小儿心内直视术中液体管理的研究进展

杨进斌

北大医疗海洋石油医院麻醉科,天津市 300452

新生儿的体内总水量为75%～80%[1-2]，随着脂肪和肌肉含量随年龄增长而逐渐下降，成人约为60%。细胞外液(ECF)在足月新生儿中占体重的45%，在1岁时占30%，而成人中为20%。足月儿比早产儿具有更大的体表面积比，更高的总水含量[3-4]。新生儿由于有限的肾脏浓缩能力、菲薄的皮肤和高血流量，非显性失水会在很短的时间内出现临床脱水[5-7]。儿童患者围术期需要精细的液体、电解质和输血管理，因为误差极其有限[8]。

1 小儿外科手术围术期液体的选择

1.1 晶体液 421法则 Holliday和Segar于1957年首先提出了一种实用的方法，根据对卧床休息时患儿的代谢需求估算静脉输液量[9]。计算出的卡路里消耗量为：体重3～10kg的婴儿为100kcal/kg，对于10～20kg的儿童为1 000kcal+50kcal/kg， 20kg及以上儿童为1 500kcal+20kcal/kg。在正常情况下，需要1ml水来代谢1kcal，考虑到皮肤和呼吸道的水分流失以及尿失水。因此，在清醒的儿童中，卡路里和水的消耗被认为是相等的，相应的按小时需水量的权重规则演变成了所谓的儿童维持液体治疗的“4/2/1法则”。在同一研究中，霍利迪和赛格尔定义了日常维持电解质的需求，考虑到人体奶和牛奶的体积含量相同的电解质组成;他们推荐2mEq(100kcal·d)的钾和氯和3mEq(100kcal·d)的钠[10]。这些电解质的需求在理论上可以通过常用的低渗维持液5%右旋糖(D5)和0.45%氯化钠溶液在住院儿童中满足。几十年来，儿科医生给儿童的液体是基于这个概念的1/4～1/3浓度的盐水。最近的研究表明，使用低渗溶液和压力诱导的抗利尿激素(ADH)分泌增加可能导致低钠血症性脑病，永久性神经损伤甚至儿童死亡。

1.2 胶体液 胶体液可分为天然蛋白质胶体(白蛋白)和合成胶体[羟乙基淀粉(HES)，明胶和葡聚糖]。HES是合成的胶体，其通过循环淀粉酶对抗水解的改性天然多糖制备。通常具有较高分子量和摩尔取代比，其溶液具有增加体积效应，但也具有较大的副作，用如凝血异常(干扰血管性血友病因子、因子Ⅷ和血小板功能)，使肾功能恶化(诱导肾小管细胞肿胀并产生高黏性尿液)和瘙痒(HES在皮肤中的积聚和储存)。最新一代HES液体的设计具有低分子量和摩尔取代比以最小化副作用，以及高的C2∶C6羟乙基化比例以延长作用持续时间(4～6h)。 HES报道的一个潜在副作用是阴离子间隙减少以及氯离子浓度增加。由HES输注引起的低阴离子间隙可掩盖高负离子间隙酸中毒，从而导致儿科手术期间的急性肾衰竭(ARF)或败血症。即使在新生儿和小婴儿中，围手术期血浆容量替代的中等剂量HES(130/0.42)似乎也是安全的。当HES用于含有醋酸盐的平衡电解质溶液而不是生理盐水时，酸碱平衡的变化可能会降低。

明胶是由牛胶原蛋白降解产生的多肽，从止血的观点来看，它们优于HES。但是，它们也会影响凝血功能，应避免在出血性疾病患儿中应用[11-15]。由于明胶快速且短暂地进入间质空间，明胶蛋白引起血液体积增加小于输注体积，肾小球快速滤过和蛋白酶对酶促切割易感。对早产儿进行的多中心研究显示，与明胶使用相关的短期结局不存在任何不良后果。一些研究报道了使用明胶治疗早产儿坏死性小肠结肠炎的风险和对化脓性新生儿毛细血管渗漏综合征恶化的关注。

