心脏手术和肺动脉高压患者的麻醉方案精要课件

肺动脉高压 Pulmonary hypertension 南方医院麻醉科 肖金仿 n21岁男性患者，因“活动后胸闷、气短2年，加重并 咯血4个月”入院。 n 2年前，患者出现活动后胸闷、气短、盗汗、干 咳等症状，曾经外院诊断为“结核病”，经过半年的 抗结核治疗，患者病情无明显好转。 n 4个月前，上述症状较前加重，活动量明显下降 、夜间不能平卧（外院X线胸片提示肺间质性水肿 ），并开始出现咯血症状，每日23次，每次23毫 升。当地医院给予强心、利尿和扩血管等治疗后， 患者症状好转，为进一步诊治收入我院。 患者既 往体健。 n 入院检查 体格检查 体温：36，心率：80次/分 ，呼吸：18次/分，血压：95/65 mmHg。 患者口唇 无紫绀，颈静脉未见怒张。双肺呼吸音清，未闻及 明显干湿罗音。腹软，无压痛和反跳痛，下肢无浮 肿。未闻及心包摩擦音，心尖部可闻及2/6级吹风 样收缩期杂音。 实验室检查 血常规、肝肾功能、 血沉、C反应蛋白和类风湿因子水平均在正常范围 内。 n X线胸片 n 双肺淤血、散在少许条索影。左侧肋膈角钝 ，双侧少许胸膜改变表现，主动脉结不宽，肺 动脉段轻度凸出，右心室增大，心胸比为0.54 。 超声心动图检查 右心房、右心室增大，右心 室壁增厚、运动程度降低。 左心室内径减小， 室间隔左移，左心室呈D形。 主肺动脉扩张， 右肺动脉近端内径偏窄，腔内未见明显异常回 声。肺静脉内径狭窄。 多普勒超声检查探及右 侧和左侧肺静脉均有高速血流（4米/秒），估 测肺动脉收缩压为 126 mmHg。 n 肺血管检查 n 肺血管增强CT检查结果显示，左肺动脉充盈延迟， 左下前内基底段肺动脉充盈不均匀，右肺动脉粗细不 均，有狭窄及扩张性改变，右肺上叶肺动脉缺如。 n 仅见3支肺静脉，左上肺静脉未显影。多发肺静脉 入口狭窄。继发性肺动脉高压和肺静脉高压，纵隔内 及右肺门处可见较多软组织密度影，并包绕气管及右 上肺支气管，不除外纵隔纤维化可能。 两肺少许陈旧 病变，未见明确占位。 n 心脏血管磁共振检查结果显示，右肺动脉干及分支 狭窄闭塞性改变。肺静脉入口处多发狭窄，左上肺静 脉闭塞可能性大。上腔静脉重度狭窄，气管下段亦见 狭窄。 结合纵隔内较多纤维信号影，不除外纵隔纤维 化。胸腔和心包存在少量积液，如图所示。 n n 诊治分析 n 结合患者既往结核病史和影像学检查， 最后该患者的临床诊断为“慢性纤维性纵 隔炎、肺动脉狭窄、肺静脉狭窄、上腔静 脉狭窄、气管狭窄以及重度肺动脉高压” 。 患者入院后予以强心、利尿和抗凝等治 疗。27天后，患者突发胸闷、憋气、大汗 ，端坐呼吸，血压下降，心率增快，双肺 满布干湿罗音，随即神智不清，经积极抢 救无效死亡。 先天性心脏病 肺血管阻力与手术后死亡率的关系 病种 PVR dynes.s.cm5 死亡率 室间隔缺损 800 32 % 房间隔缺损 640 50 % 肺高压和心脏移植 肺高压和肺血管阻力升高的程度和可逆性成分 与移植早期死亡率、预后密切相关，对受体术 前预存的肺高压的可逆性的评价直接关系到病 人手术方式的选择和病人的预后 Hosepud JD, Bennett LE Keck BM, et al Heart and lung transplantation: Seventeenth official report 2000. J Heart Lung transplant 2000;19:909-31 心脏移植前评价肺高压的意义 移植的心脏希望肺循环阻力足够地低，以使供体的正常 右室可以适应受体的肺循环。 供体的正常右室不能承受严重肺高压所需的额外工作量 的急剧增加，以致发生急性右心衰。 肺高压可逆程度差的受体，移植后死亡率大约为无肺高 压受体的4倍，即使是对血管扩张药反应良好的肺高压 受体，其移植后死亡率仍然比无肺高压受体高 肺动脉压及阻力 是终末期心衰受体能否接受心脏移植的内在标准 n 肺动脉收缩压低于50mmHg 、肺动脉舒张压低于25mmHg 是可以施行心脏移植手术的临界值； n 静息状态下的肺血管阻力 25mmHg 活动状态时，肺动脉平均动脉压 30mmHg n心导管正常值 PAP 22 / 11(15mmHg) 正常 SPAP 40 50mmHg 轻度增高 50 80mmHg 中度增高 80 100mmHg以上 重度增高 PVR 90 120 dyne.s.cm- 5 正常 肺血阻 300 dyne.s.cm- 5 重度肺高压 正确评估肺高压及肺血管病变 n肺高压：反应了小动脉的重构导致的血管壁僵硬和血管 扩 张反应的下降。 