头条小儿室间隔缺损合并重度肺动脉高压
本文作者为首都医科医院麻醉科赵丽云、卢家凯和卿恩明,本文已发表在《麻醉学大查房》年第3期上。
1.病例摘要
患儿男,10岁,24kg。年1月主因“室间隔缺损、肺动脉高压(重度)”要求手术入院。患儿于年9月因胸闷4个月入院,行超声心动图检查提示:先天性心脏病、室间隔缺损(膜周型16.0mm)、卵圆孔未闭(2.0mm)、肺动脉高压(重度,TI法估测82mmHg),室水平左向右为主的双向分流,三尖瓣反流(轻度)。遂行右心导管检查+吸氧试验+药物试验[前列腺素I2(PGI2)]+左心室及肺动脉造影,结果显示肺血管扩张试验阴性,建议出院口服药物治疗,包括呋塞米(速尿)、螺内酯(安体舒通)、地高辛、波生坦、贝前列腺素钠。服药后患儿活动耐量改善,体重增加,年4月再次行右心导管检查,显示基础肺动脉压力/53(74)mmHg,肺小动脉阻力指数10.5Woodunit/m2,RP/RS0.53:1。吸氧后肺动脉压力/41(69)mmHg,肺小动脉阻力指数7.3Woodunit/m2(较基础下降31%),RP/RS0.44:1。吸入前列腺素(PGI2)后肺动脉压力/47(77)mmHg,肺小动脉阻力指数7.6Woodunit/m2(较基础下降28%),RP/RS0.50:1,肺血管扩张试验阳性。嘱继续口服药物治疗,加用西地那非。年12月第3次右心导管检查+吸氧试验+药物试验(PGI2)仍显示肺血管扩张试验阳性,具体数值如下:基础肺动脉压力/55(80)mmHg,肺小动脉阻力指数12.4Woodunit/m2,RP/RS0.57:1,吸氧后肺动脉压力/46(74)mmHg,肺小动脉阻力指数7.0Woodunit/m2(较基础下降43%),RP/RS0.31:1。吸入PGI2后肺动脉压力/44(72)mmHg,肺小动脉阻力指数9.2Woodunit/m2(较基础下降30%),RP/RS0.45:1,提示肺血管扩张试验阳性,肺血管阻力下降幅度增加,组织相关科室讨论,决定进行手术治疗。
查体:患者神清,重病容,消瘦。血压(BP)/62mmHg(1mmHg=0.kPa),心率(HR)次/min,呼吸(R)16次/min,脉搏血氧饱和度(SpO2)96%。辅助检查:心电图(ECG)示:窦性心动过速、右心室肥厚、完全性右束支传导阻滞、ST-T改变。血气分析结果在正常范围。心脏彩超如前所述。入院诊断:先天性心脏病、室间隔缺损、重度肺动脉高压、心功能Ⅲ级。入院后给予降低肺动脉压、吸氧、利尿、卧床休息等治疗。因患儿病情危重,相关科室进行了充分的术前准备。
2.麻醉管理
2.1术前评估
2.1.1实际麻醉术前评估
本例患儿属于重度肺动脉高压(pulmonaryhypertension,PH)临界患者,超声TI法估测平均肺动脉压82mmHg,右心导管示肺动脉压力/55(80)mmHg,心功能Ⅲ级。第3次右心导管检查+吸氧试验+药物试验(PGI2)显示肺血管扩张试验阳性,具备手术指征,术前积极对症治疗,由于患儿室间隔缺损合并重度肺动脉高压,麻醉和手术风险极大,任何降低体循环阻力和/或增加肺循环阻力的因素都可能诱发肺动脉高压危象,因此麻醉及术中要尽可能维持体循环阻力,降低肺循环阻力。同时由于患儿的心功能状况对容量及各项血流动力学指标变化的耐受性差,为此决定采用肺动脉漂浮导管持续监测患者的血流动力学指标和氧动力学参数,及时了解左右心室功能的变化,以精确调整患儿的各项指标。
本例患儿围术期可能发生的风险包括:肺动脉高压危象、心跳骤停、猝死;急性右心衰竭、全心衰竭、缺氧及心律失常;反常血栓;肺部感染;不能耐受麻醉。
