022体外循环的管理

022.体外循环的管理《心血管麻醉及体外循环》胡小琴主编发表日期:2006-11-616:40:41浏览数:22第二十二章体外循环的管理第一节机器预充和血液稀释胡小琴体外循环人工心及人工肺的某些部分，运转前必需有液体充满，并充分排除液体中的空气，这部分液体即为预充液。预充液的量随体外循环结构而改变。五十年代体外循环开展的初期，医疗工业尚不发达，氧合器为金属屏幕或大量金属蝶片组成，预充液量有高达5000ml者，而且用新鲜肝素血预充，限制了手术的开展，Zuhdi等（1960）开始将库血代替新鲜肝素血，大大增加了手术的自由度，促进了心血管外科的发展。但随着血液预充，临床输血综合症日益增多，表现为体外循环中血压下降，静脉回血困难，酸中毒，肝脏肺脏充血，肾功能不全，术后肺充血缺氧等。当时对预充晶体液有很大的顾虑，认为可引起组织水肿，尤其引起肺水肿，因此严加控制。1959年Panico等设计用盐水作部分预充，此后不少心脏中心开展了血液稀释的实验和临床研究。最早由Zuhdi，Cooley等于1961年将小量5%葡萄糖预充获得成功，Long（1961）用低分子右旋糖酐预充或同时加入红细胞及白蛋白。1967年Neville用乳酸林格液预充，1968年Hardes等用自体血预充，1972年Lavev，Buckley倡导用单纯电介质液体预充，1975年Lee提出晶体及胶体液混合预充。随着液体预充的广泛使用，大大减少体外循环后并发症，液体预充稀释了血液，降低了血粘度，促进微循环，减少CPB中血液破坏和溶血，现今不但成人心血管手术时完全用液体预充，儿童甚至新生儿体外循环（CPB）也都完全用液体预充，取得满意效果。由于科学技术的进步，医疗器械日益完善，最少预充仅数百毫升。成人时机器预充量为血容量的25％－33％，新生儿、婴幼儿时机器预充量则为血容量的200－300％，预充液量与对机体的影响成正比，预充量愈小对患者不利影响愈轻，例如新生儿体重仅2-3公斤，血容量约170-255ml，如体外循环预充量450-1000ml，为病儿血容量2-5倍，加入血液，可能带来传染病，代谢紊乱等，如不预充血液又可能引起过度稀释组织脏器水肿缺氧，体外循环系统预充空间越大，人工材料与血液接触面积越大，引起机体炎性反应越严重，因此减少预充量是努力方向。预充液量的多少可反映器械的质量和水平。一、预充液种类（一）晶体液5%葡萄糖采用晶体液预充是灌注师的首要选择。早在60年代Zuhdi预充5%葡萄糖，至今还在应用。我们发现5%葡萄糖与血液在体外一定比例可发生凝集反应，为此进行过实验观察：第一组9支试管中5%葡萄糖与血液比例分别按9:1（ml），8:2，7:3直到1:9，显微镜下发现1-5号试管出现血液凝集，以1-3号试管严重，而且一定时间后凝集的血液发生溶血反应。第二组实验是5%葡萄糖与血液比例不变，而试管中先加入4%碳酸氢钠1ml后再加入血液。结果所有试管均无凝血现象发生，除碳酸氢钠外我们也曾加入一定比例的生理盐液或氯化钾都有同样效果，可抑制凝血。实验也发现5%葡萄糖与血液发生凝集后及时加入4%碳酸氢钠可使凝集消散，红细胞恢复分散状态，可能由于红细胞表面电荷改变所致。以上现象说明5%葡萄糖与血液在体外一定比例时可发生假凝集，在某些条件下是可逆的，这种凝集受温度、电介质、辐射等影响。因此当用5%葡萄糖作为预充液时，体外循环前不要与血液接触或混合，否则应先加入碳酸氢钠或生理盐液为安全。生理盐液可作为体外循环预充液，在预充量大时主要顾虑为钠离子浓度过高，可引起组织水肿。乳酸林格液早在60年代就用于体外循环的预充，目前应用广泛。其优点是含多种生理需要的电介质，而且含一定量的抗酸剂。其中含钾4mEg/L，钠130mEg/L，钙3mEg/L。由于含钙可与拘橼酸形成拘橼酸钙发生沉淀，因此预充后在体外不能与血液接触或混合，否则形成微栓，或血液先加入足量肝素后再与之混合。1992年Mahesh统计30个单位所用预充液，单纯用晶体液者17个单位。