临床麻醉学病例解析
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35 特发性肺动脉高压受者肺移植麻醉诱导期间心搏骤停分析

【导读】
肺移植受体多是终末期心、肺疾病患者,病情多已严重恶化,对麻醉耐受力极差,特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension,lPAH)是持续进展、不能自愈、致死性高的恶性肺血管疾病,疾病进展程度越重,心功能越差的患者预后更为恶劣,因此特发性肺动脉高压肺移植手术的麻醉给麻醉医生提出了独特的挑战。终末期lPAH患者,由于长期右心室负荷加重,再加上其他因素的共同作用,最终引起右心室扩大、肥厚,甚至发生右心功能衰竭。长期存在的低氧血症和高碳酸血症,导致全身各脏器氧供能力严重不足。麻醉期间有效改善患者氧合,在保障左心功能的基础上防止右心功能恶化,是lPAH患者术中麻醉管理的关键。术中单肺通气及夹闭肺动脉,会造成动力性肺血管阻力进一步增加、右心室后负荷剧增引起急性右心衰竭;右心功能受损又将影响左心室的充盈,引起全身的低灌注,造成全心功能不全;移植肺开放时,肺动脉压力的急剧下降,移植肺会因血流灌注的急剧增加而导致移植肺的急性损伤;术前肺动脉高压,导致右心扩大,室间隔左移,左室长期受压,导致废用性萎缩,左心室缩小,术后肺动脉压力急剧降低,易致左心前负荷增加引致左心衰。因此lPAH肺移植麻醉与管理永远是该领域焦点和难点。本例将讨论lPAH患者在肺移植麻醉诱导过程中出现的心搏骤停并分析其原因。
【病例简介】
患者,男性,32岁,47kg,157cm。因“活动性气喘四年余,加重十月”入院。2012年开始出现活动后气喘,南昌大学一附院心超肺动脉收缩压(PAP)70mmHg,肺功能弥散量40%,诊断为“特发性肺动脉高压”,开始针对肺动脉高压的治疗。2014年在美国查右心导管:PAP 70mmHg,肺弥散功能28%。2015年开始出现感冒后气喘加重,双下肢水肿,开始强心(地高辛)、利尿、抗凝治疗,病情仍然不断恶化,2016年5月评估肺移植,拟肺移植治疗。入院时静息下呼吸尚平,无发绀,查体两肺呼吸音粗,心界向右扩大,P2亢进。辅助检查情况如下:胸片两肺纹理增多,肺动脉段膨出;胸部CT示:两肺广泛结节状絮样模糊影,渗出性病变可能,肺动脉主干增粗,心包增厚;ECG示:T波改变,ⅡⅢ AVF ST段压低,异常Q波,右室高电压;心超示右房右室明显增大,肺动脉重度增高,估测111mmHg,三尖瓣中度反流,EF 61%,SV 20ml。实验室检查:N端-B型钠尿肽前体(NT-proBNP)(正常值<300ng/L,心衰>1800ng/L)1个月内渐进性增高,3364ng/L、5844ng/L、14 943ng/L。除了针对肺动脉高压和对症治疗外,加用多巴酚丁胺微泵和美托洛尔静注。
2016年9月拟肺移植术,术前用药苯巴比妥0.1g肌注,麻醉前状况:高流量吸氧饱和度93%,桡动脉压100/50mmHg。麻醉诱导:外周静脉输注林格液,咪达唑仑2mg,舒芬太尼20μg,依托咪酯8mg,顺阿曲库铵10mg。5分钟内ABP迅速下降至70/50mmHg,立刻反复给予间羟胺无效,ABP继续下降至40/30mmHg,心电图出现室颤,立刻心肺复苏和脑保护措施,同时启动紧急ECMO,半小时后ECMO开始运转,调整内环境和后续治疗,ECMO运转1小时后转入lCU,两小时后病人苏醒。
【问题】
1.特发性肺动脉高压患者的疾病特点?
