心脏外科手术中容量管理

PAGEPAGE5心脏外科手术中容量管理早在二十世纪初，国外即施行了心脏外科手术，至上世纪后期国内已普遍开展心脏外科手术。随着人民生活质量的提高，医疗技术的发展，心脏病的患病率及检出率不断增高，有越来越多的心脏病患者接受心脏手术。尽管技术不断发展，目前心脏手术仍是风险较大的手术。由于心脏病患者的心脏功能状态和手术过程的特殊性，为维持相对稳定的血流动力学状态，避免术中术后与容量相关的并发症，术中容量管理尤为重要。围术期合理的液体治疗是维持心血管功能和血液动力学稳定的重要手段，但是实践过程中的难度较高，常易发生血容量过多或不足而导致心血管功能、组织血流灌注或氧供需平衡的变化。因此，本文就心脏外科手术患者围术期容量变化的特点、容量管理的监测、液体种类的选择以及如何实施围术期容量管理进行讨论，为临床上心脏外科手术患者围术期容量管理提供参考。一、心脏外科手术患者围术期的容量状态1．神经内分泌变化心脏外科手术患者，尤其存在心力衰竭的患者，交感神经兴奋，儿茶酚胺和醛固酮分泌增多。儿茶酚胺增多使周围血管收缩，肾小球滤过率降低，尿量减少，从而使血容量增加；醛固酮增多，引起潴水、潴钠、排钾，导致外周肢体水肿，循环血容量增多。同时，由于肾血管收缩，肾缺血，通过肾素-血管紧张素轴，进一步加重水钠潴留，形成恶性循环，加重心脏负担。2．慢性心功能不全慢性心功能不全由原发性心肌收缩力受损、心室的压力负荷（后负荷）和心室的容量负荷（前负荷）过重、高动力循环状态及心室前负荷不足等原因引起。由于心排出量决定于心肌收缩力以及心脏的前、后负荷，所以基础心脏疾病不同以及术中血流动力学的改变，心室对前后负荷变化的承受能力不同，前负荷过重或严重不足，均可诱发或加重新功能不全。3．体外循环（cardiopulmonarybypass，CPB）的影响CPB期间血液稀释使胶体渗透压下降，毛细血管通透性增加，有较多液体进入组织间隙而引起水钠潴留。目前临床上超滤的开展以及体外转流结束时加用利尿剂使CPB后水肿明显减轻。此外，可伴有血液损害，导致微循环障碍和有效血容量降低；神经内分泌系统也发生明显变化，冠心病及动脉病变患者其变化更为明显。非体外冠脉搭桥术（offpumpcoronaryarterybypass，OPCAB）术后血管紧张素Ⅱ和醛固酮水平较CPB术后为低，但不能完全消除应激反应。所以CPB后液体治疗不能忽视神经内分泌系统变化的影响，术中及术后早期必须加强液体管理。4．心脏外科手术特点心脏手术创伤大、失血多，术中补片、人工血管及瓣膜等异物植入导致的可能存在的溶血，而由于患者存在基础心脏疾病和术前限制输液，患者术中可能出现低血容量状态。二、心脏外科手术患者围术期容量的监测容量监测的目的是避免液体输入不足或过度，有效的监测可以对患者的循环状态做出准确、及时的评估，以指导和调整管理措施。补充有效循环血容量，维持水、电解质和酸碱平衡，以及特殊用药的给予，并防止或逆转由于容量不足或过量所继发的组织器官功能障碍。1．一般的临床监测包括心率、血压、尿量、皮温和患者的精神状态等，但这些指标对反映患者容量状况并不具有特异性。心率和血压可以反映容量情况，但人体具有较强的代偿能力，所以心率和血压不能敏感地反映患者的真实情况。而尿量是反映肾灌注的指标，并间接反映循环状态，可间接反映液体平衡情况及肾功能状态。当尿量>1ml·kg-1·h-1时，提示肾功能良好以及液体平衡适当。心电图监测除心率与心律外，要重视心肌缺血表现，即ST段改变，心动过速时需区别是低血容量还是心功能不全。动脉血压与心排血量和外周血管阻力有直接关系，应综合心率和中心静脉压(CVP)分析，判断血容量变化情况。机械通气时，动脉压的波形及压力值会随间歇正压通气的吸气与呼气相发生升高与降低性改变，在血容量不足时，这种改变尤为明显。