近年.心臓血管外科の技術レベルは年々向上しており.乳幼児の心臓血管外科手術は年々増加しています。 心肺バイパス術（CPB）の管理は，心臓血管外科手術における小児の複雑化・小重量化に伴う臨床ニーズに対応するため，更新が必要である． 当院で2009年2月から2011年1月までに体重5kg未満の乳児に対してCPB下で行われた直接心内膜手術168例の管理経験を以下に紹介する。
1.臨床データおよび方法
1.1 臨床データ 全グループは.男性 104 例.女性 64 例.年齢 3d~6(3.00±2.21) ヶ月.体重 2.0~5.0(3.85±0.85) Kg の 168 例で構成された。
1.2 疾患の分類：心室中隔欠損と心房中隔欠損の合併70例.心室中隔欠損と動静脈管または卵円孔開存の合併36例.心房中隔欠損または動静脈管と肺動脈弁狭窄症の合併5例.ファロー四徴症10例.完全肺静脈奇形排出8例.完全心房中隔欠損10例.右心室二出4例.完全大動脈脱臼5例.肺動脈閉鎖不全症10例 大動脈弓部解離4例.大動脈弓部狭窄6例。
1.3方法：全例静注化合物麻酔を行い.術中に心電図.平均動脈圧.中心静脈圧.左房圧.経皮的酸素飽和度.鼻咽頭温.肛門温.尿量をモニターした。 StockertC CPB装置を使用し.Dideco 901膜肺を60例.Terumo膜肺を108例.Terumo ultrafilterを168例に適用した。
1.4 プレフィリングプロトコル：電解質注射剤.赤血球.血漿.アルブミン.デキサメタゾンまたはメチルプレドニゾロン.抗生物質.5%炭酸水素ナトリウム.10%塩化カリウム.10%硫酸マグネシウム.10%グルコン酸カルシウム.ヘパリンなどが全グループに使用されました。 赤血球の圧力（ヘマトクリット.Hct）を25％～30％に維持する。
1.5 CPB管理：正常低体温5例.表在低体温88例.中等度低体温52例.深部低体温23例.循環選択的脳灌流停止10例とした。 入室時に温度可変式ブランケット（39℃）で温め.室温は25℃以上。 CPB開始前に上下大静脈ドレーンを開放してから増流を開始し，増流時には心肥大や空亀にならないように注意した． CPBフローは室温で2.6~3.8L/min?m2.Hct25~30%を維持する。 深部低体温の流量は0.8～1.2L/min?m2.深部低体温停止循環脳灌流流量は15～20ml/Kg? pH定常状態で管理し.28℃以上は定常状態を使用した。 再加温後.メチルプレドニゾロン30mg/Kgと20%マンニトール0.5g/Kg（28℃以上で投与）を使用。 CPB平均動脈圧は30～60mmHgで維持.60mmHg以上は麻酔を深くするか血管拡張薬フェントラミン0.1～0.2mg/Kg.30mmHg以下はフェニルエフリン10～40μg/回で予防した。 組織灌流が不十分な場合。 軽度から中等度の肺高血圧症の小児には.炎症反応を抑えるためにメチルプレドニゾロン30mg/Kgを使用する。 術後にはミルリノン0.5～1μg/Kgを定期的に投与し.重度の肺高血圧の小児にはイロプロストを追加する。 再加温後.Hctと乳酸値に応じて限外ろ過と平衡限外ろ過を行い.シャットダウン後に修正限外ろ過を行う。 再加温中は静脈混合酸素飽和度を65%以上に保ち.組織の低酸素を防ぐ。 上行大動脈を開く前に.血液ガス.電解質.Hct.乳酸.血糖を調整し.血圧を正常範囲に保つことで.心肺蘇生が可能な状態を作り出すことができます。 大動脈開通後の左心ドレナージを増やし.50～100ml/minで心肥大を防止する。 リズムが回復し.体温.血液ガス.電解質.血圧が正常になるまでアシストし.徐々に流量を減らしてCPBをスムーズに終了させる。
2.結果
