改良超滤对心脏瓣膜置换术患者肺功能的影响

作者：吴铁军，汤服民，张跃东，熊 健，罗运成，王留江    作者单位：第一五二中心医院心胸外科，河南 平顶山 467000

【摘要】  目的 观察改良超滤(MUF) 对心脏瓣膜置换术患者肺功能的影响。方法 选取行二尖瓣膜置换术的46例患者,分为对照组和改良超滤组,对照组行常规体外循环，改良超滤组在体外循环后应用改良超滤,在转流前(T1)、转流结束 (T2)、术后6 h(T3)、术后12 h(T4)测定记录气道峰压(Ppeak)、吸气平台压(Ppause)、潮气量(TV)、呼吸频率(F)、氧合指数(OI)，计算肺泡-动脉血氧分压差(P(A-a)O2)和气道阻力，记录术后呼吸支持时间。结果 各组体外循环术后较术前的气道阻力、P(A-a)O2、OI都有明显变化,但是改良超滤组的变化小于对照组。在T3、T4时间改良超滤组氧合指数高于对照组,气道阻力和P(A-a)O2低于对照组(P<0.05)。术后呼吸支持时间改良超滤组小于对照组(P<0.05)。结论 改良超滤技术能够改善心脏瓣膜置换术后患者的呼吸动力学。

【关键词】  改良超滤;瓣膜置换术;肺功能;体外循环

Effect of Modified Ultrafiltration on Pulmonary Function　after Cardiac Valve Replacement

　　WU Tie-jun, TANG Fu-min, ZHANG Yue-dong, XIONG Jian,

　　LUO Yun-cheng, WANG Liu-jiang

　　(Department of Cardiovascular Surgery ,The Military 152 Hospital,

　　He'nan Pingdingshan 467000，China)

　　Abstract: OBJECTIVE To evaluate the effect of modified ultrafiltration(MUF) on pulmonary function after cardiac valve replacement.METHODS 46 patients who underwent mitral valves replacement were randomly divided into MUF group(n=24) and control group(n=22) without MUF. The pneumodynamic parameters such as peak airway pressure(Ppeak)、oxygen index(OI) were measured at the following points: before surgery,the end of MUF, 6 hours, 12 hours after end of cardiopulmonary bypass(CPB).Ventilatory support time was also measured. RESULTS The peak airway pressure, alveolar-arterial oxygen and oxygen index were significantly different after CPB in the two groups. The difference between two groups at 6 hours and 12 hours after CPB were significant different(P<0.05). The ventilatory support time in MUF group was less than that of control group (P<0.05). CONCLUSION MUF could improve pulmonary function after cardiac valve replacement.

　　Key words： Modified ultrafiltration; Valve replacement; Pulmonary function;Cardiopulmonary bypass

　　心脏瓣膜病患者一般术前存在不同程度的呼吸功能不全，体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)预充的大量液体及其诱发的炎性反应，使患者术后常不可避免地出现肺功能减退。本文研究改良超滤(modified ultrafiltration，MUF )对心脏瓣膜置换患者术后呼吸动力学的影响，探讨其对肺功能的保护作用。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料 随机选择46例风湿性心脏病行二尖瓣膜置换术的患者(排除冠心病、慢性阻塞性肺疾患、糖尿病及肝、肾功能不全者)，根据其年龄、体重、心功能分级、主动脉阻断时间、转流时间、风心病史进行筛选，使其上述指标之间无统计学差异,将其分为改良超滤组(n=24)和对照组(n=22) 。

　　1.2 麻醉及CPB方法 CPB机采用Jostra HL20 型人工心肺机， 使用Medos7000型膜式氧合器，东莞CPB管道，全组患者均为常规全麻。中低温和中度血液稀释，常规预充复方氯化钠溶液和贺斯，加入地塞米松、甘露醇等， 根据患者术前的红细胞比积(Hct)决定CPB前是否放血(10～15 ml/kg， 停机后回输)，CPB 中Hct维持在0.25左右，心肌保护采用 4∶1含血冷停搏液于主动脉根部灌注或经左、右冠状动脉直接灌注，在心脏完全停跳下行瓣膜置换术。

　　1.3 超滤设备及方法 采用意大利 DIDECO成人超滤器, 将超滤器并联在 CPB 通路上， 输入端与动脉端连接， 输出端连接静脉端， 通过适当的钳夹输出端管道， 调解滤出液体的速度。MUF在CPB 结束后即开始进行，来自主动脉的血液经超滤器返回右心房，同时将静脉储血器中的稀释血液缓慢泵入超滤循环，流量为 200～400 ml/min， 超滤时间为 15～20 min， 使Hct提高至0.33， 血红蛋白浓度在100 g/L 左右。

　　1.4 检测指标 分别在转流前(T1)、转流结束(T2)、术后6 h(T3)、术后12 h(T4)测定记录气道峰压(Ppeak)、吸气平台压(Ppause)、潮气量(TV)、呼吸频率(F)、氧合指数(OI=PaO2/ FiO2)，氧浓度(FiO2)和呼气比例(insp%)。根据记录的肺功能指标和血气分析结果,按下列公式计算:

　　气道阻力[cmH2O/(L·s)]=(Ppeak-Ppause)×0.6×insp% (TV×F)

　　P(A-a)O2(mmHg)=[FiO2×(P大气压-P水蒸气)-PaCO2/R]-PaO2

　　注：P大气压=760 mmHg;P水蒸气=47 mmHg

　　记录术后呼吸支持时间。

　　1.5 统计学分析 结果中的数据用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用SPSS 11.0软件进行方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　术后呼吸支持时间对照组为(22.31±6.42)h，超滤组为(17.26±4.42)h，两组呼吸支持时间的差异有统计学意义(P<0.05)。各组CPB术后较术前的气道阻力、P(A-a)O2、OI都有明显变化，但是改良超滤组的变化小于对照组。在T3、T4时间改良超滤组气道阻力、P(A-a)O2低于对照组;在T3、T4时间改良超滤组OI高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05) ，见表1。

　　3 讨 论

　　心脏瓣膜病患者一般病程长，术前存在不同程度的心功能、呼吸功能不全，CPB下行心脏瓣膜替换手术是治疗重症瓣膜病患者的有效方法，但CPB心脏手术中因血液过度稀释、缺血再灌注损伤、各种代谢产物蓄积、低温及各种炎性介质的释放等因素可引起不同程度的肺功能障碍，如肺顺应性降低、气道压升高、肺血管阻力增加及肺泡气体交换功能下降等，延长了患者心肺功能的恢复时间[1]，增加术后并发症发生率，有时可能发生成人呼吸窘迫综合征(adult respiratory distress syndrome，ARDS)而导致死亡。

　　CPB引起的全身炎症反应是导致CPB术后肺损伤的重要因素，CPB后肺功能损伤与肺外组织生成的氧自由基及炎性反应激活的中性粒细胞和肿瘤坏死因子α有关[2]。改良超滤法最主要的作用是能有效地排出体内多余的水分、提高胶体渗透压和排除CPB中生成的大量炎性介质[3]，这可以缓解肺间质中体液过度蓄积及降低全身炎症反应，缓解肺水肿及炎性损伤，减轻肺功能损害，对CPB术中肺功能有保护作用，有利于术后早期心肺功能的恢复。宿华伟[4]等在研究中发现CPB结束后MUF组IL-6、IL-8及ET-1的浓度较对照组明显降低，IL-8对中性粒细胞有强大的趋化作用,可引起中性粒细胞在肺部大量聚集，造成肺损伤。ET-1则是最强的血管收缩因子，并与术后ARDS密切相关。

　　我们观察各组CPB术后较术前的气道阻力、P(A-a)O2、OI都有明显变化,说明CPB导致肺损伤，影响肺功能，但是MUF组的变化小于对照组。在表1 两组患者不同时间点呼吸指标比较注：对照组和改良超滤组比较*P<0.05T3、T4时间MUF组气道阻力、P(A-a)O2低于对照组，OI高于对照组，两者差别显著，有统计学意义，术后呼吸机辅助通气时间MUF组明显低于对照组，说明经MUF能够减轻CPB对肺功能的损伤程度，促进肺部氧合功能的恢复。目前认为MUF改善肺的通气和换气功能与其血液浓缩作用及排除炎性介质有关。Kameyama等[5]对心脏手术实施MUF后的临床效果进行了评估，发现MUF能明显地缩短患者气管插管时间，并且其术后呼吸指数较好，与我们的研究结果相一致。

　　MUF不增加CPB时间，可控制超滤时间及超滤液总量，能够减轻术后全身炎症反应，减轻CPB导致的肺损伤，改善患者术后早期的肺功能，对促进心脏手术后恢复有一定的临床意义，值得在心脏瓣膜置换术中应用。

【参考文献】  　[1] 易定武,周新民,胡建国,等.超滤在重症心脏瓣膜置换术体外循环中的临床应用 [J].中国体外循环杂志，2006，4(2)：79-81.

　　[2] 高岚，王天龙，杨拔贤，等. 心脏瓣膜置换术病人体外循环后肺损伤的机制 [J].中华麻醉学杂志,2004,24(7):501-503.

　　[3] 程伟，肖颖彬，钟前进.改良超滤对体外循环后血浆可溶性细胞间黏附分子与肿瘤坏死因子α浓度变化的影响 [J].中国胸心血管外科临床杂志,2008，15 (1):26-28.

　　[4] 宿华伟,王连才,王军,等.改良超滤对瓣膜置换围术期心肺功能的影响 [J].中国体外循环杂志,2006,4(2)：75-78.

　　[5] Kameyama T,Ando F,Okamoto F,et al.The effect of modified ultrafiltration in pediatric open heart surgery [J]. Ann Thorac Cardiovasc Surg,2000,6(1):19-26