呼吸周期中最高和最低收缩压差(SPV)为8～10mmHg(1mmHg=0.133kPa)。SPV可分为二段，以呼气末的收缩压作参照值，将呼吸周期中收缩压的最大值与参照值之间的差值定为Aup，将收缩压最低值与参照值的差值定为Adown，△up可反应呼气时左心室排血量，△down反应由于机械通气引起的静脉回流减少，△down较大时提示低血容量。2.有创血流动力学监测包括平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、左房压（LAP）、肺动脉楔压(PAWP)、心排量(CO)以及每搏输出量(SVI)、血浆渗透压等。近年一些研究显示，相比传统方法通过对患者收缩压变化率(SPV)、每搏量变化率(SVV)、脉压变化率(PPV)、血管外肺水(EVLW)及胸腔内总血容量(ITBV)的监测进行容量管理更为可靠和有效。上述临床指标同样只是间接反映患者容量状况，对于一些有创监测手段也存在争议，而SPV、SVV及PPV等也是对于正压通气的患者才具有较好的容量评价作用。2.1CVP<2.5cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)表示心腔充盈欠佳或血容量不足，>18cmH2O提示血容量过多或右心功能不全，但CVP不能正确反映左心功能。临床上要注意缺氧和肺血管收缩、气管插管和切开、患者挣扎和躁动、应用升压药、机械通气及胸内压增加的情况下，CVP升高，应结合心率、血压、PAWP、CO以及全身情况综合分析。由于心脏病患者心功能欠佳，一般CVP的基础值可较正常值高，因此，观察其动态变化趋势有重要意义。2.2LAP是左心室前负荷指标，反映血容量和左心功能的变化，结合CVP与动脉压监测，可较正确地监测左、右心室前负荷，从而指导容量治疗。心血管疾病和心脏手术后患者心脏功能减低，为了使心室充盈维持足够的心排血量，根据具体情况和个体差异，术后早期常维持较高的LAP，一般15～20mmHg左右。2.3PAWP主要反映LAP与左室舒张末压力(LVEDP)的变化。对严重冠心病患者(射血分数<40％)及左心功能较差患者有重要意义。PAWP大于LVEDP的情况有：正压通气和PEEP、胸内压增加、肺动脉导管位置不当、慢性阻塞性肺疾患、心动过速、肺血管阻力增加、二尖瓣阻塞(狭窄)、肺静脉受压(肿瘤)、二尖瓣反流、心内左向右分流。PAWP小于LVEDP的情况有：主动脉瓣反流、左心室顺应性降低、肺动脉分支减少(全肺切除术、肺栓塞)。2.4温度稀释法是有创监测CO的传统方法，其误差为7％～l3％。无创CO测定方法包括阻抗法、超声多普勒法与二氧化碳重吸收法等，但准确性较温度稀释法差。SVI与SVV的变化与血容量的变化有明显的相关性，能正确反映左心室功能的改变，是监测左心前负荷、正确指导液体治疗的指标之一。2.5血浆渗透压直接测定胶体渗透压(COP)及PAWP，根据其结果可将肺水肿分为三类，即心源性肺水肿、低胶体渗透压性肺水肿和肺毛细血管通透性增强及／(或)肺淋巴管引流障碍性肺水肿。明确分类有助于对不同病因的肺水肿采取针对性治疗。3．氧代谢指标的监测包括脉搏氧饱合度(SpO2)、血乳酸、氧输送(DO2)、氧消耗(VO2)、混合静脉血氧饱和度(SVO2)以及反映局部组织灌注的指标如胃黏膜内pH值(pHi)和胃黏膜CO2张力(PgCO2)等。由于传统的临床监测指标不能敏感地反映容量治疗过程中组织氧合的改变，所以氧代谢监测已逐渐取代单纯血流动力学监测用以评价容量治疗的效果。研究显示，血乳酸值及pHi的监测有利于早期判断低灌注，其水平与器官功能障碍的程度及死亡率相关。4．经食道多普勒(TEE)经TEE监测可指导容量治疗和判断心脏功能。另有荟萃分析证明，使用TEE指导容量治疗，可缩短住院时间，降低围术期并发症的发生率。