复合超滤对小儿先天性心脏病术后肺功能的影响

【摘要】  　　目的 探讨复合应用改良超滤和零平衡超滤对改善小儿先天性心脏病体外循环（extracorporeal circulation,ECC）术后肺功能的临床效果。方法 60例行室间隔缺损修补术（VSD）的患儿随机分为四组：常规超滤组（CUF组，n =15）、改良超滤组（MUF组，n =15）、零平衡超滤组（ZUF组，n=15）和改良超滤+零平衡超滤组（M+Z组，n=15）。分别检测各组围术期红细胞压积（Hct），呼吸功能氧合指数（OI），肺泡-动脉血氧分压差（P（A-a）O2），呼吸机辅助时间（MAT）及炎性介质肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）的浓度。结果 术后各组Hct无显著性差异（P>0.05）； M+Z组、ZUF组和MUF组术后1 h,6 h,12 h,24 h OI高于CUF组（P<0.05），而M+Z组术后1 h,6 h,12 h,24 h P（A-a）O2较ZUF组、MUF组和CUF组低（P<0.05）； M+Z组术后呼吸机支持时间较MUF组、ZUF组和CUF组短（P<0.05）；M+Z组和ZUF组停机及术后2 h,12 h,24 h TNF-α和IL-6浓度较MUF组和CUF组明显降低（P<0.05）。结论 零平衡超滤加改良超滤较单一超滤方法能较好地改善小儿先天性心脏病患者术后肺功能，降低体内炎性介质浓度。

【关键词】  超滤　体外循环　肺功能　先天性心脏病

　　The Effect of Compound Ultrafiltration on Postoperative Lung

    Function of Infants with Congenital Heart Disease

    YANG Xiao- yun1,LIU Bao -yu1, ZHOU kai1, JIANG Jian -qing1,

    DING Sheng1,GAO Feng1,WU Fan1，SONG Heng-chang2

    (1.Department of  Thoracic Surgery,Chengdu Military General Hospital,Sichuan Chengdu 610083；

    2.Department of Cardiovascular Surgery,Shenyang Military General Hospital,

    Liaoning Shenyang 110016,China)

    Abstract: ob[x]jectIVE   To study the clinical evaluation of using modified ultrafiltration and zero-balanced ultrafiltration on effect of postoperative lung function of infants with congenital heart disease under ECC. METHODS  60 patients who underwent ventricular septal defect（VSD）repaired were randomly divided into four group：conventional ultrafiltration group(CUF,n=15),modified ultrafiltration group(MUF, n=15),zero-balanced ultrafiltration（ZUF,n=15） and modified ultrafiltration+zero-balanced ultrafiltration(M+Z,n=15).The hematocrit(Hct),the patient's respiration function(OI and P（A-a）O2), the time of mechanical ventilation and the concentrations of tumor necrosis factor(TNF-α) and interleukin-6(IL-6) in the four groups were respectively monitored . RESULTS  The Hct in the four groups was similar （P>0.05）. At 1 h，6 h，12 h and 24 h after operations the OI in M+Z group ，ZUF group and MUF group was higher than that in the CUF group （P<0.05）；Comparing to in the other three groups, the P（A-a）O2 at 1 h,6 h,12 h and 24h after operations in M+Z group was lower （P<0.05）,and the time of mechanical ventilation was shorter （P<0.05）. The concentrations of TNF-α and IL-6 in M+Z group and ZUF group were significantly lower than that in the MUF group and CUF group（P<0.05）. CONCLUSION  Compared to the ultrafiltration with single method, modified ultrafiltration + zero-balanced ultrafiltration can improve more effectively postoperative lung function of infants with congenital heart disease and decrease inflammatory response.

