肺動脈閉鎖合并室間隔缺損患者應用流量研究的臨床結果

段 欣，趙明霞，崔勇麗，馮正義，李守軍，閆 軍，張本青，劉晉萍

肺動脈閉鎖（pulmonary atresia，PA）合并室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）同時伴有粗大體肺側枝（major aortopulmonary collateral arteries，MAPCAs）是一種復雜的小兒先天性心臟病。 這類患者通常需要評估肺動脈發育以及體肺側枝情況，采用分期或者根治手術。 PA 根治術中是否關閉VSD 是此類手術的關鍵，但是根據術前的檢查結果不能直接做出準確判斷［1］。 1997 年，Reddy 等［2］提出利用術中流量研究，可以在不同的流量下直接測定肺動脈壓力（pulmonary arterial pressure，PAP），作為評價肺血管發育和VSD 閉合的一個功能指標。

阜外醫院小兒外科從2016 年開始使用流量研究技術用于指導PA／VSD／ MAPCAs 患者的手術治療。 本研究總結本院使用流量研究技術的操作流程、回顧分析其患者的臨床數據以及術后并發癥。

1 資料與方法

1.1 患者一般情況 2016 年1 月至2020 年12 月，29 例PA／VSD／MAPCAs 患者在心肺轉流（cardiopulmonary bypass，CPB）下行肺動脈閉鎖根治手術且在術中進行流量研究操作。 男性11 例，女性18 例。接受流量研究的受試者平均月齡為（33.38±20.17）月，體質量（11.42±3.41）kg。 本研究經中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會批準（批準文號：2014-600），監護人提供了知情同意。

1.2 流量研究操作方法

1.2.1 管路改進 針對流量研究手術設計改進了CPB 管路，并申請了專利（專利號：ZL201820973989.8）（圖1），主要是從儲血罐出口分出兩路管路，一路經由主泵用于體循環灌注，一路經由副泵用于流量研究灌注。 選用配有6 個泵頭的人工心肺機（索林S5），膜式氧合器（美敦力pixie 或索林D101），兩套CPB 管路，常規安裝改良超濾。 使用復方電解質注射液和血定安（4%的改良琥珀明膠）作為預充液，晶膠比1 ∶2，術中補充人血白蛋白維持膠滲壓。 常規使用晶體停搏液灌注系統，根據術者習慣使用HTK 液（康斯特保護液）或改良圣托馬斯晶體心臟停搏液。

圖1 流量研究心肺轉流管路示意圖

1.2.2 手術操作 首先由放射科醫生通過造影介入封堵不需要融合的MAPCAs，對有意義的MAPCAs 行肺動脈融合術。 測量左右肺動脈直徑，如果存在狹窄，采用自體心包片加寬。 本院早期采用同種異體肺動脈重建患者肺動脈，后期使用CORE 人工血管和CORE 0.1 mm 人工心包膜自制的帶瓣管道。 肺動脈融合完畢，阻斷升主動脈，灌注HTK 液或圣托馬斯晶體心臟停搏液，經房間隔放置左心引流管，經肺動脈插入與主動脈插管相同型號的動脈插管與臺下事先預充好的肺動脈灌注泵的管路連接，建立患者肺循環灌注旁路（肺動脈-左心房）。在肺動脈遠端置入測壓管，以便持續測定PAP 和分析遠端肺血管床的發育情況。 給予肺動脈灌注流量，使其依次達2.0 L／（m2·min），2.5 L／（m2·min），3.0 L／（m2·min）并各保持30 s，穩定后記錄PAP，肺動脈灌注期間調整麻醉機保持正常的潮氣量和頻率。 當肺動脈灌注流量滿足3.0 L／（m2·min）、平均肺動脈壓（mean pulmonary arterial pressure，mPAP）≤25 mmHg，則預期閉合VSD；若mPAP＞25 mmHg，則擬VSD 補片開窗。 切開疏通右室流出道，同時修補VSD，并根據流量研究結果決定是否行VSD 開窗。 流量研究示意圖見圖2。

圖2 流量研究中監測肺動脈壓力示意圖

1.3 數據收集 收集患者身高、體質量、CPB 時間、主動脈阻斷時間、機械通氣時間、ICU 停留時間、住院時間、超濾量、術中紅細胞使用量、心肌保護液使用等情況。 術中流量研究測定mPAP 及室間隔開窗情況，術后右室收縮壓（right ventricle systolic pressure，RVSP）／左室收縮壓（left ventricular systolic pressure，LVSP）；術后并發癥：膈神經損傷，肺動脈狹窄，急性腎損傷（acute kidney injury， AKI），神經系統并發癥，再次氣管插管等。

1.4 統計分析 所有的統計分析都使用IBM SPSS 24.0（IBM 公司，Armonk， NY， USA）進行。 對于數值變量，如果符合正態分布，以均值±標準差（±s）表示，兩組比較采用獨立樣本t檢驗；否則采用中位數四分位數表示［Q（Q1，Q3）］表示，采用的非參數檢驗進行組間比較。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

共有29 例患者接受流量研究實驗，術前和術中一般情況見表1。

表1 患者術前及術中資料（n＝29）

17 例患者為一次手術，12 例患者為再次手術。對于接受分期姑息手術患者，7 例之前接受了Sano手術，3 例之前接受了BT（體肺分流）手術，2 例之前分別接受了BT 分流手術和Sano 手術。 所有手術均在雜交手術間進行，其中13 例患者同期接受了MAPCAs 封堵或結扎手術，4 例患者接受了肺動脈融合手術；17 例中有7 例患者既接受了MAPCAs 封堵或結扎，同時又進行了肺動脈融合手術。

