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小儿体外循环的三观论

  上海交通大学医学院上海儿童医学中心胸外科、体外循环科主任朱德明教授在讲课中详细介绍了小儿体外循环的三观,即大局观、个体观、科学管理观。《麻醉·眼界》杂志整理部分内容,惠及各位读者。


 

 

三观之大局观

 


  体外循坏对小儿心功能的影响

 

  小儿心脏具有储备低、每单位体表面积需要高流量氧输送、血流动力学变化大等特点,所以小儿心肌代谢率较成人高,又由于小儿的体表面积/体重比值大、脂肪储备少,所以降温快,这些特点会增加小儿的心肌氧耗量,使其酸中毒发生率增高。

 

  在小儿心肌的构成中,工作的心肌收缩细胞仅占30%(成人约60%),且心肌线粒体数量少、氧合能力弱、自主神经调节功能不完善。同时由于小儿心脏交感神经的支配还不成熟,所以其血管张力和心肌收缩力的控制主要取决于肾上腺功能而不是取决于心肌的直接自律性。我们知道,成熟心肌90%的能量来自于长链脂肪酸的氧化,但是小儿未成熟心肌的能量产生则是以葡萄糖作为主要底物,这使小儿心肌的无氧酵解,脂肪酸、酮、氨基酸代谢等都得到增强,这也可以解释小儿心肌的缺血耐受较成人心肌更好。

 

  小儿心肌的另一个特点是对细胞外钙离子水平敏感,正常或高钙浓度的停跳液会使小儿心肌受损,对此我们可以借鉴国际医院的经验:从低温期到复温期均保持低钙状态。

 


  体外循坏对小儿肺功能的影响

 

  新生儿缺少肺泡Ⅱ型细胞,肺泡表面张力差。肺的软组织和血管丰富,是体外循环炎症因子易于攻击的目标,因此,小儿体外循环后肺功能不全很常见。造成这种现象的机制是全身炎症、缺血再灌注导致血管内皮损伤,毛细血管渗出炎症因子释放导致肺水肿,继而造成肺氧化功能、顺应性、潮气量均下降。由于小儿肺的痰液分泌能力和排痰功能均比较差,所以当使用体外膜肺氧合(ECMO)时,尤其对于有呼吸系统疾病的小儿,推荐采用俯卧位。

 


  体外循坏对小儿肾脏功能的影响

 

  小儿的肾功能尚未发育完全,肾小球滤过率较成人低下,肾血管的阻力高、血压低,钠再吸收及排出、酸碱调节、浓缩及稀释功能均不完全,一篇于2006年刊登在《Pediatric Cardiology》的文章提示,体外循环下进行复杂、长时间的先天性心脏病手术后急性肾功能衰竭发生率在0.7%~59%,且婴儿体外循环伴随较高的液体储留,会对其造成肾血流减少、平均动脉压下降、液体过载、低温、非搏动血流灌注等不利影响,这些不利影响共同参与了急性肾功能损伤的发生。临床医生在监测肾灌注时要注意,一般情况下大脑的血流要较肾脏和肠道充沛,所以监测时不能仅仅以脑氧指标来判断全身的灌注情况,应当合理利用肾区探头等监测肾脏的灌注,从而帮助我们更好地判断全身灌注情况是否理想。

 


  体外循坏对小儿肝脏和凝血功能的影响

 

  小儿的肝脏缺乏维生素K依赖的凝血因子,这会增加出血风险、影响药物代谢、造成毛细血管渗漏。小儿凝血系统发育尚不成熟,在红细胞压积异常的患儿中,活化部分凝血酶原激酶时间(apTT)、凝血酶原时间(PT)延长,血小板、纤维蛋白原、凝血V因子、凝血VIII因子水平降低等情况,发生率非常高。此外,体外循环管道(非涂层)、外科手术时间长、过度低温、术后出血等因素也可能影响凝血系统的正常功能。

 


  体外循坏对小儿神经系统的影响

 

  尽管体外循环的管理和技术都取得了进步和优化,但是婴儿依旧容易在体外循环后发生短期或长期的神经伤害,在神经系统中大脑最敏感、最不耐受攻击,体外循环可能造成癫痫、出血、认知障碍、舞蹈症、复视、神志性格改变等功能异常。

 

  深低温停循环时间过长可以增加神经损伤的发生,但是具体的安全时间范围至今不明。神经保护不是依靠单一措施就可以成功实现的,需要多途径综合管理,关于神经保护的管理措施依旧在探索中。一些技术改进如局部脑灌、低流量体外循环、间断性脑灌注、术中温度调整、酸碱处理、少血液稀释、血糖控制、维持合适的灌注压和氧输送等,均有助于神经保护,其中,减少血液稀释或许是目前收益最明确的措施。

 

 


三观之个体观

 


  小儿体外循环要注重个体化策略,在手术时间、耗材选择、体外预充、脏器保护、温度选择、血压流量认定、血气管理、辅助循环的采纳等方面,做到因人而异。

 


  适度低温

 

