心内吸引减压阀的研制与临床应用

                             作者：乔建民，高立兵，王委三

【摘要】  目的 为了减轻体外循环心内吸引力过大，所产生的负压对红细胞和心内膜的破坏，将研制的一种心内吸引减压阀我们在临床试用。方法 60例室间隔缺损患儿随机分为减压组和对照组，每组30例，减压组体外循环中心内吸引应用减压阀，对照组体外循环中心内吸引不用减压阀。转流中用负压表进行心内吸引管负压测定。分别在转流10 min和1 h采血2 ml，测定血浆游离血红蛋白(FHb)浓度、红细胞比积（Hct）、血红蛋白(Hb)、红细胞计数(RBC)。术中取右心房心内膜活检做病理观察。结果 转流1 h对照组FHb较减压组显著增高，有统计学意义(P<0.05)。两组间转流10 min、1 h的Hct、Hb、RBC差异均无统计学意义（P>0.05）。对照组发现心内膜病理改变，减压组未见心内膜的损伤。结论 心内吸引减压阀可减小体外循环心内吸引管内的负压，减轻红细胞破坏和心内膜伤害，有保护心内膜以及红细胞的作用。

【关键词】  心内吸引减压阀；红细胞；心内膜

    Abstract: OBJECTIVE   In order to reduce the damage of negative pressure from cardiotomy suction on red blood cell and endocardium during extracorporeal circulation（ECC）, we developed a cardiotomy suction relief valve and applied clinically. METHODS  Sixty children suffering from ventricular septal defect were randomly divided into decompression group and control group, and each group included thirty cases. Cardiotomy suction relief valve was applied in decompression group and not in control group during ECC. Cardiotomy suction negtive pressure was determined by vacuo meter during ECC. Free hemoglobin concentration in plasma, hematocrit, hemoglobin and red blood cell count were determined at ten minute and one hour after bypass. Pathology of right atrium endocardium was also observed. RESULTS  Free hemoglobin concentration in plasma was significantly higher in control group than that in decompression group at one hour after bypass. There was no significant difference in hematocrit, hemoglobin and red blood cell count between two groups at both ten minute and one hour after bypass. In addition, endocardium damage was found in control group, and was not found in decompression group during bypass. CONCLUSION  Application of cardiotomy suction relief valve reduces the negative pressure of cardiotomy suction, consequently prevents endocardium and red blood cell from hematoclasis and endocardium damage.

    Key words：  Cardiotomy suction relief valve； Red blood cell；Endocardium

    1  资料与方法

    1.1  临床资料  选择4～12岁心功能(NASA)Ⅰ～Ⅱ级行心内直视室间隔缺损修补手术患儿60例,随机分为减压组和对照组，每组30例，两组体外循环均采用Sarns 7000人工心肺机、西安希健儿童膜式氧合器、宁波菲拉尔儿童管道，预充浓缩红细胞3 U、血浆400 ml、乳酸林格溶液400 ml、 5%碳酸氢钠20 ml、25%硫酸镁0.25 ml/kg、甲基强的松龙30 mg/kg、肝素20 mg。两组患儿年龄、体重、性别、最低肛温、转流时间等临床资料见表1。

    1.2  实验材料  心内吸引减压阀采用塑料制作。包括侧孔接头、减压管、滚轮开关，侧孔接头水平放置，两端是管道接头，中部有侧孔，减压管一端密封连接在侧孔内，另一端通过滚轮开关。侧孔接头直表1  两组患儿临床资料径6 mm,侧孔直径2 mm，减压管直径2 mm。结构示意图见图1。

    心内吸引减压阀减压的机制：根据负压大小通过滚轮开关调控减压管的直径来减小负压，负压大时，滚轮开关完全开放，减压彻底，负压小时，滚轮开关关闭，不影响负压吸力。

    1.3  实验方法  心内吸引减压阀用于体外循环心内吸引管的泵入端示意图见图2。心内吸引减压阀连接在心内吸引管和心内吸引管泵入端之间，血液从心脏内吸出经心内吸引管、心内吸引管泵入端、心内吸引减压阀、心内吸引管泵出端泵入氧合器储血瓶，转流中用负压表进行心内吸引管负压测定。转流10 min和转流1 h分别采血2 ml测定血浆游离血红蛋白浓度（FHb）、红细胞比积(Hct)、血红蛋白(Hb)、红细胞计数(RBC)。术中取右心房心内膜活检做病理观察。

    1.4  统计学方法  采用SPSS软件,计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间进行t检验,计数资料用X2检验。以P<0.05为有统计学意义。