2.特发性肺动脉高压肺移植患者的麻醉管理要点?
3.特发性肺动脉高压肺移植手术麻醉诱导原则?
4.该患者在麻醉诱导时出现心跳骤停的原因?
5.从该病例可得到的启示?
1.特发性肺动脉高压患者的疾病特点?
肺动脉高压包括动脉性肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)、左心疾病相关肺动脉高压(肺静脉高血压)、肺部疾病和(或)低氧相关肺动脉高压(慢阻肺、间质性肺病、高原缺氧等)、慢性血栓栓塞性肺动脉高压(chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)以及未明机制的肺动脉高压等五大类。慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)是以呼吸困难、乏力和活动耐力减低为主要表现的一种疾病,主要由于肺动脉血栓栓塞反复发作、不能溶解,进而导致肺血管重构,肺血管阻力进行性升高、肺动脉高压及右心功能不全。PAH患者临床症状可以提示疾病的严重性、改善程度及稳定性,是临床评估中重要的一部分。若出现右心功能不全的表现,则说明患者已经到了PAH的晚期阶段,临床预后较差。最常用的判断患者预后的超声指标为三尖瓣环收缩期位移(TAPSE),它是反映右心室收缩功能间接标志性指标,与患者预后密切相关。静息情况下,通过三尖瓣反流压差法估测的肺动脉收缩压与患者的临床预后无关;右心导管测得右心房压>14mmHg、心指数<2.0L/(min·m 2)、混合静脉血氧饱和度<60%提示患者预后不佳;肺动脉平均压与预后相关性不佳;血浆脑利钠肽(BNP)、N末端脑利钠肽前体(NT-proBNP)水平升高提示心功能不全,是PAH的重要预后标志物。PAH患者进行常规而全面预后评估非常重要,评估应该至少包括WHO功能分级的评定、运动耐力评估(6MWD或CPET)、右心功能评估(BNP/NT-proBNP或超声心动图)。
在肺动脉高压患者,肺血管内皮和平滑肌功能会发生改变,这会引起肺血管收缩、局部血栓形成、肺血管增生和重塑,进而使肺血管阻力(PVR)增加,最终导致右心衰竭,氧合不足,甚至死亡。当肺动脉压力(PAP)升高时,室壁较薄的右心室的每搏输出量就会减少,易造成右心功能不全;跨肺血流减少一方面出现低氧血症,进行性呼吸困难,另一方面可导致左心系统处于较右心低负荷状态,长期以往左心发育受限,废用性缩小,左室充盈的血量减少,室间隔左移,心排量下降,诱发左心功能不全;长期右心压力的升高会影响冠状静脉的回流,影响心肌血供,造成心前区疼痛,加重心功能不全。
肺动脉高压患者接受手术时,并发症的发生率和死亡率显著增加,尤其一侧移植成功后可能面临的跨肺血流增多,左心前负荷增大,且移植后对侧肺高压极易造成供肺灌注肺。了解该类患者的病理生理改变,有助于准确的评估风险、优化术前准备、制定术中和术后目标导向的精准治疗方案。
2.特发性肺动脉高压肺移植患者的麻醉管理要点?
