В последние годы уровень технологий в сердечно-сосудистой хирургии улучшается год от года, а сердечно-сосудистая хирургия у младенцев увеличивается год от года. Управление сердечно-легочным шунтированием (CPB) должно быть обновлено, чтобы соответствовать клиническим потребностям все более сложных и маленьких по весу детей в сердечно-сосудистой хирургии. Опыт лечения 168 случаев прямых внутрисердечных операций, выполненных в условиях CPB у младенцев весом менее 5 кг с февраля 2009 по январь 2011 года в нашей больнице, представлен следующим образом.
1. Клинические данные и методы
1.1 Клинические данные Вся группа состояла из 168 случаев, включая 104 мужчин и 64 женщин; возраст 3~6 (3,00±2,21) месяцев; вес 2,0~5,0 (3,85±0,85) кг.
1.2 Классификация заболеваний: 70 случаев дефекта межжелудочковой перегородки в сочетании с дефектом межпредсердной перегородки; 36 случаев дефекта межжелудочковой перегородки в сочетании с артериовенозным протоком артериозус или закрытой овальной формой; 5 случаев стеноза легочного клапана в сочетании с дефектом межпредсердной перегородки или артериовенозным протоком артериозус; 10 случаев тетралогии Фаллота; 8 случаев полного дренирования легочного венозного порока; 10 случаев полного дефекта межпредсердной перегородки; 4 случая двойного выхода правого желудочка; 5 случаев полного смещения аорты; 10 случаев атрезии легочной артерии. 4 случая расслоения дуги аорты; 6 случаев сужения дуги аорты.
1.3 Методы: Вся группа была обезболена статической ингаляционной комбинированной анестезией. Интраоперационно проводился мониторинг ЭКГ, среднего артериального давления, центрального венозного давления, давления в левом предсердии, транскутанного насыщения кислородом, носоглоточной температуры, анальной температуры и мочеиспускания. Использовался аппарат StockertC CPB, в 60 случаях применялись мембранные легкие Dideco 901, в 108 случаях — мембранные легкие Terumo и в 168 случаях — ультрафильтр Terumo.
1.4 Протокол предварительного наполнения: Для всей группы использовались комбинированные инъекции электролитов, эритроцитов, плазмы, альбумина, дексаметазона или метилпреднизолона, антибиотиков, 5% бикарбоната натрия, 10% хлорида калия, 10% сульфата магния, 10% глюконата кальция и гепарина. Поддерживайте давление эритроцитов (гематокрит, Hct) на уровне 25%-30%.
1.5 Управление CPB: 5 случаев нормотермии, 88 случаев поверхностной гипотермии, 52 случая умеренной гипотермии, 23 случая глубокой гипотермии и 10 случаев глубокой гипотермии для прекращения циркуляторной селективной церебральной перфузии. При поступлении в палату дети были согреты одеялом с переменной температурой (39°C), а температура в палате была >25°C. Предварительно заряженную жидкость нагревали до 34~35°C. Перед началом увеличения потока CPB открывали дренажи верхней и нижней полой вены, и следили за тем, чтобы избежать гиперинфляции сердца и пустой черепахи при увеличении потока. Поток CPB составляет 2,6~3,8 л/мин?м2 при комнатной температуре, поддерживая Hct 25%~30%. Скорость потока при глубокой гипотермии составляла 0,8-1,2 л/мин?м2, а при глубокой гипотермии скорость потока церебральной перфузии составляла 15-20 мл/кг?мин. Для управления глубокой гипотермией использовалось устойчивое состояние pH, а для температуры выше 28°C — устойчивое состояние. После согревания использовали метилпреднизолон 30 мг/кг и 20% маннитол 0,5 г/кг (вводили при температуре >28°C). Среднее артериальное давление при CPB поддерживали на уровне 30-60 мм рт.ст., при >60 мм рт.ст. углубляли анестезию или применяли сосудорасширяющий препарат фентоламин 0,1-0,2 мг/кг, при ниже 30 мм рт.ст. использовали фенилэфрин 10-40 мкг/раз для предотвращения неадекватная перфузия тканей. Используйте метилпреднизолон 30 мг/кг для снижения воспалительной реакции у детей с легкой и умеренной легочной гипертензией. Обычно применяйте милринон 0,5~1 мкг/кг в мин после операции и добавляйте илопрост у детей с тяжелой легочной гипертензией. После согревания проведите ультрафильтрацию и сбалансированную ультрафильтрацию в соответствии с уровнем Hct и лактата, а после выключения проведите модифицированную ультрафильтрацию. Поддерживайте насыщение венозной смешанной крови кислородом >65% во время согревания для предотвращения гипоксии тканей. Перед открытием восходящей аорты необходимо отрегулировать газы крови, электролиты, Hct, лактат и глюкозу крови, а также поддерживать артериальное давление в нормальном диапазоне, что может создать условия для сердечной реанимации. Увеличить дренаж левого сердца после открытия аорты на 50-100 мл/мин для предотвращения гиперинфляции сердца. Ассистируйте до восстановления ритма, нормализации температуры, газов крови, электролитов и артериального давления, постепенно уменьшайте поток и плавно прекращайте CPB.