  体温过低会增加室颤风险,而小儿的体表面积相对比较大,体温下降速度较成人更快,所以对低温“度”的把控要比成人要求更严格。适当降温可以降低组织氧耗,为大脑提供保护。此外,小儿体温的变化快慢还与单位组织质量的流量高低成正比,小脏器(如肾、肾上腺、心脏等)体温变化快,大脏器(如骨骼肌、脂肪等)体温变化慢。过快的升/降温造成脏器温度不均匀,极易导致脑损伤。目前推荐的升/降温方案是:时间最好≧20分钟,温差<8~10℃。

 


  血液稀释程度

 

  血液稀释可以减少低温造成的血液黏滞度升高,因此是必要的,但是,不适度的血液稀释会带来诸如氧合水平降低、蛋白水平降低、组织水肿,凝血因子水平降低等不良现象。因此,需要强调血液稀释的个体化理念,稀释程度因人而异,适度的就是最好的。

 


  免疫反应

 

  免疫反应的不健全会增加体外循环后急性呼吸窘迫综合征、肺高压、全身水肿、弥散性血管内凝血、心肌损伤等的发生率,但是,过度抑制免疫反应也不恰当。免疫干预措施主要包括激素、磷酸二酯酶抑制剂、抗氧化剂、生物涂层管道、超滤、丝氨酸蛋白酶抑制剂、一氧化氮、补体抑制剂、管道小型化等。

 


  全身灌注血流

 

  对于小儿的灌注,血流量比血压更重要。婴儿适宜的流量要基于其体表面积和有效脏器灌注来进行个体化判断,因为,流量与温度具有相关性,降温期流量偏多,升温期流量偏少。同时,通过经颅多普勒超声、脑电图、颈静脉氧饱和度、静脉血氧饱和度等途径,监测全身和脑的灌注合适度。

 

  儿童低灌注是神经系统损伤的主要起因,良好的二氧化碳稳态对实现临床灌注目标十分重要,二氧化碳的稳态可分为α稳态和PH稳态两种,α稳态适合成人深低温,可以降低流量、减少微血栓;PH稳态更适合新生儿深低温,可以提供较多脑血流,中枢降温均匀,氧供好。关于儿童深低温状态使用哪种稳态更好,临床上似乎并没有严格规定。

 

 


三观之科学管理观

 


  围术期理念、多学科协同、良好的质控是科学管理观的重要理念构成。具体措施包括:节约血制品(如采用小预充理念)、关注胶体渗透压、合理地选择超滤模式、注重温度管理、注重质控(包括体外循环期间各项监控)。

 


  节约血液

 

  实现节约用血最重要的举措是改进装备。随着氧合器的更新换代,小儿先心小预充理念的普及,体外循环设备中管路、动脉微栓过滤器等耗材技术的长足进步,负压辅助静脉引流装置、含有内存滤器功能的新型小婴儿氧合器等先进设备的使用,使体外循环预充量减少成为可能,从而真正达到节约血的目的。

 

  在这些技术进步中,管道微型化技术对节约用血产生了非常重要和有效的作用,对于体重<5kg的新生儿,已经可使用1/8英寸的动脉管(0.2ml/inch)和3/16英寸的静脉管(0.45ml/inch)。

 

  节约用血还体现在用血策略的改进上,首先,临床医生要分清节约用血阶段是仅仅限于体外循环期间,还是手术期,甚至是整个围术期;然后,才能把控好用血的尺度和界限。没有领导层面上的统一意见和多学科合作,真正做好全面节约用血是不现实的。

 


  合理选择超滤模式

 

  婴儿心脏术后周身含水量增加是不争的事实,有三个途径可以对此不良后果进行规避:减少预充液中晶体的使用量、利尿、超滤。超滤有常规超滤、改良超滤、零平衡超滤三种模式。改良超滤技术有助于改善术后血流动力学和左心室功能,降低肺血管阻力,减少心肌水肿等的发生率。对超滤模式、时长、超滤量的选择,目前还没有统一的共识。

 


  循环管路的预充

 

  在预充液的选择上,目前推荐采用不含乳酸的复方电解质液,并尽量采用保质期超过一周的库血(因为保质期在48~72小时内的库血含有较高的钾、乳酸、丙酮酸)。使用甘露醇可以利尿、防止血小板黏附在管路上,从而为心肌提供保护,减少细胞肿胀。激素是主要的抗炎药物,可以稳定血管内皮细胞、防止液体渗漏,维持酸碱平衡,可改善高手术风险的预后,且术前开始使用激素效果更好。

 


  抗凝措施

 

  激活全血凝固时间(ACT)监测要注意严格按规定,注意新生儿和婴儿抗凝血酶Ⅲ(AT Ⅲ)水平的监测,及时补充新鲜冰冻血浆或ATⅢ复合物。使用肝素时,要警惕血小板减少症的发生,尤其对于既往曾经使用过肝素者,具体的防范和监测措施包括:监测血小板因子4PF4)抗体、需要时使用肝素替代药物如比伐卢定或阿加曲班等。

 



小结

 


  在今天,中国小婴儿先心病的外科资料结果,并非如我们自我感觉的那样好。复杂病例的死亡率和生存质量远没有达到世界先进水准。临床上,患者对病情报喜不报忧、自动出院等情况可能掩盖了背后更准确的信息,此外,还缺乏真正坚实的、有大量数据支持的长期随访资料。小儿体外循环管理的道理,任重而道远。

 




责编:张玉 姜旭晖



(内容源于2018.21期《麻醉·眼界》杂志,转载需经授权并注明出处!)

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