(1)肺动脉高压的评估:
对肺动脉高压患者的评估应先明确诊断和疾病的严重程度。病史采集和体格检查应当关注以下几个方面:潜在的肺部疾病,血栓栓塞性疾病等。实验室检查应做到针对性。超声心动图联合多普勒测量可评估右心室功能及右室收缩压。肺动脉置管不仅能够对血流动力学指标进行定量分析,肺动脉压,心脏指数,肺血管阻力,及右心房的测量能够预测患者的生存率。其他影响患者预后的指标包括:肺动脉高压的病因、患者的机能状态、肾功能不全、年龄、收缩压、心率、BNP水平、心包积液、肺功能测试显示的一氧化碳弥散量和肺血管阻力。六分钟步行试验,可用来评估患者的机能状态、预后和对治疗的反应。
(2)围术期风险评估:
当右室的射血阻力增大时,右心的代偿能力有限,右室每搏量及心输出量减少,最终左室充盈也相应减少。对于肺动脉高压患者,麻醉和手术可引起肺血管阻力进一步增加,右心功能减退,导致血流动力学恶化,甚至死亡。肺动脉高压患者的生存情况与右心室的代偿能力有关,可通过心输出量、右房压力及患者的功能状态来评估。这些指标也是围术期风险的预测因子。手术引发的全身炎症反应(SlRS)可使肺动脉高压恶化。对于已接受最优治疗但风险仍极高的患者,可考虑行肺移植或心肺联合移植手术,或术前长期接受治疗使肺动脉压降至可接受水平。目前已有多位学者或组织制定了肺动脉高压的管理指南。一般来说,对血管扩张药反应良好的患者,可口服钙离子通道阻滞剂;对血管扩张药反应较差或对钙离子通道阻滞剂无效的患者,可考虑使用前列腺素类,药物的选择应基于患者的功能状态,联合治疗也越来越普遍。
(3)术前准备:
肺动脉高压患者术前应行心电图、胸部X线检查、动脉血气分析及超声心动图检查。当有证据表明右心功能显著受损时,应重新评估手术的必要性。术前应尽可能的采取措施降低肺动脉压,例如对阻塞性肺部疾病患者,应给予吸氧、支气管扩张剂、抗生素及糖皮质激素治疗;对于患有心脏疾病的患者必要时给予扩血管药、强心剂治疗。长期接受治疗的肺动脉高压患者,围术期应当继续之前的治疗。围术期可考虑吸入一氧化氮或雾化吸入前列环素。
(4)麻醉管理:
肺动脉高压行肺移植的麻醉管理重点应该偏重于循环的管理,尤其是右心功能和肺循环的评估和维护。特别要避免加重肺动脉压升高因素的发生,比如:常见缺氧,二氧化碳蓄积和不恰当的缩血管药物等。肺动脉高压患者的麻醉计划应当符合患者潜在的病理生理学改变。患者主要的异常是肺血管阻力增大,右心室后负荷增加,进而右心室做工增加,右心输出量减少,相应的左心输出量也减少。基于以上病理生理学改变,麻醉应当考虑以下几个方面:
1)前负荷:
在右心后负荷增高的情况下,前负荷在正常或稍高水平对维持心输出量至关重要。
2)外周血管阻力:
在血流动力学正常情况下,外周血管阻力是左心室后负荷的主要决定因素(因而,也是决定左心室输出量的主要因素)。而在肺动脉高压患者,心输出量受到右心功能的限制,因而不依赖于外周血管阻力。为了避免低血压的发生,外周血管阻力应维持在正常或稍高水平。
3)心肌收缩力:
由于右心后负荷增加,维持心肌收缩力在正常或稍高水平对维持心输出量至关重要。
4)心率和心律:
维持窦性心律有利于肥厚的右心室的适度充盈。由于患者右心后负荷较高,每搏输出量受限,因而应当避免心动过缓。此外,肺动脉高压患者的迷走神经张力较高,应当引起注意。
5)避免心肌缺血:
肺动脉高压患者因心肌氧供需失衡而发生右心室心内膜下心肌缺血较为常见,故应当避免低血压、前负荷过高、心肌收缩力过强及心率过快。
6)肺血管阻力:
肺血管阻力是影响肺动脉高压患者右心室后负荷和右心输出量的主要因素,因而应当避免肺血管阻力升高,必要时降低肺血管阻力。
