液位、压力报警器在体外循环中的应用

作者：楼松，龙 村，李景文    作者单位：(中国医学科学院中国协和医科大学阜外心血管病医院体外循环科，北京 100037)
 

【摘要】  目的 研究体外循环中液位、压力监测仪器的应用。方法 20名成人患者及10名小儿患者体外循环术中，比较HZ-01-A型液位、压力报警器及机械式压力表对主泵压监测的结果，观察泵压超过设定值、液面低于设定值时监测仪是否报警。结果 泵压随流量增加而增加，HZ-01-A型液位、压力报警器及机械压力表测得的数据具有相关关系，两者数值无统计学差异。当压力及液面异常时，HZ-01-A型液位、压力报警器可以正常报警。结论 HZ-01-A型液位、压力报警器在体外循环中可以安全、准确地监测泵压及液面位置，提高体外循环的安全性。

【关键词】  体外循环;压力监测;液位监测;

Applications of Pressure Monitor and Level Detector in　Cardiopulmonary Bypass

　　LOU Song,LONG Cun,LI Jing-wen

　　( Department of cardiopulmonary bypass,Cardiovascular Institute and Fuwai Hospital,

　　Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100037，China)

　　Abstract: ob[x]jectIVE To evaluate the applications of HZ-01-A pressure monitor and level detector in cardiopulmonary bypass. METHODS Twenty adult patients and ten infant patients were enrolled in the observation. The results of HZ-01-A pressure monitor and mechanical gauge were compared. The alarm function was tested when the pump pressure exceeded the safe threshold or the reservoir level was below the level sensor. RESULTS The pump pressure was related to the flow rate. The results of HZ-01-A pressure monitor were comparable to that of mechanical gauge. The pressure monitor and level sensor could alarm properly. CONCLUSION HZ-01-A pressure monitor and level sensor could monitor the pump pressure and reservoir level accurately and improve cardiopulmonary bypass safety.

　　Key words： Cardiopulmonary bypass accident; Pressure monitor; Level detector

　　随着体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)技术的发展，对CPB安全的要求也日益增加。1980年Stoney报道了北美CPB意外发生率为0.4%,其中造成性伤害100例，死亡246例[1]。加强CPB期间的监测可以减少CPB相关的死亡率[2]。目前国内采用的CPB压力监测设备尚处于起步阶段，大多使用机械压力表监测，而液面监测的使用也尚未普及。为此我们在临床工作中观察了国产电子压力监测和液面监测的使用情况。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料 2009年1月至2009年2月期间，我们入选了30名需CPB下行心脏手术的患者，其中成人患者20名、小儿患者10名。所有患者及其亲属均签署了知情同意书。手术风险较大的高危患者、非CPB手术患者、既往精神病史者、入选前4周内参与过其他临床试验以及未签署知情同意书者不列入观察范围。

　　1.2 麻醉和CPB 所有患者均在全麻、低温、CPB下完成手术。

　　成人患者使用Jostra体外循环机、Jostra膜式氧合器、Stockert变温水箱、阜外医院自制CPB管道、国产动脉微栓滤器、Medtronic静脉氧饱和度监测仪、氧合血停跳液灌注系统。小儿患者使用Dideco 902型膜式氧合器、晶体灌注系统，其他设备与成人相同。

　　1.3 观测方法 压力及液面监测采用北京恒中科技有限公司研制的HZ-01-A型压力、液位报警器。于动脉微栓滤器顶端的三通处进行压力监测，通过三通并联连接两条主泵压测量管线，分别接HZ-01-A型液位、压力报警器及机械式压力表(上海医疗仪器厂)。于CPB中五个不同时点记录HZ-01-A型液位、压力报警器和机械压力表显示的主泵压力，分别为P0(主动脉插管后、流量为零时)、P1(成人流量为1 L/min、小儿流量为0.2 L/min)、P2(成人流量为2 L/min、小儿流量为0.4 L/min)、P3(成人流量为3 L/min、小儿流量为0. 6L/min)、P4(成人流量为4 L/min、小儿流量为0.8 L/min)。液面监测探头通过不干胶粘贴在静脉回流室表面，并可上下移动探头位置。

　　停机后通过膜式氧合器旁路泵出机内余血时成人设定流量0.5 L/min，小儿设定流量为0.2 L/min，观察此时主泵压力是否超过设定值(300 mmHg)、是否报警。当回流室内液面低于设定水平时(成人300 ml、小儿100 ml)观察液面监测是否报警。

　　1.4 统计学处理 所有数据采用SPSS 16.0统计软件进行处理。计量资料用平均值±标准差(±s)表示。电子及机械压力表显示的数值采用配对t检验对比其差异。P<0.05为具有显著性差异。

　　2 结 果

　　成人CPB转中大流量为(4373±672)ml/min、高泵压为(215±25)mmHg、低鼻咽温为(30.9±0.7)℃。

　　小儿CPB转中大流量为(939±130)ml/min、高泵压为(154±30)mmHg、低鼻咽温为(27.8±2.7)℃。

　　成人和小儿患者随流量增加，电子及机械压力表读数均增加，二者读数具有相关关系，见表1;二者读数的差值与零相比无显著性差异，见表2。

　　成人患者于停机后以0.5 L/min的流量泵出机内余血时泵压超过设定报警值，为(389±32)mmHg，小儿患者于停机后以0.2 L/min的流量泵出机内余血时泵压超过设定报警值,为(352±23)mmHg。此时压力报警均可声光报警。当机内余血液面低于设定值(成人300 ml、小儿100 ml)时，液面监测均可声光报警。

