張韞佼 梅舉 黃雅筠 許喜樂 董莉雅 劉浩

臨床研究

兒童心臟瓣膜置換術(shù)的體外循環(huán)管理

張韞佼 梅舉 黃雅筠 許喜樂 董莉雅 劉浩

目的 總結(jié)15歲以下兒童心臟瓣膜置換術(shù)中體外循環(huán)的特點(diǎn)，探討最佳的體外循環(huán)方法。方法 回顧性分析2006年1月至2016年1月上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院15歲以下61例行瓣膜置換患兒臨床資料。其中男性39例、女性22例，年齡1～15歲；先天性瓣膜發(fā)育異常36例、感染性心內(nèi)膜炎9例、先天性心臟病術(shù)后13例、瓣膜成形術(shù)后3例。所有手術(shù)均使用進(jìn)口中空纖維膜式氧合器，淺或中低溫中高流量灌注，采用4∶1冷氧合血灌注進(jìn)行心肌保護(hù)。全組患兒術(shù)中使用常規(guī)超濾，部分患兒術(shù)后使用改良超濾。結(jié)果 患者 CPB 時間（115.5±57.1）min，主動脈阻斷時間（65.5±39.4）min，術(shù)中灌注壓 30～60 mm Hg，轉(zhuǎn)流過程平穩(wěn)，尿量滿意，心臟自動復(fù)跳率96%，全部順利脫機(jī)。全組院內(nèi)死亡1例（1.6%），術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥6例（9.8%）。結(jié)論 兒童瓣膜手術(shù)的體外循環(huán)、合理的預(yù)充和血液稀釋、良好的心肌保護(hù)、充分的組織灌注、超濾技術(shù)的應(yīng)用等是降低兒童瓣膜置換手術(shù)后并發(fā)癥、提高體外循環(huán)質(zhì)量的重要方法。

體外循環(huán)；瓣膜置換術(shù)；兒童

先天性或者后天獲得性兒童瓣膜病并不罕見。盡管瓣膜修復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展使大多數(shù)兒童瓣膜病都能行瓣膜成形術(shù)，但仍有部分患兒需要進(jìn)行瓣膜置換。瓣膜置換可有效改善患兒心臟功能[1-4]。由于兒童瓣膜病往往病情復(fù)雜、心功能差、并發(fā)癥發(fā)生率較高，故兒童瓣膜置換術(shù)的體外循環(huán)管理尤為重要[5-9]。現(xiàn)將我院2006年1月至2016年1月61例行瓣膜置換患兒資料總結(jié)分析如下，研究探討兒童瓣膜置換體外循環(huán)管理需注意的問題。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本組共61例，男性39例，女性22例，年齡 1～15（9.9±4.7）歲。所有患兒均有明顯心功能不全癥狀、體征。所有患兒術(shù)前均行超聲心動圖（UCG）檢查，明確瓣膜病變種類及嚴(yán)重程度。病因分類：先天性主動脈瓣二葉畸形或發(fā)育異常19例，先天性二尖瓣發(fā)育異常（狹窄伴關(guān)閉不全）或先天性主動脈瓣二尖瓣雙瓣發(fā)育異常17例，感染性心內(nèi)膜炎9例，先天性心臟病術(shù)后13例，瓣膜成形術(shù)后3例（表1）。合并主動脈左室通道1例，房間隔缺損殘余漏1例，動脈導(dǎo)管未閉（PDA）2例，室間隔缺損及室間隔缺損殘余漏4例，心房顫動1例，腦梗死1例，血小板減少癥1例。

表1 瓣膜病種類［例數(shù)及百分率（%）］

1.2 方法

1.2.1 儀器設(shè)備 Jostra HL-20型體外循環(huán)機(jī)（Maquet），進(jìn)口中空纖維膜式氧合器（Maquet、Dideco、Terumo）。