体外循環時間は18～155（45.26±23.36）分，大動脈ブロックは18～85（33.22±20.25）分，自動蘇生率は98.2％であった． 全例が無事に体外循環から退院したが，15例に合併症があり，低炭酸症候群3例，肺無気肺1例，気胸1例，腎不全1例，縦隔感染1例，低酸素症3例，消化管出血1例，閉胸遅延2例，出血停止のための再開胸1例，シャント残存1例などであった． 術後死亡は4例で.死亡率は2.34％であった。 主な死因は心肺機能不全であった。
3.ディスカッション
低体重児にはそれぞれ特徴があり.中には術前の栄養不良.低タンパク血症.低酸素症.代謝性アシドーシス.人工呼吸器の補助が必要な児もいる。 CPBは.複雑な奇形を持つ子供の合併症や死亡率を減らすために.積極的かつ効果的な対策を講じるべきである。
3.1 優れた機器と適切な充電前プロトコル
乳児は体が軽く発育が悪いため.CPBの総流量はまだ比較的少なく.人工心肺装置の高い精度.正確な流量制御.血液への軽いダメージ.操作の容易さ.良好な安全性が要求されます。 乳幼児の血液量は少なく.希釈CPBプレチャージに伴うHctと血漿コロイド浸透圧の著しい低下から.低体重児ではプレチャージ量を最小限にする必要があります[1]。 Chen Pingら[2]は.CPBラインを小型化することで.新生児や小児の心臓手術時に使用する血液量と炎症反応を減らすことができた。 全群にプレフィリング量の少ない生体適合性の高い膜型肺を使用した。 1/4インチの動静脈ラインを使用し.最小プレフィリング量を350mlとすることで.大量のリザーバー血液による悪影響を軽減し.大量の結晶による浮腫の可能性を低減させた。 CPBでHctを高く維持することで.組織.特に脳への酸素供給が容易になった。 小児グループ全体では，CPB中はHctが25%〜30%にコントロールされ，修正限外濾過後は40%に到達した．
3.2 流量.臓器保護
CPB中は高流量での灌流を基本とし.手技の必要性に応じて流量を調整した。 代謝が高く酸素消費量の多い乳児は高流量灌流が必要であり.小児の体温.混合静脈酸素飽和度65%以上.乳酸値2.5mmol/L以下を基準として調整する。 室温で150～200ml/Kgの流量を子供たち全体に適用すれば.身体と重要な臓器の血液供給と酸素需要を満たすことができます。 乳幼児の心筋は未熟であり.その形態的構造.生理機能.心筋の発達はまだ完全なものではありません。 Qi Boらは.心臓手術中に血栓溶解液を注入すると.インターロイキン-6と10の濃度が有意に低下し.全身の炎症反応と心筋障害が軽減されることを発見しました。 Zhuらは.冷血結晶停止液は心筋虚血時に正常な細胞代謝を維持し.安定した内部環境を確保し.虚血心筋へのダメージを軽減できると結論づけた。 当院では全グループで晶質ペーシング液を輸液し.そのうち165例が自動的に拍動を再開し.再開率は98.2％であった。 術後低酸素症候群は全体で3例発生し.術中心停止は良好に観察された。2例は術後に十分な循環機能を維持できず.徐々に多臓器不全を起こし死亡に至った。 低体温は身体の酸素消費量を減らすことができる諸刃の剣ですが.中低温CPBは乳幼児の術後肺障害を有意に引き起こすという研究結果もあります。 乳幼児は肺組織が未発達で弾性線維が少なく.気管気管支径が小さく.呼吸器分泌物が多いため.CPB後に合併症を起こしやすい。全児童の30％に肺合併症があり.術後の肺保護が重要であることは明らかである。 左心ドレナージが良好であれば.肺循環抵抗を減らし.灌流肺を減らし.肺うっ血を回避することができます。 メチルプレドニゾロンの塗布は生体の炎症反応を抑え.再加温期間中のマンニトールの使用は酸素フリーラジカルを消去し.肺うっ血再灌流障害の影響を軽減することができます。 ミルリノンとイロプロストは.肺高血圧症の小児に早期に使用する必要があります。 通常.脳血流は気温の変化に応じて自己調節され.脳組織に血液と酸素を確実に供給しています。 Wang Shunminらは.深部低体温下では酸素解離曲線が左にシフトすることを発見し.二酸化炭素の追加によるpH定常管理が酸素解離曲線の左方シフトを補い.局所脳組織の低酸素化と脳血流の非対称分布を改善し.脳の均一冷却に寄与していることを明らかにした。 同グループの33名の小児は.深部低体温pH定常管理で術後早期に覚醒し.全員神経学的合併症もなく.順調に経過した。