　　3 讨 论

　　CPB中一旦发生意外，可造成严重后果，甚至威胁患者生命。虽然目前CPB技术和设备有了长足的进步，但很多方面尚不完善，加之CPB工作琐碎、枯躁，意外情况仍时有发生。CPB并发症发生率约为1∶1500,死亡率1∶4500[3]。小儿CPB意外发生率高，后果也严重[4]。阜外医院自1959年至1995年共开展CPB手术23735例，发生意外78例，发生率0.33%，其中死亡18例[5]。CPB安全不仅是保护患者生命，同时应在目前的技术水平下使患表1 成人和小儿患者术中泵压监测数据表2 成人和小儿患者电子压力表和机械压力表读数配对t检验结果者获得佳的临床预后。据国外调查显示，CPB意外发生率由高到低依次为鱼精蛋白反应、动脉插管部位的夹层、气栓[6]。鱼精蛋白反应的预防措施不多，且与CPB设备关系不大，主要是对症治疗。插管部位动脉夹层、气栓则是导致患者死亡的主要原因之一[3]，因此我们观察了压力、液面监测设备在临床的应用，希望以此减少上述意外的发生。

　　目前我国CPB安全监测设备的使用普及率不高，即使欧美国家的使用率也未达到[6]，英国及爱尔兰的灌注医师协会颁布的指南中已经将主泵压、液面报警装置列入临床工作常规[7]。但实际情况不容乐观，根据法国2005年的统计，有74%的中心常规使用液面监测，而使用主泵压监测仅有21%[6]。其原因之一是进口安全监测设备价格昂贵，另外过多的监测设备令CPB管理过于复杂，增加灌注医师的工作量。我们采用的国产液位、压力监测器与进口同类产品相比价格低廉。安装时仅需在动脉微栓滤器顶端引出测压管路，液位监测可粘贴在回流室表面，并可上下移动调整位置，不增加管路的复杂性和工作量。

　　动脉管路压力监测在CPB中至关重要。可以通过压力监测发现转中管路是否通畅，如管路扭曲、受压、被主动脉阻断钳夹闭时，泵压将明显升高。如果动脉插管部位发生夹层，少量输血后泵压也会明显上升。少见的情况下，泵压过低可以提示动脉插管误插入静脉。过去我们在临床中应用机械式压力表监测泵压。但机械压力表具有诸多不足，如无报警功能，长时间使用后弹簧损耗后读数不准，刻度过小读数困难，读数超量程后不能报警而指针可继续旋转，当泵压极高时(如450 mmHg)可能误认为泵压正常(150 mmHg)。另外我们发现使用阻隔式压力传感器虽然可以避免血液浸入压力表，但使用较长时间后，阻隔膜失去进一步变形的能力，机械表的读数将低于实际值。使用电子压力监测表后上述不足可以基本解决。在观察中泵压报警值设定在300 mmHg，一般情况下泵压不会超过250 mmHg，因此仪器不会报警。但是超过设定压力即可声光报警。

　　CPB中液面排空导致进气是极其严重的事故。过去只能通过灌注医师对液面位置进行监测，使用液位报警后可以部分缓解灌注医师术中的工作强度。观察中发现当液面低于设定值时，声光报警率为。当液位监测仪与回流罐贴合不紧或环境光线变化时可能出现误报警的情况。因此该仪器敏感性很高，但特异性不高，需要进一步改进。术中报警液面的位置设定要适宜，液面设定过高将增加管路预充量，对小儿患者影响尤其明显，如液面设置过低将失去安全监测的意义，另外低液面时产生的湍流将造成较多的微气栓。

　　4 结 论

　　CPB中应用HZ-01-A型液位、压力报警器可以准确测量主泵压力，其监测数值与机械压力表一致。当主泵压力超过设定值及液面低于设定值时，监测设备可以声光报警。液位、压力监测可以提高CPB的安全性。

【参考文献】
  　　[1] Stoney WS, Alford WC Jr, Burrus GR,et al. Air embolism and other accidents using pump oxygenators[J]. Ann Thorac Surg,1980,29(4):336-340.

　　[2] Palanzo DA . Perfusion safety: defining the problem[J]. Perfusion,2005,20(4):195-203.

　　[3] Mejak BL, Stammers A, Rauch E,et al. A retrospective study on perfusion incidents and safety devices[J]. Perfusion,2000,15(1):51-61.

　　[4] Stammers AH, Mejak BL. An update on perfusion safety: does the type of perfusion practice affect the rate of incidents related to cardiopulmonary bypass[J]? Perfusion，2001,16(3):189-198.

　　[5] 龙村.体外循环学[M].北京:人民军医出版社,2004.811-812.

　　[6] Charrière JM, Pélissié J, Verd C,et al. Survey: retrospective survey of monitoring/safety devices and incidents of cardiopulmonary bypass for cardiac surgery in France[J]. J Extra Corpor Technol,2007,39(3):142-157.

　　[7] Mulholland JW. The Great Britain and Ireland perspective:current perfusion safety issues, preparing for the future[J]. Perfusion,2005,20(4):217-225.