2.1.2术前准备
①完善术前检查:心脏超声、血气检查,凝血以及全身脏器功能评估。
②术前充分镇静,做到入手术室时患儿安静嗜睡,尽可能在睡眠状态下建立动静脉通路及施行麻醉诱导,避免婴幼儿因哭闹引起高血压危象。麻醉诱导插管要有足够的麻醉深度,避免应激引起的肺循环阻力升高。
③吸氧:术前每日至少16h低流量吸氧,可产生最大的扩血管效应,尽可能维持动脉血氧分压(PaO2)在80mmHg以上,SpO2在95%以上。
④术前予伊洛前列素(万他维)雾化吸入,直接扩张肺小动脉,有效降低肺动脉压力和肺血管阻力,必要时该治疗可持续至手术室。
⑤对于有右心衰竭的患者,应该减少液体容量,治疗包括限制体力活动、低盐饮食和谨慎使用利尿药。
⑥持续使用所有术前肺血管扩张药,急性停药可导致严重后果。同时需要考虑上述药物和麻醉药在抑制心肌和扩张体循环血管等方面的协同作用。
2.1.3术前用药
术前用药为:东莨菪碱0.2mg,盐酸异丙嗪(非那根)12.5mg,哌替啶(度冷丁)20mg,术前30min肌肉注射。
2.1.4术前评估分析
2.1.4.1先天性心脏病合并重度肺动脉高压的诊断标准
肺动脉高压指静息状态下正常人的平均肺动脉压(MPAP)介于10~14mmHg。世界卫生组织(WHO)规定的肺动脉高压的诊断标准为:静息状态下右心导管检查MPAP>25mmHg,运动状态下>30mmHg;国内诊断标准为:肺动脉收缩压>35mmHg,舒张压>20mmHg,MPAP>20mmHg。MPAP介于21~30mmHg之间,为轻度肺动脉高压;介于31~50mmHg之间,为中度肺动脉高压;>50mmHg时,为重度肺动脉高压。按照肺血管阻力划分:肺血管阻力<7wood,为轻度肺动脉高压;介于7~10wood,为中度肺动脉高压;>10wood,为重度肺动脉高压。
2.1.4.2室间隔缺损肺动脉高压的形成机制
肺动脉高压是左向右分流型先天性心脏病常见的并发症。其缺损的大小和分流量是影响肺动脉高压发生、发展的显著因素[3]。先天性心脏病相关肺动脉高压的发病机制非常复杂,至今尚未完全阐明。目前研究认为,先天性心脏病异常的血流动力学促使血管内皮功能紊乱,引起血管内膜、中层和外膜重构,导致肺动脉高压形成。左向右分流性病变患者由于大量高流速、高流量的血液进入肺循环和(或)因强有力的肺动脉持续收缩及肺血管平滑肌增生,造成肺血管阻力增加,肺循环/体循环血流比值(Qp/Qs)增加,随着肺血流增加,由内皮细胞产生的血管舒张物质,如一氧化氮(NO)、前列环素等减少,而血管收缩物质,如血栓素和内皮素将增加,产生肺动脉高压。肺血管阻力升高使右心室后负荷和右心室做功增加,严重时影响心输出量,导致心力衰竭。大量的左向右分流可致肺血管反应性收缩和肺血管阻力增加,随着病程的发展,肺血管结构逐渐出现病理改变,肺泡间隔纤维化,肺泡与毛细血管膜间总厚度增加,导致氧弥散功能减低,肺顺应性逐渐降低,肺血管阻力逐渐升高,最终导致肺循环与体循环阻力比值增高,肺血流量减少,直至出现低氧血症。在室间隔缺损小的患儿中,仅有3%的患儿伴有肺动脉高压,而50%的室间隔缺损大的(缺损直径>1.5cm)患儿将不可避免地并发肺动脉高压。
有些先天性心脏病患儿在早期阶段即有内皮细胞破坏、中层平滑肌细胞变性、增生和细胞表型位置改变,此类细胞的大小和形态逐渐发生改变,通常呈可逆性,此时患儿若行手术,可有较好的预后。但随着年龄增加,血栓素与前列腺素的比值升高,造成肺血管收缩和血小板过度释放,内皮源性血管舒张功能随后遭到破坏,最后血管阻力增加和结构破坏,使肺血管出现不可逆性改变。
