婴儿心脏直视手术中两种超滤法应用的对比研究

                   作者：陈萍，张镜方，章晓华，庄建，陈欣欣

【关键词】  心脏直视手术

    摘要：目的 比较常规超滤（CUF）和CUF加改良超滤（MUF）在婴儿心脏直视手术中应用及效果。方法 选取40例单纯室间隔缺损（VSD）行修补术的婴儿随机均分为两组，C组采用CUF，M组采用CUF+MUF，两组用相同的方法进行体外循环（CPB）。观察：⑴CPB预充总量、手术总用血量、CPB总入量、红细胞压积（Hct）、超滤量、尿量、残血量等；⑵术前、术毕、术后4h、术后24h血浆白细胞介素（IL）-6，IL-8、肿瘤坏死因子（TNF-α）水平；⑶术后血管活性药物的应用、机械通气时间、ICU停留时间。结果 ⑴ 两组预充总量、手术总用血量、CPB总入量、尿量无统计学差异，超滤量M组（436±82）ml显著多于C组（347±57）ml， P<0.05；残血量M组（135±23）ml少于C组（168±32ml）, P<0.01；术毕Hct M组（0.36±0.04)高于C组（0.32±0.05）, P<0.05。⑵术毕TNF-αM组（97.6±18.4）pg/ml显著高于C组（83.1±16.5）pg/ml, P<0.05；余各时点、各指标2组间均无统计学差别。⑶术后血管活性药物的使用、机械通气时间、ICU停留时间2组间无显著差异，胸腔引流量M组（96.4±28.7）ml少于C组（117.3±32.6）ml，P<0.05；术后输血量（46.4±17.1）ml少于C组（61.5±25.0）ml，P<0.05。结论 与CUF相比，CUF+MUF应用于婴儿心脏直视手术可增加水分的排除、减少残血量及术后输血，但在减轻CPB炎性反应及提高ICU恢复方面未显示出更大的优势。

　　关键词：婴儿;  心脏直视手术;  超滤

　　The Comparison Between Conventional and Conventional plus Modified Ultrafiltration in Infant Open Heart Surgery

　　Abstract: OBJECTIVE To compare the effects of applying conventional ultrafiltration (CUF) and CUF plus modified ultrafiltration (MUF) during infant open heart surgery. METHODS 40 ventricular septum defect (VSD) infants undergoing repair were randomly divided into two groups, group C (CUF, n=20) and group M (CUF+MUF, n=20). Perioperative, cardiopulmonary, and cytokine datas were collected for statistical analysis.RESULTS   ①There were no significant differences in priming volume and blood tranfusion during operation, total CPB add volume and urine volume between the two groups. The filtratevolume in group M was greater than in group C(436±82ml vs 347±57ml, P<0.05). Residual blood volume in group M was less than in group C(135±23ml vs 168±32ml, P<0.01). At the end of operation the Hct in group M was higher than in group C(0.36±0.04 vs 0.32±0.05, P<0.05). ②TNF-αin group M at the end of operation was significantly higher than in group C(97.6±18.4pg/ml vs 83.1±16.5 pg/ml, P<0.05). No differences existed in other cytokines between the two groups. ③There was no significant difference in the time of extubation , ICU stay, postoperative hospital stay and amount of inotrope used in the first 24h between the two groups. Chest tube drainage and postoperative blood transfusion in group M were lower than in group C  (96.4±28.7ml vs 117.3±32.6ml, P<0.05; 46.4±17.1ml vs 61.5±25.0ml, P<0.05). CONCLUSION   Compared to CUF during cardiac operation, CUF+MUF could increase the water elimination, decrease volume of residual blood and lower amount of blood transfusion. It seemed that CUF+MUF was no better than CUF in reducing inflammatory response and improving postoperative recovery.

