体外循环前并行

来源：舒芬瑞芬丙泊酚

所谓前并行通常指从体外循环转流开始至升主动脉阻断前的这一阶段，此阶段的主要目的是要将患者的体循环和肺循环顺利过渡到完全靠人工心肺支持患者生命，并进行适当的血流降温，为心脏停搏作好准备。

（一）并行前的准备工作

并行前，即体外循环正式转流前。应根据核对单(checklist)逐项认真检查核对，这样可有效避免体外循环意外的发生。

1.正常体外循环前应确认肝素的抗凝，通过中心静脉给予肝素3mg/kg或400U/kg，检测ACT>480秒，方可进行体外循环。抗凝不足者应分析原因，具体操作见抗凝相关章节。如肝素给予时间过长，要考虑到肝素的代谢和半衰期，应及时再抽血测ACT，达不到标准追加肝素。转机前观察心外吸引的管道是否有明显血栓，可初步判断肝素的抗凝效果。有时测ACT可出现伪像，如肝素未进入体内，ACT值延长为血标本残留肝素的作用。

2.核对整个管道的方向，如动静脉管道接反，并行前可通过压力排除。即动脉灌注管接到静脉引流管时，其管道压力远低于实际的动脉压。

3.体外循环前对氧合器的性能应有很好了解，如鼓泡式氧合器动态预充量大，在转机前应保持足够的基本液面。

4.如果手术室温度偏高，体外循环管道可有气体逸出，在前并行前应充分排气。前并行前输注一定的液体，如果压力急剧增高，可能为动脉管道打折或插入位置不当，应及时调整。

5.转机前的各种检查，如变温水箱工作状况，压力零点校正，泵管的松紧度，紧急摇把、变温管道的连接等都要确保无误，确保气源通畅，监测仪器零点校正，准备好维持血压的药物。

（二）前并行的操作要点

1.动脉插管泵压监测

体外循环刚开始，注意力应侧重于安全监测上，主要是主动脉泵压的测定和氧合是否良好。主动脉插管后，打开测压表，输入一定量的液体同时观察泵压，如果压力快速上升或在流量较小的情况下压力大于200mmHg，应及时停泵，并通知外科医师予以调整。泵压力异常尤应注意的是主动脉插管插入夹层，其后果严重，应及时发现。主动脉插管插入夹层的临床征象除泵压升高外，还包括升主动脉扩张，体循环压力（动脉压力）突然下降，颜面颜色变浅、变白，瞳孔扩大等。小儿主动脉插管特别是婴幼儿和新生儿具有一定挑战性。当升主动脉和主动脉弓发育不良时（如左心发育不良综合征），体循环血流是动脉导管灌注的，需要经肺动脉插管灌注。在主动脉弓离断的患者，需要在中断部位的近端和远端插管。相对于婴幼儿的主动脉，动脉插管较粗，主动脉血流可能部分阻挡，并行期间影响心脏射血。在选择主动脉插管时除了根据年龄和体重外，还应结合超声心动图报告的升主动脉内径大小。插管过深在临床中也常见，会影响脑灌注，主要表现泵压增高，外科医师要高度注意，及时调整插管位置。在一些中心CPB期间利用近红外线光谱法(NIRS)或经颅多普勒(TCD)评价脑血流情况。

2.血流动力学

前并行是患者生命支持由自身循环呼吸转向完全由体外循环替代的过渡阶段，是一个从生理到相对“非生理”状态的急性过程，包含有血流动力学的改变、呼吸模式的改变、血液质和量的变化及在机体的重分布、内分泌的改变等。这其中能明确感受的是血流动力学的变化，特别是动脉血压的降低。动脉压一直是人们关注的问题，甚至对血压和灌注流量孰轻孰重争论不休。时至今日，什么是体外循环中的正常血压仍无定论。多数医疗中心所认为的理想血压范围多来源于临床经验，因此，在实际的临床工作中，会出现以下现象：同样是40mmHg的血压，有的灌注师忙个不停，加入各种各样的药物，把贮血室真正当成包罗万象的“贮藏室”，直到血压上升到他所希望的理想数值才心满意足。与之相反，有的灌注师却视而不见，泰然视之，任其发展。但不管怎样，应该明白一个事实，体外循环早期血压降低是必然的。