1.2.2 體外循環(huán)預(yù)充 預(yù)充液以膠體為主，醋酸林格氏液（勃脈力）預(yù)充排氣后盡量排出，然后加入血漿、白蛋白，根據(jù)患兒術(shù)前紅細(xì)胞壓積，加入適量紅細(xì)胞，使紅細(xì)胞比容（haematocrit，HCT）維持在24%～30%。同時加入地塞米松5 mg/kg、甘露醇2.5 ml/kg、碳酸氫鈉 3 ml/kg、速尿 1～2 mg/kg，預(yù)充總量 400～1000 ml。

1.2.3 體外循環(huán) 患兒入手術(shù)室后即給予變溫毯保溫，轉(zhuǎn)流前預(yù)充液加溫至35℃。所有患兒均行靜脈吸入復(fù)合麻醉，采用淺或中低溫中高流量灌注。肝素化后激活凝血時間（activated coagulation time，ACT）＞480 s開始轉(zhuǎn)機(jī)，其中3例三尖瓣置換患兒采用不停跳體外循環(huán)，維持血溫在33℃～35℃，其余病例當(dāng)血溫降至32℃～33℃時阻斷主動脈，維持灌注流量 100～150 ml·kg-1·min-1，灌注壓維持在30～60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。轉(zhuǎn)機(jī)中維持靜脈血氧飽和度不低于70%。以α-穩(wěn)態(tài)血?dú)夤芾恚ㄆ诒O(jiān)測血?dú)?、電解質(zhì)、HCT、ACT。全組病例在轉(zhuǎn)流中使用常規(guī)超濾，體重＜30 kg的患兒在停機(jī)后使用改良超濾，術(shù)后HCT＞32%。用變溫毯輔助升降溫，鼻咽溫達(dá)到37℃，肛溫36℃，血流動力學(xué)平穩(wěn)，緩慢減流量，停機(jī)。

1.2.4 心肌保護(hù) 采用4∶1冷氧合血停跳液加入外源性磷酸肌酸，行主動脈根部順行灌注。對于主動脈瓣關(guān)閉不全的患兒，在灌注時需要觀察左心室是否充盈及心臟停跳的效果如何，一般是灌注首劑半量后切開主動脈進(jìn)行左右冠脈直接灌注，首次劑量為15～20 ml/kg，間隔 20～30 min，復(fù)灌 10 ml/kg。

2 結(jié)果

全組患兒體外循環(huán)轉(zhuǎn)流時間52～303（115.5±57.1）min，主動脈阻斷時間 27～221（65.5±39.4）min。術(shù)中灌注壓30～60 mm Hg，轉(zhuǎn)流過程平穩(wěn)，尿量均＞2 ml·kg-1·min-1，心臟自動復(fù)跳率 96%，全部順利脫機(jī)。

全組61例患兒共植入機(jī)械瓣68枚（其中7例主動脈瓣、二尖瓣雙瓣置換），具體機(jī)械瓣種類及型號見表2、3。院內(nèi)死亡1例，死亡患兒為術(shù)前嚴(yán)重感染性心內(nèi)膜炎，心衰不能控制限期行主動脈瓣置換術(shù)，死亡原因?yàn)楦腥緦?dǎo)致的全身多臟器功能衰竭。

表2 主動脈瓣機(jī)械瓣類型及大?。ò?例雙瓣置換）（例）

表3 二尖瓣機(jī)械瓣類型及大?。ò?例雙瓣置換）（例）

術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥6例（9.8%），其中二尖瓣瓣周漏1例、心律失常1例（竇性心動過緩、陣發(fā)性房室傳導(dǎo)阻滯）、呼吸衰竭1例、急性腎衰竭2例、延遲關(guān)胸1例，均經(jīng)治療后痊愈；其中瓣周漏患者經(jīng)再次手術(shù)修復(fù)，腎功能衰竭患者采用腹膜透析或血液透析治療。遠(yuǎn)期真菌性心內(nèi)膜炎1例，經(jīng)藥物治療后痊愈。

3 討論

兒童瓣膜疾病的外科治療以瓣膜成形為首選，對于一些無成形條件的病變瓣膜，人工瓣膜置換術(shù)仍是挽救患兒生命的重要手段[10,11]。兒童處于快速生長發(fā)育階段，解剖、生理與成人明顯不同，影響其體外循環(huán)灌注過程。深刻認(rèn)識兒童體外循環(huán)與成人的不同，使用個體化適合兒童的體外循環(huán)過程，可以減少兒童瓣膜置換手術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率[12]。