1993年Aaron等统计南美197家医院其中包括儿童医院，采用Plasma-LyteＡ占39.5%，NormosolR占23.4%，乳酸林格占21.8%，乳酸林格＋5%葡萄糖占1.6%，混合液体占13.7%。晶体液的优点是价廉，无过敏反应，对脑及肾脏有较高的灌注流率，术后肾脏滤过率高并减少利尿剂用量。对代谢无有害作用。完全用晶体液预充时血球压积要高于有白蛋白预充者，这与晶体液由血管进入细胞组织间隙有关。尽管如此，单纯预充晶体液仍存在不足，仅有25-30%的晶体液分布在血管内，由于渗透压低引起水肿及体重增加。Lynn等在一组成人搭桥患者预充单纯乳酸林格液2000ml，体外循环中胶体渗透压低达11.2±0.5mmHg，停CPB时也只有11.7±0.6mmHg，回ICU后24小时才上升达19.2±0.6mmHg，手术后一天体重增加7.46%。小儿手术时由于体重小，单纯晶体液预充危害将更明显，因此提倡晶体预充液中加入适量胶体液。另外晶体液均为酸性（见表22－1），5%葡萄糖等渗浓度应为5.7%，而市售合格浓度为4.75%-5.25%等，小儿CPB时对这些溶液都应进行调整和纠正。表22－1、溶液PH值溶液种类药典规定PH5%葡萄糖液3.2-5.55%葡萄葡生理盐液4.0-6.0生理盐液4.5-7.0（二）胶体液１、血液制品血浆及白蛋白，白蛋白有4%及25%，都可明显提高血液胶体渗透压，效果满意。血浆粘度随温度和血球压积而变化，温度愈低，血细胞压积愈大则粘度愈大。应用血液制品主要问题是可引起血液传染病和过敏反应。２、低分子右旋糖酐早在60年代就开始用于体外循环预充，可改善组织微循环，增加尿量，减少溶血，但发现用量过大影响凝血造成出血增多。右旋糖酐40半衰期2.5小时，6小时在血内消失。预充后使血浆渗透压明显上升，Lynn观察，单纯预充晶体液，血浆渗透压为11.2mmHg，加入右旋糖酐500ml后胶体渗透压上升达17.1mmHg。３、羟乙基淀粉6%溶液，分子量40000，高渗，可提高预充液渗透压，但预充量过大可使凝血障碍引起出血。作用时间14小时，体内蓄积达2周。４、明胶类牛胶原经水解产生，产品有两种，一是琥珀明胶（Gelofusine，血定安），一是尿联明胶（Haemaccel，血代）。血定安为4%琥珀明胶溶于生理盐液，每升含钾0.4mmol，钠154mmol，氯125mmol，钙0.4mmol，平均分子量30000，渗透压279mosm，胶体渗透压33.3mmHg，pH7.4±0.3。严重过敏反应发生率为0.017%-0.007%。血代分子量平均30000，由牛动物胶制成的多肽产物。PH7.3±0.3，37℃时胶体渗透压3.43-3.82kPa（350-390mmH2O），每升含血色素35克，钠145mmol，钾5.1mmol，钙6.26mmol，氯145mmol。平均血浆半衰期约为五小时。这两种产品都能替代血浆，作为体外循环预充液取得满意效果。比较它们之间差别，血代含钾较高，在排钾多或在低钾病人如瓣膜替换术时较合适，而血定安因含钾、钙少适用于儿童。血代与新鲜冷藏血浆和人白蛋白溶液混合，在一定比例时可发生凝集，可能与含钙量有关。体外循环预充量相对较大，因此预充液除晶体液外都加入适量胶体溶液，Mahesh报导30个心胸中心有13个中心预充液中加入明胶或羟乙基淀粉。Aaron报导南美197家医院2/3单位用5%或25%白蛋白。Lynn在预充液中加入白蛋白或右旋糖酐，体外循环中胶体渗透压为14.0±0.4--17.1±0.5mmHg，而单纯预充晶体液者为11.2±0.5mmHg，前者术后一天体重增加3.95-4.72%，而后者体重增加达7.46%。