心脏移植手术阜外医院单中心回顾

心脏移植病人的术前评估及麻醉处理阜外医院单中心回顾,阜外心血管病医院麻醉科刘明政,冠心病 高血压 心肌病 糖尿病、 瓣膜疾病,各种原因所致的心衰,其他病因：肥胖、心律失常、高盐饮食、族史、酗酒、滥用药、治疗不及时,社会老龄化、急性心肌梗塞死亡率的减低，心衰的患病率日益增长。全球心衰患者的数量已高达2250万，每年以200万的速度递增，我国成年人心衰的患病率为0.9%，目前3574岁成年人中仍约有400万的心衰患者,心衰预后：5年生存率或低于恶性肿瘤,男性,女性,时间 (年),0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1996-2000,腺前列癌,乳腺癌,1991-1995,1985-1990,1979-1984,生存率%,时间 (年),生存率%,75岁患者生存率,Roger VL, et al. JAMA 2004:292:344 Brenner H. Lancet 2002, 360:1131,慢性心衰的治疗,传统的内科药物治疗（强心、利尿、扩血管等）内科介入治疗（心室同步起搏、心内除颤器植入等）外科手术治疗（干细胞移植、心脏移植）内、外科联合治疗,心脏移植的历史,1967年Barnard首次成功完成人类异位心脏移植，患者术后存活18天；同年Barnard又完成一例原位心脏移植术，患者术后存活一年半。此后的一年多时间，一百多例(一百多个中心)心脏移植手术1970-1980年，全世界每年进行心脏移植手术平均仅为20例，且术后存活时间较短1981年Billingham提出心内膜活检，建立急性排斥反应分级；同年，环孢素应用于心脏移植的抗排斥反应根据国际心肺移植联合会的资料，至2007年全世界总共完成心肺移植手术近十万例（供体缺乏呈下降趋势）,国际心肺移植协会资料,心脏移植发展的里程碑事件Modern milestones in the development of clinical heart transplantation,1905 Vascular techniques Carrel 1933 Recognition of graft rejection Mann1938 Heterotopic heart transplantation Demikhov1948 Cardiopulmonary bypass Gibbon1958 Myocardial preservation Shumway1960 Technique heart transplantation Lower/Shumway1967 First human heart transplantation Barnard1968 Definition of brain death Harvard1972 Modern immunosuppression Borel Runge: Am J Med Sci, Volume 314(3).September 1997.190-197,我国的心脏移植工作,1978年张世泽等成功完成我国首例原位心脏移植，也是亚洲首例，病人存活109天1987年和1988年台湾省朱树勋先后完成台湾首例原位心脏移植和亚洲首例异位心脏移植2000年后我国的心脏移植数目逐渐增加，到目前平均每年两百余例（包括台湾省和香港特别行政区）,我院的心脏移植工作,1994年我院成功完成一例心肺联合移植，患者术后存活14天2003年完成首例人工心脏术后两年行原位心脏移植术，患者术后恢复良好2004年开始我院将心脏移植手术作为院所工作重点，至2013年12月已累计完成心脏移植及心肾联合移植397例（398例）,阜外医院与美国大的心脏中心心脏移植数对比,Largest center in US.2008,阜外医院历年心脏移植例数,心脏移植病人受体病因学概况Transplants between January 2005 and June 2009,心脏移植供体年龄对比,Mean/median donor age: Europe = 