2.1.4.3室间隔缺损合并重度肺动脉高压的手术指征
室间隔缺损合并重度肺动脉高压按其性质可分为动力性和器质性,对于处于临界状态的患儿,应该进行全面的检查和综合分析,包括临床资料、胸片、心电图、超声心动图和右心导管资料。动力性肺动脉高压在手术矫治畸形后可以逆转。阻力性肺动脉高压通常发生Heath-Edwards分级Ⅲ级以上阻塞性肺动脉血管病变,在手术矫治畸形后肺动脉高压呈不可逆性,甚至可能恶化转为肺动脉高压危象或导致死亡。因此对于重度肺动脉高压,术前评价其性质非常重要,对于肺动脉收缩压/系统动脉收缩压(Pp/Ps)>0.8,肺血管阻力>5wood,尤其是>7wood者,肺循环血管阻力/体循环血管阻力(Rp/Rs)>0.3者,需要特别注意。需要借助以下资料进行综合分析:
右心导管检查
右心导管检查不仅是确诊肺动脉高压的金标准,也是诊断和评价肺动脉高压必不可少的检查手段。同时可进行肺血管扩张药物试验,以指导治疗。
肺小动脉扩张试验
先天性心脏病肺动脉高压扩血管试验与其他类型的肺动脉高压扩血管试验有所不同,目前尚无统一的评价标准,综合国外多个心脏中心采用的基础标准及我院的临床应用经验,建议采用以下标准:在心脏指数无明显降低的情况下,肺动脉平均压下降20%,或肺小动脉阻力指数下降25%以上为阳性标准。若未达到以上标准为扩血管试验阴性。阳性者结合临床其他指标可以考虑手术治疗。
年龄也是手术考虑的重要因素
婴儿时期手术的死亡率明显下降,目前主张左向右分流的先天性心脏病患者愈早进行手术愈好,而且年龄较小时进行手术,会更好地促进正常肺血管的发育。大多数在9个月前进行手术的患儿在术后一年肺血管阻力可恢复正常;2岁后手术,虽然肺血管阻力会下降,但不能降至正常水平[7]。
2.1.4.4肺血管扩张试验
肺血管扩张试验包括:①吸氧试验,为目前最常用、最简易的方法。已经证明在低氧状态下肺血管收缩使肺动脉压及阻力增高;吸入高氧可使肺血管扩张,使肺动脉压及阻力下降,该方法无需使用药物,应用方便,不良反应少。但高吸入氧浓度并不能最大限度地扩张肺血管床。通常将患儿头部置于输氧头罩内,输入%氧气,连续吸入15~20min,输氧前后测量肺动脉及主动脉压力、肺血管阻力等。②NO吸入试验,NO是内皮舒张因子的主要成分。年美国心脏病学会/美国心脏协会(ACCF/AHA)专家共识将吸入NO作为急性肺血管药物扩张试验的首选方法。NO的吸人浓度推荐为10~80ppm(一般为20~40ppm),吸入时间为15min,吸入前后测量肺动脉压力及肺血管阻力等。③应用前列环素,目前最常应用伊洛前列环素吸入试验,该制剂是一种选择性肺血管扩张剂。雾化吸入伊洛仅作用于肺血管,对体循环血管床无影响。吸入前将伊洛前列环素原液(万他维)用适量盐水稀释置于雾化装置内,按使用方法进行吸入,时间为15min,目前该制剂的使用剂型、途径及方法仍在研究中。对于合并明显右心衰竭、血流动力学不稳定的患者,进行急性肺血管药物扩张试验为相对禁忌。
2.1.4.5Heath-Edwards分级(肺动脉高压的病理学分级)
Heath-Edwards法依据肺小动脉病理改变进行分级:Ⅰ级,血管中层增厚,内膜无增生;Ⅱ级,血管中层增厚并伴有内膜细胞反应;Ⅲ级,内膜纤维性变,伴有中层肥厚,早期可能有广泛的血管扩张;Ⅳ级,广泛血管扩张,由于内膜纤维变性致区域性血管阻塞及丛状病灶;Ⅴ级,动脉普遍扩张,管壁呈退行性变,壁薄,如海绵状及血管瘤样病变;Ⅵ级,伴有坏死性动脉炎。
2.1.4.6什么是肺动脉高压危象?
