改良超滤法对婴幼儿体外循环围术期影响
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体外循环杂志 2001年第1期第3卷
200032 复旦大学医学院儿科医院心血管中心 钟慧；陈张根；贾兵
关键词：改良超滤法；体外循环；婴幼儿
摘要：
目的 目的：旨在探讨改良超滤方法在婴幼儿体外循环中的应用。
方法：随 机选取40例先天性心脏病患儿，20例于体外循环后行改良超滤即超滤组，20例未行超滤即对 照组。分别于体外循环结束、体外循环后15分钟、60分钟和120分钟测量心率、血压、左房 压、中心静脉压和胸腔引流量及术后输血量。
结果：未发现与改良超滤有关的并发症。超滤组在体外循环后60分钟和120分钟，平均动脉压分别为93.5±10.3mmHg和 84.7±8.6mmHg，而对照组为64.2±9.1mmHg和68.7±11.3mmHg，前者体循环压力 明显高于后者。同时发现改良超滤组病例在短期内迅速提高红细胞压积，术后输血量和胸腔 引流量显著低于对照组。
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结论：改良超滤是一种能有效减轻机体水负荷，改善心肺功能， 降低输血所带来的感染危险和早日拔除胸腔引流管的安全有效的方法。
随着体外循环技术不断提高，其安全性有了长足进步， 但仍不可避免许多并发症，尤其是婴幼儿本身脏器发育不全和心血管系统畸形而导致的心肺功能较差，体外循环术后往往引起全身严重的炎症反应，组织水肿和各脏器功能衰竭。 超滤能排除机体内多余水分，因而在临床已应用多年。而改良超滤较传统超滤方法有其更广泛的优越性而日益受到大家的重视。我们对婴幼儿先天性心脏病手术体外循环后采用改 良超滤方法，获得良好临床效果，现总结如下：
资料与方法
随机抽取1999年1月～2000年1月间，婴幼儿先天性心脏病人40例，随机分为两组。超滤组20例，体重5～15kg，年龄4～17个月，体外循环后进行改良超滤。对照组20例，体重6～5kg，年龄4～16个月，体外循环中和结束后不进行超滤。病种分布见表1。患儿一般资料见表2 。
, 百拇医药
表1 病种分布
超滤组
对照组
VSD+PH
10(50%)
9(45%)
ASD+VSD+PH
2(10%)
2(10%)
三房心
1(5%)
2(10%)
, 百拇医药 TOF
7(35%)
7(35%)
总计
20
20
表2 患儿一般资料
超滤组
对照组
年龄组(岁)
2.3±0.5
2.4±0.4
体重(kg)
, 百拇医药
11.5±1.5
11.2±1.0
主动脉阻断时间(min)
30±1.7
35±1.3
体外循环时间(min)
64±2.5
71±2.0
麻醉采取氯胺酮诱导，大剂量静脉芬太尼和吸入安氟醚 互补麻醉，机械通气。正中劈开胸骨，打开心包，暴露心脏。分别行主动脉、上、下腔静脉 插管，连接心肺机。
体外循环装置：选用Stockert Ⅱ型心肺机，美敦力公司婴幼儿型氧合器和索林公司Dideco901型氧合器。体外循环管道类型按病人公斤体重设计。预充液以乳酸林格氏液为主，另加入冰冻新鲜血浆、人血白蛋白和甘露醇等。必要时加入一定量少浆血，以维持红细胞压积不低于22%。胶体渗透压15mmHg(1mmHg＝0.133kPa)以上。
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体外循环管理：开始并行转流时，预充液温度维持在35℃左右，以防止预充液的低温刺激引起心脏停跳。随即开始降温，根据温度调整流量。分别阻断主动脉和上、下腔静脉。主动脉根部注入4℃含血冷停跳液。心跳停。后灌注压力保持30～50mmHg。根据需要应用血管活性药物，多巴胺5～10ug·kg-1·min-1，硝普纳1～2ug·kg-1·min-1，米力农0.25～0.5ug·kg-1·min-1。连续监测心电图、血压和尿量等生命体征。定时抽取血标本，测定血气及电解质。根据需要给予5%碳酸氢纳，10%氯化钾和10%氯化钙。心内操作基本完成时可逐渐复温，同时增加灌注流量，待心功能恢复，各项生命 指征稳定后可逐步减流量，直至脱离体外循环。