38.0/40.0 Fuwai=28.8/28.0 North America = 31.7/29.0 Other = 32.9/32.0,心脏移植供体缺血时间对比 Transplants between January 2000 and June 2009,心脏移植受体年龄对比,Age,Of patients,%,心脏移植手术的适应证,终末期心衰或短期内多次心衰，采取内科保守治疗或常规外科治疗无法治愈，预期寿命小于1年顽固性、难治性心律紊乱，内科治疗无效者（包括各种介入治疗）已安装心室辅助装置，心功能仍不能恢复首次心脏移植术后，由于急、慢性排斥反应所致的心衰，紧急抗排斥治疗无效无其它器官不可逆损害肺血管阻力小于6个Wood单位年龄60以下的终末期心脏病患者,选择标准,已确定有益VO2max10ml/kg.min最大治疗，心功能IV要求循环辅助装置或大剂量正性肌力药物内科、外科治疗无效的顽固性心绞痛内科、外科治疗无效的顽固性心律失常,可能有益VO2max10-14ml/kg.min活动时CO不变或轻微增加严格治疗下，液体平衡或肾功能不稳定间断性心绞痛发作经内科、外科治疗，心功能III级EF20%,心衰存活指数(HFSS),有无冠状动脉病变静息心率左室射血分数平均动脉压心电图有无室内传导阻滞血钠水平最大氧耗量,Low risk HFSS8.10 Median risk HFSS7.20-8.09 High risk HFSS 7.19,西雅图心衰模型(SHFM),心脏移植后存活率,文献报道心脏移植后1年生存率高达85%，3年生存率达70%，5年生存率达63%，10年生存率达48%，术后最长存活者原位心脏移植29年、异位心脏移植21年国内的报道尚不准确,心脏移植病人术后存活曲线Kaplan-Meier Survival Curve of ISHLT and Fuwai,30 days survival：China（88.9%） Fuwai (98.04%) ISHLT (94.0%),心脏移植受体年龄对生存率的影响 Kaplan-Meier Survival by Age Group,18-29 years,J Heart Lung Transplant. 2012 Oct; 31(10): 1045-1095,30-39 years,心脏移植受体年龄对生存率的影响 Kaplan-Meier Survival by Age Group,J Heart Lung Transplant. 2012 Oct; 31(10): 1045-1095,50-59years,60-69years,受体病因学与移植后存活曲线Kaplan-Meier Survival by Era (Transplants: January 1982 - June 2010)Diagnosis: Coronary Artery Disease,J Heart Lung Transplant. 2012 Oct; 31(10): 1045-1095,受体病因学与移植后存活曲线Kaplan-Meier Survival by Era (Transplants: January 1982 - June 2010)Diagnosis: Cardiomyopathy,J Heart Lung Transplant. 2012 Oct; 31(10): 1045-1095,心脏移植受体30天死亡率Cause of 30-day Death,移植病人术前肺动脉高压与术后生存率的关系,移植前肺高压和肺血管阻力升高的程度和可逆性成分直接与术后早期死亡率相关对术前移植病人肺高压和肺血管阻力升高程度的判断、可逆程度的评估，直接关系到手术方式的选择和病人的预后TPG15mmHg与移植后病人的住院死亡率、6个月及一年死亡率明显相关,肺动脉高压比例,我院心脏移植病人术前重度肺动脉高压、PVR5Woods的比例约为13%各种原因术前、术后需ECMO循环辅助病人比例约为6 7%心脏移植病人移植后早期最常见的并发症是急性右心衰竭，是心脏移植病人早期死亡的最主要原因，约占20%,心脏移植病人的平均肺血管阻力PVR 