實驗中9 例患者進行了室間隔開窗（5 mm），術中mPAP 明顯高于VSD 閉合組；兩組術后RVSP／LVSP 比值無統計學差異，見表2。 3 例（10.34%）患者術后因肺動脈狹窄，行介入球囊擴張手術，1 例（3.44%）因 膈神經損傷行 膈 肌折疊手術，5 例（17.24%）在ICU 行再次氣管插管。 6 例（20.69%）診斷為AKI，AKI（改善全球腎臟病預后組織評分）1級5 例，2 級1 例。 1 例（3.44%）患者機械通氣54 d，由于先天性氣管軟化無法脫離呼吸機，最后死于肺動脈高壓危象。

表2 術中平均肺動脈壓及術后心室壓力比值（n＝29，±s）

表2 術中平均肺動脈壓及術后心室壓力比值（n＝29，±s）

注：mPAP：平均肺動脈壓；RVSP：右室收縮壓；LVSP：左室收縮壓；VSD：室間隔缺損

項目 室間隔開窗（n ＝9）VSD 閉合（n ＝20） P 值mPAP（mmHg） 31.11±4.51 15.95±4.67 0.00 RVSP／LVSP 0.71±0.22 0.59±0.08 0.21

3討 論

對于PA／VSD／MAPCAs 患者進行肺動脈融合手術可以改善患者長期預后，融合手術完成后需要對肺動脈發育進行客觀評估，如果決策錯誤，患者可能需要進行二次手術，同時還會導致嚴重的多器官損傷［3-5］。 對于PA／VSD／MAPCAs 患者由于合并MAPCAs，已有的Nakata 指數和McGoon 比值不能準確評價完整肺血管床發育情況。 Tchervenkov等［4］提出了新生肺動脈指數（newly pulmonary artery index，TNPAI），包含固有肺動脈和計劃融合的體肺側枝通過公式進行計算，對于TNPAI 大于150 提示可以同期行VSD 修補。 然而由于這一指標計算基于影像學資料，可能會出現測量誤差，以及對側枝情況的誤判，所以也不能很好的指導手術。 Reddy 等提出利用術中流量研究可以準確評價肺動脈發育情況，從而術中決定是否關閉VSD，從而提高患者手術成功率［1-2，4］。 本研究29 例患者術中均順利脫離CPB，除一例因氣管軟化死亡外，均順利出院。

流量研究技術對CPB 而言，首先要6 泵頭人工心肺機，設定主副泵用于灌注主動脈和肺動脈。 在肺動脈灌注期間有大量的血液經過肺靜脈回流到左房，因此需要增加額外的左心引流，保證心臟內血液能快速吸引至儲血室。 通常會選擇配有大儲血室的氧合器，預充液采用人工膠體加復方電解質注射液，考慮到術中進行肺動脈灌注，預充液量較常規手術要更多，為了避免肺滲出，通常在轉中監測膠體滲透壓和動脈血氣，轉中膠滲壓維持在14 mmHg 左右，必要時可以使用20%人血白蛋白和常規超濾來糾正，如果血紅蛋白濃度小于70 g／L 則需要輸注紅細胞予以糾正。 雖然患者CPB 時間較長，但是主動脈阻斷時間在1 h 左右，因此改良圣托馬斯晶體停搏液或HTK 液都可以滿足心肌保護需要。

關于流量研究閉合VSD 標準，每個中心不盡相同。 有的中心在2.5 L／（m2·min）流量下，mPAP≤30 mmHg 即可閉合VSD，且對遠期右心功能不全及死亡率沒有影響［1］。 Zhu 等研究發現3.0 L／（m2·min）流量下，mPAP≤25 mmHg 預測可以閉合VSD具有較高的準確度［6］。 本中心根據上述研究和中國專家共識，確定使用后者做為評判標準。 此外，由于氧合血與非氧合血的肺動脈灌注、肺通氣、紅細胞壓積值、核心最低點溫度和峰值流速等所有這些因素可能影響肺血管阻力，并影響術中肺流量壓力值［6-7］，因此流量研究對指導VSD 閉合存在一定失敗率。 在停止CPB 后，外科醫師測定RVSP 和LVSP，并計算其比值，如果大于0.75 也提示右室壓力高，需要室間隔開窗。 本研究也顯示在室間隔開窗組患者RVSP／LVSP 比值較高，說明使用流量研究指導閉合VSD 標準是準確的。 3 例術后出現肺動脈狹窄，需要再次肺動脈球囊擴張手術治療，患者術后可能出現肺動脈連接管路狹窄或固有肺動脈發育不良，建議除常規行心臟超聲檢查外，術后1 ～6 個月行心導管檢查［8］。 本組6 例患者術后出現AKI，發生率為20.7%。 研究顯示心臟術后AKI 發生率在9.6%～42%之間［9］，盡管使用造影劑和CPB 都會導致AKI 發生，但是本組患者術后AKI 發生率沒有明顯增加，可能與預充液對造影劑稀釋作用、使用常規和改良超濾減輕腎臟負擔有關，二者都可以起到保護腎功能作用，這與本團隊之前的研究是一致的［10］。 本組患者5 例再次行氣管插管，此類患者術后容易出現心衰及肺動脈高壓，因此ICU 醫生及護士應密切注意病情變化。

流量研究技術需要灌注師、外科醫生和麻醉師密切配合。 在3.0 L／（m2·min）流量下，mPAP≤25 mmHg 可以較好的預測閉合VSD。 流量研究技術對灌注師來說是一個新的挑戰，物品準備要全面，手術流程要熟悉，術中管理要細致，這樣才能保證手術安全，減少術后并發癥的發生。