引用本文: 林中林, 雷迪斯, 張力, 林天曉, 陳萍, 周成斌, 章曉華, 陳寄梅, 莊建. 成人法洛四聯癥體外循環管理—附112例報告. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2015, 22(12): 1167-1169. doi: 10.7507/1007-4848.20150289 復制
隨著心臟外科的發展,成人先天性心臟病更多地受到關注。成人法洛四聯癥(tetralogy of fallot,TOF)的病理生理不同于成人非紫紺型先天性心臟病,也不同于嬰幼兒TOF,體外循環(cardiaopulmonary bypass,CPB)的管理更注重血液保護、心肌保護等方面[1]。本文回顧性分析廣東省人民醫院2008年1月至2012年12月在CPB下完成成人TOF手術112例的臨床資料,探討成人TOF的CPB管理策略。
1 臨床資料與方法
1.1 一般資料
全組TOF患者112例,其中男51例、女61例,年齡17~49 (26.8±11.3) 歲,體重35~80 (49.3±4.6) kg。癥狀輕重不一,62例伴有紫紺,2例曾出現輕度咯血,6例有暈厥史,均未出現過發熱及神經系統癥狀。所有患者均有不同程度的活動受限,心功能Ⅱ至Ⅳ級。術前紅細胞壓積(HCT)0.31~0.75 (0.52±0.10)。所有患者均行彩色多普勒超聲心動圖檢查,并經手術確診。2例行右心室流出道疏通術,余為TOF根治術。
1.2 CPB方法
采用STOCKERT Ⅲ、STOCKERT S5 以及TERUMO SYSTERM 1 人工心肺機,膜式氧合器。
1.2.1 預充及灌注方式
預充液包括勃脈力800~1 500 ml、人工膠體500~1 000 ml、甲基強的松龍500 mg、6-氨基己酸(EACA) 6 g等。CPB降溫至中度或深度低溫(20~25℃),中至低流量灌注。對于體重≥50 kg、HCT≥0.40的患者,在CPB開始時通過腔靜脈回流管路放自體血10~20 ml/kg,同時通過主動脈插管輸入1~2倍于放血量的預充液體,增加預充液量等調整CPB中HCT約在0.25至術前HCT的1/2。使稀釋后HCT處于0.25到術前的1/2以減少機械破壞;除預充液加入EACA 6 g外,在CPB過程中持續滴注EACA 6 g;采用超濾,使得HCT處于0.3~0.4,以去除多余水分,在停止CPB后濃縮、收集紅細胞經中心靜脈回輸給患者;對于經濟條件較好、術前凝血指標不正常的患者,使用血液回收機,并將CPB停機后氧合器中余血注入血液回收機中進行處理,再回輸給患者,避免紅細胞因出血而丟失過多,大量出血回收時,會造成低蛋白血癥及凝血功能障礙,應適當補充白蛋白和新鮮血漿等。術后血液回收機帶回ICU備用,若持續6 h未使用則予以撤除。
1.2.3 心肌保護
采用冷高鉀含血或晶體心臟停搏液間斷灌注進行心肌保護(早期少數病人采用冷晶體心臟停搏液),首劑20 ml/kg,間隔20~25 min,復灌劑量為10 ml/kg;在升主動脈開放前用溫血持續灌注心肌約2 min,直至升主動脈開放;在升主動脈開放前10~15 min術野充彌CO2以輔助心腔排氣、防止氣體進入冠狀動脈及升主動脈,充氣流量為6~10 L/min。
1.2.4 CPB中血氧分壓調控
以術前動脈血氧分壓水平(60~80 mm Hg)啟動CPB,逐漸增加吸氧度使其升到150 mm Hg左右,并維持在該水平至CPB血流復溫,然后進一步升高至250 mm Hg左右,直至CPB結束。待肛溫復至34.5℃以上,心律、血壓穩定,血氣分析正常后撤離CPB。
2 結果
