张韫佼 梅举 黄雅筠 许喜乐 董莉雅 刘浩

临床研究

儿童心脏瓣膜置换术的体外循环管理

张韫佼 梅举 黄雅筠 许喜乐 董莉雅 刘浩

目的 总结15岁以下儿童心脏瓣膜置换术中体外循环的特点，探讨最佳的体外循环方法。方法 回顾性分析2006年1月至2016年1月上海交通大学医学院附属新华医院15岁以下61例行瓣膜置换患儿临床资料。其中男性39例、女性22例，年龄1～15岁；先天性瓣膜发育异常36例、感染性心内膜炎9例、先天性心脏病术后13例、瓣膜成形术后3例。所有手术均使用进口中空纤维膜式氧合器，浅或中低温中高流量灌注，采用4∶1冷氧合血灌注进行心肌保护。全组患儿术中使用常规超滤，部分患儿术后使用改良超滤。结果 患者 CPB 时间（115.5±57.1）min，主动脉阻断时间（65.5±39.4）min，术中灌注压 30～60 mm Hg，转流过程平稳，尿量满意，心脏自动复跳率96%，全部顺利脱机。全组院内死亡1例（1.6%），术后出现并发症6例（9.8%）。结论 儿童瓣膜手术的体外循环、合理的预充和血液稀释、良好的心肌保护、充分的组织灌注、超滤技术的应用等是降低儿童瓣膜置换手术后并发症、提高体外循环质量的重要方法。

体外循环；瓣膜置换术；儿童

先天性或者后天获得性儿童瓣膜病并不罕见。尽管瓣膜修复技术的不断发展使大多数儿童瓣膜病都能行瓣膜成形术，但仍有部分患儿需要进行瓣膜置换。瓣膜置换可有效改善患儿心脏功能[1-4]。由于儿童瓣膜病往往病情复杂、心功能差、并发症发生率较高，故儿童瓣膜置换术的体外循环管理尤为重要[5-9]。现将我院2006年1月至2016年1月61例行瓣膜置换患儿资料总结分析如下，研究探讨儿童瓣膜置换体外循环管理需注意的问题。

1 资料与方法

1.1 临床资料 本组共61例，男性39例，女性22例，年龄 1～15（9.9±4.7）岁。所有患儿均有明显心功能不全症状、体征。所有患儿术前均行超声心动图（UCG）检查，明确瓣膜病变种类及严重程度。病因分类：先天性主动脉瓣二叶畸形或发育异常19例，先天性二尖瓣发育异常（狭窄伴关闭不全）或先天性主动脉瓣二尖瓣双瓣发育异常17例，感染性心内膜炎9例，先天性心脏病术后13例，瓣膜成形术后3例（表1）。合并主动脉左室通道1例，房间隔缺损残余漏1例，动脉导管未闭（PDA）2例，室间隔缺损及室间隔缺损残余漏4例，心房颤动1例，脑梗死1例，血小板减少症1例。

表1 瓣膜病种类［例数及百分率（%）］

1.2 方法

1.2.1 仪器设备 Jostra HL-20型体外循环机（Maquet），进口中空纤维膜式氧合器（Maquet、Dideco、Terumo）。

1.2.2 体外循环预充 预充液以胶体为主，醋酸林格氏液（勃脉力）预充排气后尽量排出，然后加入血浆、白蛋白，根据患儿术前红细胞压积，加入适量红细胞，使红细胞比容（haematocrit，HCT）维持在24%～30%。同时加入地塞米松5 mg/kg、甘露醇2.5 ml/kg、碳酸氢钠 3 ml/kg、速尿 1～2 mg/kg，预充总量 400～1000 ml。

1.2.3 体外循环 患儿入手术室后即给予变温毯保温，转流前预充液加温至35℃。所有患儿均行静脉吸入复合麻醉，采用浅或中低温中高流量灌注。肝素化后激活凝血时间（activated coagulation time，ACT）＞480 s开始转机，其中3例三尖瓣置换患儿采用不停跳体外循环，维持血温在33℃～35℃，其余病例当血温降至32℃～33℃时阻断主动脉，维持灌注流量 100～150 ml·kg-1·min-1，灌注压维持在30～60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。转机中维持静脉血氧饱和度不低于70%。以α-稳态血气管理，定期监测血气、电解质、HCT、ACT。全组病例在转流中使用常规超滤，体重＜30 kg的患儿在停机后使用改良超滤，术后HCT＞32%。用变温毯辅助升降温，鼻咽温达到37℃，肛温36℃，血流动力学平稳，缓慢减流量，停机。

1.2.4 心肌保护 采用4∶1冷氧合血停跳液加入外源性磷酸肌酸，行主动脉根部顺行灌注。对于主动脉瓣关闭不全的患儿，在灌注时需要观察左心室是否充盈及心脏停跳的效果如何，一般是灌注首剂半量后切开主动脉进行左右冠脉直接灌注，首次剂量为15～20 ml/kg，间隔 20～30 min，复灌 10 ml/kg。

2 结果

全组患儿体外循环转流时间52～303（115.5±57.1）min，主动脉阻断时间 27～221（65.5±39.4）min。术中灌注压30～60 mm Hg，转流过程平稳，尿量均＞2 ml·kg-1·min-1，心脏自动复跳率 96%，全部顺利脱机。

全组61例患儿共植入机械瓣68枚（其中7例主动脉瓣、二尖瓣双瓣置换），具体机械瓣种类及型号见表2、3。院内死亡1例，死亡患儿为术前严重感染性心内膜炎，心衰不能控制限期行主动脉瓣置换术，死亡原因为感染导致的全身多脏器功能衰竭。

