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的供應(yīng)，因此，本研究利用密閉式ECC套包所包含的組件，進(jìn)行臨床嘗試。盡管該套包不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)小兒ECC設(shè)計(jì)，管道預(yù)充較大，但經(jīng)過(guò)改裝，能配合心外科手術(shù)，在本組復(fù)雜先天性心臟病矯治中發(fā)揮重要作用。

既往研究顯示離心泵明顯減少對(duì)紅細(xì)胞、血小板的破壞和激活，在成人心臟中使用離心泵可減少術(shù)后胸液量和輸血量，降低神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥［1］，在新生兒EC?MO中使用離心泵較滾壓泵明顯減少游離血紅蛋白的含量［2］。離心泵的特點(diǎn)是非阻閉性泵，不會(huì)出現(xiàn)泵管壓力過(guò)高導(dǎo)致脫管現(xiàn)象；相對(duì)滾軸泵，離心泵對(duì)血液破壞程度較輕；離心泵泵頭血液入口處為負(fù)壓，進(jìn)入泵頭內(nèi)的氣體不容易進(jìn)入體內(nèi)。由于這些特點(diǎn)，在復(fù)雜手術(shù)長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)流中，使用離心泵有可能進(jìn)一步提高ECC的安全性。雖然對(duì)離心泵控制小流量的精確度有些質(zhì)疑，但是在本組臨床操作中還是比較便利的。

本組患兒使用密閉式兒童ECC套包中的Min?imax涂層膜肺和涂層管路，主要成分是肝素，提供一種不脫落的生物表面活性表面。全身炎癥反應(yīng)是ECC的常見(jiàn)并發(fā)癥之一，血液成分與ECC裝置表面的直接接觸是啟動(dòng)炎癥反應(yīng)的重要因素。肝素涂層技術(shù)能通過(guò)抑制補(bǔ)體激活，抑制白細(xì)胞活化，增強(qiáng)血小板功能，減少血小板黏附和抑制炎性因子釋放等幾個(gè)方面改善ECC管路與血液的生物相容性，減少血液與異物表面接觸引起的炎癥反應(yīng)［3－4］。在美國(guó)及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，肝素涂層的ECC裝置已用于常規(guī)心臟手術(shù)。在我國(guó)，隨著涂層技術(shù)的發(fā)展及成本的降低，臨床中常規(guī)使用肝素涂層膜肺與管道也是未來(lái)發(fā)展方向之一。

改裝密閉式ECC套包只需在套包的靜脈管路中加裝一個(gè)具有濾過(guò)功能的儲(chǔ)血罐。如需要ECMO支持，則去除儲(chǔ)血罐，使用套包中的6 mm×6 mm接頭連接離心泵頭和靜脈管路，重新改回密閉循環(huán)狀態(tài)。當(dāng)前對(duì)ECMO的應(yīng)用時(shí)機(jī)、指證、預(yù)后判斷等一直存在爭(zhēng)論［5－6］。有學(xué)者認(rèn)為，準(zhǔn)確判斷某些重癥病例，預(yù)防性應(yīng)用ECMO技術(shù)是可取的［7－8］。在復(fù)雜、危重先天性心臟病ECC過(guò)程中使用與ECMO技術(shù)相同的耗材，既可以ECC轉(zhuǎn)流，又可以迅速轉(zhuǎn)換為ECMO支持，為搶救患兒爭(zhēng)分奪秒，提高患兒存活機(jī)會(huì)。本組有2例患兒由于脫機(jī)困難直接轉(zhuǎn)為ECMO支持，其中1例經(jīng)過(guò)ECMO支持而存活。

在改裝密閉式ECC套包過(guò)程中，由于儲(chǔ)血罐的濾過(guò)孔徑為80 μm，沒(méi)有安裝動(dòng)脈微栓過(guò)濾器，擔(dān)心轉(zhuǎn)流過(guò)程中存在微氣栓的風(fēng)險(xiǎn)。臨床結(jié)果顯示，沒(méi)有1例患兒因神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥死亡，存活患兒術(shù)后平均清醒時(shí)間為（2．3±1．3）h，隨訪未見(jiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，說(shuō)明改裝后設(shè)備比較安全。另外，密閉式ECC套包費(fèi)用較高，在臨床實(shí)踐中還需要根據(jù)病情及患兒家庭的經(jīng)濟(jì)承受能力而綜合考慮。

通過(guò)改裝密閉式ECC套包，將離心泵、肝素涂層管道和膜肺用于復(fù)雜先天性心臟病畸形矯治手術(shù)，并且轉(zhuǎn)換成ECMO支持非常簡(jiǎn)便，表明該方法在臨床使用中具有一定的可行性，另一方面也說(shuō)明離心泵、肝素涂層管道和膜肺值得在臨床上推廣應(yīng)用。

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Application of modified closed extracorporeal circulation circuits in the complex congenital heart disease

Meng Qing－qing，Xu Jian－jun，Zhou Cheng－bin，Zhang Xiao－h(huán)ua，Chen Ping，Zhuang Jian
Guangdong Provincial Cardiovascular Institute，Guangdong General Hospital，Guangdong Academy of Medical Sciences，Guangzhou 510080，China

Objective To summarize the application of modified closed extracorporeal circulation circuits in the complex con?genital heart disease．Methods From March 2009 to August 2014，modification of closed extracorporeal circulation（ECC）circuits was performed in 14 cases of cardiac procedures for the complex congenital heart disease．The main lesions included hypoplastic left heart syndrome（4 cases），anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary artery（3 cases），coarctation with aorticarch hypoplasia（3 cases），transposition of the great arteries with intact ventricular septum（3 cases）and tetralogy of Fallot with postopera?tive hypoxia（1 case）．The closed ECC circuit was made of heparin coating materials．A blood reservoir was installed in the venous line of the circuits after modification．The centrifugal pump in the circuits drove the blood from the blood reservoir to the oxygenator and then to the whole body．If extracorporeal membrane oxygenation（ECMO）support needed，the centrifugal pump was directly connected to the venous line without blood reservoir．Results The average ECC time was（164．4±71．9）min and the average aortic clamping time was（71．4±21．9）min．Six patients underwent deep hypothermia circulatory arrest．Twelve cases weaned off the ECC and 2 cases were transported into ECMO support．The total mortality rate was 21．4%．Conclusion The centrifugal pump，heparin coated circuits and oxygenator in the closed ECC circuits could be used in cardiac procedures for the complex congenital heart disease．The modification technology for the circuits is feasible and simplified for ECMO support postoperatively．

Centrifugal pump；Heparin coating；Congenital heart disease；Extracorporeal circulation

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2011BAI11B22）

510080廣州，廣東省心血管病研究所，廣東省人民醫(yī)院，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，心外科體外循環(huán)

周成斌，zcbwwww＠163．com

2014?09?22）

2014?09?30）

10．13498／j．cnki．chin．j．ecc．2014．04．11