改良超滤器选用美国Minntech公司HPH400型，应用负压吸引，负压控制在150mmHg以下，以 免血液破坏。同时密切注意心率、血压、左房压和中心静脉压的变化。体内容量不足可通过 主泵逐渐回输、超滤机血，储血器内液面不够可继续加入乳酸林格氏液，以维持一定液面。 如果病人情况不稳，可立即恢复体外循环转流。
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测定时间：分别在体外循环结束、术后15、60和120分钟4个时点记录心率、动脉压、血球压积、左房压和中心静脉压。观察病人24小时内输血量和胸腔引流量。
统计方法：全组数据用t检验统计处理。
结 果
全组病人存活，没有发生与体外循环后超滤相关的并发症。体外循环停止后即开始超滤，全组病人超滤时间8～15分钟，超滤液量500～1200ml。
心率：体外循环结束后，超滤组和对照组在各个时点的心率无明显差异，如图1所示。
血压：超滤组和对照组在体外循环结束和结束后15分钟，平均动脉压无差异。在体外循环后60分钟，超滤组平均动脉压93.5±10.3mmHg，而对照组64.2±9.1mmHg，P＝0.04。 体外循环后120分钟，超滤组动脉压为84.7±8.6mmHg，对照组为68.7±11.3mmHg， P＝0.02。如图2所示。
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红细胞压积(HCT)：体外循环结束时，超滤组和对照组的HCT无明显差异，体外循环结束后15 分钟，超滤组HCT值在0.38±0.02，而对照组HCT值在0.30±0.01，P<0.05。体外循环后60分钟和120分钟时，二组HCT无显著差异。如图3所示。
输血量和胸腔引流量：超滤组输血量为16.2±14.2ml·kg-1·24h-1，胸腔 引流量为7±18ml·kg-1·24h-1。对照组输血量为31.6±19.4ml·kg-1 ·24h-1，胸腔引流量为15±1.6ml·kg-1·24h-1。超滤组输血量和 胸腔引流量显著低于对照组。如图4所示。
超滤组和对照组的左房压和中心静脉压无明显差别。
讨 论
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超滤器是由一种半透膜纤维组成，通过纤维膜两侧的压力差把水分和小分子物质滤 过。目前有两种超滤方法：一种是体外循环中超滤，即在复温过程中对机血超滤，超滤器与 管道平行。另一种是改良超滤法。在脱离体外循环后对病人体内的血液超滤。两者相比较，传统超滤法由于是在体外循环中进行的，因此必须保证储血器内有一定液面，而改良超滤在 超滤过程中，水分大量排除引起体内容量相对不足，此时就可通过主泵逐渐回输和超滤储血 器包括整个管道内液体。因此改良超滤不仅超滤病人体内血液而且超滤所有体外循环管道中 液体。最近学者Hennein报道了一种静脉—静脉的超滤方法。通过对传统超滤法和对照组 比较，这种方法超滤出的液体量明显多于其他两组，机体内水负荷显著减轻，红细胞压积升 高，ICU停留时间短，术后恢复快。他认为改良超滤方法使病人产生类似于左向右分流的血 流动力学变化，而静脉—静脉的超滤方法能避免这种分流情况〔1〕。
研究结果表明，改良超滤组血流动力学指标明显优于非超滤组。可能的机理有以下几点：改良超滤能在短时间内迅速排除体内多余水分，减轻心肌、肺脏和各脏器的水肿；改良超滤不仅滤出体内多余水分，大量炎性介质同时也被滤出。其中包括肿瘤坏死因子(TNF)、白 细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)和髓过氧化酶等，这些炎性介质使毛细血管通透性增加，大量水分滤出到组织间隙，导致机体水肿，引起脏器功能衰竭〔2〕。