本組CPB時間60~272(127.5±31.5) min,主動脈阻斷時間22~146 (78.3±20.4) min,住ICU時間19~1 465 (96.9±19.0)h,住院時間12~84 (26.2±1.4)d。
血液保護:81例CPB開機時放自體血400~1 300 (798±333) ml,全組CPB術前HCT為0.52±0.11,稀釋后HCT為0.23~0.44 (0.28±0.06) ,無血CPB 96例(85.7%),19例采用血液回收機,回收血量212~408 (359±130)ml。
心肌保護:101例采用冷血心臟停搏液灌注,11例采用冷晶體心臟停搏液灌注,升主動脈開放后99例(88.4%)自動復跳。
并發癥及死亡率:二次開胸止血12例,胸腔積液9例,急性腎功能衰竭2例,乳糜胸2例;死亡4例,其中術后重度低心排血量綜合征3例、多器官功能衰竭1例,住院死亡率3.6%。
3 討論
成人法洛四聯癥的體外循環管理,首先需要做好血液保護。成人TOF病程長,長期的低氧狀態使得:① 腎臟分泌大量的促紅細胞生成素,導致紅細胞數量增加以補償攝氧不足,而血漿成分相應減少;② 骨髓和肝臟長期缺氧,導致術前血小板和纖維蛋白原明顯降低、凝血功能存在障礙;③ 體內建立了豐富的側枝循環;④ 常伴有多器官功能減退[1]。
成人TOF 患者HCT偏高,放血是將CPB中HCT控制在理想水平的最佳方法。CPB開始時從靜脈回流管放血可靈活控制速度、同時可從主動脈插管補充預充液,易于保持循環穩定;在放血期間如果發生嚴重低血壓、心室顫動等情況,可隨時停止放血,立即開始CPB,以確保手術順利進行。本組患者術前HCT最高為0.75 (0.52±0.11),在放血及預充液稀釋后HCT降為0.28±0.06,減少了CPB轉機過程對紅細胞及其他血液成分的機械破壞,改善微循環灌注,術后未見明顯的腎功能衰竭、灌注肺和神經系統并發癥發生。在CPB后期、或停止CPB后,再將放出的自體血回輸給患者。本組患者96例(85.7%)CPB中未輸注紅細胞及血制品,使用CPB前放血和術后回輸的方法還達到圍手術期節約用血的目的。此外,在最近2年,我們較多地應用了血液回收機,并將其使用范圍延伸至ICU,最大限度地收集患者自體血液、回輸給患者,達到減少異體血輸注及節約用血的目的。
此外,EACA的應用[2]有助于減少術后出血等。國內成人TOF二次開胸止血的發生率為3%~12% [3-4]。本組12例(10.7%) 行二次開胸止血術,術中發現9例為小的活動性出血,3例未見明顯出血點,外科性出血是二次開胸止血的主要原因。此外,術前凝血功能受損、術中CPB轉流時間較長及血液有形成分破壞使凝血機制進一步受限、存在豐富的側枝循環等均造成術后引流液多。仔細的外科止血、加強血液保護(放血和血液適度稀釋等)、深低溫低流量灌注以減少術野回血及吸引、縮短CPB轉流時間、必要時補充凝血因子及血小板(尤其大量出血而使用血液回收機時),都有助于減少術后出血、降低二次開胸止血的發生。
成人法洛四聯癥體外循環的關鍵是心肌保護。TOF患者術前長期低氧使其存在一定程度的心功能損傷。大量體肺側枝循環的形成、使得CPB中血流的重新分布,遠離生命器官,導致心肌及其他終端臟器官遭受CPB、再灌注及再氧合損傷打擊更為嚴重。冷心臟停搏液間斷灌注減少術中心內回血,有利于手術操作順利完成。研究表明,冷晶體心臟停搏液的心肌保護效果取決于心臟的有效停搏和心臟局部低溫的維持[5]。也有作者認為冷含血心臟停搏液間斷灌注心肌保護效果更佳,既保留了高鉀、低溫的心肌保護作用,又以稀釋血液為基液,提供代謝底物及酸堿緩沖物質,增強心肌保護效果[6],且能提供相對清晰的手術視野。最新Meta分析表明,含血心臟停搏液可在一定程度上改善心肌代謝,但尚無足夠證據證明可以減少心肌損傷或改善臨床指標。本組病例全部采用了冷心臟停搏液灌注,間隔20~25 min,心臟局部用冰鹽水輔助降溫。其中11例為早期病例,采用冷晶體心臟停搏液灌注、101例采用冷含血心臟停搏液灌注,同時輔以低溫低流量灌注技術以減輕側枝循環血液回流到心臟,減少對心臟局部溫度及術野的影響,加強心肌保護。