n评估目的：由于内皮功能紊乱造成结构改变，导致的肺 高 压为固定的、不可逆的改变。评估是对于肺高 压中可逆和不可逆的两种成分比重的判断。 n常用方法：用一系列肺血管扩张药物治疗后，进行重复 、 动态地肺循环参数测定来识别肺高压中可逆和 不可逆的两种成分的比重。 肺动脉高压严重程度的评估 n肺动脉压：舒张压越高肺血管阻力越大； 肺动脉舒张压 3 时，无明显肺血管阻力升高； n肺/体动脉血氧饱和度：肺SaO2能较好反映肺血流和PVR 取决于肺/体血流比值和PVR/SVR比值 肺SaO2越高，肺/体血流比值越大， PVR越低 SaO2 88 %，提示肺/体血流比值 2 SaO2 300 dyne.s.cm- 5 重度肺高压 n判断肺高压可逆性方法 吸氧试验 药物试验 肺组织活检 吸氧和药物试验 n用于此目的血管扩张药物有硝普钠、腺苷、酚妥 拉明、前列腺素E1、前列环素和一氧化氮（NO） n经过扩血管药物调节“vasodilator conditioning” 长时间的，一个又一个相继使用的正性肌力药 （多巴酚丁胺或米力农）和血管扩张药的积极处 理顺序（aggressive sequence）的调理，让肺血管 达到最大扩张状态，使原本认为不可逆的固定的 肺高压转变为可逆的、有反应的肺高压类型，给 此类病人的心脏手术和麻醉带来可能。 n这些积极处理措施需持续到手术日，即使如此， 其围术期仍有发生急性肺高压右心衰的高风险， 在术后还需密切管理。 肺 组 织 活 检 n肌型肺动脉中层肥厚、细胞型内膜增生及轻度内膜纤维化 是可逆性病变，术后患者有恢复的可能； n类纤维素坏死、动脉炎扩张性及丛样病变是不可逆病变， 即使手术本身成功，术后肺血管病变的肺高压仍继续恶化 。 n一旦： * 肺动脉收缩压/体动脉收缩压比值1.0 肺血管阻力/体血管阻力比值1.0 或肺血管阻力1500 dyne.s.cm-5， * 吸氧及药物试验都不能使原始测定数值有所下降 但下降数值不大，而致手术指针难以确定时 可进行肺活组织检查来决定手术与否。 124例心脏移植病人中有22例 n曾被认为不可逆的固定的肺高压经处理后,转变 为可逆的、有反应的肺高压类型，给此类病人的 心脏移植带来可能。尽管这些积极处理措施需持 续到手术日，即使如此，其围术期仍有发生急性 肺高压右心衰的高风险，在移植后还需密切管理 。这些病人，在术后随访的3-5月中，肺高压尚 未完全下降，SPAP仍然为60 - 70mmHg， n与Bhatia注意到的一样，术后升高的肺动脉压和 肺血管阻力，在心脏移植后会有所下降，但仍持 续一段时间，一年后才有可能回复正常。 n Bhatia SJ, Krshenbaum JM, Shemin RJ,st al/ Time couse of resolution of pulmonary hypertension and right ventricular remodeling after orthetopic cardiac transplantation. Circulation 1987;76:819 -26 体外循环引起和加重 肺循环损伤的机制 体外循环中血液与异物表面直接接触而引发机 体的一系列炎性反应，造成各种蛋白酶和炎性 介质的释放，被激活的白细胞参与造成：呼吸 障碍、微循环通透性改变、DIC和血栓形成，使 体外循环对机体损害更复杂化： n体外循环引发的全身炎症反应 n体外循环状态下的低灌流状态 n主动脉阻断期间肺的隔离 n缺血再灌注损伤 n鱼精蛋白反应 肺并发症的预防及处理 n通过抑制炎症界质的分泌和其功能来减轻 肺损伤。 n对使用的体外循环设备和技术加以改进， 来减弱、控制肺损伤因素的产生和发展。 