各种胶体液见表22－2、表22－2、各种血浆代用品比较项目全血右旋糖酐40-70羟乙基淀粉5％白蛋白HaemaccelPH7.3-7.44.5-5.75.0-7.06.47-7.27.0-7.6平均分子量40000/7000020000/450006600030000渗透压等渗高渗高渗－等渗等渗半衰期数天－数周6-8小时12小时数天4-6小时干扰凝血机制可能影响血小板和凝血因子功能降低血小板粘附和凝血因子功能仅稀释仅稀释对肾脏可损伤可损伤改善改善过敏反应可发生可发生可发生可发生传染病可发生无无无无有效期21天5年3年3-5年5年储存4-6℃低于25℃可产生絮状物室温2-25℃2-25℃不论是哪种胶体液，都不能完全免除过敏反应，Ring等在200960次输入胶体液中观察各种溶液过敏反应，发生率见表22－3、表22－3、各种胶体液过敏反应发生率溶液种类中等反应（%）严重反应（%）血浆0.0140.003右旋糖酐0.0320.008羟乙基淀粉0.0850.006明胶0.1150.038液体预充有三种方案：（1）单纯晶体液（2）晶体液＋白蛋白（3）晶体液＋人工胶体液在用液体预充时要注意加入液体的温度与手术室室温之间的温差，尤其冬季如果加入液体温为10℃而手术室室温为25℃，预充液中溶解的空气会因溶解度降低而溢出造成小气栓，因此最好将预充液予先加温。如有条件应按装预充液过滤器（0.5μ）。（三）库存血液贫血或小儿手术有时预充液中需加入血液。早在1968年就有应用自体血。Martin（1993）报导英国16个儿童心血管中心，其中12个中心要求预充新鲜血（3天），4个中心用4天以上血液。13个中心用CPD血，1个中心用ACD血，1个中心用新鲜肝素血。南美的儿童医院有加入红细胞，有将库血离心洗涤，去除其中防腐剂和代谢产物后，再作体外循环预充。在用血液预充时如与其他预充溶液混合要十分注意反应，如乳酸林格液及血代等，应先在库血中加入肝素，并在体外循环中补充钙剂以平衡库血中过高的钾离子。加入血液时应滤过。在小儿体外循环时，预充液应事先充分混合，运转前抽标本监测预充液PH、胶体渗透压、血球比积、钾、钙、镁离子浓度并加以调整，以免预充液给患儿带来不利影响。二、预充液稀释度体外循环中稀释度往往用血球压积或血红蛋白浓度表示，合理的稀释是既稀释血液又能满足机体氧需要。根据病人原有血球压积，体外循环系统预充容量，手术中体温等不同条件有不同稀释度。成年患者进行血液稀释早已为人们公认，实际儿童对血液稀释也能耐受，Fontana观察5例儿童手术先放出自体血，血红蛋白从9.5±0.7g/dl，降到5.3±0.7g/dl，输入5%白蛋白，以维持SVO2≥60%为限度，血浆乳酸无变化，周围阻力下降，心脏指数从3.0±0.41.min/m2升至4.3±0.81.min/m2，每搏量从57.4±9.7ml升至78.8±15.3ml，左室做功指数无变化。Gombotz在10例严重紫绀型心脏手术儿童，自静脉放血20ml/kg，输入等量胶体液，效果满意。阜外医院观察77例紫绀型心脏手术患儿，最小生后62天，最大14岁，最高血红蛋白28g/dl，手术前，平均每例放血344ml，无一例发生血流动力学波动，效果十分满意。血液稀释标准各单位掌握不一，Glenn提出体外循环中不同温度时的血球比积（见表22－4）表22－4、CPB中不同温度时HCT范围温度℃HCT（%）30-3725-3023-3020-2515-2215-20Robertie根据不同病情提出不同血红蛋白浓度：血红蛋白6g/dl（HCT18%）⑴、代偿完全的慢性贫血患者⑵、ASAⅠ级手术中血液稀释⑶、低温CPB血红蛋白8g/dl（HCT24%）⑴、多数心血管外科患者可采用⑵、ASAⅠ、Ⅱ级患者手术中及手术后血红蛋白10g/dl（HCT30%）⑴、患者心功能较差，无力增加心排血量来代偿血液稀释的影响⑵、手术后有并发症，机体氧需量增加⑶、65岁以上老年患者⑷、病情需要机械通气的患者预充液稀释度的计算病人血容量×病人Hct＋预充量×预充液Hct稀释后Hct=———————————————————病人血容量＋预充量（病人血容量＋预充量）×需要的Hb－（病人血容量×病人HB）预充液中需加库血量＝——————————————