    Key words：  Ultrafiltration;Extracorporeal circulation;Pulmonary function;Congenital heart disease

    小儿先天性心脏病术后肺功能下降是影响患儿康复甚至引起手术失败的一个重要因素，而超滤的应用则能有效减轻体外循环（extracorporeal circulation,ECC）术后肺水肿、减轻炎性因子对肺功能的损伤，促进术后肺功能的恢复。随着ECC技术的进步，超滤技术也不断得到改进。本文旨在评估改良超滤结合零平衡超滤对小儿先天性心脏病患者术后肺功能的影响。

　　1  资料与方法

    1.1  临床资料及分组  选择我院60例在ECC下行室间隔缺损修补术的患儿，其中男29例，女31例，年龄2～7岁，体重7.5～22 kg，心功能Ⅱ～Ⅲ级，肝、肺、肾功能正常或基本正常，各组患儿均无肺高压。按随机数字表法随机分为四组，每组15例：常规超滤组（CUF组），改良超滤组（MUF组）、零平衡超滤组（ZUF组）和改良超滤+零平衡超滤组（M+Z组）。各组病例在体重、性别、年龄、心功能、ECC时间及主动脉阻断时间均无明显差别，见表1。

    1.2  ECC方法  各组均采用静吸复合麻醉。使用stockert-shillyⅡ型体外循环机，Dideco膜肺，预充用乳酸林格氏液300～600 ml，库血100～200 ml，20%人血白蛋白20 g，抑肽酶200万U(1112U)。用Freme液行温-冷-温血4∶1含血停跳液心肌保护，ECC鼻咽温控制在25℃～28℃，术中用动脉端数据采集器收集即时血氧饱合度、红细胞压积（Hct）及持续压力监测，ECC中用α-稳态行血气管理。

    1.3  超滤方法  CUF组，用Terumo血液超滤器行超滤，即自微栓过滤器出口端接超滤器入口，超滤器出口接心内血液回收器，超滤量150～200ml。MUF组，采用经典改良超滤，即按Naik［1］报道的方法连接，晶体液预充，排气后矿置，超滤器内血流由血泵控制在10～15 ml/（kg·min），改良超滤在停机后立即进行，约15～20 min，静脉压下降致血容量不足由动脉将回流室内液体补充，超滤量150～200 ml。ZUF组，接法同MUF组，ECC开始30 min后行零平衡超滤，超滤量350～450 ml，滤出液由乳酸林格氏液等量补充，补充量250～350 ml。M+Z组，超滤器接法同MUF组，ECC开始30 min后行零平衡超滤，方法同ZUF组，停机后行改良超滤，方法同MUF组。超滤量400～500 ml，滤出液由乳酸林格氏液补充，补充量250～350 ml。

    1.4  检测指标  分别检测各组超滤前、后Hct，根据血气分析结果及FiO2计算术后1 h、6 h、12 h及24 h氧合指数（OI）。根据P(A-a)O2=PAO2- PaO2，PAO2=(PB-PH2O) ×FiO2－PaCO2/R计算肺泡气-动脉血氧分压差。式中PAO2为肺泡气氧分压，PB为大气压760 mmHg，PH2O为水泡气压47mmHg, FiO2为吸入氧浓度，R为呼吸商0.8。记录各组患者呼吸机辅助呼吸时间（MAT），分别在ECC前，停ECC时，术后2 h、12 h、24 h抽取动脉血，用单克隆抗体酶联免疫吸附法（ELISA）测定肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素6（IL-6）的浓度（试剂盒由北京晶美生物科技有限公司提供）。

    1.5  统计学分析  采用SPSS软件系统，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间进行t检验，计数资料采用X2检验，P<0.05为差异有显著性。

    2  结  果

    全部病例无死亡，均临床出院。各组患儿ECC时间及主动脉阻断时间无显著性差异，超滤后各组Hct无显著性差异（P>0.05），见表2。

    术后呼吸功能的改变，术后1 h、6 h、12 h、24 h OI均较术前降低，但M+Z组、MUF组和ZUF组OI较CUF组高（P<0.05）。术后1 h、6 h、12 h、24 h，M+Z组P（A-a）O2明显低于MUF组、ZUF组和CUF组（P<0.05）； M +Z组术后呼吸机辅助时间明显较MUF组、ZUF组和CUF组短（计数资料，X2检验，P<0.05），见表2、3。