葡聚糖是由蔗糖的特定细菌合成的水溶性葡萄糖聚合物(多糖)。目前可用的制剂是10%葡聚糖-40和6%葡聚糖-70。葡聚糖诱导剂量依赖性血管性血友病综合征，并增强纤维蛋白溶解，这比高分子量右旋糖酐更差。急性缺血性中风患者的副作用是ARF，右旋糖酐反应性抗体导致类过敏反应。目前的建议是将葡聚糖的使用限制在20ml/(kg·d)。在输注右旋糖酐之前用半抗原抑制剂预处理的患者显示过敏反应的发生率降低。

白蛋白天然存在，被认为是胶体的“黄金标准”。5%白蛋白溶液渗透压等价于等体积的血浆，而25%的溶液导致血管内体积膨胀3～5倍，因为液体从间质腔室移位。然而，在血管通透性增加(例如危重病、败血症、创伤和烧伤)的受试者中，胶体实际上可能泄漏到间质空间中，从而加剧了水肿。如果用白蛋白的替换血容量，其弱抗凝作用通过抑制血小板聚集或肝素样抗凝血酶Ⅲ的作用在临床上是不显著的。最近它被用作新生儿和婴儿血浆扩张剂，死亡率在下降。支持继续使用白蛋白进行儿童普通液体复苏的数据缺乏，对于创伤性脑损伤儿童，其实际上可能是有害的。其功用可能存在于特定亚组，如新生儿和接受心脏手术的患者。

2 小儿外科手术围术期液体管理

2.1 术前容量亏损 事实与争议：术中持续静脉输液既补足术前液体亏损又保证术中体液丢失。传统上，由于禁食状态，小儿在术前被假定液体亏损继续不知不觉的损失和尿量流失。 1975年，Furman等人建议按照4/2/1法则将小时计数乘以患者每次零口服(NPO)的小时数来计算术前液体亏损。然后他们建议在手术的第1个小时内更换一半的容量，然后在接下来的2h内将另一半的容量取代。1986年，Berry简化了Furman等人的方法。通过在手术的第1个小时内向健康的儿童提供碱性盐溶液。 Berry得出的结论是，3岁及以下的儿童应该接受25ml/kg，而4岁及以上的儿童应该接受15ml/kg。这种做法多年来一直被采用，而没有人质疑其效用。然而，最近发生了很多关于零口服状态造成的液体亏损量和“第三空间损失”的存在之间的争议。Furman等人和Berry的方法是基于假设患者已经是NPO至少6～8h而制定的。由于新的禁食指南选择NPO，术前脱水对NPO状态的重要性的争论变得不那么重要，由美国麻醉医师学会(ASA)出版的允许在麻醉前2h给予透明液体。 尽管如此，儿童仍然可以出现NPO超过2h。证据表明健康的成年患者尽管NPO持续较长时间，仍能维持正常的血管内容量，然而没有数据可以确定正常空腹儿童发生容量亏损的确切数量。

术前脱水程度的估计基于经典临床体征。在急性临床情况下，小儿的体重减轻通常是总失水的一个很好的指标。正常水化状态的最重要标志是肾功能。因此，尿量的监测对于评估和治疗任何体液不足都是至关重要的。纠正1%的脱水需要约10ml/kg的液体。液体输注速率取决于脱水的严重性和速度。在需要复苏的脱水儿科患者中，应尽快静脉内注射20ml/kg的乳酸林格氏液(LR)。在更严重脱水的情况下可能需要重复该推注。围手术期液体治疗的最终目标是保持正常液体和电解质平衡，并因此维持正常的心血管稳定性。实际上，与第三间隙液体(例如肠闭塞)相关的脱水和某些医学状况反过来将影响血管容量。维持足够的血管容量对维持心血管稳定性，器官灌注和充足的组织氧合是必不可少的。液体从细胞外腔室到非功能性间质腔的等渗转移形成第三间隙容积。血管内容量损失的替代应通过晶胶体溶液来进行。在最初的复苏期间可以使用晶体溶液，如平衡液或生理盐水，甚至胶体溶液。