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已有大量资料证实多余水分和炎性介质排除，在短时间内有效的改善机体全身情况，心脏左室收缩力增强，舒张末期心肌纤维长度增加，舒张末期压力下降。这些指标都提示心肌舒张顺应性改善，从而心脏射血分数提高，对血管活性药物的需求相对减少。改良超滤同时改善肺脏的氧合功能，氧分压升高，二氧化碳分压降低，呼吸机辅助通气时间缩短，肺部并发症减少〔3〕。
Bando等〔4〕对复杂先心伴肺动脉高压病人随机分为改良超滤组和传统超滤组，分别于体外循环转流前、转流中、转流后各时点测定内皮素-1、一氧化氮代谢产物和环鸟苷酸含量〔4 〕。结果发现改良超滤组超滤液中ET-1含量为对照组的3～4倍。病人体内ET-1含量和Pp/P a前者明显低于后者。两组术后12小时NO代谢产物和环鸟苷酸含量均上升，无显著差异。超 滤组未发生肺动脉高压危象。超滤组机械辅助通气时间是67±47小时，而对照组为178±139 小时。这为先心病患儿术后防止肺动脉高压危象起了重要作用。
, 百拇医药
体外循环要求液体预充，这就引起血球压积的稀释和凝血因子的稀释。通过大量临床实验已 经证明改良超滤能使血液浓缩，降低用血量，而对凝血酶原，游离蛋白和血小板是否同样有 浓缩效果。Friesen等〔5〕通过对新生儿和婴幼儿的临床观察发现病人凝血酶原从超滤前65±29 mg/dl上升至超滤后的101±45mg/dl，游离蛋白从2.7±0.3g/dl升至4.9±0.7g/dl，而血 小板数目无明显变化。改良超滤能有效改善体外循环所带来的凝血功能紊乱。 有大量的报道证实：改良超滤后病人胸腔引流量少，可早日拔除引流管。
手术结束初期，超滤组红细胞压积明显高于对照组，对照组往往由于转流时间长，血液破坏严重而丢弃机血，术后必须输入一定量的少浆血。这就增加了输血所带来的感染危险性，如肝炎、艾滋病等。而改良超滤组病人由于机血全部超滤，所以基本不用血或是少量用血。
改良超滤具有迅速排出体内多余水分，大量炎性介质和血浆内皮素-1等，使心脏收缩力增加 ，肺脏氧合功能改善。病人在短期内红细胞压积、氧分压、血压升高，二氧化碳分压、肺动脉压力、辅助通气时间、库存血用量和凝血因子用量下降，胸腔引流量减少。改良超滤法尤其适用于复杂先心病且体外循环转流时间长的新生儿、婴幼儿病例或伴有肺动脉高压患儿。
, 百拇医药
参考文献
1.Hennein HA,Kiziltepe U,Barst S,et al.Venous modified u ltrafiltratio n after cardiopulmonary bypass in children:a prospective randomized study.J Thor ac Cardiovasc Surg,1999,117:496～505.
2.Wang MJ,Chiu IS,Hus CM，et al.Efficacy of ultrafiltration in removing i nflammatory mediators during pediatric cardiac operations.Ann Thorac Surg,1996;6 1:651～56.
3.Davies MJ,Nguyen K,Gaynor JW,et al.Modified ultrafiltration improves l eft ventricular systolic function in infants after cardiopulmonary bypass.J Thor ac Cardiovasc Surg,1998,115:361～369.
, 百拇医药
4.Bando K,Vijay P,Turrentine MW,et al.Dilutional and modified ultrafiltr ation reduces pulmonary hypertension after operations for congenital heart disea se:a prospective radomized study.J Thorac Cardiovasc Surg,1998,115:517～25.