肺动脉高压危象是指肺动脉压力急剧增高,达到或超过主动脉压力水平,导致严重低血压及低氧血症的严重综合征,即肺动脉高压、缺氧和心力衰竭。常见于2周内肺循环阻力尚未下降的新生儿及术前左向右分流并发重度肺动脉高压者。任何微小的刺激(如缺氧、酸中毒、气管吸引等)均可诱发急性肺动脉高压危象的发生。肺动脉高压危象发生时的病理生理特点是:肺小动脉痉挛引起肺小动脉前充血,压力增高,右心室的血液不能顺利通过肺循环进入左心系统,从而引起左心系统缺血和低血压。肺动脉高压危象小发作时,除肺动脉压升高外,其他表现不明显,易被忽视;肺动脉高压急性发作时表现为血压下降,血氧饱和度降低,肺动脉压和右心室压力上升,若处理不及时可危及生命。
2.2术中管理
2.2.1实际麻醉术中管理
本例患儿采用仰卧位,正中开胸,肝素化后建立体外循环,降温阻断升主动脉,切开右心房,取牛心包采用5-0prolene线连续缝合,闭合室间隔缺损[4],复温膨肺无分流,三尖瓣注水试验未见反流,排气后开放主动脉,除颤2次复跳,缝合右心房,开放上下腔静脉,并行辅助循环,肺动脉导管仍持续泵注前列地尔注射液(凯时),颈静脉泵注多巴胺/去甲肾上腺素,在体外循环回输血液过程中出现肺动脉压(PAP)高于主动脉压(ABP)[PAP78/53(66)mmHg,ABP69/48(55)mmHg],加大去甲肾上腺素剂量(0.15μg·kg-1·min-1),吸入NO10ppm,同时加用垂体后叶素2.5μ/h,约5min后ABP87/56mmHg,PAP70/48mmHg,动脉血气分析值满意,调整流量,停体外循环机。患儿复温期间行平衡超滤,停体外循环机后行改良超滤。停机后ABP95/57(69)mmHg,PAP71/53(64)mmHg,心脏指数(CI)4.2L/m2,外周血管阻力指数(SVRI)Dyn·s-1·cm-5,肺血管阻力指数(PVRI)0Dyn·s-1·cm-5,缓慢给予鱼精蛋白中和肝素,使用回收机(CellSaver)回收术野内的自体血及体外循环机的余血,洗涤后回输给患儿。
2.2.2麻醉前准备
①施行麻醉前提前准备需要泵注的各种血管活性药物(多巴胺/多巴酚丁胺/前列地尔注射液/米力农/肾上腺素/去甲肾上腺素),同时准备单次注射用去甲肾上腺素,以防应激时使用。
②患儿以嗜睡状进入手术室,面罩吸氧后SpO%,选择全身麻醉。
③连接5导联ECG,建立外周输液通路,在局部麻醉下建立有创动脉血压监测,BP/67mmHg,HR次/min。
2.2.3麻醉诱导
缓慢进行全身麻醉诱导,依次给予咪达唑仑2.0mg,氯胺酮20mg,维库溴铵4.0mg,芬太尼0.2mg,5min后进行气管插管,通气参数设定为:FiO%,VTmL,呼吸频率16次/min。插管后BP98/62mmHg,HR96次/min。之后经右颈内静脉置入双腔中心静脉导管。同时放置肺动脉导管,测定参数为:PAP96/61(71)mmHg,当时的ABP为92/58(68)mmHg。
2.2.4麻醉维持及管理
采用持续输注丙泊酚维持麻醉深度,间断追加维库溴铵和芬太尼,保证镇痛及肌松,芬太尼总用量为50μg/kg。
转机前因肺动脉压超过主动脉压,经肺动脉导管给予前列地尔注射液(凯时)、经中心静脉泵注多巴胺及去甲肾上腺素,应用血管活性药物时尽可能使用达到效果的最小剂量。应用后主动脉压力大于肺动脉压力。
2.2.5术中可能事件及处理
手术开始切皮因麻醉深度可能诱发肺动脉压力增高,并且在全身肝素化后由于肝素诱导组胺释放,也可能导致体循环压力降低,从而导致肺动脉压力超过主动脉压力。在体外循环并行时,由于回输血液导致容量负荷急剧变化,也可诱发血流动力学不稳定,从而出现主肺动脉压力倒置的情况,因此我们遵循的原则为:麻醉深度要足够,避免浅麻醉刺激导致肺动脉压力增高,维持合适的心输出量(CO)和体循环阻力(SVR),尽可能降低肺循环阻力(PVR),合理使用血管活性药物。本例患儿在麻醉诱导插管后及体外循环并行时,均可出现肺动脉压力高于体动脉压力的情况,经过积极恰当的处理,避免了病情进一步恶化。
2.2.6术中管理分析
