浅谈体外循环的液体管理

  研究显示琥珀酰明胶和白蛋白两种胶体液比HES更安全，但白蛋白的昂贵价格限制了其大量应用，性价比高且安全有效的琥珀酰明胶可能更为适用。

  体外循环（cardiopulmonary bypass, CPB）是保障心脏手术顺利开展的重要技术之一，通过将静脉血在体外进行气体交换、调节压力和温度等操作后泵入动脉，从而暂时取代人体心肺功能，维持患者生命机能。与别的类型的手术相比，CPB的液体管理更复杂：1.需行心脏手术的患者，其循环系统处于临界状态，过多的液体会加重心脏前负荷，极易引发心衰，但过少的液体易引起血流动力学不稳定；2.CPB的应用打破了人体的生理状态，易引起患者血流动力学波动，CPB管路对血液的影响、凝血功能变化、低温、血液稀释等也会影响麻醉医师对患者的液体管理。

  关于心脏手术患者围术期管理中“如何补液、补多少、补什么”的最佳方案尚在研究。目前认为目标导向液体治疗（goal-directed fluid therapy, GDFT）可更精准地优化心脏手术患者的液体管理。对于心脏手术的液体选择，晶体液和胶体液各有优缺点，可将两者联合应用，依据麻醉、手术和患者情况，发挥液体各自的优势用在液态物体治疗。

  液体治疗旨在补充有效循环血容量，保证组织器官灌注。心脏手术期间，长时间手术补液、术中输血和CPB预充液易导致液体过多，易引发患者心衰、增加肺部并发症，有研究认为液体过多是患者病死率的独立危险因素[1]。但限制性补液存在低血容量风险，由此引起的血流动力学不稳定和组织灌注不足，可使患者出现血压下降、心率增快、肾损伤等临床症状。

  临床上常用“生理需要量+术前液体丧失量+液体再分布量+麻醉后血管扩张”计算补液量，但此种粗略计算液体的方法不适用于复杂的心脏外科手术。加速康复外科（enhanced recovery after surgery, ERAS）围术期管理专家共识[2]推荐复杂手术使用GDFT进行精准液体治疗，麻醉医师依据患者血容量监测指标，个体化的应用液体和血管活性药物维持患者血流动力学稳定。《心外围术期管理指南：ERAS推荐》[3]推荐使用GDFT降低术后并发症，认为GDFT有助于降低急性肾损伤、术后感染等并发症发生率，缩短住院时间[3]。一项126名行冠状动脉搭桥术或瓣膜修复术患者的随机临床试验评估了GDFT对心脏术后的影响，结果显示GDFT组与普通治疗组相比，降低了感染发生率（12.9% vs 29.7%;P = 0.022）、低心排血量（LCO）综合征（6.5% vs 26.6%;P = 0.002）、ICU时间（3d [3-4] vs 5d（4-7）;P 0.001）和住院时间（9d[8-16] vs 12d [9-22];P= 0.049）[4]。

  现有的监测方法无法直接监测血容量，且由于体外循环打破了人体的生理状态，使监测指标与人体实际情况存在偏差，所以应结合各项监测指标分析患者的容量状态，动态调整液体治疗和血管活性药物的应用。

  临床中常用的监测指标有心率（HR）、脉搏血氧饱和度（SpO2）、血压（BP）、尿量、皮肤温度、颈静脉充盈度、毛细血管再充盈时间、动脉血气、乳酸水平、血红蛋白、红细胞压积等，这些易于获得的基础监测指标适用于常规手术的术中监测，但CPB需要更精准的监测指标。

  需进行CPB的心脏手术常通过经食道超声心动图（transesophageal echocardiography, TEE）、Swan-Ganz导管、Vigileo、多普勒无创血流动力学监测仪等方法获得更准确的血容量间接监测指标：心输出量（CO）、每搏输出量（SV）、每搏量变异率（SVV）、脉压变异率（PPV）、中心静脉压（CVP）、肺动脉楔压（PAWP）、混合静脉血氧饱和度（SVO2）和中心静脉血氧饱和度（ScVO2）等。

  HR、SpO2、BP、CO、SV、SVV、PPV、SVO2等指标主要反映人体大血管的循环状态，尿量、皮肤温度、毛细血管再充盈时间、动脉血气、乳酸等指标可以反映人体微循环的状态。麻醉医师应综合分析各项指标，将大血管的循环状态和微循环状态相结合进行液体治疗，改善组织的灌注。

  目前液体的种类有晶体液和胶体液，晶体液最重要的包含氯化钠注射液、乳酸钠林格、醋酸钠林格、苹果酸醋酸林格氏液等，胶体液包括羟乙基淀粉（HES）、明胶、白蛋白等。液体治疗的容量组成包括术中输注液体量和CPB管路预充液。麻醉医师应依据各项监测指标和手术情况，与外科医师和灌注师交流，协同进行液体治疗，在避免液体过多的同时保证组织灌注。

