婴幼儿体外循环预充液超滤装置及方法
阅读说明：本技术 婴幼儿体外循环预充液超滤装置及方法 (Infant extracorporeal circulation priming solution ultrafiltration device and method ) 是由 钮建宏 匡荣 赵静 周娟英 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及婴幼儿体外循环预充液超滤装置及方法,该超滤装置包括依次连接的储血瓶、主泵、氧合器、微栓过滤器以及分泵和超滤系统,微栓过滤器的出液口通过第一连接管与分泵连接,分泵与超滤系统通过第二连接管连接,超滤系统的出口与患儿的静脉插管通过送液管连接,第一连接管上设有回流管,回流管连接分泵与患儿的动脉插管；还包括血气分析仪,血气分析仪与灌注泵联动；超滤方法包括预充液混合、预充液普通超滤、预充液平衡超滤,术中灌注血液平衡超滤以及手术结束停体外循环后改良超滤。该装置及其方法对围体外循环期的灌注血液进行联合超滤,可有效缩短手术时间,降低炎症反应,减少对身体的损伤,提高体外循环安全性,从而使患儿恢复期缩短。(The invention relates to an infant extracorporeal circulation priming solution ultrafiltration device and method, wherein the ultrafiltration device comprises a blood storage bottle, a main pump, an oxygenator, a micro-suppository filter, a branch pump and an ultrafiltration system which are sequentially connected, wherein a liquid outlet of the micro-suppository filter is connected with the branch pump through a first connecting pipe, the branch pump is connected with the ultrafiltration system through a second connecting pipe, an outlet of the ultrafiltration system is connected with a venous cannula of an infant through a liquid feeding pipe, a return pipe is arranged on the first connecting pipe, and the return pipe is connected with the branch pump and an arterial cannula of the infant; the blood gas analyzer is linked with the perfusion pump; the ultrafiltration method comprises the steps of mixing the priming solution, ordinary ultrafiltration of the priming solution, balanced ultrafiltration of the perfusion blood during the operation and improved ultrafiltration after the extracorporeal circulation is stopped after the operation is finished. The device and the method carry out combined ultrafiltration on the perfusion blood in the pericorporeal extracorporeal circulation period, can effectively shorten the operation time, reduce the inflammatory reaction, reduce the damage to the body and improve the extracorporeal circulation safety, thereby shortening the recovery period of the children patients.)
