临床研究
肺动脉血栓内膜剥脱术脑保护策略及效果
中华医学杂志, 2019,99(37) : 2916-2920. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.37.009
摘要
目的

总结慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)患者行深低温-停循环下肺动脉血栓内膜剥脱术(PTE)术中脑保护经验及效果。

方法

回顾性分析中日友好医院2016年12月至2018年8月间25例PTE手术资料。全部手术均在深低温停循环下完成,术中采用严格的脑保护标准,包括:体外循环控制性均衡降温、脑氧饱和监测、停循环时间监控、脑表面恒定低温保护等。统计并分析围手术期神经系统不良事件,术前及出院前采用简易智力状态检查(MMSE)量表和蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评估患者智力水平及认知功能。

结果

25例患者均顺利完成手术,1例(4%)患者术后因感染死亡。患者平均肺动脉压(mPAP)由术前(52.9±16.7)mmHg降至术后即刻的(23.6±8.1)mmHg以及术后3个月的(20.7±7.9)mmHg,差异均有统计学意义(t=10.01、10.73,均P<0.01)。患者肺血管阻力(PVR)由术前975.4(788.6~1 292.8)dyn·s·cm-5降至376.1(283.6~565.5)dyn·s·cm-5Z=5.34,P<0.01)。围手术期共3例患者出现神经系统并发症,其中2例表现为缺氧性脑病,1例为脑出血,此3例患者均于出院前完全康复。单因素分析显示局部脑氧饱和度(rSO2)<40%持续时间及rSO2较基线最大下降率与术后出现神经系统损害显著相关。多因素分析显示仅rSO2<40%持续时间与术后神经系统损害显著相关。患者术前及术后MMSE量表和MoCA量表评分差异均无统计学意义(均P>0.05)。

结论

充分的脑保护措施对于降低PTE手术神经系统并发症至关重要。术中实时监测rSO2并严格控制停循环时间有助于进一步减少神经系统损害的发生。

引用本文: 甄雅南, 刘晓鹏, 林凡, 等.  肺动脉血栓内膜剥脱术脑保护策略及效果 [J] . 中华医学杂志,2019,99 (37): 2916-2920. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.37.009
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 0  关键词  0
English Abstract
评论
阅读 0  评论  0
相关资源
引用 | 论文 | 视频

版权归中华医学会所有。

未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)是肺动脉内急性血栓逐渐机化形成的纤维性成分导致肺循环血管阻力升高,从而形成肺动脉压力升高[1,2,3]。国外研究显示[4,5],有0.6%~4.4%的急性肺栓塞患者会在2年内发展成为CTEPH,而国内的研究提示这一比率甚至更高。最新的一项纳入239例患者的前瞻性研究显示急性肺栓塞后2年内发展成为CTEPH患者的比例高达13.4%,且这一比例随着随访时间延长会继续升高[6]。肺动脉血栓内膜剥脱术(PTE)是目前唯一能够有效治愈CTEPH的方法。PTE手术风险显著高于传统的心脏外科手术,世界范围内大中心的围手术期致死致残率为3%~5%[7,8]。国内目前仅有少数几个中心能够开展PTE手术,尚无大规模数据可查。PTE围手术期常见的并发症包括:再灌注肺水肿、气道出血、残余肺动脉高压以及神经系统损害等。PTE术后神经系统损害主要与术中停循环导致的脑缺血相关,严重损害患者术后近远期生存质量。国外研究显示PTE手术神经系统损害发生率多在3%~12%,主要表现为缺氧性脑病及脑血管意外(卒中)两大类[9,10]。因此,术中充分的脑保护对于手术成功及提高患者远期生活质量至关重要。目前国际上认可的脑保护措施主要包括:控制性低温、脑氧及脑电图持续监测、停循环时间控制、药物降低脑细胞兴奋阈值等。本研究回顾分析我院PTE手术脑保护经验及效果,为相关临床工作提供参考。

