牛 伟，张 红，蔡回钧，丁 珺

常规超滤对婴幼儿体外循环血液流变学的影响

牛 伟，张 红，蔡回钧，丁 珺

目的评估体外循环（ECC）中超滤对婴幼儿血液流变学的影响。方法 选取需在ECC下行心内直视手术的患儿26例，分为无超滤组（W组）：在ECC中不行超滤；超滤组（C组）：复温至33℃时开始超滤，超滤流量10～15 ml/（kg·min），每组各13例。两组患儿分别于转流前（T1）、升主动脉阻断后10 min（T2）、复温至33℃时（T3）、停机时（T4）、术后24 h（T5）和术后36 h（T6）采动脉血检测血液流变学相关指标，同时记录ECC转流时间、阻断升主动脉时间、手术时间；术后随访各组患儿住院天数、ICU停留天数、呼吸机辅助及撤离时间、输血总量、引流量、尿量的情况。结果 ①两组患儿在升主动脉开放后心脏均自主复跳，围术期无死亡病例，均顺利出院。②血液流变学变化：组内效应比较：ECC开始后两组患儿血浆黏度、红细胞刚性指数（IR）、红细胞聚集指数（Agrbc）、红细胞变形指数（TK）、红细胞比容（Hct）、纤维蛋白原（Fib）总体呈下降趋势；超滤后IR、Agrbc比T3时明显升高（P＜0.05）；血浆黏度、Fib与T3比较差异无统计学意义（P＞0.05）；超滤后各时间点TK无明显差异（P＞0.05）；组间效应比较：血浆黏度、IR、Agrbc、TK、Fib两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）；Hct超滤后各时间点C组比W组明显升高（P＜0.05）。③术后随访情况：超滤组ICU停留天数、呼吸机辅助及撤离时间、引流量明显少于无超滤组（P＜0.05）。结论 ECC中应用超滤可迅速提高Hct，减少患儿术后的引流量，缩短患儿在ICU的停留时间、呼吸机辅助及撤离时间，有利于心、肺及全身各脏器功能的恢复。同时，超滤对婴幼儿ECC后的红细胞变行性无明显影响，对红细胞的聚集性可能有一定影响。

体外循环；超滤；血液流变学；婴幼儿

体外循环（extracorporeal circulation，ECC）过程中的多种原因，均会使血液流变学发生明显变化[1]，而血液流变学与某些疾病的发生、发展密切相关[2]。由于婴幼儿特殊的病理生理特点，其变化更为严重。本课题的目的是通过观察婴幼儿ECC中血液流变学指标的变化，来评估超滤对婴幼儿血液流变学的影响。

1 材料与方法

1.1 主要仪器 JISTRA HL-20型人工心肺机（德国）；Medtronic膜式氧合器（MEDTRONIC公司）；中空纤维血液超滤器（东莞科威医疗机械有限公司）；SOUTH 990-BZ型自动血液黏度动态分析仪（贵州鹏达技术发展有限公司）；Omeda 7100型多功能麻醉呼吸机（美国）。

1.2 临床病例及分组 经本院伦理委员会同意，患儿家属术前均签署知情同意书。选26例在ECC下行心内直视手术的非紫绀型先天性心脏病患儿，术前ASAⅠ～Ⅱ级，心功能（NYHA）Ⅰ～Ⅱ级；肝、肾、凝血功能正常，无药物过敏史。分为无超滤组（W组）和超滤组（C组），每组各13例。复杂的先心病、心脏肿瘤、二次心脏手术、严重肺动脉高压（PAP＞50 mmHg）；肝素耐药；复跳困难（除颤＞4次或重新转机者）、停机困难及手术时间＞5 h者除外。一般资料见表1。

1.3 麻醉与监测 患儿肌肉注射氯胺酮6～7 mg/kg入睡后入室，监测心电图、血压、指脉博氧饱和度。行动脉、中心静脉穿刺，监测有创动脉压、中心静脉压。麻醉诱导用咪达唑仑0.05～0.1 mg/kg，依托咪酯脂肪乳0.2～0.3 mg/kg、舒芬太尼0.5～1 μg/kg和哌库溴铵0.08 mg/kg静脉缓慢注射后快速行气管插管，采用压力呼吸模式控制呼吸，压力控制在8～10 cmH2O，呼吸频率20～24次/min，维持呼气末二氧化碳分压为35～50 mm Hg；术中用微量注射泵持续静脉输注丙泊酚50～100 μg/（kg·min）、舒芬太尼0.5～1 μg/（kg·h），间断吸入1％～1.5％七氟烷维持麻醉，哌库溴铵间断静注维持肌松。术中常规监测患儿鼻咽温、肛温和血气分析。