3.1 充分的術(shù)前準(zhǔn)備 較低齡的瓣膜病患兒往往缺乏特異性主訴及癥狀，可能在治療時已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重心功能不全，因此，充分的術(shù)前準(zhǔn)備十分必要。術(shù)前的藥物治療包括強(qiáng)心、利尿、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、感染控制、營養(yǎng)支持及控制風(fēng)濕活動等，使患兒處于“理想”狀態(tài)，這樣可極大提高手術(shù)安全性，減少并發(fā)癥。

3.2 體溫管理 低齡兒童對環(huán)境溫度的變化耐受性差，體溫易散失；且低體溫容易誘發(fā)室顫等心律失常，并容易引起術(shù)后內(nèi)環(huán)境紊亂，因此，保溫顯得尤其重要?；純喝胧中g(shù)室后即用變溫水毯保溫，體外循環(huán)降溫過快也容易引起兒童心律失常，轉(zhuǎn)流前預(yù)充液應(yīng)加溫保持在35℃～36℃，避免轉(zhuǎn)機(jī)后機(jī)體突然受冷刺激而誘發(fā)室顫。同時，術(shù)中降溫復(fù)溫應(yīng)緩慢進(jìn)行，停機(jī)時應(yīng)保證肛溫在36℃以上，同時避免停機(jī)后改良超濾引起的體溫下降，并持續(xù)使用變溫水毯保溫直至患兒出手術(shù)室[13,14]。

3.3 合理的預(yù)充及血液稀釋 相對于兒童的血容量，體外循環(huán)的稀釋性預(yù)充會使紅細(xì)胞壓積（HCT）和血漿膠體滲透壓明顯下降，引起細(xì)胞膜通透性增加從而導(dǎo)致組織器官水腫。因此，灌注師必須根據(jù)患兒病種、體重、年齡，制訂個體化的體外循環(huán)策略，選擇允許最小預(yù)充量的體外循環(huán)設(shè)備及最佳灌注方式，盡量減少預(yù)充量及維持合適的膠體滲透壓[15]，以減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。

本組患兒選用預(yù)充量小的進(jìn)口膜式氧合器及管道，盡量降低預(yù)充量；同時，在預(yù)充液中增加白蛋白等膠體用量以提高膠體滲透壓；對于低齡低體重患兒增加血漿及紅細(xì)胞用量，提高膠體滲透壓和紅細(xì)胞壓積，HCT維持在24%～30%，防止組織水腫和缺氧。此外在預(yù)充液中我們還常規(guī)加入地塞米松減少炎癥介質(zhì)反應(yīng)，加強(qiáng)血液和各組織器官保護(hù)；加入碳酸氫鈉使預(yù)充液pH值接近生理狀態(tài)，以維持轉(zhuǎn)流中水電解質(zhì)、酸堿平衡和血液動力學(xué)的穩(wěn)定，降低停機(jī)及術(shù)后恢復(fù)過程中血流動力學(xué)不穩(wěn)定的發(fā)生率。

3.4 灌注流量和灌注壓 低齡兒童代謝旺盛，基礎(chǔ)耗氧量高，心率快，因此需要更高的灌注流量。強(qiáng)調(diào)灌注流量比強(qiáng)調(diào)灌注壓力更有實(shí)際意義。本組患兒體外循環(huán)期間在不影響手術(shù)野的前提下，予以100～150 ml·kg-1·min-1中高流量灌注，保證機(jī)體各組織器官的血液供應(yīng)，避免產(chǎn)生局部酸中毒。灌注壓維持在30～60 mm Hg，如果灌注壓＞60 mm Hg，給予血管擴(kuò)張藥物，提高組織器官灌注效果?？傊?，兒童瓣膜手術(shù)體外循環(huán)灌注的流量應(yīng)盡量以中高灌注流量為主。