7)避免低血压:
低血压可使右心室冠脉灌注减少,削弱室间隔在右心室射血中的作用,从而诱发右心衰竭。
(5)围术期监测:
麻醉中监测必须有助于发现肺血管阻力升高的原因及并发症。动脉置管有利于持续血压监测及动脉血气分析。前负荷监测需要了解肺动脉高压患者的生理变化。在没有肺动脉高压的情况下,心输出量取决于左心室功能,前负荷可通过肺动脉楔压(Wedge)来评估。但是对于严重肺动脉高压患者,心输出量受右心功能的限制,所以前负荷取决于右心房压力或中心静脉压(CVP)。因而,严重肺动脉高压患者的容量管理应以中心静脉压为准,而不是肺动脉楔压。事实上,输液过量可促使右心衰竭,加剧血流动力学恶化。对于中度肺动脉高压患者,心输出量随左右心室的功能而变化。在这种情况下,同时监测中心静脉压和肺动脉楔压,并观察患者对输液的反应,是评估前负荷的最好方法。围术期经食管心脏超声检查(TEE)能持续监测左右心室的充盈情况及功能。
肺动脉置管不仅能够持续获得准确的肺动脉压力还可监测CVP、PAOP、PAP、心输出量(CO)、肺血管阻力(PVR)及外周血管阻力(SVR)。这些指标有助于指导低血压的治疗(见下表)。采集肺动脉血监测混合静脉血氧饱和度(或监测中心静脉血血氧饱和度)能够持续评估心输出量是否适宜。
(6)麻醉药物的选择:
异氟烷、七氟烷和地氟烷能产生有益的肺血管舒张,但可抑制心肌收缩力,降低外周血管阻力,引起低血压。若患者的代偿能力尚可,是可以耐受吸入麻醉药的。吸入笑气(一氧化二氮)能够维持外周血管阻力,但可导致缺氧和心肌抑制。此外,笑气可增加肺动脉高压患者的肺血管阻力。对于接近失代偿的患者,一个high-dose narcotic-oxygen技术能够维持前负荷、外周血管阻力及心肌收缩力,而不增加肺血管阻力。事实上,吸入100%纯氧能够使肺血管舒张。右美托咪定对肺血管阻力无直接影响,可作为全身麻醉复合用药。
通气管理也会影响肺血管阻力。肺泡缺氧可引起肺血管收缩,而吸入高浓度氧气可使肺血管舒张。高二氧化碳血症和酸中毒可使肺血管强力收缩,而低二氧化碳血症可使肺血管舒张。过度通气可抑制多种刺激引发的肺血管压力升高。全身麻醉时功能残气量降低,可通过适度的PEEP使其恢复。然而,PEEP过高可使功能残气量超过最佳值而引起肺血管阻力增加。潮气量对肺血管阻力的影响也呈双向变化。潮气量过低时,会引起缺氧和高二氧化碳血症,进而使肺血管阻力增加。潮气量过高时,肺泡间血管受压,也会引起肺血管阻力升高。因此,对肺动脉高压患者行机械通气时,应吸入高浓度氧气,采用适宜的潮气量、适当的呼吸频率(避免高二氧化碳血症)和低水平的PEEP(5~10cmH 2O)。
(7)围术期低血压的处理:
肺高压患者的血流动力学管理应当维持适当的血压水平和心输出量,并降低肺血管阻力。当心输出量不足时,可使用多巴酚丁胺、米力农增加心输出量,同时降低肺血管阻力。当发生低血压时,应当积极处理,因为低血压可引起右室心肌灌注不足(产生心肌缺血)并降低室间隔在右心室射血中的作用。肺高压患者发生低血压时,处理起来很有挑战性,应根据前负荷、后负荷、心肌收缩功能综合评定。