    各组血液炎性介质的变化，停机时及术后2 h、12 h、24 h， M +Z组和ZUF组TNF-α和IL-6低于MUF组和CUF组（P<0.05），见表4。

    3  讨  论

    虽然超滤在临床应用已有多年，但我们发现单表1  各组病例的临床资料表2  各组患者围术期红细胞压积、氧合指数变化的结果（表3  各组患者术后呼吸机辅助时间(MAT)及围术期肺泡-动脉血氧分压差变化的结果注：*与CUF组、 MUF组 、 ZUF组比较P＜0.05表4  各时点血液TNF-α、IL-6变化结果 注：*与 CUF组、 MUF组 比较，P＜0.05

    一超滤方法的结果常难令人满意，特别是对小儿患者，很难使患者ECC术后内环境达到较理想水平。而复合应用超滤技术则有可能更好地解决这一问题。

    ECC本身所导致的人体内环境的改变以及ECC所致缺血再灌注损伤，全身炎性反应是造成ECC术后患者肺功能下降的重要因素［2］。OI及P（A-a）O2是评价利用氧气和携氧能力的重要指标，尤其是P（A-a）O2是鉴别动脉低氧血症各种原因的基本方法之一。所有年龄的P (A -a )O2都应低于25 mmHg ，其值受通气、血流比值（VA/Q），解剖分流及弥散等三种因素的影响［3］。本试验表明术后各组OI值较转前降低，但CUF组较M +Z组、ZUF组和MUF组更为明显，可能是常规超滤尚不能更有效去除体内多余水份。而术后各组P（A-a）O2皆有增高，特别是在术后12 h达高峰，表明ECC本身及术后继发损伤导致患者术后的换气功能的降低。各组在24 h后P（A-a）O2开始下降。M+Z组较ZUF组、MUF组及CUF组升高的幅度要小﹙P＜0.01﹚。术后呼吸机辅助时间，M+Z组较其他组为短，亦说明复合超滤较单一方法超滤对术后肺功能的恢复较理想。

    ECC手术中，患者血液与ECC管道接触可引发一系列炎性因子的释放［4］，如TNF-α、IL-6等，激活全身炎性反应，导致术后脏器水肿，肺功能降低。TNF-α是ECC中诱发炎性反应的重要因素之一，ECC后肺功能损害与肺外组织氧自由基及炎性反应激发的中性粒细胞和TNF-α有关［5］。在ECC诱导的炎性反应过程中TNF-α起到触发点作用［6］。IL-6是反映炎性介质激活的一个灵敏指标。目前认为ECC后早期IL-6血浆浓度与患者的预后密切相关［7-8］。

    改良超滤能有效滤出ECC术后多余水分，零平衡超滤则能有效滤出ECC术后炎性因子［9］。本研究证实ECC期间复合应用改良超滤和零平衡超滤，既能迅速有效降低术中及术后各时点患者体内TNF-α、IL-6的浓度,又能迅速提高患者术后Hct的水平，减轻术后肺水肿，因而对减轻术后因炎性因子导致的全身炎性反应及毛细血管渗漏综合征具有积极作用。

    综上可知：改良超滤+零平衡超滤能有效降低患者术后血液TNF-α、IL-6的浓度，增加Hct，增加术后OI及降低P（A-a）O2，对患者术后顺利脱机拔管及度过监护期有较之单一超滤方法更好的效果，而其对心功能的影响尚需进一步研究。

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作者：杨小云，刘宝玉，周 凯，姜建青，丁 盛，高 峰，吴 凡，宋恒昌

作者单位：1.成都军区总医院胸外科,四川 成都 610083；2.沈阳军区总医院心外科,辽宁 沈阳 110016