5.Friesen RH,Campbell DN,Clarke DR,et al.Modified ultrafilt ration att enuates dilutional coagulopathy in pediatric open heart operations.Ann Thorac Su rg,1997,64:1787～1789., http://www.100md.com
关键词：改良超滤法；体外循环；婴幼儿
摘要：
目的 目的：旨在探讨改良超滤方法在婴幼儿体外循环中的应用。
方法：随 机选取40例先天性心脏病患儿，20例于体外循环后行改良超滤即超滤组，20例未行超滤即对 照组。分别于体外循环结束、体外循环后15分钟、60分钟和120分钟测量心率、血压、左房 压、中心静脉压和胸腔引流量及术后输血量。
结果：未发现与改良超滤有关的并发症。超滤组在体外循环后60分钟和120分钟，平均动脉压分别为93.5±10.3mmHg和 84.7±8.6mmHg，而对照组为64.2±9.1mmHg和68.7±11.3mmHg，前者体循环压力 明显高于后者。同时发现改良超滤组病例在短期内迅速提高红细胞压积，术后输血量和胸腔 引流量显著低于对照组。
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结论：改良超滤是一种能有效减轻机体水负荷，改善心肺功能， 降低输血所带来的感染危险和早日拔除胸腔引流管的安全有效的方法。
随着体外循环技术不断提高，其安全性有了长足进步， 但仍不可避免许多并发症，尤其是婴幼儿本身脏器发育不全和心血管系统畸形而导致的心肺功能较差，体外循环术后往往引起全身严重的炎症反应，组织水肿和各脏器功能衰竭。 超滤能排除机体内多余水分，因而在临床已应用多年。而改良超滤较传统超滤方法有其更广泛的优越性而日益受到大家的重视。我们对婴幼儿先天性心脏病手术体外循环后采用改 良超滤方法，获得良好临床效果，现总结如下：
资料与方法
随机抽取1999年1月～2000年1月间，婴幼儿先天性心脏病人40例，随机分为两组。超滤组20例，体重5～15kg，年龄4～17个月，体外循环后进行改良超滤。对照组20例，体重6～5kg，年龄4～16个月，体外循环中和结束后不进行超滤。病种分布见表1。患儿一般资料见表2 。
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表1 病种分布
超滤组
对照组
VSD+PH
10(50%)
9(45%)
ASD+VSD+PH
2(10%)
2(10%)
三房心
1(5%)
2(10%)
, 百拇医药 TOF
7(35%)
7(35%)
总计
20
20
表2 患儿一般资料
超滤组
对照组
年龄组(岁)
2.3±0.5
2.4±0.4
体重(kg)
, 百拇医药
11.5±1.5
11.2±1.0
主动脉阻断时间(min)
30±1.7
35±1.3
体外循环时间(min)
64±2.5
71±2.0
麻醉采取氯胺酮诱导，大剂量静脉芬太尼和吸入安氟醚 互补麻醉，机械通气。正中劈开胸骨，打开心包，暴露心脏。分别行主动脉、上、下腔静脉 插管，连接心肺机。
体外循环装置：选用Stockert Ⅱ型心肺机，美敦力公司婴幼儿型氧合器和索林公司Dideco901型氧合器。体外循环管道类型按病人公斤体重设计。预充液以乳酸林格氏液为主，另加入冰冻新鲜血浆、人血白蛋白和甘露醇等。必要时加入一定量少浆血，以维持红细胞压积不低于22%。胶体渗透压15mmHg(1mmHg＝0.133kPa)以上。
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体外循环管理：开始并行转流时，预充液温度维持在35℃左右，以防止预充液的低温刺激引起心脏停跳。随即开始降温，根据温度调整流量。分别阻断主动脉和上、下腔静脉。主动脉根部注入4℃含血冷停跳液。心跳停。后灌注压力保持30～50mmHg。根据需要应用血管活性药物，多巴胺5～10ug·kg-1·min-1，硝普纳1～2ug·kg-1·min-1，米力农0.25～0.5ug·kg-1·min-1。连续监测心电图、血压和尿量等生命体征。定时抽取血标本，测定血气及电解质。根据需要给予5%碳酸氢纳，10%氯化钾和10%氯化钙。心内操作基本完成时可逐渐复温，同时增加灌注流量，待心功能恢复，各项生命 指征稳定后可逐步减流量，直至脱离体外循环。