1.4 ECC管理 用6％羟乙基淀粉（130/0.4）、新鲜冰冻血浆和浓缩红细胞预充管道。肝素化（肝素3 mg/kg）后，常规建立ECC。主动脉根部插入灌注针固定后连接心肌保护液灌注装置。采用浅低温高流量ECC，灌注流量120～150 ml/（kg·min），维持平均动脉压在30～50 mm Hg，鼻咽温控制在30～32℃，转流中采用中度血液稀释，维持红细胞比容（Hct）在0.23～0.25。心肌保护于升主动脉阻断时经主动脉根部灌注改良St.Thomas冷晶体停搏液20 ml/kg，以后每30 min灌注首次量的一半，同时经吸引器将停搏液吸到体外。转流期间断行血气分析，以维持电解质、酸碱平衡。

1.5 超滤方法 W组：ECC中不进行超滤；C组：ECC前将超滤器入口端接动脉微栓过滤器出口旁路，出口端与静脉回流室相接，预充排气后旷置，于ECC复温至33℃时进行超滤，应用人工心肺机的副泵控制超滤器的超滤流量10～15 ml/（kg·min）。超滤时适当提高灌注流量以补充超滤的分流量，保证重要组织和脏器的血流灌注，保持动脉血压的稳定。

1.6 标本采集 两组患儿分别于转流前（T1）、升主动脉阻断后10 min（T2）、复温至33℃时（T3）、停机时（T4）、术后24 h（T5）和术后36 h（T6）采动脉血5 ml，置入肝素钠抗凝管内，常温下4 h内送检，于温度（36.5±1）℃下用SOUTH 990-BZ型全自动血液黏度动态分析仪检测血液流变学相关指标；同时记录ECC转流时间、阻断升主动脉时间、手术时间及预充液成分和量；术后随访并记录患者的住院天数、ICU天数、呼吸机辅助及撤离时间、输血量、引流量和尿量的情况。

1.7 统计学处理 应用SPSS 13.0软件进行统计学分析。计量资料用均数±标准差（）表示，采用两独立样本t检验或重复测量因素的方差分析。计数资料用率来表示，采用χ2检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患儿临床资料比较 两组患儿在升主动脉开放后心脏均自动复跳，手术结束时顺利停机；两组在ECC转流、阻断升主动脉和手术时间均无明显差异（P＞0.05）；患儿围术期无死亡病例，均顺利出院，见表1。

2.2 两组患儿血液流变学变化 两组患儿时间点与超滤方法间无交互作用（P＞0.05）。两组患儿转流前血浆黏度、红细胞刚性指数（IR）、红细胞聚集指数（Agrbc）、红细胞变形指数（TK）、Hct、纤维蛋白原（Fib）比较无明显差异（P＞0.05）；组内效应比较：ECC开始后两组患儿血浆粘度、IR、Agrbc、TK、Hct、Fib总体呈下降趋势；超滤后，IR、Agrbc比T3时明显升高（P＜0.05），术后24 h、36 h恢复并超过T1（P＜0.05）；超滤后各时间点TK无明显差异（P＞0.05）；组间效应比较：血浆黏度、IR、Agrbc、TK、Fib两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）；超滤后Hct各时间点C组比W组明显升高（P＜0.05），且术后24 h、36 h恢复并超过T1（P＜0.05），见表2。

2.3 两组患儿术后随访情况的比较 C组ICU天数、呼吸机辅助及撤离时间、引流量均明显少于W组（P＜0.01）；患儿住院天数、输血总量、ICU尿量两组间比较无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表1 两组患儿临床资料及转机指标比较（n＝13，）

表1 两组患儿临床资料及转机指标比较（n＝13，）

注：与W组比较∗P＜0.05；＃同时合并ASD、VSD、PDA两者以上者，ASD：房间隔缺损，VSD：室间隔缺损，PDA：动脉导管未闭。

指标W组C组t值P值性别（男/女）8/57/60.15 ASD、VSD、PDA及复合＃4/5/44/6/36.92年龄（岁）2.91±1.262.72±1.520.350.73体重（kg）12.00±1.8811.87±2.640.150.88转流时间（min）60.69±16.7765.07±19.08-0.06 0.53升主动脉阻断时间（min）32.69±15.1832.21±15.470.080.93回输机血量（ml）430.77±125.06296.43±102.78∗3.060.00手术时间（min）168.46±29.43168.67±22.480.030.98