盡管我們十分注重心肌保護,本組患者仍有10例術后出現不同程度的低心排血量綜合征(low cardiac output syndrome,LCOS)。其中7例經ICU處理后恢復,3例因嚴重的LCOS、右心功能不全死亡。術后LCOS的發生除與術中的心肌保護直接相關外,與手術適應證的把握及術式的選擇、外科手術本身對心室的切割、對右心室流出道的疏通程度也密切相關。
TOF患者CPB中氧分壓的控制也是不容忽視的方面。TOF患者全身的組織器官長期處于低張性缺氧狀態,對氧的攝取和利用存在一定的障礙,各器官存在不同程度的功能減退[1]。CPB時大量分子氧的到來非但不能增加有氧代謝,反而為自由基的生成提供基質,引發一系列的氧自由基介導的缺氧-再氧合損傷,加重這些臟器的功能障礙[7]。以低氧分壓啟動CPB,并控制CPB中血流復溫前氧分壓在正常水平能減輕心肌組織缺氧-再氧合損傷,減輕缺氧心肌隨后的缺血-再灌注損傷[8-9]。控制CPB中氧分壓也可以加強TOF患者肺功能的保護[10]。本組患者以氧分壓60~80 mm Hg開始CPB,通過調節空氧混合器的吸氧濃度、根據CDI500的監測,逐步增加氧分壓到100~150 mm Hg,持續到CPB行血流復溫。這些在降低TOF患者再氧合損傷的同時,有助于降低術后并發癥。
綜上所述,成人TOF的CPB工作的著手點較多,只有在全身組織、臟器充分灌注的基礎上,加強其保護,才能更好地體現外科手術的治療效果,降低手術病死率及并發癥發生率。國內成人TOF死亡率為2.8%~8%[3-4, 11],本組為3.6%。優質的CPB工作,必將會為成人TOF提高治療效果貢獻一份力量。
隨著心臟外科的發展,成人先天性心臟病更多地受到關注。成人法洛四聯癥(tetralogy of fallot,TOF)的病理生理不同于成人非紫紺型先天性心臟病,也不同于嬰幼兒TOF,體外循環(cardiaopulmonary bypass,CPB)的管理更注重血液保護、心肌保護等方面[1]。本文回顧性分析廣東省人民醫院2008年1月至2012年12月在CPB下完成成人TOF手術112例的臨床資料,探討成人TOF的CPB管理策略。
1 臨床資料與方法
1.1 一般資料
全組TOF患者112例,其中男51例、女61例,年齡17~49 (26.8±11.3) 歲,體重35~80 (49.3±4.6) kg。癥狀輕重不一,62例伴有紫紺,2例曾出現輕度咯血,6例有暈厥史,均未出現過發熱及神經系統癥狀。所有患者均有不同程度的活動受限,心功能Ⅱ至Ⅳ級。術前紅細胞壓積(HCT)0.31~0.75 (0.52±0.10)。所有患者均行彩色多普勒超聲心動圖檢查,并經手術確診。2例行右心室流出道疏通術,余為TOF根治術。
1.2 CPB方法
采用STOCKERT Ⅲ、STOCKERT S5 以及TERUMO SYSTERM 1 人工心肺機,膜式氧合器。
1.2.1 預充及灌注方式