表2 主动脉瓣机械瓣类型及大小（包括7例双瓣置换）（例）

表3 二尖瓣机械瓣类型及大小（包括7例双瓣置换）（例）

术后出现并发症6例（9.8%），其中二尖瓣瓣周漏1例、心律失常1例（窦性心动过缓、阵发性房室传导阻滞）、呼吸衰竭1例、急性肾衰竭2例、延迟关胸1例，均经治疗后痊愈；其中瓣周漏患者经再次手术修复，肾功能衰竭患者采用腹膜透析或血液透析治疗。远期真菌性心内膜炎1例，经药物治疗后痊愈。

3 讨论

儿童瓣膜疾病的外科治疗以瓣膜成形为首选，对于一些无成形条件的病变瓣膜，人工瓣膜置换术仍是挽救患儿生命的重要手段[10,11]。儿童处于快速生长发育阶段，解剖、生理与成人明显不同，影响其体外循环灌注过程。深刻认识儿童体外循环与成人的不同，使用个体化适合儿童的体外循环过程，可以减少儿童瓣膜置换手术后并发症的发生率[12]。

3.1 充分的术前准备 较低龄的瓣膜病患儿往往缺乏特异性主诉及症状，可能在治疗时已经出现严重心功能不全，因此，充分的术前准备十分必要。术前的药物治疗包括强心、利尿、维持内环境稳定、感染控制、营养支持及控制风湿活动等，使患儿处于“理想”状态，这样可极大提高手术安全性，减少并发症。

3.2 体温管理 低龄儿童对环境温度的变化耐受性差，体温易散失；且低体温容易诱发室颤等心律失常，并容易引起术后内环境紊乱，因此，保温显得尤其重要。患儿入手术室后即用变温水毯保温，体外循环降温过快也容易引起儿童心律失常，转流前预充液应加温保持在35℃～36℃，避免转机后机体突然受冷刺激而诱发室颤。同时，术中降温复温应缓慢进行，停机时应保证肛温在36℃以上，同时避免停机后改良超滤引起的体温下降，并持续使用变温水毯保温直至患儿出手术室[13,14]。

3.3 合理的预充及血液稀释 相对于儿童的血容量，体外循环的稀释性预充会使红细胞压积（HCT）和血浆胶体渗透压明显下降，引起细胞膜通透性增加从而导致组织器官水肿。因此，灌注师必须根据患儿病种、体重、年龄，制订个体化的体外循环策略，选择允许最小预充量的体外循环设备及最佳灌注方式，尽量减少预充量及维持合适的胶体渗透压[15]，以减少术后并发症的发生。

本组患儿选用预充量小的进口膜式氧合器及管道，尽量降低预充量；同时，在预充液中增加白蛋白等胶体用量以提高胶体渗透压；对于低龄低体重患儿增加血浆及红细胞用量，提高胶体渗透压和红细胞压积，HCT维持在24%～30%，防止组织水肿和缺氧。此外在预充液中我们还常规加入地塞米松减少炎症介质反应，加强血液和各组织器官保护；加入碳酸氢钠使预充液pH值接近生理状态，以维持转流中水电解质、酸碱平衡和血液动力学的稳定，降低停机及术后恢复过程中血流动力学不稳定的发生率。

3.4 灌注流量和灌注压 低龄儿童代谢旺盛，基础耗氧量高，心率快，因此需要更高的灌注流量。强调灌注流量比强调灌注压力更有实际意义。本组患儿体外循环期间在不影响手术野的前提下，予以100～150 ml·kg-1·min-1中高流量灌注，保证机体各组织器官的血液供应，避免产生局部酸中毒。灌注压维持在30～60 mm Hg，如果灌注压＞60 mm Hg，给予血管扩张药物，提高组织器官灌注效果。总之，儿童瓣膜手术体外循环灌注的流量应尽量以中高灌注流量为主。

3.5 超滤和改良超滤的应用 各种超滤技术的运用，可以在短时间内排出体内多余的水分，提高HCT和胶体渗透压，减轻心脏术中各种因素导致的组织水肿，改善左心室功能及心肌顺应性，有助于心肺保护及体液电解质平衡。超滤技术还可以滤出大量炎性介质，减轻体外循环后的炎性反应和免疫活性，改善术后心、肺、肾等各系统的功能[16,17]。本组患儿全部采用术中常规超滤，转流中氧合器液面高时，用超滤滤出部分液体；体重低于30 kg的患儿再辅以停机后改良超滤，停机后滤出剩余水分，使患儿HCT术后达到32%以上，效果满意。

3.6 心肌保护 心肌保护的措施第一是含血心肌保护液的使用，以保证停搏后供氧，并且停搏液重复使用时再氧合，减轻再灌注损伤，还可向心肌提供能量代谢所需的底物和维持适当的晶体胶体渗透压，并缓冲心肌酸性代谢产物，改善心肌微循环，降低心律失常的发生率。

心肌保护的其他措施还包括平稳的麻醉、避免CPB前后的低血压、良好的左心减压（尤其是主动脉瓣关闭不全患儿）、充分排气避免冠脉气栓、精细的心内操作等等。本组患儿采用4∶1冷氧合血行主动脉根部顺行灌注（对主动脉瓣关闭不全的患儿再使用主动脉切开直接灌注），心脏表面放置冰盐水和冰屑。全组自动复跳率96%，且术后无明显低心排综合征，显示心肌保护效果满意。

综上所述，在儿童瓣膜置换术的体外循环管理中，进行个性化的管理，认真做好术前准备和体温管理，合理的预充和血液稀释、良好的心肌保护、体外循环中保证充沛的组织灌注、超滤技术的应用及良好的辅助循环是降低儿童瓣膜手术后并发症，提高体外循环质量的重要方法。

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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，上海交通大学医学院附属新华医院心胸外科

刘浩，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）