3.5 超濾和改良超濾的應(yīng)用 各種超濾技術(shù)的運(yùn)用，可以在短時間內(nèi)排出體內(nèi)多余的水分，提高HCT和膠體滲透壓，減輕心臟術(shù)中各種因素導(dǎo)致的組織水腫，改善左心室功能及心肌順應(yīng)性，有助于心肺保護(hù)及體液電解質(zhì)平衡。超濾技術(shù)還可以濾出大量炎性介質(zhì)，減輕體外循環(huán)后的炎性反應(yīng)和免疫活性，改善術(shù)后心、肺、腎等各系統(tǒng)的功能[16,17]。本組患兒全部采用術(shù)中常規(guī)超濾，轉(zhuǎn)流中氧合器液面高時，用超濾濾出部分液體；體重低于30 kg的患兒再輔以停機(jī)后改良超濾，停機(jī)后濾出剩余水分，使患兒HCT術(shù)后達(dá)到32%以上，效果滿意。

3.6 心肌保護(hù) 心肌保護(hù)的措施第一是含血心肌保護(hù)液的使用，以保證停搏后供氧，并且停搏液重復(fù)使用時再氧合，減輕再灌注損傷，還可向心肌提供能量代謝所需的底物和維持適當(dāng)?shù)木w膠體滲透壓，并緩沖心肌酸性代謝產(chǎn)物，改善心肌微循環(huán)，降低心律失常的發(fā)生率。

心肌保護(hù)的其他措施還包括平穩(wěn)的麻醉、避免CPB前后的低血壓、良好的左心減壓（尤其是主動脈瓣關(guān)閉不全患兒）、充分排氣避免冠脈氣栓、精細(xì)的心內(nèi)操作等等。本組患兒采用4∶1冷氧合血行主動脈根部順行灌注（對主動脈瓣關(guān)閉不全的患兒再使用主動脈切開直接灌注），心臟表面放置冰鹽水和冰屑。全組自動復(fù)跳率96%，且術(shù)后無明顯低心排綜合征，顯示心肌保護(hù)效果滿意。

綜上所述，在兒童瓣膜置換術(shù)的體外循環(huán)管理中，進(jìn)行個性化的管理，認(rèn)真做好術(shù)前準(zhǔn)備和體溫管理，合理的預(yù)充和血液稀釋、良好的心肌保護(hù)、體外循環(huán)中保證充沛的組織灌注、超濾技術(shù)的應(yīng)用及良好的輔助循環(huán)是降低兒童瓣膜手術(shù)后并發(fā)癥，提高體外循環(huán)質(zhì)量的重要方法。

［1］Popov AF，Coskun KO，Tirilomis T，et al.Mechanical aortic valve replacement in children and adolescents after previous repair of congenital heart disease.Artif Organs，2009，33：915-921.

［2］Panda BR，Shankar R，Kuruvilla KT，et al.Combined mitral and aortic valve replacement for rheumatic heart disease：Fifteen-year follow up and long-term results.J Heart Valve Dis，2009，18：170-179.

［3］Rafii DY，Davies RR，Carroll SJ，et al.Age Less Than Two Years Is Not a Risk Factor for Mortality After Mitral Valve Replacement in Children.Ann Thorac Surg，2011，91：1228-1234.

［4］Arnold R，Ley-Zaporozhan J，Ley S，et al.Outcome After MechanicalAorticValveReplacementin Children and Young Adults.Ann Thorac Surg，2008，85：604-610.

［5］Whiting D，Yuki K，DiNardo JA.Cardiopulmonary bypass in the pediatric population.Best Pract Res Clin Anaesthesiol，2015，29：241-256.

［6］Durandy Y.Minimizing systemic inflammation during cardiopulmonary bypass in the pediatric population.ArtifOrgans，2014，38：11-18.

［7］van Saet A，de Wildt SN，Knibbe CA，et al.The effect of adult and pediatric cardiopulmonary bypass on pharmacokinetic and harmacodynamic parameters.Curr Clin Pharmacol，2013，8：297-318.