2.2.6.1室间隔缺损合并重度肺动脉高压患儿呼吸参数的设定
肺动脉高压患儿的低氧程度主要取决于PVR/SVR比值。目前尚无针对肺动脉高压患者的最佳呼吸管理方案,但应遵循以下原则:维持足够的肺血流;增加肺泡氧合,防止低氧、气压伤;防止肺血管收缩,维持体循环血压和灌注等。具体措施如下:
①适度的过度通气和碱血症有助于降低PVR,提高氧合,但过快的呼吸频率可导致气道峰压增加,导致肺损伤,可能影响远期预后。肺泡的充气程度可影响PVR,当肺容量接近功能残气量(FRC)时,PVR最小。应注意麻醉可导致FRC降低,PVR增加。潮气量对PVR的影响呈U字形改变,过低或过高的潮气量均可致PVR增加。
②呼气末正压通气(PEEP)可能挤压通气良好区域的肺毛细血管,使血流向通气不良的区域分布,因此可能降低PaO2,增加PVR。但在PVR增高合并右心室功能减退的患者中,PEEP可以有效地维持正常的FRC,降低肺血管阻力,从而缓解肺泡低血氧。PEEP介于3~5cmH2O为最佳参数。PEEP大于10~15cmH2O时,会增加心脏后负荷。
③缺氧可使肺动脉血管收缩,吸入高浓度氧气可降低肺循环阻力。但要避免长期吸入高浓度氧气(>60%),以免引起肺损伤,除非吸入高浓度氧气可产生明确的临床效应。
④使pH呈偏碱状态。pH在肺循环血管床的效应与在体循环血管床的效应完全不同。酸血症常引起肺血管收缩,反之碱血症常引起肺血管扩张,因此要避免酸血症,使pH正常或偏碱。适当的过度通气可降低PaCO2,适当给予碱性药物提高pH值,可有效降低肺血管阻力。
2.2.6.2室间隔缺损合并重度肺动脉高压手术麻醉用药方面的考虑[1]
室间隔缺损合并重度肺动脉高压患儿的麻醉药物选择并无特殊考虑。关于氯胺酮在此类患儿中的应用目前仍有争议,氯胺酮肺循环效应的临床及实验研究结果不一。临床研究表明,氯胺酮可增加PVR,使肺动脉压力增高,提示氯胺酮可致肺血管收缩。但也有学者认为,这种肺血管收缩部分继发于低通气所致的低氧血症和高碳酸血症。也有文献表明,氯胺酮不影响非心脏手术患者及先天性心脏病患儿的PVR,氯胺酮对肺动脉高压患者的PVR无显著影响。而且有动物实验表明,氯胺酮具有直接的肺动脉舒张效应。但它对整体肺动脉张力的影响取决于中枢交感神经和肺血管直接作用的平衡。氧化亚氮因对肺循环的影响不确定应慎用,其他常用的静脉和吸入麻醉药对肺循环几乎无影响,并且已经成功用于肺动脉高压患者。诱导药物可选择丙泊酚、依托咪酯、小剂量咪达唑仑,可使用阿片类药物阻断气管插管引发的心血管及气道反应,常用的阿片类药物如芬太尼、阿芬太尼、瑞芬太尼和苏芬太尼对肺血管均无直接作用,可静脉给予利多卡因lmg/kg抑制插管反应。还可采用去极化和非去极化肌松药,但应避免使用具有组胺释放作用的阿曲库铵。苯肾上腺素和去甲肾上腺素均可用于麻醉诱导时的低血压。术中麻醉维持可以选择挥发性麻醉药或实施全凭静脉麻醉,间断给予阿片类和肌松药维持镇痛和肌松水平。
总之,对于室间隔缺损合并重度肺动脉高压的患儿,麻醉过程中保持血流动力学平稳至关重要,无论采用何种麻醉药物,维持血流动力学稳定的关键环节是降低PVR、维持CO和SVR。并且麻醉深度要足够,避免浅麻醉刺激导致肺动脉压力增高。
2.2.6.3肺动脉高压患儿术中麻醉管理的一般原则
2.2.6.4血管活性药物应用的特殊考虑
2.2.6.5室间隔缺损合并重度肺动脉高压围术期降低肺血管阻力的方法
2.2.6.6室间隔缺损合并重度肺动脉高压体外循环方面的考虑[8]
2.2.6.7室间隔缺损合并重度肺动脉高压患儿单向活瓣补片的应用
2.2.6.8肺动脉高压患儿应用鱼精蛋白需要注意的问题
2.2.7本例患儿的术中麻醉管理实践总结
2.3术后管理
2.3.1实际术后管理
2.3.2术后管理分析
2.3.2.1室间隔缺损合并重度肺动脉高压围术期肺动脉高压危象的预防和处理
2.3.2.2ECMO应用于围术期肺动脉高压危象患者的意义
2.3.3本例患儿的术后管理实践总结
(此处内容略,具体请见全文)
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