技术领域
本发明属于体外循环技术领域，具体涉及一种婴幼儿体外循环预充液超滤装置及方法。
背景技术
随着心脏外科的发展，婴幼儿体外循环技术不断提高，小儿和成人的区别不只是体重、大小的差异，尤其是10Kg以下的低体重儿由于其血容量少，免疫、血管内皮系统、肺及肾排水功能不完全，对于全身炎性反应综合征的抵抗能力较差，在体外循环更是容易导致肺损伤。
为了满足婴幼儿体外循环时合适的红细胞压积，需要在预充液中加入少浆血，少浆血的来源为库存血，随着储存时间的延长，库存血中钾离子浓度、乳酸、炎性介质、缓激肽以及补体浓度不断增加，导致预充液在体外循环使用过程中毛细血管渗漏和液体渗出到肺泡间隙，造成氧交换差和对肺的力学上的有害影响；此外，由于体外循环是采用低温，血液和异物表面的接触以及血液动力学改变，会造成全身炎症反应，这就要求对加入少浆血的预充液进行处理。
现有技术中通常采用平衡超滤法，平衡超滤技术可以纠正术中引起的酸碱失衡和电解质紊乱，减少术中逐渐增多的炎性介质，可以在术后进行改良超滤，使得体内环境接近正常的生理状况；但改良超滤需要一定时间才能实现人体内环境接近正常，延长手术时间，增加了对患儿的身体伤害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种婴幼儿体外循环预充液超滤装置及方法，该装置及其方法对围体外循环期的灌注液进行联合超滤，缩短手术后呼吸机辅助时间，降低炎症反应，减少对身体的损伤，提高体外循环安全性，从而使患儿恢复期缩短。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：婴幼儿体外循环预充液超滤装置，包括依次通过连接管道连接的储血瓶、主泵、氧合器、微栓过滤器，还包括分泵和超滤系统，所述微栓过滤器的出液口通过第一连接管与分泵连接，所述分泵与超滤系统通过第二连接管连接，所述超滤系统的出口与患儿的静脉插管通过送液管连接，所述第一连接管上设有回流管，所述回流管连接分泵与患儿的动脉插管一端；
所述超滤系统包括超滤器、与超滤器连通的负压吸引器、设置在氧合器一侧且与氧合器连通的带有调节阀的供气瓶、灌注泵，所述供气瓶通过输气管连接氧合器，所述灌注泵与患儿的静脉插管一端通过送液管连接；所述送液管上设有压力监测仪；
还包括设置在患儿的动脉插管出口端的血气分析仪，所述血气分析仪与灌注泵联动。
该种用于婴幼儿体外循环预充液超滤装置，在体外循环采用的管道连接，结构简单，解决手术存在插管多的问题；该超滤系统可以同时满足预充液的普通超滤、平衡超滤和改良超滤的要求，根据要求调整各部件的配合；经过预充液超滤器处理后的预充液，可以有效纠正预充液原有的酸性和离子情况，使得预充液更加接近生理状态，降低预充液中大量的炎性介质和缓激肽，从而降低预充液在体外循环时对患儿心肺功能的损伤；该装置由于对围体外循环期的灌注血液进行联合超滤，可以有效缩短手术时间，提高体外循环安全性，从而使患儿恢复期缩短。
进一步的，所述的送液管直径为1.5mm—3mm。采用小尺寸的送液管，可回收腔静脉管内约70mL的灌注血液，减少体外循环后输血量，既能缩短超滤时间，又能实现在同样时间下恢复效果更好。
进一步的，所述血气分析仪包括pH值测定计、碱剩余检测计、K+浓度测定计、Ca2+浓度测定计、红细胞体积测定计、乳酸测定计。通过血气分析仪实时监测预充液中的酸碱度、碱剩余、K+浓度、Ca2+浓度以及乳酸、红细胞等特征，可以有效及时通过灌注泵中的灌注液与原先的预充液混合形成的新的预充液更加接近婴幼儿的生理状态，提高安全性。
婴幼儿体外循环预充液超滤方法，采用上述的婴幼儿体外循环预充液超滤装置，包括以下操作步骤：
步骤a，预充液混合，将少白红细胞混悬液、血浆、晶体液、肝素混合后置于储血瓶中，所述晶体液为葡萄糖酸盐、醋酸盐、复方电解质注射液的一种或多种、甘露醇、胶体混合而成；
步骤b，预充液普通超滤，将储血瓶中的预充液通过主泵泵入氧合器中，进行第一次膜过滤；经氧合器处理后的预充液进入微栓过滤器进行第二次膜过滤，经微栓过滤器处理后的预充液进入超滤器中进行第一次普通超滤；