2 .Результаты
Продолжительность экстракорпорального кровообращения составила 18~155 (45,26±23,36) мин; аортального блока — 18~85 (33,22±20,25) мин; автоматическая реанимация составила 98,2%. Все дети были успешно выписаны из отделения экстракорпорального кровообращения. В 15 случаях были осложнения, включая 3 случая синдрома гипокапнии, 1 случай ателектаза легких, 1 случай пневмоторакса, 1 случай почечной недостаточности, 1 случай медиастинальной инфекции, 3 случая гипоксемии, 1 случай желудочно-кишечного кровотечения, 2 случая задержки закрытия грудной клетки, 1 случай повторного открытия грудной клетки для остановки кровотечения и 1 случай остаточного шунта. Послеоперационных смертей было 4, а смертность составила 2,34%. Основной причиной смерти была сердечно-легочная недостаточность.
3. Обсуждение
Младенцы с низким весом имеют свои особенности, у некоторых из них наблюдается предоперационное недоедание, гипопротеинемия, гипоксия, метаболический ацидоз и необходимость в искусственной вентиляции легких. КСП должна принимать активные и эффективные меры для снижения осложнений и смертности у детей со сложными деформациями.
3.1 Отличное оборудование и соответствующие протоколы предварительной зарядки
Младенцы легкие и слабо развиты, и общий поток CPB все еще относительно мал, что требует высокой точности аппарата искусственного сердца-легких, точного управления потоком, легкого повреждения крови, простоты манипуляций и хорошей безопасности. Небольшой объем крови у новорожденных и детей, а также значительное снижение Hct и коллоидно-осмотического давления плазмы, связанное с разбавляющей предварительной зарядкой CPB, требуют, чтобы объем предварительной зарядки у детей с низким весом был минимальным[1]. Chen Ping и другие [2] смогли уменьшить количество используемой крови и воспалительную реакцию во время кардиохирургических операций у новорожденных и маленьких детей путем миниатюризации линий CPB. Для всей группы использовалось биосовместимое мембранное легкое с небольшим предварительно заполненным объемом. Использование 1/4-дюймовых артериовенозных линий с минимальным объемом предварительного наполнения 350 мл уменьшило неблагоприятное воздействие больших объемов резервуарной крови и снизило вероятность отека, вызванного большими объемами кристаллов. Поддержание высокого уровня Hct при CPB облегчало доставку кислорода к тканям, особенно к мозгу. Во всей группе детей Hct контролировался на уровне 25%-30% во время CPB и достигал 40% после модифицированной ультрафильтрации.
3.2 Скорость потока, защита органов
Во время CPB перфузия проводилась на основе высоких скоростей потока, а скорость потока регулировалась в зависимости от потребностей процедуры. Младенцам с высоким метаболизмом и высоким потреблением кислорода требуется перфузия с высокой скоростью потока, которая регулируется в зависимости от температуры тела ребенка, насыщения смешанной венозной крови кислородом >65% и значения лактата ниже 2,5 ммоль/л в качестве эталона. Расход 150-200 мл/кг, применяемый при комнатной температуре ко всей группе детей, может удовлетворить кровоснабжение и потребность организма и жизненно важных органов в кислороде. Миокард младенцев незрелый, его морфологическая структура, физиологическая функция и развитие миокарда еще не совершенны. Ци Бо и др. обнаружили, что инфузия раствора гемопоэза во время кардиохирургической операции значительно снижает уровни интерлейкина-6 и 10, а также уменьшает системную воспалительную реакцию и повреждение миокарда. Zhu и др. пришли к выводу, что холоднокровный кристаллический стоп-раствор может поддерживать нормальный клеточный метаболизм во время ишемии миокарда, обеспечивать стабильную внутреннюю среду и уменьшать повреждение ишемизированного миокарда. Вся группа в нашей больнице использовала инфузионный кристаллоидный раствор для кардиостимуляторов, из которых в 165 случаях возобновилось автоматическое биение, с частотой возобновления 98,2%. Во всей группе произошло три случая послеоперационного гиповолемического синдрома, интраоперационная остановка сердца; в двух случаях после операции не удалось сохранить удовлетворительную функцию кровообращения, и постепенно развилась полиорганная недостаточность, приведшая к смерти. Гипотермия — это обоюдоострый меч, поскольку она может снизить потребление кислорода организмом, но некоторые исследования показали, что средне- и низкотемпературная CPB может значительно вызвать послеоперационное повреждение легких у младенцев и детей. У младенцев менее развита легочная ткань, меньше эластичных волокон, меньше диаметр трахеобронхиальных каналов и больше дыхательных секретов, и они подвержены осложнениям после CPB. 30% всей группы детей имели легочные осложнения, поэтому ясно, что защита легких имеет решающее значение после операции. Хороший дренаж левого сердца может снизить сопротивление легочного кровообращения, уменьшить перфузируемое легкое и избежать легочного стаза. Применение метилпреднизолона уменьшает воспалительную реакцию организма, а использование маннитола в период согревания может устранить свободные радикалы кислорода и уменьшить эффект реперфузионного повреждения легочного стаза. Милринон и илопрост следует применять в раннем возрасте у детей с легочной гипертензией. В норме мозговой кровоток саморегулируется в ответ на изменения температуры, обеспечивая приток крови и кислорода к тканям мозга. Wang Shunmin и др. обнаружили, что при глубокой гипотермии кривая диссоциации кислорода сдвигается влево. pH-устойчивое управление дополнительным количеством углекислого газа может компенсировать сдвиг кривой диссоциации кислорода влево, улучшая локальную гипоксию тканей мозга и асимметричное распределение мозгового кровотока, что способствует равномерному охлаждению мозга. Тридцать три ребенка в этой группе были подвергнуты глубокой гипотермии с поддержанием стабильного уровня pH и находились в сознании в раннем послеоперационном периоде, все без неврологических осложнений.