表2 两组各时间点血液流变学比较（n＝13，）

表2 两组各时间点血液流变学比较（n＝13，）

注：组内各时间点与T1比较，＃P＜0.05，与T3比较，★P＜0.05；组间比较：∗P＜0.05；1 mm Hg＝0.133 kPa。

指标组别T1T2T3T4T5T6血浆黏度W组1.19±0.221.05±0.900.98±0.16＃1.05±0.93＃1.10±0.201.45±0.79★（mPa/s）C组1.24±0.491.21±0.371.07±0.13＃1.04±0.14＃1.28±0.27★1.30±0.21★IRW组3.67±1.033.21±1.04＃3.87±2.993.18±1.513.88±1.51＃4.57±1.66＃C组3.89±1.562.75±1.17＃3.64±1.264.22±1.24★4.25±1.23＃★4.43±1.87＃★TKW组0.75±0.110.71±0.16＃0.78±0.280.70±0.170.81±0.160.75±0.18 C组0.74±0.200.61±0.50＃0.75±0.140.80±0.130.75±0.220.77±0.14 AgrbcW组2.27±0.142.20±0.322.18±0.26＃2.29±0.382.41±0.21＃2.47±0.23＃C组2.28±0.142.17±0.262.13±0.30＃2.37±0.18★2.45±0.47＃★2.44±0.22＃★Hct（L/L）W组0.37±0.040.26±0.01＃0.30±0.02＃0.31±0.110.33±0.050.40±0.01★C组0.38±0.010.21±0.01＃0.28±0.01＃0.40±0.01★∗0.42±0.02＃★∗0.46±0.11＃★∗Fib（g/l）W组2.65±0.551.65±0.39＃1.37±0.23＃1.51±0.91＃4.07±0.59＃★4.46±0.81＃★C组2.65±0.681.47±0.71＃1.35±0.44＃1.33±0.54＃4.06±0.53＃★4.91±1.51＃★

表3 两组患儿术后随访情况比较（n＝13，）

表3 两组患儿术后随访情况比较（n＝13，）

注：与W组比较，∗P＜0.05

指标W组C组t值P值住院天数（d）19.30±6.0418.21±6.120.480.63 ICU天数（d）4.92±0.643.39±0.61∗0.450.00呼吸机辅助时间（min）346.54±107.23239.39±47.69∗3.500.00呼吸机撤离时间（min）385.38±114.01287.00±61.81∗2.890.01 ICU的输血总量（ml）192.31±138.21183.33±192.420.140.89引流量（ml）356.31±55.62247.73±51.74∗5.350.00 ICU尿量（ml）2475.31±726.852239.73±927.550.740.46

3 讨 论

ECC是一个复杂的非生理过程，多种因素作用均对血液成分产生影响，使血液流变学发生明显变化[3]。同时婴幼儿心、肺发育尚不成熟，组织间隙较为疏松，ECC后易使多余的水分进入组织，导致组织、器官水肿，且由于肾功能尚未发育完善，水份不易排出体外，致使术后并发症增多，死亡率较高[4-6]。超滤是模拟肾小球过滤的原理，利用跨膜压差，将血液中的水份和可溶性小分子物质与血管内成分和血浆蛋白分开并滤出[7]。滤出液成分相当于原尿，主要是体内代谢产物如水、葡萄糖、尿素和炎症因子、氧自由基等小分子物质，蛋白质含量几乎为零[8]。超滤能迅速提高Hct和蛋白质浓度，增加血液的携氧能力，保证机体各组织器官的氧供，提高血浆胶体渗透压，减轻组织间隙水肿，使患者术后血液动力学更趋平稳，肺部并发症减少[9-13]。本试验ECC中应用超滤后，Hct明显提高；术后随访，超滤组患儿ICU停留天数、呼吸机辅助及撤离时间、引流量均明显少于无超滤组，表明超滤有利于ECC后患儿的迅速恢复。

血液流变学是研究血液在不同生理、病理及力学状态下的流动性、凝固性、血细胞的变形性、聚集性和黏附性以及它们间的相互关系，血流与血管壁之间的作用以及这种变化的物质基础。红细胞是血液中主要的有形成分，对血液流变性的影响亦最大[14]。红细胞的变形性和聚集性是其主要流变特性。红细胞的变形性是保障微循环正常灌注的必要条件，是微血管血液流变现象的重要基础[15]，临床上常用IR、TK作为主要的测定指标。红细胞聚集性增加，促使血液黏度增大，导致血流阻力增大，血流量减少，引起组织灌注不足；同时也是体内血栓形成的危险因素之一[14]。Agrbc是反映红细胞聚集程度的一个指标。本试验结果显示：ECC开始后，两组患儿IR、Agrbc明显低于转流前，可能是由于应用麻醉药物后外周血管扩张，血流阻力降低和ECC后血液稀释所致；而红细胞聚集减少，对改善微循环有一定的好处。超滤后IR及Agrbc高于超滤前，与血液浓缩有关；但Agrbc增高的程度是否会增加血栓形成的危险或微循环障碍，还有待进一步的研究。两组间TK无明显变化，表明超滤对红细胞变形性的影响不大。