其主要原因在于：

①心脏搏动灌注变为人工泵平流式灌注；

②血液稀释所致的血液黏度下降；

③体内儿茶酚胺减少使血管张力改变；

④低温抑制血管运动中枢，血管扩张；

⑤体外循环操作不当，常见于灌注低于引流；

⑥过敏。

体外循环前期的并行阶段对于血压的要求，主要考虑血压对脑和心脏灌注的影响，防止脑低灌注性缺血及心室纤颤。不同患者的年龄、病种、是否合并高血压及颈动脉病变等对血压要求应有所不同，一般将灌注压力控制在成人50～80mmHg，婴幼儿30～50mmHg。值得注意的是，发绀的患者，由于长期以来高血红蛋白水平，全血黏度增加，血液黏滞度对血压的影响较非发绀患者大，在体外循环早期血液稀释会使此类患者的血压下降尤其显著，单纯通过提高灌注流量往往难以达到目的，此时的低血压如果是短时间的（低于5分钟）可能不会导致不良后果，但较长时间的低血压是不可接受的。尽管有学者的研究显示当体外循环流量大于40ml/(kg·min)及平均动脉压超过34mmHg时，平均动脉压并不影响脑血流量。但是从能量代谢的角度，在并行循环早期温度尚未降低，还需要在一定的灌注压下提供组织氧供。从脑对灌注压力调节角度也需要适当的血压。在成年人特别是老年患者往往合并高血压或冠状动脉阻塞性病变，即使在体外循环的早期也应尽量避免动脉血压的过度降低。对于偏低血压的处理，首先是在并行时缓慢过渡到全流量转流，适当控制静脉，使静脉引流量逐渐增加，避免因回流过多，使动脉血压急剧下降。与此同时，静脉引流又不能太少，以免发生心室过胀，导致心肌纤维的过度拉伸，发生这种损伤对心脏的复苏极为不利，特别是对左心室功能不全如左心室扩大、CABG患者，新生儿和婴幼儿患者心肌纤维也极易受过度牵拉的损伤。所以，在开始体外循环时，维持动静脉血流的出入平衡，保持心脏适当的前负荷尤为重要。在前并行期间，导致动脉压下降的另外一个特殊的重要原因就是过敏。在所有的手术中，体外循环心血管手术最容易发生过敏事件，因为此时各种预充液的成分大量进入机体，包括人工胶体、库血、肝素、抗生素等都有可能成为过敏原。发生过敏时最关键的是要作出快速判断，典型的临床症状为动脉压快速下降，氧合器回流室液面降低，有效循环容量不足，其他可能还有皮疹、面部发红等。此时单纯通过提高灌注流量往往不能达到目的，而且随着回流室液面减低提高灌注流量也不太现实。严重过敏使血压偏低，心脏冠状动脉灌注压力下降，心肌缺血，会导致心室过胀，甚至心室纤颤。因此，处理此类低血压应在补充血容量，提高灌注流量的同时，适当给予缩血管药物，如去甲肾上腺素，增加血管的外周阻力和张力，减少血管内液体向组织间隙的转移，也可适当使用抗过敏药物如苯海拉明、钙剂等。

临床上，前并行期间维持血压的方法：

①通过静脉控制引流保持心脏适当的前负荷，做到静脉控制缓慢开放，动脉流量缓增；

②引流充分的条件下，适当提高灌注流量；

③适当应用α受体兴奋剂增加后负荷，常用去氧肾上腺素，剂量40～50μg，分次给予直到起效。

3.部分心肺转流

并行循环期间，只有一部分体循环回心血液引流入CPB管路，其余部分进入右心房。理论上，右心房的血液进入右心室，之后进入肺血管床，在此进行气体交换，再回到左心系统继而射入主动脉体循环。所以，此时心脏必须跳动且能保持有效射血。如果心脏不能有效射血，心脏会胀满，同时体循环血液不足。同时肺需要通气，否则进入右心房的体循环静脉血没有进行气体交换又直接进入体循环，可能发生低氧血症或高二氧化碳血症。更重要的是只有血流没有通气时，血液滞留于肺血管床，血细胞激活后释放的炎性介质会加重肺泡的炎性渗出，甚至肺水肿。相对于完全心肺转流，二级单房管引流时，并行循环可以通过用静脉阻断钳控制静脉引流来完成，而上下腔插管时可通过逐个开放静脉控制引流。当采用股静脉插管时控制引流的方法同样通过管道钳来实施。静脉引流管路中出现大的气泡造成气栓梗阻，引流不畅时有发生。气体通常由静脉插管周围开放部位进入管路，多因静脉插管位置不当甚至脱出引起，特别是新生儿和婴幼儿，需提高警惕。

4.通气与给氧策略

使用膜式氧合器，在开始体外循环时应先转流后开通气体，而停机时相反，应先关闭气体后停机，始终保持转流过程中膜肺内的血相压力大于气相压力。目前所用膜肺通气/血流比值在0.5～0.8之间就能很好地排除二氧化碳。但对于术前合并慢性呼吸功能不全的患者，前并行期间的通气量不宜采用过度通气。在逐渐增加腔静脉引流的同时，要严密观察氧合器的工作情况。氧合情况应观察SVO2和动、静脉管道内血液的颜色。一旦确认是由于氧合器的原因引起的氧合不良，不要急于降温，应逐渐减流量终止体外循环，及时更换氧合器，更换方法见《体外循环意外和处理》章节。在整个前并行阶段，全身血供部分靠体外循环机供给，部分靠患者自身心脏供给，意味着有部分的血液氧合依赖患者自身的肺脏。因此，此时呼吸机应继续工作，保持通气，只有当心脏血供阻断后，心脏停止射血，体外循环过渡到全流量转流后，才可停止呼吸机通气，并关闭吸入麻醉药，停输静脉血管活性药物。先天性心脏病发绀的患者，术前机体组织处于缺氧状态。体外循环开始时如果氧浓度较高，心肌、肺组织暴露在突然增加的高氧张力下，导致了在抗氧化能力有限的缺氧的心肌中产生大量氧自由基，即出现所谓的缺氧/再给氧损伤，可表现为心输出量降低，心室功能抑制，肺血管阻力增加，肺泡损伤和肺泡/动脉氧张力下降。再给氧后自由基的产生和心肌功能不全的程度与氧分压的增加成正比。因此，对于这类患者体外循环开始时氧浓度一般设置在30%～40%，尽量将氧分压(PaO2)控制在80～100mmHg。新生儿患者即使是非发绀，禁止使用100%氧浓度。