預充液包括勃脈力800~1 500 ml、人工膠體500~1 000 ml、甲基強的松龍500 mg、6-氨基己酸(EACA) 6 g等。CPB降溫至中度或深度低溫(20~25℃),中至低流量灌注。對于體重≥50 kg、HCT≥0.40的患者,在CPB開始時通過腔靜脈回流管路放自體血10~20 ml/kg,同時通過主動脈插管輸入1~2倍于放血量的預充液體,增加預充液量等調整CPB中HCT約在0.25至術前HCT的1/2。使稀釋后HCT處于0.25到術前的1/2以減少機械破壞;除預充液加入EACA 6 g外,在CPB過程中持續滴注EACA 6 g;采用超濾,使得HCT處于0.3~0.4,以去除多余水分,在停止CPB后濃縮、收集紅細胞經中心靜脈回輸給患者;對于經濟條件較好、術前凝血指標不正常的患者,使用血液回收機,并將CPB停機后氧合器中余血注入血液回收機中進行處理,再回輸給患者,避免紅細胞因出血而丟失過多,大量出血回收時,會造成低蛋白血癥及凝血功能障礙,應適當補充白蛋白和新鮮血漿等。術后血液回收機帶回ICU備用,若持續6 h未使用則予以撤除。
1.2.3 心肌保護
采用冷高鉀含血或晶體心臟停搏液間斷灌注進行心肌保護(早期少數病人采用冷晶體心臟停搏液),首劑20 ml/kg,間隔20~25 min,復灌劑量為10 ml/kg;在升主動脈開放前用溫血持續灌注心肌約2 min,直至升主動脈開放;在升主動脈開放前10~15 min術野充彌CO2以輔助心腔排氣、防止氣體進入冠狀動脈及升主動脈,充氣流量為6~10 L/min。
1.2.4 CPB中血氧分壓調控
以術前動脈血氧分壓水平(60~80 mm Hg)啟動CPB,逐漸增加吸氧度使其升到150 mm Hg左右,并維持在該水平至CPB血流復溫,然后進一步升高至250 mm Hg左右,直至CPB結束。待肛溫復至34.5℃以上,心律、血壓穩定,血氣分析正常后撤離CPB。
2 結果
本組CPB時間60~272(127.5±31.5) min,主動脈阻斷時間22~146 (78.3±20.4) min,住ICU時間19~1 465 (96.9±19.0)h,住院時間12~84 (26.2±1.4)d。
血液保護:81例CPB開機時放自體血400~1 300 (798±333) ml,全組CPB術前HCT為0.52±0.11,稀釋后HCT為0.23~0.44 (0.28±0.06) ,無血CPB 96例(85.7%),19例采用血液回收機,回收血量212~408 (359±130)ml。
心肌保護:101例采用冷血心臟停搏液灌注,11例采用冷晶體心臟停搏液灌注,升主動脈開放后99例(88.4%)自動復跳。
并發癥及死亡率:二次開胸止血12例,胸腔積液9例,急性腎功能衰竭2例,乳糜胸2例;死亡4例,其中術后重度低心排血量綜合征3例、多器官功能衰竭1例,住院死亡率3.6%。
3 討論
成人法洛四聯癥的體外循環管理,首先需要做好血液保護。成人TOF病程長,長期的低氧狀態使得:① 腎臟分泌大量的促紅細胞生成素,導致紅細胞數量增加以補償攝氧不足,而血漿成分相應減少;② 骨髓和肝臟長期缺氧,導致術前血小板和纖維蛋白原明顯降低、凝血功能存在障礙;③ 體內建立了豐富的側枝循環;④ 常伴有多器官功能減退[1]。
成人TOF 患者HCT偏高,放血是將CPB中HCT控制在理想水平的最佳方法。CPB開始時從靜脈回流管放血可靈活控制速度、同時可從主動脈插管補充預充液,易于保持循環穩定;在放血期間如果發生嚴重低血壓、心室顫動等情況,可隨時停止放血,立即開始CPB,以確保手術順利進行。本組患者術前HCT最高為0.75 (0.52±0.11),在放血及預充液稀釋后HCT降為0.28±0.06,減少了CPB轉機過程對紅細胞及其他血液成分的機械破壞,改善微循環灌注,術后未見明顯的腎功能衰竭、灌注肺和神經系統并發癥發生。在CPB后期、或停止CPB后,再將放出的自體血回輸給患者。本組患者96例(85.7%)CPB中未輸注紅細胞及血制品,使用CPB前放血和術后回輸的方法還達到圍手術期節約用血的目的。此外,在最近2年,我們較多地應用了血液回收機,并將其使用范圍延伸至ICU,最大限度地收集患者自體血液、回輸給患者,達到減少異體血輸注及節約用血的目的。