2.2 术中液体管理 术中液体治疗的目的是提供基础代谢需要(维持液)，补偿手术前的丢失，并替换手术区的损失。第三间隙是指液体在无功能的细胞外与血管的不同渗透平衡空间。儿科的这些损失可从小手术的1ml/(kg·h)到胸腹部手术高达15～20ml/(kg·h)，抑或坏死性小肠结肠炎手术甚至高达50ml/(kg·h)。由于小儿的ECF体积大于年龄较大的儿童和成年人，所造成的损失相对比例越大。第三间隙损失应该用晶体液代替。大量的生理盐水是造成高氯性代谢性酸中毒的原因，而平衡液输注后则不会发生。然而，最近对大量成人病例的回顾得出结论，经典的“第三间隙”并不存在。一些使用多种血液样本和稳态示踪剂动力学的研究显示功能液体间隙在手术后不变或扩大而不是收缩。晶体输注和血管屏障的医源性退化，导致大量的液体积聚在间质间隙中。我们在儿科手术中使用等渗液体输注的传统做法可能会产生不利影响，但在儿科病例中很少有这方面的证据。个体化的目标定向液体管理仅使用晶体和/或胶体的量来优化与容量相关的变量，例如每搏输出量可以改变术后并发症的发生率，例如其可以减少之前被认为产生第三间隙组织水肿的量和改善术后恢复。然而，使用食管多普勒，脉冲轮廓分析或混合静脉血氧饱和度来指导和确定最佳液体量，在儿科患者的围手术期研究是缺乏的。

2.3 小儿容量置换 晶胶体的使用选择和适应证 当需要确定给予特定晶体或胶体溶液时，必须考虑液体损失的类型(体液损失或血浆丢失)，以及这些液体可能对血管内容量、凝血级联、微循环和任何可能的过敏反应的影响。首先给予晶体液以治疗小儿手术期间观察到的绝对或相对血容量不足。现在大多数麻醉医生在手术室内使用平衡液或生理盐水进行维护和补液。它们的优点包括成本低，对凝血没有影响，没有过敏反应的风险，并且没有传播任何已知或未知感染剂的风险。通常平衡液或生理盐水溶液在15～20min内以15～20ml/(kg·h)输注，将重新建立心血管稳定性。在给予总量为30～50ml/kg的晶体溶液后，给予胶体溶液(白蛋白或合成胶体)以保持血管内渗透压。建议小儿术中液体渗透压应接近生理范围，以避免低钠血症，如果需要，加1%～2.5%葡萄糖以避免低血糖，特别是在新生儿中还应包括代谢阴离子(如乙酸盐、乳酸盐或苹果酸盐)作为碳酸氢盐前体来预防高氯酸血症。许多时候，新生儿和婴儿在手术室内接受各种儿科溶液输注(Isolyte P，D5%+ NaCl 0.45%等)已经由儿科医生开始。麻醉医师必须检查这些解决方案的组成。其中一些含有高浓度的钾和葡萄糖，并不适合于术中快速或推注输注。

3 小儿心内直视术液体管理与并发症

小儿处在生长发育过程中，对于水转移的耐受性较成年人差，在心内直视术体外循环(Cardiopulmonary bypass,CPB)期间血液被稀释，导致胶体渗透压(Colloid osmotic pressure,COP)下降，体液在细胞及血管内外转移，进而引起患儿术后心肺脑肾并发症增多，严重者可危及生命。生理情况下，COP对于预防组织水肿和血容量的稳定起到至关重要的作用。小儿各脏器功能尚处于发育成熟过程中，在解剖结构上、生理上较成年人区别大，加上先心病自身病理生理变异，使得小儿心内直视术有其自身特殊性，维持适当的COP对小儿尤为重要。小儿心内直视术中，随着COP和血浆蛋白浓度的下降，皮下组织和肌肉间液体量增多，转流中术后早期COP不能迅速恢复正常及COP大幅度降低，使得心、脑、肾、肺等重要脏器出现不同程度的间质水肿，从而导致肺内右向左分流量增加及肺泡—动脉血压差而致低氧血症、心功能不全，甚至肺水肿等，造成死亡。小儿心内直视术中，适当的维持COP(>2.4kPa)可减少并发症，利于患儿早期康复。

4 小 结

尽管小儿围术期液体治疗方案的争论仍在继续，但在很多方面已经形成共识。尤其是在CPB下行心内直视术的患儿，围术期维持患儿COP对血流动力学稳定及预后均起到不可忽视的作用。小儿不是压缩版的成人，其特殊的生理系统和成人大相径庭，故而不能将成人的研究成果盲目的应用到儿童身上。无论是在液体用量的计算上，还是在液体种类的选择上，都应该慎重。必须根据患儿的病情制定个体化的液体治疗方案。在儿童中没有大样本研究的成果出现之前，尽量避免使用新的治疗方案。