  晶体液可以补充血容量，维持水、电解质和酸碱平衡，对肾脏影响较小。但扩容效率低（大部分晶体液会转移至细胞间液，3ml晶体液可补充1ml血浆）且维持时间短（血管内半衰期20～30min），易引起组织水肿。心脏手术中单纯应用晶体液有几率存在扩容效率低和组织间液过多等担忧。

  胶体液的溶质分子大，在毛细血管通透性正常时可留于血管，其优点是维持时间长且扩容效率高（1ml胶体液即可补充1ml血浆），有助于有效补充血容量、改善微循环和组织灌注。近期相关研究和政策变化对于胶体的临床应用产生重要影响。

  羟乙基淀粉是支链淀粉经羟乙基化的产物，所以过敏反应发生率较低。其缺点是可引起凝血障碍和肾功能损伤，对于危重症患者影响更大，引起的肾功能损伤甚至可导致死亡，HES也存在使用限值，羟乙基淀粉130/0.4成人每日用量不超过50ml/kg。

  随着越来越多研究显示出对HES安全性的担忧，欧洲药品管理局于2013年开始提出减少并逐渐暂停应用HES，2022年提出HES退市并通过。美国FDA对HES的应用进行了修订：禁用于成年危重患者（如脓毒症患者和ICU内患者）和存在肾损伤的患者，一经发现出现肾损伤和凝血障碍立马停止使用。我国国家药监局也于2022年修订了HES说明书，使用禁忌：HES过敏者；成人危重症患者；烧伤；高钾血症；液体超负荷；肺水肿；脱水；严重高钠血症或高氯血症；颅内出血；充血性心力衰竭；严重肝功能损伤；肾功能不全或肾脏替代治疗；凝血障碍或出血性疾病；患者。

  琥珀酰明胶是由牛胶原水解和琥珀酰化得到的人工等渗胶体，是自带负电荷多肽链伸展式的特殊分子结构，拥有扩容效率高且扩容时间长的优点，琥珀酰明胶分子量小，对肾功能和凝血功能影响小。目前无特殊剂量限制，可大剂量用于大出血、创伤、休克等急需扩容的患者，临床应用更安全。

  琥珀酰明胶的缺点是可能引起过敏反应，使用前先询问患者是否存在牛肉和琥珀酰明胶过敏史，使用时先缓慢静滴，若出现过敏反应则不再使用。

  白蛋白可以维持75%的血浆胶体渗透压，1g白蛋白可保留18ml水，输注人血白蛋白有助于维持血浆胶体渗透压和补充血容量，除此之外还具有减轻炎症反应的作用。但人血白蛋白价格昂贵限制了其大量应用。

  心脏手术围术期的液体包括术中输注量和CPB预充液。目前对于液体的选择尚无明确定论，晶体液和胶体液各有优缺点，两者结合使用有利于发挥各自的优点，补充适宜的血容量，维持合适的血浆胶体渗透压。通常使用晶胶比3:1进行补液，但心脏手术患者血流动力学变化较大，常需提高胶体液的占比。研究显示HES应用于CPB可能损伤凝血功能和肾脏，甚至引起高死亡率[5]。琥珀酰明胶对凝血功能无明显影响，可安全用于CPB预充液[6]。白蛋白可降低胶体渗透压的下降程度，有助于降低围术期液体总量和出血风险[7]。

  ERAS围术期管理专家共识关于GDFT的建议为：以1~2ml/（kg•h）晶体液作为基础补液，可依据CO、SV、SVV、PPV等监测指标进行补液试验（以SV指标为例：SV下降时可给予200~250ml液体，若增加10%以上则继续补充200ml液体，若增加小于10%则停止试验）。但心脏手术围术期补液包含术中输注量和CPB预充液等，治疗方案需更复杂，其取决于患者情况和循环管路。CPB预充液可引起血液稀释、凝血改变、组织水肿等不良反应。普通CPB管路所需容量较大，现有迷你循环系统（统称MiECC）以减轻大预充容量引起的不良反应。麻醉医师可依据管路情况和患者相关监测指标调整适宜的预充容量，可使用适量胶体液减轻组织水肿的形成，关于围术期总体补液量，可依据CO、SV、SVV、PPV、尿量、动脉血气、乳酸等监测指标进行调整。

  综上所述，需行CPB的心脏手术患者通常血流动力学波动较大，GDFT的应用有助于降低围术期风险，麻醉医师可通过综合分析麻醉、手术、患者情况及监测指标，进行个体化补液治疗。将晶体液和胶体液相结合，发挥各自的优势用在液态物体治疗。研究显示琥珀酰明胶和白蛋白两种胶体液比HES更安全，但白蛋白的昂贵价格限制了其大量应用，性价比高且安全有效的琥珀酰明胶可能更为适用。