3.3 酸素補給の管理
体内循環の血液中の酸素濃度が低く.全身の組織や臓器が慢性的に低酸素状態になっているため.チアノーゼ性心疾患を持つ子どもたちが主な対象となったのです。 低酸素心筋CPBでは.過剰な酸素分圧により酸素ラジカルが大量に生成され.低酸素-再酸素傷害を引き起こす可能性があります。 CPB開始時の低動脈酸素分圧（PaO2）とCPB中の制御流再加温前のPaO2≦130mmHgは.酸素ラジカル生成の低減に有効である[7]。 CPB中の高濃度酸素は.チアノーゼ前処置により乳児および小児の心筋ミトコンドリア損傷を引き起こすことがあり.21％の酸素濃度使用により心筋障害を軽減することができる[8]。 従来の迂回法は.高分圧酸素を使用して全身の低酸素状態を回復させるが.酸素ラジカルを介した再酸素化障害を引き起こす可能性がある。 私たちのグループ全体のチアノーゼの子どもたちは.段階的酸素化法.すなわち酸素濃度21～30％（FiO2）から始めて.酸素化装置でガス交換を行う方法で管理されています。 FiO2は.転送時間が長くなるにつれて.通常2分ごとに10%から20%ずつ徐々に60%まで増加させる。 これにより.高酸素分圧CPBによる心筋.脳組織.酸素ラジカルの損傷の程度をある程度軽減することができる。
3.4 限外ろ過の重要性
また.乳幼児は腎臓の発達が不完全で.尿細管が短く.腎臓の濃縮機能が低く.酵素系の機能が未熟で.ろ過機能が低く.脱水や水分過多を起こしやすいと言われています。 限外ろ過は.体内の余分な水分の除去.コロイド浸透圧の上昇.心筋収縮力の増強.血圧上昇.肺コンプライアンス改善.Hct上昇.凝固改善.腎臓への負担軽減などの効果が期待できます。 当院のグループ全体では.転用の全過程にバランス型限外濾過を加えることで.体内環境を整え.炎症メディエーターの一部を除去し.限外濾過の有効性をさらに明らかにできるようにしました。 全グループのうち1例は腎不全を発症し.3日間の腹膜透析適用で腎機能は回復した。 ストック血液ではデメリットが多いため.近年はプレチャージ液による限外ろ過も試みられている。 李鵬溪らは.プレチャージ液に限外ろ過を行った結果.プレチャージ液の血液ガス指数と電解質をある程度改善し.プレチャージ液のHctを改善できることを発見した。
3.5 その他の治療内容
CPB並行循環中は適切な血中カルシウム濃度を維持し.特に側副血行路や動脈カテーテル治療中は心拍を良好に保つ。CPB中の乳酸濃度を大幅に低減できる複合電解質注射をベース液プレフィリングとして用いる。静脈還流を妨げず.還流の状態に応じて術者と適時コミュニケーションをとり.カニュレーション位置を調整する。CPB中は血糖値を正常範囲に保つ。 厳格な血糖コントロールは.心臓手術を受ける患者の臨床的に関連する合併症の発生率と死亡率を著しく低下させ.予後を改善することが示されている。有害な炎症反応を抑えるために.貯血に合理的なアプローチを取る。 新鮮血白血球ろ過の注入は.血清腫瘍壊死因子aのレベルを下げ.術後早期の患者の炎症反応を軽減し.術後早期の患者の肺酸素化および拡散機能を改善することができる。
結論として.CPBにおける個別管理と包括的な対策の使用は.乳児直視下手術の成功を保証するものである。