步骤c，预充液平衡超滤，预充液经普通超滤后根据压力监测仪打开供气瓶、灌注泵，所述血气分析仪监测预充液中离子浓度和pH值，当K+浓度高于4.5mmol/L、pH值小于7.0，所述灌注泵向患儿的静脉插管总泵入灌注液；并通过供气瓶上的调节阀控制供气量大小，当血气分析仪监测指标为设定的人体指标时，灌注泵停止工作；
步骤d，预充液改良超滤，预充液平衡超滤完成后与患儿的动脉插管处流出血结合，再经过分泵泵入超滤器中，进行改良超滤。
该超滤方法对混合后的预充液进行普通超滤、平衡超滤和改良超滤联合使用，既能维持体内酸碱平衡和电解质稳定，又具有预防酸中毒、高血钾和水潴留的问题，还可以减轻炎性介质，减轻肺损伤以及肺部并发症，改善肺功能；该方法对围体外循环期的灌注血液进行联合超滤，可缩短手术时间，降低炎症反应，缩短患儿术后带机时间，术后恢复快，提高手术成功率，还能有效降低总的住院费用。
进一步的，所述胶体为白蛋白、血浆、明胶中一种或多种；所述灌注液为复方电解质注射液，所述灌注液采用的复方电解质注射液与所述预充液中晶体液采用的复方电解质注射液成分相同；所述预充液中的少白红细胞混悬液1.5-2.5IU、血浆150-300mL、复方电解质注射液150-300mL、肝素10-30mg。采用该种预充液，与患儿生理状况能更好的适应接受；在平衡超滤中引入的灌注液，可以净化患儿循环的K+以及调解酸碱成分，进一步降低血液中炎性介质浓度、细胞因子浓度。
进一步的，所述预充液在超滤器中的普通超滤时间为2-6分钟，所述改良超滤时间为8—12分钟。平衡超滤时有效滤过炎症因子、高浓度钾以及乳酸，可以引入平衡超滤后可以限定超滤时间，减少改良超滤时间，提高超滤效率。
进一步的，所述超滤器中预充液的流速为250mL/min—320mL/min。限定合理的预充液流速，可以避免进入参与患儿体外循环的预充液量太多从而引起炎症反应，提高安全性。
本发明的有益效果是：
1、该种用于婴幼儿体外循环预充液超滤装置，体外循环采用的管道连接，结构简单，解决手术存在插管多的问题；该超滤系统可以同时满足预充液的普通超滤、平衡超滤和改良超滤的要求，根据要求调整各部件的配合；经过预充液超滤器处理后的预充液，可以有效纠正预充液原有的酸性和离子情况，使得预充液更加接近生理状态，降低预充液中大量的炎性介质和缓激肽，从而降低预充液在体外循环时对患儿心肺功能的损伤；该装置由于对围体外循环期的灌注血液进行联合超滤，降低炎性反应，减少肺部并发症，起到了肺保护作用，缩短气管导管带管时间，减少ICU住院时间，节约费用；可以有效缩短手术时间，提高体外循环安全性，从而使患儿恢复期缩短。
2、超滤装置采用小尺寸的送液管，可回收腔静脉管内约70mL的灌注血液，提高了红细胞压积，减少围术期输血量，节约用血，既能缩短超滤时间，又能实现在同样时间下恢复效果更好；通过血气分析仪实时监测预充液中的酸碱度、碱剩余、K+浓度、Ca2+浓度以及乳酸、红细胞等特征，可以有效及时通过灌注泵中的灌注液与原先的预充液混合形成的新的预充液更加接近婴幼儿的生理状态，提高安全性。
3、该超滤方法对混合后的预充液进行普通超滤、平衡超滤和改良超滤联合使用，既能维持体内酸碱平衡和电解质稳定，又具有预防酸中毒、高血钾和水潴留的问题，还可以减轻炎性介质，减轻肺损伤以及肺部并发症，改善肺功能；该方法对围体外循环期的灌注血液进行联合超滤，缩短手术时间，降低炎症反应，缩短患儿带机时间，恢复快，提高手术成功率，还能有效降低总的住院费用；采用该种预充液，与患儿生理状况能更好的适应接收，降低炎症反应；在平衡超滤中引入的灌注液，可以净化患儿循环的K+以及调解酸碱成分，进一步降低血液中炎性介质浓度、细胞因子浓度；平衡超滤时有效滤过炎症因子、高浓度钾以及乳酸，可以引入平衡超滤后可以限定超滤时间，减少改良超滤时间，提高超滤效率；限定合理的预充液流速，可以避免进入参与患儿体外循环的预充液量太多从而引起炎症反应，提高安全性。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本发明连接示意图；