与存活率,心衰病人肺动脉高压原因,肾素血管紧张素系统激活，血管紧张素是强大的肺血管收缩剂及内皮素触发剂血管内皮功能的损害，内皮依赖性舒张因子生成减少、敏感性降低内皮素系统的激活：内皮素受体分为ETA、ETB,肺动脉高压时肺血管受体的改变,肺血管肾上腺素能受体：1受体数目增加、2受体数目减少血管内源性舒张因子合成减少、血管内皮细胞对内源性舒张因子的敏感性减低：NO、前列腺素血管内源性收缩因子合成增加、清除能力降低：内皮素、血管紧张素、血栓素A2、氧自由基,肺动脉高压的评估,肺动脉高压：肺小动脉的重构导致肺血管壁僵硬、血管扩张性反应下降目的：对肺动脉高压中可逆与不可逆成分比重的判断临床上常用的评估方法：用具有肺血管扩张作用的药物治疗后，根据肺循环参数的变化，识别肺高压中可逆与不可逆两种成分的比重,判断肺高压可逆性方法血管反应性实验,欧洲心脏协会血管反应性实验阳性定义：吸氧、NO或静脉注射前列环素或腺苷等具有肺血管扩张作用的药物 mPAP降低10mmHg以上、且绝对值小于40mmHg、PVR6Woods、CO或不变、平均动脉压不变方法 100%O2 15-20min、NO 5-20ppm 10min 吸入伊洛前列素5-10g 15min 静脉注射前列环素2ng/min/kg，逐渐增加至不能耐受 30min 静脉注射腺苷50g/min/kg，逐渐增加至不能耐受 10min 前列腺素E1 10-20ng/min/kg 15min,血管反应性药物实验,血管反应性实验,经过具有肺血管扩张作用药物的调节，让肺血管达到最大舒张状态，使原本认为不可逆性的肺动脉高压变为可逆、有反应的肺高压、为此类病人的心脏移植带来可能血管反应性实验阳性病人行心脏移植手术术后发生急性右心衰竭的比例明显高于一般的心脏移植病人,高危因素,供体的年龄45岁供体与受体体重不匹配20%心脏缺血时间4小时女性供体与男性受体受体肺动脉高压，PVRI 4WU供体应用大剂量正性肌力药如多巴胺或多巴酚丁胺g/kg/min,“边缘性”供体与受体,终末期心衰病人的病理生理特征,心肌的最大收缩力和缩短速度明显下降心肌细胞肾上腺素能1受体下调，表现为受体的数目减少和敏感度降低 心脏已扩大到最大限度，前负荷增加将不再使心输出量增加（Frank-Starling），心功能曲线明显变平和向下移位，轻微的心容量变化都可能导致严重的低血压心脏的后负荷储备丧失，增加后负荷将可能导致心功能失代偿常伴有心律不齐、心动过速、室性早搏,心脏移植病人的麻醉诱导,麻醉医生面临的最危险阶段心脏的排血量依赖心率对低氧血症耐受差对低血容量（前负荷）耐受差后负荷降低（即使短暂）易致猝死肾上腺素能受体下调，机体对儿茶酚胺反应差,麻醉诱导的原则,避免使用对心肌有抑制或使心率过快、过慢的药物保证充分供氧、冠脉足够灌注压，体、肺循环间的有效平衡 麻醉诱导采用静脉快速，对于某些病人因循环迟滞，诱导药物出现作用迟缓，应分次、缓慢注入 麻醉用药过量或相对过量会导致明显的交感神经系统反应抑制，造成循环不稳定术前循环状态极不稳定的病例，可选用有轻度交感兴奋作用的药物，但应避免其加重肺动脉高压，诱发或加重急性右心衰,移植心脏的复苏,移植后心脏可自动复跳或经除颤复跳主动脉开放前给予50mg 100mg利多卡因，有可能增加心脏自动复跳率或增加除颤的成功率室颤如为细小波，可给以小剂量的肾上腺素0g，利于除颤成功；如室颤波粗大，可给予胺碘酮75 150mg如反复除颤不成功，应考虑是否存在严重低钾、镁，除补充钾外，可给以门冬氨酸钾镁或硫酸镁,去神经支配心脏的特殊性,心脏本身的内在控制系统保持完整(心脏自律性、传导性等)Frank-Starling定律完整冠状动脉血流的代谢调节保持完整,药物对去神经支配心脏的影响,抗胆碱药如阿托品胆碱酯酶抑制剂如新斯的明间接作用的肾上腺素类药物如麻黄素受体阻滞剂(受体密度上调、敏感度不变),亚洲人群的特殊性,移植后冠状动脉疾病的发生率低移植后窦性心率过缓的发生率低,原 因,手术创伤(窦房结血流受损)高龄供体、心脏缺血时间长慢性排斥反应,发生率,文献报道：西方国家人群移植后窦性心动过缓的发生率14 44%；6 21%的病人需术后安装永久起搏器台湾报道中国人移植后窦性心动过缓的发生率为11%；3%的病人需术后安装永久起搏器,移植后肺动脉高压的处理,药物硝酸甘油硝普钠多巴酚丁胺异丙肾多巴胺NOPGE1或PGI2,机械过度通气右心辅助装置肺动脉球囊反搏？