n并试图在围术期用一些药物，来减轻、处 理肺损伤带来的后果及严重程度。 改进体外循环技术和设备 n体外循环中不使用人工氧合器，而用双心室 转流、自体肺氧合。 n体外循环中加用肺动脉插管，用氧合血对肺 动脉进行灌注。 n主动脉阻断后，向右肺动脉灌注抗炎物质的 肺保护液。 n使用肝素涂层的体外循环管道。 n用白细胞滤除技术，滤除体外循环中白细胞 。 n体外期间使用超滤来滤除水分及炎症介质。 n体外期间使肺内压维持5-10cmH2O。 用药物来抑制体外的炎症反应 n用糖皮质激素、乌司它丁等来降低炎症介质的释 放 n用乌司它丁等补体抑制剂，来封闭、阻断其在各 个水平的激活可能； n用可溶性肿瘤坏死因子受体结合蛋白来抑制巨噬 、单核细胞激活，减轻肺损伤； n用外源性肺表面活性物质，来保护肺上皮细胞， 减轻肺损伤 ； n用补充NO前体来防止、补充肺内皮细胞受损生成 n直接吸入NO气体，来缓解肺缺血再灌注造成的一 系列改变。 乌司它丁保护机体重要脏器的作用 n抑制体外循环时非生理作用引发的酶及炎症介质的释放 ； n抑制体外循环时细胞因素和粒细胞弹性蛋白酶过度诱导 ； n抑制体外循环中可溶性细胞间粘连分子ICam-1的表达； n清除体外循环中产生的自由基； n稳定体外循环中细胞的溶酶体膜，改善细胞的能量代谢 。 减轻体外循环的第一次打击造成的血管内皮损伤 有助于减轻抵御第二次损伤的过度的炎症反应 对生物机体有保护作用，对多器官功能衰竭有预防作用 常用的肺并发症的预防及处理 n糖皮质激素：氢化考的松或甲基强的松龙； n L精氨酸和抑肽酶或天普洛安； n PEEP通气； n 正性肌力药物的联合应用和双心给药； n 防止肺内分流增加的药物-氨茶碱； n祛除气管内泡沫：注射酒精及酒精的雾化吸入; n 吸入NO和吸入Iloprost； n 速尿（注意尿量）和超滤（Het）。 针对肺高压右心衰治疗 n基本治疗 * 提高吸氧浓度改善缺氧 * 过度通气，保持PaO2在30-35mmHg，避免呼吸性酸中毒 * 纠正 代谢性酸中毒 * 加强呼吸管理，避免肺通气/血流匹配失调 * 适当地镇静、镇痛，避免过度应激导致的儿茶酚胺释放 * 保持体温在37oC,避免寒颤 n特殊处理 * 维持和支持心肌收缩力 * 降低右室后负荷 * 增加右冠灌注压 针对肺高压右心衰治疗 n基本治疗 n特殊处理 * 维持和支持心肌收缩力 儿茶酚胺类正性肌力药 双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂 * 降低右室后负荷 血管扩张药 * 增加右冠灌注压 1 受体激动药：苯肾上腺素 受体双激动药： 作用 作用：去甲肾上腺素 儿茶酚胺类正性肌力药 1 受体激动药：苯肾上腺素 1 受体激动药： 非选择性 激动剂：异丙肾上腺素 选择性 激动剂： 多巴酚酊胺 受体双激动药： 作用 作用：去甲肾上腺素、间羟胺 作用 作用：去甲肾上腺素 目前常用的降低肺高压的药物 n1受体阻滞剂 - 雷及定 n腺苷 n钙离子拮抗剂 n磷酸二酯酶抑制剂 n前列环素及其类似物 n内皮素受体拮抗剂 n一氧化氮 降低肺高压的药物 酚妥拉明（Phentolamine） 1.肾上腺素能受体阻滞剂；抑制钙离子内流，抑 制肌动蛋白轻链激酶（MLCP），减少肌纤维轻 链的磷酸化，引起平滑肌舒张； 2.对重度肺高压、气道压又急遽升高以至不能脱离 体外循环时,直接从肺动脉用酚妥拉明 剂量从0.1mg/min起，逐增加到0.5mg/min。用量一般不超过2mg/min 。肺高压危象时,可先给冲击量： 0.1-0.5mg/time，再给维持量； 3.同时给氨茶碱和PEEP，预防肺通气/血流失匹配 ； 4.有引起反射性心率增快之虑。 降低肺高压的药物 腺 苷 n通过肺血管平滑肌上膜A2受体介导的cAMP作用 ，使血管扩张； n半衰期短（ 70%致死亡； * 吸入后产生高铁血红蛋白的高峰时间在45.6+/-11.1分钟； * 临床运用时注意高铁血红蛋白浓度控制在 12%。 尤其对于婴幼 儿， 缺乏高铁血红蛋白降解酶，更应严格控制； NO氧化生成NO2 暴露在氧气中的NO很快被氧化为NO2，并快速转化为过氧化氮化物 （OONO-）又快速地降解成细胞毒性物质：羟自由基，从而产生肺 组 织的病理损害。 