肺动脉置管有助于病因的区分。前负荷不足是引起CVP降低的唯一因素,推荐采用“滴定”式的方法行容量治疗,以免容量超负荷加重右心功能障碍。心肌收缩力减弱是引起CVP升高而肺动脉压力降低的唯一因素,应当给予强心治疗。当发生低血压而肺动脉压力并不低时,表明肺血管阻力与外周血管阻力的比值升高。此时,首先应当纠正引起肺血管阻力升高的可逆因素,如缺氧、高二氧化碳血症、酸中毒、交感神经张力过高、内源性或外源性缩血管物质增多。当不存在可纠正的因素时,应当监测心输出量以区分外周血管阻力降低(心输出量增加或不变)和肺血管阻力升高(心输出量降低,肺动脉压力升高或不变)。外周血管阻力降低时,可使用选择性收缩外周血管的药物,如去氧肾上腺素或血管加压素。血管加压素增加肺血管阻力的效力比去氧肾上腺素和去甲肾上腺素弱。具有强心、缩血管双重作用的药物,如肾上腺素和去甲肾上腺素也可使用。
当肺血管阻力升高引起心输出量下降和血压降低时,应当使用肺血管舒张剂治疗,以打断肺血管阻力升高、心输出量降低和低血压之间的恶性循环:肺动脉压升高引起的低血压可使右室冠脉灌注减少,心输出量进一步减少;心输出量降低时,混合静脉血氧饱和度下降,这可引起肺血管收缩,加重肺动脉高压。当右心功能不全时,右室扩大,继而三尖瓣关闭不全,使前向性血流进一步减少。扩张肺血管的治疗目的是两方面的:其一是降低肺血管阻力从而降低肺动脉压力,和(或)增加心输出量;其二是降低肺血管阻力与外周血管阻力的比值。所有扩张外周血管的药物均可引起肺血管扩张,但使用这些药物来降低肺血管阻力时常引起显著的低血压。对于大部分舒张外周血管的药物而言,引起外周血管扩张时的药物浓度并不引起肺血管舒张。而肺动脉高压患者的心输出量随右心功能状态而变化。因此,当外周血管阻力降低而肺血管阻力不变,心输出量不能相应增加时,就会引起低血压(BP=CO×SVR)。
肺血管扩张药包括直接作用的硝基类扩血管药(如硝酸甘油,硝普钠)、α-肾上腺素受体阻滞剂、β-肾上腺素受体激动剂、钙离子通道阻滞剂及前列腺素类药物。围术期应当使用短效的药物“滴定式”给药,并根据疗效调整剂量。
对围术期因严重肺动脉高压而至右心衰竭的患者,可吸入扩张肺血管的药物。最早使用的方法是吸入一氧化氮(NO)。吸入的NO从肺泡扩散至邻近的肺血管平滑肌细胞,引起肺血管舒张。吸入NO并不扩张外周血管,因为NO进入血液后与血红蛋白结合,便失去活性。NO还能使通气的肺泡血流增加,从而使肺的通气-灌注更加匹配。在多数情况下,吸入NO都可降低围术期肺动脉高压,吸入NO可降低其死亡率和使用ECMO(体外膜肺)的概率,改善预后。
其他吸入性血管扩张药也能产生选择性扩张肺血管的作用,包括前列腺素衍生物(前列环素、前列腺素E1、伊诺前列素)、硝基类扩血管药(硝酸甘油、硝普钠)和米力农。多项研究表明,吸入前腺环素和吸入NO一样有效,出于成本方面的考虑,许多医疗中心常规吸入前腺环素。联合应用不同作用机制的药物(如NO增加细胞内cGMP水平,而前腺环素增加cAMP水平)能产生协同效应。
3.特发性肺动脉高压肺移植手术麻醉诱导原则?
麻醉诱导是一个不平稳的阶段,在此阶段肺动脉高压患者易发生低血压和心血管系统虚脱,因此推荐麻醉诱导前行动脉置管连续监测血压。依托咪酯(复合芬太尼)对血流动力学影响小,不增加肺血管阻力,是麻醉诱导常用的药物。相反,硫喷妥钠和丙泊酚可降低外周血管阻力,减少静脉回流,抑制心肌收缩力。氯胺酮能维持血流动力学稳定,若通气适宜,对肺血管阻力影响轻微,但对已经有心衰的病人来说氯胺酮心肌直接抑制作用非常明显避免使用。采用吸入诱导理论上可以降低肺动脉压力,但MAC值不太容易把握,应从低浓度开始。总的原则应遵循是在诱导前给予合适的容量,选择心肌循环抑制轻微不增加肺动脉压力,小量多次,必要时配合使用血管活性药物,一定要避免可引起肺动脉压力升高的因素出现。在评估病人对麻醉诱导耐受能力有限的情况下,先采取局麻下ECMO运转辅助循环能够避免灾难性的事件。
4.该患者在麻醉诱导时出现心搏骤停的原因?