血浆作为红细胞悬浮液的介质，有一定的黏度，血浆黏度取决于血浆内高分子化合物的含量，通常，血浆黏度与Fib含量成正相关。血浆黏度、Hct都是影响全血黏度的决定因素，同时Hct和氧的运输有关；要达到红细胞氧的最大运输，需要两者合适的比例，即血液的适度稀释。本实验结果：ECC血液稀释后两组患儿血浆黏度、Hct及Fib明显降低；理论上说，低温ECC状态下Hct大于0.3可能降低微循环血流，因此通常将Hct控制在0.3以下[4]；但过度稀释，使Hct过低，又可导致氧供不足。因此，本实验患儿Hct维持在0.23～0.25。有报道[15]改良超滤后患者的血液有形成分增加：血红蛋白、Hct、红细胞计数、总血浆蛋白、Fib及血小板计数等明显增高。本实验超滤后血浆黏度、Hct明显高于超滤前，但Fib含量无明显变化，这与报道的不一致，可能与超滤的时机和方法不同有关。虽然两组患儿术后24 h、36 h血浆黏度、Hct及Fib均恢复到转流前，但从术后随访的情况看，超滤组患儿在ICU的停留时间、呼吸机辅助、撤离时间及引流量明显少于无超滤组，因此，对患儿的恢复，超滤组更优于无超滤组。

综上所述，超滤可排除体内过多的水分，迅速提高Hct，减少患儿的引流量，缩短患儿在ICU的停留时间、呼吸机辅助及撤离时间，有利于心、肺及全身各脏器功能的恢复。同时，超滤对婴幼儿ECC后的红细胞变行性无明显影响，可增加Agrbc，对红细胞的聚集性可能有一定影响。

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Effects of ultrafiltration on hemorheology in infants during extracorporeal circulation

Niu Wei，Zhang Hong，Cai Hui-jun，Ding Jun
Department of Anesthesiology of the Medical College Hospital of Zunyi，Zunyi 563000，China Corresponding author：Zhang Hong，Email：hianzhang＠tom.com

ObjectiveTo evaluate the effects of ultrafiltration on hemorheology in infants during extracorporeal circulation（ECC）.Methods26 patients undergoing open-heart surgery with ECC were randomly divided into two groups：without-ultrafiltration group（W group，n＝13）and conventional ultrafiltration（CUF）group（C group，n＝13）.In W group ultrafiltration didn＇t be used during ECC，while in C group CUF was started when the temperature rewarming to 33℃，and the flow rate of CUF was controlled to 10～15 ml/（kg·min）.The arterial blood samples were repeatedly collected at the following time points：before ECC（T1），10 min after the ascending aorta blocked（T2），on rewarming to 33℃（T3），ECC termination（T4），24 h（T5）and 36 h after operation（T6）.The changes of relative indexes of the blood rheology and ECC time，aortic cross-clamping time，operative time were observed and detected.Meanwhile，the hospital days，ICU residence time，ventilation time，total blood transfusion volume，drainage volume，urine volume of patients followed up in each group were recorded.Results1.The hearts of all infants in two groups resuscitated automatically after ascending aorta declamping.All patients recovered smoothly and were discharged without perioperative deaths.2.Hemorheology：comparison within groups：after the beginning of ECC，the plasma viscosity，erythrocyte rigidity index（IR），erythrocyte aggregation index（Agrbc），erythrocyte deformation index（TK），hematocrit（Hct）and fibrinogen（Fib）overall had a downward trend in two groups；Compared with those at T3，the IR and Agrbc were significantly higher（P＜0.05），while the plasma viscosity and Fib didn＇t have significant difference（P＞0.05）after ultrafiltration；The TK of two groups at the time points after ultrafiltrationhad no significant difference than those at T1（P＞0.05）；Comparison between two groups：ultrafiltration had no significant effect on the plasma viscosity，IR，Agrbc，TK and Fib between two groups（P＞0.05）；The Hct at different time points after ultrafiltration in C group were significantly higher than those in W group（P＜0.05）.3.Postoperative follow-up results：ICU days，ventilation time and drainage volume in C group were less than those in W group（P＜0.05）.ConclusionApplication of ultrafiltration in infants could rapidly increase the Hct levels during ECC，also could reduce postoperative edema of various organs，decrease the postoperative ICU days of patients，diminish postoperative complications and postoperative bleeding，and improve the recovery of the heart，lungs and other organs.At the same time，It has no significant effect on the red blood cell deformability，while might have some impact on the aggregation of red blood cells.

Extracorporeal circulation；Ultrafiltration；Hemorheology；Infant

R654.1

A

1672-1403（2013）04-0203-05

2013-07-08）

2013-07-22）

贵州省社发攻关项目资金资助（黔科合SY20083030）

563000遵义遵义医学院附属医院麻醉科（牛 伟、张 红、蔡回钧、丁 珺）；455000安阳，安阳肿瘤医院麻醉科（牛 伟）

张 红，Email：hianzhang＠tom.com