此外,EACA的應用[2]有助于減少術后出血等。國內成人TOF二次開胸止血的發生率為3%~12% [3-4]。本組12例(10.7%) 行二次開胸止血術,術中發現9例為小的活動性出血,3例未見明顯出血點,外科性出血是二次開胸止血的主要原因。此外,術前凝血功能受損、術中CPB轉流時間較長及血液有形成分破壞使凝血機制進一步受限、存在豐富的側枝循環等均造成術后引流液多。仔細的外科止血、加強血液保護(放血和血液適度稀釋等)、深低溫低流量灌注以減少術野回血及吸引、縮短CPB轉流時間、必要時補充凝血因子及血小板(尤其大量出血而使用血液回收機時),都有助于減少術后出血、降低二次開胸止血的發生。
成人法洛四聯癥體外循環的關鍵是心肌保護。TOF患者術前長期低氧使其存在一定程度的心功能損傷。大量體肺側枝循環的形成、使得CPB中血流的重新分布,遠離生命器官,導致心肌及其他終端臟器官遭受CPB、再灌注及再氧合損傷打擊更為嚴重。冷心臟停搏液間斷灌注減少術中心內回血,有利于手術操作順利完成。研究表明,冷晶體心臟停搏液的心肌保護效果取決于心臟的有效停搏和心臟局部低溫的維持[5]。也有作者認為冷含血心臟停搏液間斷灌注心肌保護效果更佳,既保留了高鉀、低溫的心肌保護作用,又以稀釋血液為基液,提供代謝底物及酸堿緩沖物質,增強心肌保護效果[6],且能提供相對清晰的手術視野。最新Meta分析表明,含血心臟停搏液可在一定程度上改善心肌代謝,但尚無足夠證據證明可以減少心肌損傷或改善臨床指標。本組病例全部采用了冷心臟停搏液灌注,間隔20~25 min,心臟局部用冰鹽水輔助降溫。其中11例為早期病例,采用冷晶體心臟停搏液灌注、101例采用冷含血心臟停搏液灌注,同時輔以低溫低流量灌注技術以減輕側枝循環血液回流到心臟,減少對心臟局部溫度及術野的影響,加強心肌保護。
盡管我們十分注重心肌保護,本組患者仍有10例術后出現不同程度的低心排血量綜合征(low cardiac output syndrome,LCOS)。其中7例經ICU處理后恢復,3例因嚴重的LCOS、右心功能不全死亡。術后LCOS的發生除與術中的心肌保護直接相關外,與手術適應證的把握及術式的選擇、外科手術本身對心室的切割、對右心室流出道的疏通程度也密切相關。
TOF患者CPB中氧分壓的控制也是不容忽視的方面。TOF患者全身的組織器官長期處于低張性缺氧狀態,對氧的攝取和利用存在一定的障礙,各器官存在不同程度的功能減退[1]。CPB時大量分子氧的到來非但不能增加有氧代謝,反而為自由基的生成提供基質,引發一系列的氧自由基介導的缺氧-再氧合損傷,加重這些臟器的功能障礙[7]。以低氧分壓啟動CPB,并控制CPB中血流復溫前氧分壓在正常水平能減輕心肌組織缺氧-再氧合損傷,減輕缺氧心肌隨后的缺血-再灌注損傷[8-9]。控制CPB中氧分壓也可以加強TOF患者肺功能的保護[10]。本組患者以氧分壓60~80 mm Hg開始CPB,通過調節空氧混合器的吸氧濃度、根據CDI500的監測,逐步增加氧分壓到100~150 mm Hg,持續到CPB行血流復溫。這些在降低TOF患者再氧合損傷的同時,有助于降低術后并發癥。
綜上所述,成人TOF的CPB工作的著手點較多,只有在全身組織、臟器充分灌注的基礎上,加強其保護,才能更好地體現外科手術的治療效果,降低手術病死率及并發癥發生率。國內成人TOF死亡率為2.8%~8%[3-4, 11],本組為3.6%。優質的CPB工作,必將會為成人TOF提高治療效果貢獻一份力量。