三、心脏外科手术患者围术期液体的选择1．晶体液晶体液分子量小，可以自由地通过毛细血管，对维持体液环境和细胞内外渗透压有重要意义。临床常用的晶体液主要有0.9%氯化钠注射液、乳酸钠林格注射液、平衡氯化钠溶液以及高张氯化钠注射液等。用以补充胸腹壁切口、腹腔胸腔、心脏表面的组织渗液、渗血及水分由血管转移至细胞的细胞内液，可选择输注乳酸林格氏液(LR)，但必须严格控制输液量，并根据各监测指标确定输液速率。大量生理盐水(NS)会引起高氯性酸中毒，在离体肾模型中高氯血症可降低肾的血流量和肾小球的滤过率，提示可能对肾功能产生影响。在200例心脏手术患者进行的双盲试验中，NS相对于LR术后尿量、血浆、肌酐清除率均有明显下降，其中6例需进行透析治疗，建议伴有肾功能危险因素的心脏病患者忌用NS。2．胶体液2.1人工胶体相对于晶体液，人工胶体具有更快、更持久的扩容效果。目前常用的人工胶体包括右旋糖酐、聚明胶肽或琥珀酰明胶及羟乙基淀粉，其成分和来源有所不同。动物及人体试验均显示，人工胶体对器官灌注、微循环、组织氧合、炎症、内皮细胞活性和毛细血管渗漏的影响远远超过其单纯的容量替代治疗的特性。人工胶体对凝血或多或少都有影响，除了大量输注后对凝血因子的稀释作用外，早期的高分子量人工胶体可通过对Ⅷ因子和血管性血友病因子(vWF)等的作用影响内源性凝血途径和血小板的黏附、聚集，经不断研制改进，目前临床使用的低分子量低取代级的人工胶体对凝血及肾功能影响已很小。(1)琥珀酰明胶主要成分为4％琥珀明胶，其特点是对凝血系统并不产生非稀释性损害，但在大剂量输注时应确保维持合适的红细胞比容，并注意稀释效应对血凝的影响。琥珀酰明胶由肾脏排出，不存在右旋糖酐或羟乙基淀粉的器官蓄积问题。比较白蛋白、尿联明胶和琥珀酰明胶用作CPB预充，显示琥珀酰明胶是合适而又安全的预充液。它的优点是不影响血液凝结、无剂量限制、不在网状内皮系统储存，不影响纤维结合蛋白，易于维持酸碱平衡，但可能发生过敏反应，应引起重视。(2)羟乙基淀粉200／0.5(HES)心脏病患者心脏手术时有关HES的应用，目前尚无明确的结论。有研究表明HES可增加心脏手术患者围术期的出血量；且出血量的多少与HES给予的时间有关，术后给予HES相对于术中给予出血量较少。HES过敏反应发生率低，并且还有毛细血管堵漏作用。对于HES用于CPB预充液的效果，有研究认为20ml／kg的用量即对凝血功能产生影响。Herwaldt等在对511例心胸手术患者术中使用HES与白蛋白的对比研究表明，HES组27％发生术后出血，白蛋白组为6.7％，出血量与HES剂量呈正相关，HES使用量>5ml/kg是出血的危险因素。Keyser等对200例冠状动脉搭桥术(CABG)患者的研究表明使用HES的患者术中出血多于使用白蛋白的患者，但两组所需的输血量相似。在ICU中进行的研究显示HES升高肾小球功能的敏感指标α1微球蛋白和β乙酰葡萄糖酯酶，反映其对肾小球功能有一定的损害作用，但HES组肾小球的滤过率与对照组无差异。在肾移植患者，与琥珀酰明胶组相比，HES组术后6d中有较多的患者需要进行透析治疗，肾脏活检发现HES组部分患者发生渗透性的肾病。在129例败血症患者参加的比较研究中，HES相对于琥珀酰明胶急性肾衰的发生率上升。(3)羟乙基淀粉130/0.4(Voluven)Voluven的平均分子量13万道尔顿，取代级0.4，C2/C6约为9：1。体内平均分子量在肾阈值之上，可快速起到扩容效力，平台期可维持4—6h，经肾脏快速清除，组织蓄积少，反复使用无血浆蓄积。每天使用量可达50ml/kg，能较好地维持血液动力学稳定。大剂量Voluven使用后未发现术中及术后失血量增多的情况。Gallandat等研究显示Voluven与HES在手术时间24h以内的心脏手术中，血液动力学指标均较稳定，而Voluven组失血量更少。