,降低肺高压的药物一氧化氮 NO,作用机理： 1. 内源性内皮依赖性舒张因子，由血管内皮细胞和平滑肌细胞内的一氧化氮合酶（NOS）合成，维持血管收缩/舒张的平衡 2. 吸入NO扩张通气肺的阻力血管，改善通气/血流比值、提高血氧，对体循环无影响 3. 吸入后立即与血红蛋白结合，半衰期1分钟常用量：5 20ppm,前列腺素类药物,前列环素(PGI2)或依前列醇(Eproprostenol)本药为血管内产生的天然前列腺素,半衰期23分钟，主要作用包括1直接舒张肺动脉和全身动脉血管2抗血小板聚集,防止血栓形成(cAMP)对于肺动脉高压病人常用量2 12ng/kg/min，或从2ng/kg/min开始，每10min增加2ng/kg/min伊洛前列素（iloprost）（依前列醇的同类物）静注半衰期20 30分钟，剂量从0.5ng/kg/min开始，每60min增加0.25ng/kg/min到出现不良反应；吸入浓度为10ug/ml，1 2ml/min，极少用于心血管手术前列腺素E1常用量10 30ng/kg/min，使用范围在20 300ng/kg/min，它与EP2受体亲和力强，并且EP2受体多存在于肺静脉,降低肺高压的药物内皮素受体拮抗剂,作用机制： 内皮素-1是强大的血管收缩因子和平滑肌有丝分裂原，可引起血管张力增加和肺血管平滑肌增生，最终导致肺动脉高压。非选择性拮抗内皮素受体（ETA和ETB )，减少ET-1的生成，扩张肺血管，抑制肺血管重塑 代表药物： Bosentan 口服使用：125 250mg/day,降低肺高压的药物枸櫞酸西地那非,枸櫞酸西地那非是环磷酸鸟苷(cGMP)特异性5型磷酸二酯酶(PDE5)的选择性抑制药；NO鸟苷酸环化酶cGMP平滑肌松弛与NO联合应用能增强和延长NO的作用，降低PCWP、提高CI，且降低PVR的作用比单一用药时更强；预防NO吸入停药后的肺血管收缩反跳在降低mPAP和PVR方面，依洛前列环素气雾剂比枸櫞酸西地那非更显著，但联合用药比单独用任何一种药物的效果更好，且持续时间更长剂量：50mg/day,由于传统的强心药会加重心肌细胞钙超载，增加心肌耗 氧量、导致心律失常和心肌损伤，极大的限制了其应 用。因此，急切需要寻找新型、完全不同于传统强心药 作用机制的强心药。理想的强心药应具备以下特点 有正性肌力作用但不引起钙超载；扩张血管，减轻心脏 后负荷；不影响心脏的舒张功能；无变时作用，不影响 心率；口服有效、治疗宽度大，无耐药现象 多数钙增敏剂具备上述大部分条件,新型强心、扩血管药 Ca2+增敏剂,Ca2+增敏作用-增加心肌收缩力 ATP敏感性K+通道开放作用-血管扩张 轻度抑制磷酸二酯酶作用,左西孟旦的作用机制,急性心力衰竭诊断和治疗指南. 中华心血管病杂志，2010，38:195,当收缩期细胞内Ca2+浓度升高时，药物与cTnC结合,而当舒张期 Ca2+浓度下降时，药物从cTnC上解离下来，即所谓的“选择性收缩期Ca2+增敏作用”；因此，其在增加心肌收缩力的同时不影响舒张功能增加心肌收缩力的同时不影响细胞内Ca2+浓度；因此，左西孟旦不引起因细胞内Ca2+超载导致的心律失常 不需要增加细胞内Ca2+转运能，因而不引起心肌耗氧量增加和交感神经激活,左西孟旦Ca2+增敏作用为Ca2+ 浓度依赖性,左西孟旦的作用,European Heart Journal (2006) 27, 19081920,双重机制,显著改善心衰患者血流动力学和缓解临床症状,Ca2+浓度依赖性结合TnC-增强心肌收缩,激活ATP敏感性K+通道- 扩张血管,不影响细胞内Ca2+浓度不影响心脏舒张功能不激活交感神经系统不增加心肌耗氧量,开放平滑肌细胞膜ATP敏感性K通道而扩张血管，减轻心脏的前后负荷，扩张微血管，降低冠脉循环