　　Key words：infants；open heart surgery；ultrafiltration

　　随着小儿心脏外科的，婴儿期体外循环（CPB）心脏手术日益增多，超滤技术在婴儿CPB手术中得到了广泛的应用。常规超滤（CUF）与CUF加改良超滤（MUF）在婴儿CPB中应用有何不同，本文就此进行了对比研究。

　　1  材料与方法 

　　1.1 分组及方法                                 

　　连续40例在CPB及心脏停搏下行心脏室间隔缺损（VSD）修补的婴儿（排除术前心衰、急诊手术的病例），随机平分为两组，每组20例。C组采用CUF，M组采用CUF+MUF，安装方法见图1。两组均采用Minntech HPH 400超滤器，在CPB预充时排好气。C组在CPB过程中根据红细胞压积（Hct）、静脉储血室平面进行超滤或添加容量，主要的超滤过程在CPB复温至鼻咽温36℃后进行；M组除可进行C组的操作外，在CPB停止后继续超滤，至氧合器储血室的血液全部输完或Hct升至大于35%为止。全部病例使用STOCKERT Ⅲ型人工心肺机，婴儿型膜式氧合器及管道。CPB采用浅低温高流量灌注，心肌保护采用冷晶体停搏液主动脉根部插针一次性顺行灌注，20ml/kg，灌注液全部回吸。CPB情况及病儿的一般资料见表1，两组间无统计学差异。                                                                

　　1.2  观察指标                                 

　　⑴CPB预充总量、CPB总入量、超滤量、手术用血量、残血量、围术期Hct；⑵术前、术毕、术后4h、术后24h血浆白细胞介素IL-6，IL-8、肿瘤坏死因子（TNF-α）水平；⑶术后血管活性药物的应用、机械通气时间、ICU停留时间。

　　1.3  统计学处理                                 

　　正态分布的计量资料数据以±s表示，组间比较采用t检验；偏态分布的计量资料以中位数表示，采用秩和检验；率的比较采用X2检验。以P＜0.05为有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 两组在CPB时间、ACC时间、CPB温度方面无差异，见表1。表1 病人一般资料及CPB情况 （略）

　　全部患儿治愈出院，均未出现超滤相关并发症。

　　2.2 CPB预充总量、手术用血量、CPB中总入量、尿量、CPB前、稀释后及停CPB时Hct 两组间无统计学差别，术毕Hct、超滤量M组显著高于C组（P<0.05，P<0.01），残血量M组显著低于C组（P<0.01），见表2。表2 CPB预充、用血及超滤等情况（略）  注：*以中位数表示，采用秩和检验，检验值为u值

　　2.3 两组细胞因子IL-6、IL-8及TNF-α的变化一样，术毕最高、术后4h已下降、至术后24h接近术前水平，见图2、图3及图4。术毕的TNF-αM组（97.6±18.4）pg/ml显著高于C组（83.1±16.5）pg/ml, P<0.05，余各时点两组间各指标均无统计学差别。

　　2.4 两组机械通气时间、ICU停留时间、术后住院时间无统计学差别，胸引流量及术后输血量M组少于C组（P<0.05），正性肌力药物的应用两组无统计学差别。表3 ICU及术后情况 （略） 注：为X2值

　　3 讨论

　　由于婴儿自身的血容量很少，CPB预充量为其血容量的1~2倍，故CPB中水分的管理显得十分重要。超滤技术的应用可快速浓缩、排除CPB中过多的水分。目前超滤方式较多，报道的结果不一，这与临床病例的选取、各自采用的超滤方法及衡量标准不同有关［1］。本研究选取单纯室间隔缺损在CPB心脏停搏下行修补术的婴儿，比较CUF、CUF+MUF及其效果。

　　3.1 管道的连接及超滤时机    
                            
　　CUF时将超滤器连接于氧合器动脉与储血器之间的旁路中，不经压泵，利用来自泵后氧合器的压力进行超滤。MUF是十年前Naik等［2］首先采用的， 它的安装使得超滤在CPB停机后仍能进行，多数学者采用动脉-静脉MUF。本研究中采用的是近年Myers 等［3］介绍的静脉-动脉MUF，静脉回路的血通过压泵进入超滤器完成超滤、再经氧合器后由动脉输血管输入患儿体内。MUF的安装不影响CPB中CUF的进行，且可以通过压泵精确地调节超滤器的分流量，减少了对CPB流量的影响，这对于体重小的患儿尤其重要。静脉-动脉MUF使得停止CPB后MUF的进行不存在"左→右"的分流，不影响机体其他器官的血流灌注，且超滤后的血液经氧合、变温后由动脉进入体内，减少了MUF对机体温度及氧饱和度的影响。

