心脏手术和肺动脉高压

心脏手术和肺动脉高压王伟鹏先天性心脏病肺血管阻力与手术后死亡率的关系病种PVRdynes.s.cm5死亡率室间隔缺损2001.3%200-80010%80032%房间隔缺损6408.6%64050%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HosepudJD,BennettLEKeckBM,etalHeartandlungtransplantation:Seventeenthofficialreport–2000.JHeartLungtransplant2000;19:909-31正常肺循环的特点肺循环：高流量、高容量、低阻力细血管前肺动脉：壁薄易伸展、富有弹性负荷增加→肺血容量增加（3倍）→PVR不增加欧姆定律MPAP=MPVP+RP*QPMPAP:肺动脉平均压RP：肺循环阻力QP：肺血流量MPVP：肺静脉平均压正常肺循环的特点mPAP=mPVP+RPxQPRP=(mPAP-mPVP)/QP=8x血粘度x血管长度/תx血管半径4pVR=(mPAP–LAP)/CO（肺动脉流量）*当心内有分流时，CO不=肺动脉流量心导管正常值PAP22/11(15mmHg)PVR90～120dyne.s.cm-5心脏外科常见的引起肺高压的原因肺静脉压升高：任何原因的左心衰肺血管阻力增高：血粘度改变血管数目减少血管壁增厚、内径变小肺血流增加：左向右分流的先心肺动脉高压肺静脉压↑PCWP↑PVR↑血黏度↑肺血管口径↓肺血管数量↓肺水渗出、顺应性↓肺泡低氧、肺血管收缩肺血流↑RV后负荷↑RV舒张末压↑左心衰右冠脉血流↓右室心肌缺血RVEF↓LVCO↓左向右分流先心肺疾病、慢性缺氧室间隔移位左室顺应性→肺动脉压升高形成机制肺高压时肺血管受体及血管内膜细胞释放的改变肺血管肾上腺素受体1受体增加2受体减少血管内皮源性舒张因子合成减少,敏感性减低一氧化氮前列环素（PGI2)血管内皮源性收缩因子合成增加，清除能力低下内皮素1血管紧张素II血栓素A2超氧阴离子肺高压时肺血管的病理—重构过程肺静脉高压性肺血管损害*肺静脉动脉化：中层肥厚、内膜增生、管腔变小*肺淋巴管扩张*肺间质纤维化及含铁雪黄素沉着致丛性肺动脉损害*I级：小动脉肌层肥厚*II级：肌层肥厚、细胞性内膜增生*III级：内膜纤维性增生、板层样改变（洋葱皮样）*IV级：丛样变形成，肌型动脉分支扩张，形成囊腔，其间细胞增生*V级：小动脉内膜和中层纤维化，管腔断裂，含血黄素沉着*VI级：伴类纤维素坏死的急性动脉炎肺高压时肺血管改变血管内膜纤维化、纤维样坏死致众性动静脉血管改变(重塑)：肌型肺动静脉中层肥厚血管内膜细胞增生向心性板层样纤维化导致动静脉管腔狭窄或堵塞细胞间质水肿含铁血红素沉着胶原增多淋巴回流受阻肺血管重塑示意图肺高压的诊断标准WHO肺高压标准：静息状态下，肺动脉平均动脉压25mmHg活动状态时，肺动脉平均动脉压30mmHg心导管正常值PAP22/11(15mmHg)正常SPAP40～50mmHg轻度增高50～80mmHg中度增高80～100mmHg以上重度增高PVR90～120dyne.s.cm-5正常300dyne.s.cm-5重度肺高压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，而这些介质又对缺血－再灌注损伤起着非常重要的作用，可引起、加重肺的损伤。*体外循环引发的全身炎症反应*体外循环状态下的低灌流状态*主动脉阻断期间肺的隔离*缺血－再灌注损伤*鱼精蛋白反应肺动脉高压严重程度的评估肺动脉压：舒张压越高肺血管阻力越大；肺/体血流比值：3时，无明显肺血管阻力升高；肺/体动脉血氧饱和度：肺SaO2能较好反映肺血流和PVR吸氧反应：吸纯氧可部分减少PVR缺氧性肺血管收缩是参与先天性心脏病PVR增加的因素吸氧后PVR下降达20%或500dynes.s.cm5以上，反映肺血管病变尚未固定对血管扩张药物的反应：血管扩张药物能使PVR下降，提示肺血管重构中还有可逆成分存在肺活检：估计肺血管病变的性质和程度，为执行心脏手术治疗的可行性提供依据正确评估肺高压及肺血管病变肺高压意义：反应了小动脉的重构导致的血管壁僵硬、血管扩张反应的下降。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。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。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。*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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；静息状态下的肺血管阻力6WU，或最大血管扩张时，肺血管阻力3WU时尚可施行心脏移植；跨肺梯度超过15mmHg与原位心脏移植后6个月，12个月的死亡率相关。尽管积极有效的围手术期处理，右心功能不全所占心脏移植并发症的50%，心脏移植后早期死亡率的19%。