    2  结  果

    两组患儿年龄、体重、性别、最低肛温、转流时间等一般资料差异均无统计学意义（P>0.05）。 

    两组FHb转流10 min差异无统计学意义（P>0.05）；转流1 h对照组较减压组显著增高，且两组均较转流10 min显著增高，有统计学意义(P<0.05)，见表2。
表2  两组转流10 min和1 hFHb比注：与对照组相比＊P<0.05；与转流10 min相比#P<0.05

    转流1 h后，两组Hct、Hb、RBC均较转流10 min时升高，但差异无统计学意义（P>0.05）；两组间均无统计学意义（P>0.05），见表3。

    对照组进行心内吸引管负压测定，因吸住心内膜时负压过高所致泵管吸瘪的发生率为100％，当泵速为0.5～2 L/min，如吸引通畅，最大负压值小于10 kPa，而吸住心内膜时负压迅速升高，10秒即可升达75 kPa，最高可达95 kPa，如吸瘪时间5 min取心内膜活检做病理观察，即可发现心内膜病理改变，心内膜表面不平整，心内膜较厚，见图3。

    减压组也进行了心内吸引管负压测定，因心内吸引减压阀保证了左心吸引的通畅，手术野清晰，手术顺利进行，从未发生吸住心内膜所致泵管吸瘪现象，当泵速为0.5～2 L/min，最大负压值小于10 kPa，表3    两组患儿转流10 min和1 h Hct、Hb、RBC比较

    3  讨  论

    我们在体外循环心内直视手术的临床实践中体会到，心内直视手术时充分有效地心内吸引，对创造无血手术野，保证手术实施和心脏顺利复苏有重要作用。但在心内吸引过程中经常发生心内膜被吸住而中断吸引，致使手术野积血使手术操作不能顺利进行，延长了手术时间；如吸住心内膜时间稍长，可造成心内膜损伤及红细胞破坏；增加外科手术人员和体外循环管理人员的操作负担等。体外循环对心内直视手术中维持患者生命具有重要作用，但机械血泵可引起溶血等并发症,亟待进一步解决［1］。在正常条件下,红细胞生存的压力环境基本处于正压区,负压吸引对血液的破坏最大。有人测定，红细胞抗正压能力为3个大气压，而抗负压的能力仅为1/3个大气压。心内吸引管流量大时负压大，红细胞破坏增加；特别是心内吸引管头被心内膜或其它组织堵塞后，泵管被吸瘪，红细胞在强大负压作用下在管道内往返摔打更加大了红细胞的破坏［2－4］。

    目前减小体外循环心内吸引管内的负压器械主要有自动负压松弛阀，其减压孔直径固定并总是开放。因此有负压大时减压不彻底、负压小时负压吸力不足等缺点。

    鉴于上述问题存在，我们研制出一种心内吸引减压阀，它根据负压大小通过滚轮开关调控减压管的直径来减小负压，负压大时，滚轮开关完全开放，减压彻底，负压小时，滚轮开关关闭，不影响负压吸力。心内吸引减压阀可与各种体外循环管道配套使用，将其连接于吸引泵入血口和吸引管之间即可。手术时不论心内和心外吸引均可使用，一般可将泵速调整至0.5～2L/ min，即可连续吸引。它可以减小体外循环心内吸引管内的负压力，可防止心内膜以及红细胞被过大负压所伤害，有保护心内膜以及红细胞的作用。经30例体外循环心内直视手术的临床应用，收到满意效果。两组间转流10 min和1 h的Hct、Hb、RBC均无统计学意义P>0.05）。转流1 h对照组FHb较减压组显著增高，有统计学意义(P<0.05)。对照组因不用心内吸引减压阀而红细胞破坏增加，减压组因用心内吸引减压阀而红细胞破坏较轻。对照组发现心内膜病理改变，减压组未见心内膜的损伤。

    心内吸引减压阀用环氧乙烷消毒，一次性使用，其结构简单，安装使用方便，体外循环中可减小吸引管内的负压，不需因负压过高而反复调整心内吸引，大大减轻外科手术人员和体外循环管理人员的操作负担，值得推广应用。

【】
  ［1］ 田步升，李国荣，崔爱玲，等.负压对机械转流管道中血流溶血过程的影响［J］.中华物理医学与康复杂志，2000，22（3）181-182.

［2］ 段大为，陈德凤，王晓莉，等.体外循环过程中引起血红蛋白尿的原因分析［J］.生物医学工程与临床，2000，4（2）101-104 .

［3］ 万彩虹,董培青,杨璟，等.体外循环对红细胞流变学特性和形态的影响 ［J］.体外循环杂志,2003,1(4):216-218．

［4］ Torres JR, Villegas L, Perez H, et al. Low-grade parasitaemias and cold agglutinins in patients with hyper-reactive malarious splenomegaly and acute haemolysis ［J］.Ann Trop Med Parasitol，2003，97(2):125-30.