　　CUF的实施可根据Hct，储血器平面随时进行，主要过程在CPB复温后期，当储血器平面很低时则不能继续进行；MUF除可行CUF外，主要是在停止CPB后进行，只要患儿心功能好、血容量充足，可尽量超滤出体内第三间隙的水分。体内水分的超出是一个过程，需要一定的时间。超滤时流量不宜过大，流量过大、速度过快只能起一个血液浓缩的作用，对体内第三间隙水分的超出很少，因为液体从第三间隙返回到血管内的速率与液体从血管内及循环管道中超出的速率是不同步的。由于安装MUF同样可进行CUF以及上述诸多优点，我们认为在条件允许时（有多的泵头）应安装MUF。从某种程度上来讲MUF是对CPB的延长，CPB潜在的危险性同样存在；MUF还会延长手术时间，需要外科医生耐心等待，这是MUF的不便之处。

　　3.2 水分的排除、血液浓缩及残血量                                 

　　超滤的应用可排除由于血液稀释、心肌保护液回吸等引起的循环中水分过多，使体内水分及Hct在术毕尽量回复至接近或达到术前血平。CUF的应用受静脉储血器液平面的限制，对体内水分的超出有限。MUF在CPB停止后进行，延长了滤出体内水分的时间及分量。故CUF+MUF较CUF能超滤出更多的水分，使得Hct回升得更高，残余血量更少，在本对照研究中均体现出来。

　　3.3 对炎性细胞因子的影响  
                              
　　CPB除引起血液稀释外，血液成份与CPB膜肺、管道表面接触引发全身炎性反应是导致组织水肿的另一重要原因。有文献报道超滤，CUF及MUF，尤其平衡超滤法可滤出炎性细胞因子［4-6］，降低血浆中炎性细胞因子的浓度，利于患儿术后的恢复。也有持否定态度者，认为CUF、MUF后血浆中某些炎性介质的浓度降低，但对患儿的术后过程无明显的影响［7,8］。目前尚无文献可说明炎性细胞因子的清除与预后改善之间的确切关系。产生这些差异的原因可能是病例的选择、对各种超滤方式无规范化及衡量指标不一。我们选取单纯VSD修补术的患儿来进行对照研究，发现仅在术毕M组的TNF-α显示显著高于C组，推测可能是由于MUF延长了转流时间，引起TNF-α增高。但两组在其他炎性介质的水平上没有显著性差异，提示CUF、CUF+MUF二种超滤技术对炎性介质的影响无太大的差别。

　　3.4 ICU情况                                 

　　有文献报道MUF有助于降低肺高压患儿术后肺动脉压力，改善术后肺功能［9］，ICU恢复情况却没有明显差异。本研究中C组及U组机械通气时间、ICU停留时间、术后住院时间、正性药物的应用无统计学差别，说明两种超滤方法尽管对患儿体内水分的排除不同，但对ICU的整个过程未产生较大的影响，此结果与Maluf报道的结果相同［10］。这也许与本研究中的病例是简单的先心病（手术及CPB时间均较短）、例数仍不够大量有关。胸引流量及术后输血量M组少于C组（P<0.05），可能是由于应用MUF后排除的水分多、残血量少，血中凝血因子的浓度较C组高，以致术后胸引流量及输血量减少。
通过此研究我们认为，尽管两种超滤方法对术后恢复的影响未显示出差别，婴儿心脏手术中CUF+MUF可增加水分的排除、减少残血量及术后输血，且MUF的采用令灌注师能积极主动地控制CPB中的液体量，值得在婴儿心脏手术中推广应用。

　　文献：
                                 
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　　［10］Maluf MA. Modified ultrafiltration in surgical correction of congenital heart disease with cardiopulmonary bypass［J］. Perfusion. 2003, 18 suppl 1: 61-68.