［8］Axelrod DM，Sutherland SM，Anglemyer A，et al.A Double-Blinded，Randomized，Placebo- Controlled Clinical Trial of Aminophylline to Prevent Acute Kidney Injury in Children Following Congenital Heart Surgery With Cardiopulmonary Bypass.Pediatr Crit Care Med，2016，17：135-143.

［9］劉浩，梅舉，何毅，等.兒童主動脈瓣置換術(shù)臨床特點(diǎn)及中遠(yuǎn)期隨訪結(jié)果.中國心血管病研究，2014，12：728-731.

［10］Ackermann K，Balling G，Eicken A，et al.Replacement of the systemic atrioventricular valve with a mechanical prosthesis in children aged less than 6 years：Late clinical results of survival and subsequentreplacement. J Thorac Cardiovasc Surg，2007，134：750-756.

［11］ David TE.Reoperations after Ross Procedure.Circulation，2010，122：1139-1140.

［12］斯妍娜，鮑紅光.體外循環(huán)術(shù)后急性腎功能損傷早期診斷和預(yù)防研究新進(jìn)展.中國醫(yī)藥，2012，7：250-252.

［13］Xiong Y，Sun Y，Ji B，et al.Systematic Review and Meta-Analysisofbenefitsand risksbetween normothermia and hypothermia during cardiopulmonary bypass in pediatric cardiac surgery.Paediatr Anaesth，2015，25：135-142.

［14］Caputo M，Patel N，Angelini GD，et al.Effect of normothermic cardiopulmonary bypass on renal injury in pediatric cardiac surgery： a randomized controlled trial.J Thorac Cardiovasc Surg，2011，142：1114-1121.

［15］朱德明.關(guān)于嬰幼兒體外循環(huán).中國體外循環(huán)雜志，2005，3：260-264.

［16］ Ziyaeifard M，Alizadehasl A，Massoumi G. Modified ultrafiltration during cardiopulmonary bypass and postoperative course ofpediatric cardiac surgery.ResCardiovasc Med，2014，3：e17830.

［17］Zhou G，F(xiàn)eng Z，Xiong H，et al.A combined ultrafiltration strategy during pediatric cardiac surgery： a prospective，randomized，controlled study with clinical outcomes. J Cardiothorac Vasc Anesth，2013，27：897-902.

Management of cardiopulmonary bypass in children mechanical valve replacement

ZHANG Yun-jiao，MEI Ju，HUANG Ya-jun，et al.
Department of Cardiothoracic Surgery，Xinhua Hospital，School of Medicine，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200092，China

LIU Hao，E-mail：liuhao1619@126.com

ObjectiveTo summarize the cardiopulmonary bypass characteristics of mechanical valve replacement in children who under 15 year-old.MethodsFrom Jau.2006 to Mar.2014，51 children，aged 1 to 15 year-old underwent mechanical valve replacement in Xinhua Hospital，School of Medicine，Shanghai Jiaotong University.There were 39 male with mean age of years old.All operations included 29 cases with aortic valve replacement，22 cases with mitral valve replacement，7 cases with double valve replacement and 3 with tricuspid valve replacement.Imported membrane oxygenator was used in every patient.We operated for a low to moderate hypothermia and moderate to high flow perfusion strategy.Myocardium protection was achieved by mixture of cold oxygenated blood cardioplegia（4∶1 for blood and crystal solution）.ResultsThe average CPB time was（115.5±57.1）minutes，and average aortic cross-clamping time was（65.5±39.4）minutes.The perfusion pressure during the operation was 30-60 mm Hg.All the extracorporeal circulations were uneventful and achieved reasonable urine output.96%hearts recovered spontaneously and no patient had difficulty in weaning off the cardiopulmonary bypass.60 cases were discharged well,while one patient died in hospital.Six cases had complications.ConclusionSeveral strategies were used to decrease the complications of the cardiac surgery，including appropriate prime and hemodilution，reasonable flow and perfusion pressure，careful fluid balance management，superior myocardium protection，and ultrafiltration application.

Valve replacement；Cardiopulmonary bypass；Children

200092 上海市，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科

劉浩，E-mail：liuhao1619@126.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2017.11.008

R654.2

B

1672-5301（2017）11-0991-04

2017-03-04）