2.2天然胶体(1)白蛋白白蛋白是血浆中产生胶体渗透压的主要物质，对于维持足够的血容量至关重要。有研究显示输注白蛋白的手术患者(包括心脏手术)的液体输注量少且肺水肿的发生率低，可以改善低蛋白血症、伴有腹水患者的预后。心脏病患者由于术前可能存在低蛋白血症以及CPB的影响，术后血浆总蛋白可降至术前的65％，使血浆渗透压下降，大量液体转移至细胞间隙。使用白蛋白或人工血浆代用品可提高COP；白蛋白还能通过增加肾小管与管旁小血管中的渗透压而引起一过性的肾脏水钠排泄减少。有报道相对于羟乙基淀粉200/0.5(HES)术后给予白蛋白可以减少心脏手术患者的术后出血量。(2)输血及血液制品①全血和浓缩红细胞红细胞的主要功能是携带氧到组织细胞，输血的目的是提高血液的携氧能力，为组织器官提供正常的氧供。Hebert等研究，多数重症心血管患者除非有急性心肌梗死和不稳定型心绞痛，只要血流动力学稳定，限制输血也是安全的。对于老年及伴有严重心肺疾病的患者由于耐受缺氧的能力明显降低，应早期输血。需要输浓缩红细胞量(PRBC)=(Hct期望值-Hct观察值)×55×wt/0.6(Hct为红细胞压积，wt为体质量)。一般认为心脏病患者围术期出血量大于1000ml是输血的指征。急性大量出血应以输注新鲜血为主。浓缩红细胞携氧能力强，引起循环超负荷危险性减少。②新鲜冰冻血浆、血小板、冷沉淀物或纤维蛋白原制剂新鲜冰冻血浆(FFP)主要用于补充凝血因子，术前瘀血性肝肿大、肝功能减退的心脏病患者可影响凝血因子的形成。CPB能引起凝血系统的改变，术毕血小板计数可降至正常的20％～25％。一般库血不能满足这类患者的需要，必须输注新鲜冰冻血浆、血小板、冷沉淀物或纤维蛋白原制剂。四、心脏外科手术患者围术期液体治疗的策略1．综合分析心率、动脉压、CVP或PCWP和尿量等监测指标的意义，结合全身情况正确判断血容量。2．正确计算失血量和出入量(1)补充损失量损失量包括术前禁饮、禁食的失水量和正常需要量。但对心脏病患者术前的损失量估计十分困难，而且心脏病患者对液体负荷十分敏感，麻醉前血容量不足，全麻诱导和硬膜外阻滞后易发生低血压，而心功能差的患者输液过多过快，可加重心脏负担或致肺水肿和心衰。(2)麻醉药引起的血管扩张会使血容量相对不足。(3)补充术中、术后失血量、尿量、引流量等。3．调整前负荷(1)心脏病患者施行非心脏手术麻醉前记录CVP为基础值，如果术前伴有脱水或电解质紊乱，麻醉前应该予以纠正。术前CVP基础值可作为术中和术后液体治疗参考。结合心率和血压，判断前负荷，进行必要的调整后再施行麻醉。尤其是老年冠心病患者消化道疾病进行腹部手术时。(2)心脏病患者施行体外循环心脏手术①CPB前主要根据HR、BP、CVP和失血量调节输液量，如失血较多，而CPB循环已经建立，则可由人工心肺机快速输液；②CPB中根据血压和尿量等调整血容量，如停转流前估计血容量过多而尿量少，可用超滤；③CPB后应根据LAP、PCWP或CVP、尿量和失血量进行输血补液，一般根据HR、BP确定．往往LAP、PCWP或CVP需调整至正常较高水平，才能维持血液动力学稳定；④CPB后，因缺血再灌注损伤导致心脏功能降低，心肌顺应性下降，对血容量负荷变化的耐受性差，易引发心力衰竭。在保证前负荷的情况下，术后1～2d内应适当控制液体输入，并应用正性肌力药、利尿、扩血管等药物，增强心肌收缩力，减轻心室前负荷。待心功能好转后，再增加液体输入量。(3)某些情况下，较难确定血容量缺少或过多时，应加强监测，如果综合分析HR、BP、CVP、PCWP、尿量和全身情况有矛盾或困难时。可输注100～200ml液体后观察各项监测指标的变化，再作决定。4．正确选择液体(1)注意晶体胶体比例。胶体液相对晶体液有更长时间的血管内停留时间，同时对于渗透压的关系可以将组