血流动力学剧烈改变是该案例心搏骤停的直接原因,至于哪些因素导致麻醉诱导期血流动力学剧烈改变呢?不妨从以下几方面分析:①病人因素,术前已经存在心功能不全,强心治疗效果不明显;术前使用了β受体阻滞剂,与麻醉药物具有心肌循环抑制协同作用;术前存在血容量不足的情况;是否存在内环境酸性状态,一方面造成心肌抑制,另一方面使病人对血管活性药物反应差。②技术因素,急诊手术对病人病情状况评估不足,没有真实了解病人的病情,或许被年龄误导可能;术前用药可以免去;麻醉诱导可能操之过急。
5.从该病例可得到的启示?
在本病例中,我们虽然通过术前访视充分评估患者的病情,却在诱导过程中出现了严重的血流动力学变化最终导致心搏骤停。因此,对于严重的肺动脉高压且右心功能和肺储备能力差的患者,在麻醉诱导前行ECMO植入术更为安全。除此之外,完善的麻醉前准备显得尤为重要,及时的血气分析明确患者内环境状况,指导液体管理和血管活性药物使用。当然在本病例中,有效的胸外心脏按压和团队合作最终使患者转危为安。
【小结】
肺动脉高压肺移植患者由于术前存在的严重肺动脉高压可引起不同程度右心功能不全、跨肺血流减少、血流动力学不稳定、低氧血症等,围术期要高度重视麻醉前心肺功能的病情评估,避免血流动力学剧烈波动,合理的肺保护策略,实施个体化最低有效剂量麻醉管理,确保患者安全。
【专家简介】
王志萍
王志萍,主任医师,南京医科大学附属无锡人民医院麻醉科教授、主任医师、博士生导师。现任中华医学会麻醉学分会器官移植学组委员、中国心胸血管麻醉学会胸科麻醉分会常务委员,江苏省医学会麻醉学分会常委。工作27年来积累了丰富的危重、疑难、复杂合并症患者麻醉处理经验,临床主攻胸科及神经外科手术麻醉,专科特色为肺移植麻醉管理、肺保护与肺修复;科研上致力于吸入脑保护和低温脑保护的研究,尤见长于脑、肺等重要脏器功能衰竭的防治与调控。
【专家点评】
该例急诊肺动脉高压肺移植患者在麻醉诱导期间突发严重低血压心搏骤停,当肺动脉高压室壁较薄的右心室每搏输出量明显减少;跨肺血流减少出现显著低氧血症、进行性呼吸困难;左心发育受限,废用性缩小,左室充盈的血量减少,室间隔左移,心排量下降,极易诱发左心功能不全;长期右心压力的升高会影响冠状静脉的回流,影响心肌血供,造成心前区疼痛,加重心功能不全。
麻醉诱导极易诱发肺动脉高压,术前有效的麻醉评估与风险防范;术中个体化用药控制意识,严格手术麻醉诱导药物选择,选择安全适宜的麻醉方式,及早发现、及早处理、及早辅助生命支持均是围术期患者成功的关键。另外,加强预防措施可减少心搏骤停的发生。麻醉管理的重点是纠正肺血管阻力增加而导致的右心衰、调整最佳右心室前负荷、降低右心后负荷,当评估病人对麻醉诱导耐受能力有限的情况下,宜尽早ECMO辅助循环以避免灾难性事件的发生。
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