FiO2在0.9时，持续吸入40 ppm的NO，气道内NO2为1.2ppm FiO2在0.9时，持续吸入20 ppm的NO，气道内NO2为0.4ppm FiO2在0.9时，持续吸入40 ppm的NO，气道内NO2为0.2ppm 吸入一氧化氮毒性产物的预防 毒性产物：1高铁血红蛋白 2NO氧化生成NO2 毒性产物的预防： 监测吸入NO的浓度； 使用最低有效浓度，控制在5-20ppm； 1. 高铁血红蛋白的预防：若同时使用维生素C、输血或亚 镁 蓝，可使高铁血红蛋白可降到 作用：去甲肾上腺素 增加右冠灌注压 苯肾上腺素 Phenylephrine 1.1 受体激动药 2. 每次静推50200g，也可按10500g/min静脉点滴； 3. 强烈收缩动脉：增高外周阻力、血压，反射性的减慢心率； 4. 静脉血管收缩：增加回心血量，提升血压。 去甲肾上腺素 Norepinepherine 1. 受体双激动药： 作用 作用； 2. 常用12g/min，或0.050.3g/kg/min； 3. 增强心肌收缩力、强烈收缩外周血管，引起反射性心率减慢 ； 4. 用于外周血管过分扩张，需要增加外周阻力时； 5. 强大的2作用，当苯肾上腺素已无效时，仍然可显示其效果 。 Kwak YL ：2002 治疗慢性肺高压右心衰时， 对维护和支持右冠脉灌注： 去甲肾上腺素比去氧肾上腺素更有利： n去甲肾上腺素的2作用，促进内源性儿茶酚胺的释放 n在SBP的上升幅度中去甲肾上腺素去氧肾上腺素 n在PAP的上升幅度中去甲肾上腺素 2.2 0.11 MAP kpa 10.27 0.57 8.13 0.52 MPAP kpa 2.4 0.25 48.8 7.3 肾肺动脉血 ng/L1 39.1 6.2 102.5 14.1 Aral A, Oguz M, Ozberrak H, et al. Hemodynamic advantages of left atrial epinephrine administration in open heart operations Ann Thorac Surg 1997; 64: 1046-1049 双心房输注的研究 10名ASA级，NYHA级病人，心内操作毕，难以脱离体外循环: MPAPMPAPmmHgmmHg PVRI d PVRI dyne.s/cmyne.s/cm 5 5 /m/m2 2 PVRI/SVRI CI PVRI/SVRI CI L/minL/min 1 1 /m/m 2 2 42.85.1 1158269 0.620.17 0.70.2 42.85.1 1158269 0.620.17 0.70.2 经经右房输注：右房输注：PG EPG E 1 1 31.56.26ng/kg/min 31.56.26ng/kg/min 同时同时左房输注去甲肾上腺素：左房输注去甲肾上腺素： 0.110.02 0.110.02gg/kg/min/kg/min 10min 10min后：后： 28.52.6 28.52.6 50199 50199 0.200.04 0.200.04 2.30.22.30.2 成功脱机并存活，用药成功脱机并存活，用药4848h h时时， 20.52. 20.52. 24650 24650 0.110.03 0.110.03 2.90.12.90.1 ritapepe L, Voci P, Cogliati AA, et al. Successful weaning from cardiopulmonary bypass with central venous prostaglandin E1 and left atrial norepinephrine infusion in patients with acute pulmhypertention Crit Care Med 1999; 27: 2180-2183 双心房给药 n鉴于肺高压时，肺组织肾上腺素能和受体失衡，以收 缩占优势，调节肺血管收缩的受体增加、调节肺血管舒 张的2受体减少，致使肺血管对缩血管反应增强，而对舒 张血管药物反应减弱和肺血