改良超滤器选用美国Minntech公司HPH400型，应用负压吸引，负压控制在150mmHg以下，以 免血液破坏。同时密切注意心率、血压、左房压和中心静脉压的变化。体内容量不足可通过 主泵逐渐回输、超滤机血，储血器内液面不够可继续加入乳酸林格氏液，以维持一定液面。 如果病人情况不稳，可立即恢复体外循环转流。
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测定时间：分别在体外循环结束、术后15、60和120分钟4个时点记录心率、动脉压、血球压积、左房压和中心静脉压。观察病人24小时内输血量和胸腔引流量。
统计方法：全组数据用t检验统计处理。
结 果
全组病人存活，没有发生与体外循环后超滤相关的并发症。体外循环停止后即开始超滤，全组病人超滤时间8～15分钟，超滤液量500～1200ml。
心率：体外循环结束后，超滤组和对照组在各个时点的心率无明显差异，如图1所示。
血压：超滤组和对照组在体外循环结束和结束后15分钟，平均动脉压无差异。在体外循环后60分钟，超滤组平均动脉压93.5±10.3mmHg，而对照组64.2±9.1mmHg，P＝0.04。 体外循环后120分钟，超滤组动脉压为84.7±8.6mmHg，对照组为68.7±11.3mmHg， P＝0.02。如图2所示。
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红细胞压积(HCT)：体外循环结束时，超滤组和对照组的HCT无明显差异，体外循环结束后15 分钟，超滤组HCT值在0.38±0.02，而对照组HCT值在0.30±0.01，P<0.05。体外循环后60分钟和120分钟时，二组HCT无显著差异。如图3所示。
输血量和胸腔引流量：超滤组输血量为16.2±14.2ml·kg-1·24h-1，胸腔 引流量为7±18ml·kg-1·24h-1。对照组输血量为31.6±19.4ml·kg-1 ·24h-1，胸腔引流量为15±1.6ml·kg-1·24h-1。超滤组输血量和 胸腔引流量显著低于对照组。如图4所示。
超滤组和对照组的左房压和中心静脉压无明显差别。
讨 论
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超滤器是由一种半透膜纤维组成，通过纤维膜两侧的压力差把水分和小分子物质滤 过。目前有两种超滤方法：一种是体外循环中超滤，即在复温过程中对机血超滤，超滤器与 管道平行。另一种是改良超滤法。在脱离体外循环后对病人体内的血液超滤。两者相比较，传统超滤法由于是在体外循环中进行的，因此必须保证储血器内有一定液面，而改良超滤在 超滤过程中，水分大量排除引起体内容量相对不足，此时就可通过主泵逐渐回输和超滤储血 器包括整个管道内液体。因此改良超滤不仅超滤病人体内血液而且超滤所有体外循环管道中 液体。最近学者Hennein报道了一种静脉—静脉的超滤方法。通过对传统超滤法和对照组 比较，这种方法超滤出的液体量明显多于其他两组，机体内水负荷显著减轻，红细胞压积升 高，ICU停留时间短，术后恢复快。他认为改良超滤方法使病人产生类似于左向右分流的血 流动力学变化，而静脉—静脉的超滤方法能避免这种分流情况〔1〕。
研究结果表明，改良超滤组血流动力学指标明显优于非超滤组。可能的机理有以下几点：改良超滤能在短时间内迅速排除体内多余水分，减轻心肌、肺脏和各脏器的水肿；改良超滤不仅滤出体内多余水分，大量炎性介质同时也被滤出。其中包括肿瘤坏死因子(TNF)、白 细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)和髓过氧化酶等，这些炎性介质使毛细血管通透性增加，大量水分滤出到组织间隙，导致机体水肿，引起脏器功能衰竭〔2〕。