常用的判断肺高压可逆性的方法心导管正常值PAP22/11(15mmHg)正常SPAP40～50mmHg轻度增高50～80mmHg中度增高80～100mmHg以上重度增高PVR90～120dyne.s.cm-5正常300dyne.s.cm-5重度肺高压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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）经过扩血管药物调节“vasodilatorconditioning”—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（aggressivesequence）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，给此类病人的心脏移植带来可能。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。肺组织活检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；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。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1500dyne.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。我院的124例心脏移植病人中有22例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，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。BhatiaSJ,KrshenbaumJM,SheminRJ,stal/Timecouseofresolutionofpulmonaryhypertensionandrightventricularremodelingafterorthetopiccardiactransplantation.Circulation1987;76:819-26因体外循环致肺并发症的预防及处理原则*抑制炎症界质的分泌来减轻肺损伤；*改进体外循环中使用的设备和技术，来减弱、控制肺损伤因素的产生和发展。*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体外循环中不用人工氧合器，用双心室转流、自体肺氧合。体外循环中加用肺动脉插管，用氧合血对肺动脉进行灌注。主动脉阻断后，向右肺动脉灌注含L—精氨酸、抑肽酶、乌司它丁等抗炎物质的肺保护液。使用肝素涂层的体外循环管道。用白细胞滤除技术，滤除体外循环中白细胞。体外期间使用超滤来滤除水分及炎症介质。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用糖皮质激素、乌司它丁等来降低炎症介质的释放和减轻厌战介质对肺的损伤；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；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，来防止、减轻肺损伤；用外源性肺表面活性物质，来保护肺上皮细胞，减轻肺损伤；补充NO前体来防止、补充肺内皮细胞受损生成；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抑制体外循环时非生理作用引发的酶及炎症介质的释放；抑制体外循环时细胞因素和粒细胞弹性蛋白酶过度诱导；抑制体外循环中可溶性细胞间粘连分子ICam-1的表达；清除体外循环中产生的自由基；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糖皮质激素：氢化考的松或甲基强的松龙；L—精氨酸和抑肽酶或天普洛安；PEEP通气；正性肌力药物的联合应用和双心给药；防止肺内分流增加的药物--氨茶碱；祛除气管内泡沫：注射酒精及酒精的雾化吸入;吸入NO和吸入Iloprost；速尿（注意尿量）和超滤（Het）。针对肺高压右心衰治疗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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基本治疗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：*肾上腺素、麻黄素及多巴胺受体激动药：多巴胺双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂1.增加细胞内cAMP浓度，促进钙离子的内流和释放；不依赖肾上腺素活性，不增加儿茶酚胺水平。2.正性肌力：增强心肌收缩力和加快张力发展的速率；3.正性变松：加快肌纤维缩短速度和过程，降低室壁僵硬；4.对冠脉和高血压状态的肺动脉有相对的选择性扩张；5.对肺血管扩张效应大于体循环血管床；6.与肾上腺素类药物联合，可最大程度地发挥药物的最佳效果；7.加大剂量也增快房室传导速度，加快心率；8.在电解质失衡未被纠正时易致心律失常；9.只能作为挽救严重心衰的短期处理药物。针对肺高压右心衰治疗基本治疗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：去甲肾上腺素常用的血管扩张药直接作用于血管平滑肌：肼苯哒嗪硝酸甘油硝普钠、肾上腺素受体阻滞剂：酚妥拉明氟哌啶柳氨苄心定钙离子拮抗剂：异搏