3.3 Управление оксигенацией
Основное внимание было уделено детям с цианотичным пороком сердца из-за низкого содержания кислорода в циркулирующей в организме крови, что приводит к хронической гипоксии во всех тканях и органах тела. В гипоксическом миокарде при проведении CPB избыточное парциальное давление кислорода может привести к массивной продукции кислородных радикалов и вызвать гипоксия-реоксигенационное повреждение. Низкое артериальное парциальное давление кислорода (PaO2) для начала КПП и PaO2 ≤130 мм рт.ст. перед контролируемым подогревом потока во время КПП способствует снижению продукции кислородных радикалов [7]. Высокая концентрация кислорода во время КПП может привести к повреждению митохондрий миокарда у младенцев и детей с цианотическим прекондиционированием, а использование концентрации кислорода 21% может уменьшить повреждение миокарда [8]. Традиционные методы дивергенции используют кислород с высоким парциальным давлением для устранения системной гипоксии, но потенциально могут вызвать повреждение реоксигенации, опосредованное кислородными радикалами. Дети с цианозом во всей нашей группе лечатся с использованием методики поэтапной оксигенации, т.е. начиная с концентрации кислорода 21-30% (FiO2) для обеспечения газообмена в оксигенаторе. FiO2 постепенно увеличивается до 60% по мере увеличения продолжительности пересадки, обычно на 10%-20% каждые 2 мин. В определенной степени это уменьшает степень повреждения миокарда, тканей мозга и кислородных радикалов, вызванных высоким парциальным давлением кислорода при проведении CPB.
3.4 Важность ультрафильтрации
У младенцев и маленьких детей также несовершенное развитие почек, короткие почечные канальцы, плохая концентрирующая функция почек, незрелая функция ферментной системы, плохая фильтрационная функция и легкое обезвоживание или избыток воды. Ультрафильтрация может выводить избыток воды из организма, повышать осмотическое давление коллоидов, усиливать сократительную способность миокарда, повышать артериальное давление, улучшать легочный комплайнс, повышать Hct, улучшать коагуляцию и снижать нагрузку на почки. Вся группа в нашей больнице добавила сбалансированную ультрафильтрацию ко всему процессу диверсии, чтобы регулировать внутреннюю среду и удалить некоторые медиаторы воспаления, так что эффективность ультрафильтрации может быть раскрыта еще больше. В одном случае во всей группе развилась почечная недостаточность, и функция почек восстановилась через 3 дня применения перитонеального диализа. В связи с многочисленными недостатками исходной крови, в последние годы также предпринимаются попытки ультрафильтрации с использованием предварительно заряженной жидкости. После проведения ультрафильтрации предварительно заряженной жидкости Ли Пэнси и др. обнаружили, что ультрафильтрация предварительно заряженной жидкости может улучшить показатели газов крови и электролитов предварительно заряженной жидкости до определенной степени, а также улучшить Hct предварительно заряженной жидкости.
3.5 Другие подробности лечения
Поддерживайте соответствующий уровень кальция в крови во время параллельной циркуляции CPB, особенно во время лечения коллатеральных сосудов или катетеризации артерий для поддержания хорошего сердцебиения; используйте инъекцию сложных электролитов в качестве предварительного наполнения базовой жидкости, что может значительно снизить концентрацию лактата во время CPB; венозный рефлюкс должен быть беспрепятственным, и необходимо своевременно связаться с хирургом для своевременной корректировки положения канюлирования в зависимости от состояния рефлюкса; поддерживайте уровень глюкозы в крови в нормальном диапазоне во время CPB. Было показано, что строгий контроль уровня глюкозы в крови может значительно снизить частоту клинически значимых осложнений и смертность у пациентов, перенесших кардиохирургическое вмешательство, и улучшить прогноз; разумный подход к резервуарной крови для снижения неблагоприятных воспалительных реакций; Yang Xun et al. Инфузия фильтрата лейкоцитов свежей крови может снизить уровень сывороточного фактора некроза опухоли a, уменьшить воспалительную реакцию пациентов в раннем послеоперационном периоде, а также улучшить оксигенацию легких и диффузионную функцию пациентов в раннем послеоперационном периоде.
В заключение следует отметить, что использование индивидуального подхода и комплексных мер при CPB является гарантией успешного проведения операции по прямому зрению у младенцев.