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翻译:沈佳 上海儿童医学
中心
审校:周荣华 四川大学华西医院
摘要
背景:体外循环(CPB)的目的是为了维持氧供(ḊO2)和氧耗之间的充分平衡。ḊO2的临界阈值是指当氧耗变为取决于氧供。这项研究旨在发现相较于成人,代谢率更高的新生儿其CPB中ḊO2的临界阈值。
方法:在新生儿回顾性队列研究中,根据主动脉阻断过程中记录的CPB参数计算ḊO2。主动脉开放后检测的乳酸浓度(lactOFF)增高用于判断无氧代谢。使用混合线性和比例优势回归模型分析数据之间的关系。在氧供氧需达到平衡的lactOFF<2.5 mM的亚组患者中,分析了ḊO2和温度的关系。预估的回归系数进一步用于调整假设的ḊO2阈值,低于阈值的ḊO2偏移被量化为幅度偏移。最低阈值被认为是37°C时与lactOFF升高具有相关性的最低安全(临界)ḊO2。
结果:总计,分析了180例新生儿的22896个时间点。在lactOFF<2.5 mM的40例患者中,ḊO2差异范围为22.87(0.70)ml min-1m-2℃-1。当ḊO2阈值为340到380ml min-1m-2时,低于这个阈值范围与增量的lactOFF有关。ḊO2在低于340ml min-1m-2临界值发生偏移,每100ml min-1意味着每1mM lactOFF增量22%的风险(危险比:1.22; 95%可信区间:1.02-1.45)。
结论:研究发现340ml min-1m-2可能代表着新生儿常温CPB期间维持有氧代谢的最低合适ḊO2。
【关键词】:无氧代谢;心脏手术;心肺转流;细胞低氧;婴儿;乳酸;代谢率;新生儿;氧耗
编辑的关键要点
· 新生儿氧供(ḊO2)的临界阈值仍然未知。
· 常温新生儿CPB心脏手术的临界ḊO2阈值是通过对术后数据点的回顾性建模实现的。
· 全身氧耗和机体温度间存在一种线性关系。
· 研究显示340 ml min-1m-2可能代表着新生儿常温CPB期间维持有氧代谢的最低合适ḊO2。
· 由于新生儿代谢率较高,ḊO2最低阈值相较于成人和较大儿童体外循环更高。
维持足够的氧供(ḊO2)防止体外循环(CPB)期间的无氧代谢成为成人目标导向灌注的目标。现在,随着术中和术后监护水平的上升,越来越多的新生儿在早期就接受手术纠治。在婴儿先心手术中,由于缺乏可靠的非侵入性的持续监测心排量的方法,监测氧供和氧需是比较困难的。而且,当存在心内交通或分流时,混合静脉氧饱和度(SvO2)的读数可能并不十分可靠。鉴于新生儿的氧代谢率(MRO2)较高,其在常温条件下的目标流量通常被认定为150ml kg-1min-1。然而,为了获得无血手术视野,新生儿手术通常在低温条件下降低血流来完成。所有这些因素综合起来以满足新生儿的代谢需要。
大多数的研究以低温灌注期间的大脑MRO2来评估既定温度下的最低流量。然而,流量本身并不能保证ḊO2,而且纵向长期的儿童神经行为发育研究发现,新生儿期心脏手术更强调CPB期间HCT的重要性。近期成人的研究成果显示CPB期间的最低氧供260-270ml min-1m-2和心脏手术相关肾损伤、停体外时血中乳酸值、ICU和住院时间有关。相似的关联性在新生儿中尚未被探究。目前的研究旨在证实新生儿常温CPB中的ḊO2低限,ḊO2与乳酸上升的变化关系,这是无氧代谢的标志。
方法
病人:系统性回顾2014年12月1日至2017年12月1日,Necker儿童医院的新生儿心脏手术病例的CPB报告。
麻醉和体外循环:常规气静复合麻醉,CPB过程中目标HCT>35%,停CPB时>40%。起始流量为2.4Lmin-1m-2,之后调整流量维持SvO2>70%。肛温监测,降温和升温过程中使用pH稳态管理。
氧供的参数计算公式如下:
(1)动脉血氧含量(ml/100ml)=血红蛋白g/dl×1.34×动脉血氧饱和度(SaO2,%)+动脉氧分压(PaO2,mm Hg)×0.003。
(2)DO2i(ml/min·m2)=10×泵流量指数 (ml/min·m2)×动脉血氧含量在所有病人中,乳酸在主动脉开放和停CPB前进行检测。主动脉开放以后的第一个血乳酸浓度(lactOFF)是判断CPB期间氧耗和氧供平衡的指标。
ḊO2临界阈值的判定
回顾文献并未发现任何关于新生儿ḊO2临界值与温度的关系。因此,lactOFF<2.5mM的病人,被认为对应任何温度氧供和氧耗达到平衡,用来发现合适的ḊO2目标和机体温度之间的关系(图1左侧部分)。随后,合适的临界值在整个新生儿人群中探索阈值以下ḊO2和乳酸生成的关系。
主要结果
研究期间,总计纳入357例新生儿CPB手术病例。深低温停循环(n=70)、主动脉未阻断(n=51)、缺失乳酸测量值(n=36)、开始体外前乳酸值>3mM(n=20)的病例均被剔除。剩下180例新生儿病例,总计CPB期间1148个乳酸值纳入研究,平均2.98(1.86)mM。平均体外开始时的乳酸值为2.4(1.07)mM,lactOFF平均值为3.22(1.66)mM。主动脉开放到其后第一个乳酸值之间的间隔时间为9.7(6.0-14.9)min。
图2:观察到的四例ḊO2和温度校正的ḊO2阈值低于340ml min-1m-2的病例
表3:温度校正的ḊO2阈值和主动脉开放以后乳酸浓度(lactOFF)之间的关系
结论
以目前新生儿人群的常温心脏手术来看,合适的ḊO2最低值为340ml min-1m-2。若ḊO2维持在这一水平以下,有发生无氧代谢的可能性。