其中：1为储血瓶，2为主泵，3为氧合器，4为微栓过滤器，5为分泵，6为超滤系统，61为超滤器，62为供气瓶，63为灌注泵，64为输气管，65为负压吸引器，71为连接管道，72为第一连接管，73为第二连接管，74为送液管，75为回流管，8为压力监测仪，9为血气分析仪，0为患儿。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参照图1，婴幼儿体外循环预充液超滤装置，包括依次通过连接管道71连接的储血瓶1、主泵2、氧合器3、微栓过滤器4，还包括分泵5和超滤系统6，所述微栓过滤器4的出液口通过第一连接管72与分泵5连接，所述分泵5与超滤系统6通过第二连接管73连接，所述超滤系统6的出口与患儿的静脉插管通过送液管74连接，所述第一连接管72上设有回流管75，所述回流管75连接分泵5与患儿的动脉插管一端；
所述超滤系统6包括超滤器61、与超滤器61连通的负压吸引器65、设置在氧合器3一侧且与氧合器3连通的带有调节阀的供气瓶62、灌注泵63，所述供气瓶62通过输气管64连接氧合器3，所述灌注泵63与患儿0的静脉插管一端通过送液管74连接；所述送液管74上设有压力监测仪8；所述的送液管74直径为1.5mm—3mm，根据患儿体重大小不同，可以选用输液管直径为1.5mm、2.0mm、2.5mm或3.00mm的细小管道；采用小尺寸的送液管，可回收腔静脉管内约70mL的灌注血液，减少体外循环后输血量，既能缩短超滤时间，又能实现在同样时间下恢复效果更好。
还包括设置在患儿0的动脉插管出口端的血气分析仪9，所述血气分析仪9与灌注泵63联动，所述血气分析仪9包括pH值测定计、碱剩余检测计、K+浓度测定计、Ca2+浓度测定计、红细胞体积测定计、乳酸测定计。
实施例2
婴幼儿体外循环预充液超滤方法，采用实施例1所述的婴幼儿体外循环预充液超滤装置，包括以下操作步骤：
步骤a，预充液混合，将少白红细胞混悬液1.5-2.5IU、血浆150-300mL、晶体液150-300mL、肝素10-30mg混合后置于储血瓶中，所述晶体液为葡萄糖酸盐、醋酸盐、复方电解质注射液的一种或多种、甘露醇、胶体混合而成；所述胶体为白蛋白、血浆、明胶中一种或多种；所述灌注液为复方电解质注射液，
步骤b，预充液普通超滤，将储血瓶中的预充液通过主泵泵入氧合器中，进行第一次膜过滤；经氧合器处理后的预充液进入微栓过滤器进行第二次膜过滤，经微栓过滤器处理后的预充液进入超滤器中进行第一次普通超滤；所述预充液在超滤器中的第一普通超滤时间为2-6分钟，所述超滤器中预充液的流速为250mL/min—320mL/min。
步骤c，预充液平衡超滤，预充液经普通超滤后根据压力监测仪打开供气瓶、灌注泵，所述血气分析仪监测预充液中离子浓度和pH值，当K+浓度高于4.5mmol/L、pH值小于7.0，所述灌注泵向患儿的静脉插管总泵入灌注液；并通过供气瓶上的调节阀控制供气量大小，当血气分析仪监测指标为设定的人体指标时，灌注泵停止工作；所述灌注液采用的复方电解质注射液与所述预充液中晶体液采用的复方电解质注射液成分相同；所述超滤器中预充液的流速为250mL/min—320mL/min。
步骤d，预充液改良超滤，预充液平衡超滤完成后与患儿的动脉插管处流出血结合，再经过分泵泵入超滤器中，进行改良超滤，所述超滤器中预充液的流速为250mL/min—320mL/min，所述改良超滤时间为8—12分钟。
以上述婴幼儿体外循环预充液超滤装置制定的超滤方法中，采用实验组与对照组进行使用；实验组患儿预充液由2iu少白红细胞混悬液、200ml血浆、复方电解质注射液200ml、肝素20mg组成，灌注液为复方电解质注射液；实验组患儿预充液在超滤器中从氧合器、微栓过滤器中的第一次普通超滤时间为5分钟，第一次普通超滤完成后在体外循环开启后保持平衡超滤，平衡超滤完成后改良超滤，改良超滤时间为10分钟，所述灌注液复方电解质注射液；对照组采用200mL复方电解质注射液作为预充液基质，加入2.0IU少白红细胞混悬液、200mL的血浆、20mg肝素，对照组与实验组患儿在手术中，采用不同的超滤后的预充液，两组患儿均已出院，但对照组改良超滤时间需要15分钟才能达到低体重儿体外循环要求，实验组患儿改良超滤步骤仅需10分钟即可，有效降低改良超滤时间；且在体外循环时，预充液更加接近儿童生理状态，缩短手术时间，降低炎症反应，提高手术安全性，缩短患儿带机时间，恢复快，提高手术成功率，有效降低总的住院费用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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