5.降温期间温度的控制

除了遵循水温与血温的温差原则，一般体外循环开始后不要急于降温，应与外科医师交流，询问是否已安置好左心引流管。因为有时候前并行的时间较长，外科医师要在心脏跳动的状态下对心脏有一个初步的探查。必要时还应给预充液加温到35℃，如巨大左心室的患者、新生儿及婴幼儿患者，避免预充液低温刺激引起心室纤颤。另外还应根据手术的难易程度，预计阻断时间的长短，是否发绀伴有丰富的侧支循环来确定降温的程度。

6.静脉引流和升主动脉阻断后体外循环的管理

在上下腔静脉完全阻断后，患者心肺系统隔离，所有的静脉回心血液必须进入CPB系统。静脉血液由静脉插管和管路通过虹吸作用被引流入储血室，其位置低于患者平面，以保证适度落差。压力阶差等于患者右心房到储血室底部的垂直高度，压力阶差和静脉引流系统的阻力二者之差影响静脉的引流量。上腔或下腔静脉插管选择不当将直接影响静脉引流，通常下腔静脉插管较上腔静脉插管略粗。在先天性心脏病患儿中有些存在永存左上腔静脉，在内脏异位综合征患者肝静脉与下腔静脉中断，肝静脉直接引流入右心房底部或左上腔静脉，都需要在降温之前进行插管。一般选择直角静脉插管，不仅容易操作，而且不影响手术视野。微创手术时，由于使用较细的静脉插管，或为了缩短管道将氧合器安装较高，此时使用静脉负压辅助引流系统可增加引流效果。

7.外科的配合

待鼻咽温下降至预定值时，术者可行上、下腔静脉和升主动脉阻断。一般阻断顺序为：下腔静脉、上腔静脉、升主动脉。当上、下腔静脉阻断后要严密观察中心静脉压、氧合器内血平面和颜面部皮肤的颜色。如发现有静脉压上升、血平面下降、面部发绀应及时通知外科医师调整阻断带的松紧度或插管位置，以免造成组织器官淤血水肿、灌注不良和代谢障碍。尤其是上腔静脉若引流不畅将会造成脑组织血液循环障碍导致严重并发症。同样，下腔静脉引流不畅可造成肝脏、肾脏、胃肠道淤血和低灌注状态，出现腹水。

8.液面维持

并行期维持一定的液平面是体外循环运行的前提。如果液平面低，不要急于添加液体，在排除动脉过度灌注的因素外，应考虑如下因素：

①管道阻塞：如大量气体、管道扭折等，此时应及时排除管道内气体或理顺管道；

②插管过深：如果上腔引流管过深，表现为静脉压骤增，颜面部肿胀，眼结膜充血。下腔引流管插入过深，难以发现，可根据钳夹引流管对回流量的影响予以判断。通过和外科医师的沟通及时调整管路，保障血液引流；

③血液丢失：如果胸膜破了，大量血液可残留在胸腔，应及时吸回体外循环系统内。血液还可通过手术创伤、血管穿刺等流失至体外，应及时发现、及时处理。在上述情况排除后，根据血液稀释度，可酌情添加血制品或血浆代用品。

9.其他

(1)动脉导管未闭的手术一定要有试阻断的过程。在阻断后如果发现下腔静脉回流减少，下半身温度变化缓慢，可能是主动脉弓中断，应及时松开阻断，改用其他手术方式。

(2)二次手术的患者前并行，除维持好心跳外，还应在下肢准备好动脉通道和心外吸引管道，以在大出血时利用此通道建立体外循环，维持组织灌注。

(3)前并行气源不畅可由动脉血颜色发暗做出直接判断。可能因素为气源未开，气管阻塞。在并行前将气源的氧合器接口对皮肤吹，有微风样的感觉就可避免上述问题。

(4)前并行时血压骤降较为常见，并行前认真准备，可及时处理纠正。如胸膜破了，大量血液滞留胸腔，在并行前应将此血液吸到回流室，以利于并行时的体外循环。在上述问题排除后，前并行血压骤降，首先进行容量补充，如效果不显著可用缩血管药物提升血压，这些药物应在并行前配制好，有利体外循环中有条不紊的工作。

(5)一些特殊手术，如复杂先天性心脏病、严重动脉钙化不能阻升主动脉，二次心脏手术需要心脏跳动。此时保持温度在32℃以上是心脏正常跳动的前提之一，这要求灌注师在转前对体外循环转流要预热和转中要保温。

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END

编辑：Michel.米萱

校对：MiLu.米鹭

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