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已有大量资料证实多余水分和炎性介质排除，在短时间内有效的改善机体全身情况，心脏左室收缩力增强，舒张末期心肌纤维长度增加，舒张末期压力下降。这些指标都提示心肌舒张顺应性改善，从而心脏射血分数提高，对血管活性药物的需求相对减少。改良超滤同时改善肺脏的氧合功能，氧分压升高，二氧化碳分压降低，呼吸机辅助通气时间缩短，肺部并发症减少〔3〕。
Bando等〔4〕对复杂先心伴肺动脉高压病人随机分为改良超滤组和传统超滤组，分别于体外循环转流前、转流中、转流后各时点测定内皮素-1、一氧化氮代谢产物和环鸟苷酸含量〔4 〕。结果发现改良超滤组超滤液中ET-1含量为对照组的3～4倍。病人体内ET-1含量和Pp/P a前者明显低于后者。两组术后12小时NO代谢产物和环鸟苷酸含量均上升，无显著差异。超 滤组未发生肺动脉高压危象。超滤组机械辅助通气时间是67±47小时，而对照组为178±139 小时。这为先心病患儿术后防止肺动脉高压危象起了重要作用。
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体外循环要求液体预充，这就引起血球压积的稀释和凝血因子的稀释。通过大量临床实验已 经证明改良超滤能使血液浓缩，降低用血量，而对凝血酶原，游离蛋白和血小板是否同样有 浓缩效果。Friesen等〔5〕通过对新生儿和婴幼儿的临床观察发现病人凝血酶原从超滤前65±29 mg/dl上升至超滤后的101±45mg/dl，游离蛋白从2.7±0.3g/dl升至4.9±0.7g/dl，而血 小板数目无明显变化。改良超滤能有效改善体外循环所带来的凝血功能紊乱。 有大量的报道证实：改良超滤后病人胸腔引流量少，可早日拔除引流管。
手术结束初期，超滤组红细胞压积明显高于对照组，对照组往往由于转流时间长，血液破坏严重而丢弃机血，术后必须输入一定量的少浆血。这就增加了输血所带来的感染危险性，如肝炎、艾滋病等。而改良超滤组病人由于机血全部超滤，所以基本不用血或是少量用血。
改良超滤具有迅速排出体内多余水分，大量炎性介质和血浆内皮素-1等，使心脏收缩力增加 ，肺脏氧合功能改善。病人在短期内红细胞压积、氧分压、血压升高，二氧化碳分压、肺动脉压力、辅助通气时间、库存血用量和凝血因子用量下降，胸腔引流量减少。改良超滤法尤其适用于复杂先心病且体外循环转流时间长的新生儿、婴幼儿病例或伴有肺动脉高压患儿。
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参考文献
1.Hennein HA,Kiziltepe U,Barst S,et al.Venous modified u ltrafiltratio n after cardiopulmonary bypass in children:a prospective randomized study.J Thor ac Cardiovasc Surg,1999,117:496～505.
2.Wang MJ,Chiu IS,Hus CM，et al.Efficacy of ultrafiltration in removing i nflammatory mediators during pediatric cardiac operations.Ann Thorac Surg,1996;6 1:651～56.
3.Davies MJ,Nguyen K,Gaynor JW,et al.Modified ultrafiltration improves l eft ventricular systolic function in infants after cardiopulmonary bypass.J Thor ac Cardiovasc Surg,1998,115:361～369.
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5.Friesen RH,Campbell DN,Clarke DR,et al.Modified ultrafilt ration att enuates dilutional coagulopathy in pediatric open heart operations.Ann Thorac Su rg,1997,64:1787～1789., http://www.100md.com