对象与方法
1.对象:

回顾分析中日友好医院2016年12月至2018年8月间25例PTE手术资料。其中男18例,女7例,年龄17~70岁,平均年龄(43±13)岁。术前诊断均为CTEPH。其中12例既往有下肢深静脉血栓病史,8例明确诊断易栓症,1例6年前曾因颅内血管畸形行手术治疗。术前全部患者常规行头颈CT血管造影检查,均未发现神经系统基础疾病,术前采用简易智力状态检查(MMSE)量表和蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评估患者智力水平及认知功能,均未发现异常。

2.PTE手术:

手术均采用正中开胸,在深低温(核心温度20 ℃)间断停循环下行血栓内膜剥脱,手术的关键在于术野的充分暴露以及建立正确的剥离层面,剥脱动脉壁过深导致肺动脉出血,过浅则造成术后残余肺动脉高压。术中实时监测氧饱和度、尿量及血气指标。如需同期进行其他心脏手术,可在体外循环复温期完成。

3.平衡降温策略:

降温过程主要通过体外循环血液降温实现,但应同时使用脑表面恒定降温装置(循环冰水降温)。平衡降温的原则是缓慢均匀降温。输入动脉温度和核心温度(膀胱温)的温差一般不超过10 ℃,最低温度不低于17 ℃。降温的速度大约是每5分钟1 ℃,即便是低体重患者,整个降温时间也不建议低于1 h。目标温度是核心体温达到20 ℃,此时鼓膜温会更低。复温原则基本与降温相同。降温及复温过程中需维持足够的麻醉深度(降低脑氧耗)并维持必要的流量,以保证脑组织的氧供。

4.停循环策略:

停循环前应确认脑电图呈直线,脑电双频指数(BIS)值为0。原则上每次停循环时间为20 min,如果未完成单侧肺动脉剥离应恢复循环10~20 min后再次停循环。停循环过程中需实时监测局部脑氧饱和度(rSO2),原则上rSO2下降超过50%基线水平或rSO2<40%超过5min,需恢复循环,等待下一次停循环期继续剥脱。恢复循环期需保障双侧rSO2恢复至患者术前基线水平。

5.体外循环策略:

体外循环期间采用α稳态进行血气管理,仅在停循环前保持相对高的二氧化碳分压(约40 mmHg,1 mmHg=0.133 kPa)。每次停循环前需提供2~5 min 100%氧供。恢复循环时流量一般由小及大,先从常规流量的半量开始,1~2 min后逐渐加到常规流量。氧浓度也从低浓度开始,由20%逐渐加到常规状态。停循环前加用甲泼尼龙及苯巴比妥,所有停循环结束后追加甲泼尼龙及20%甘露醇。

6.术后神经系统损害评价:

详细记录术后至患者出院期间出现的所有神经系统不良事件,包括:缺氧性脑病(情绪障碍、人格障碍、时空定位障碍、语言及运动障碍、认知障碍等)及脑血管意外(短暂性脑缺血发作、脑卒中等)。患者出院前再次采用MMSE量表和MoCA量表评估患者智力水平及认知功能,并与术前结果进行对比分析。

7.统计学分析:

采用SPSS 19.0统计软件。计数资料描述用百分比(%)表示,正态分布的计量资料用±s表示,术后与术前相关指标的比较采用配对t检验;非正态分布的计量资料用中位数(四分位数间距)表示,术后与术前相关指标的比较采用秩和检验。rSO2<40%持续时间(连续变量)、rSO2较基线最大下降率(连续变量)等因素与术后神经系统损害(二分类变量)之间的单因素及多因素相关性分析采用Logistic回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。

结果
1.手术结果:

全部患者均顺利完成手术。3例患者同期行卵圆孔未必修补术,1例患者同期行三尖瓣血栓切除术。患者平均肺动脉压(mPAP)由术前(52.9±16.7)mmHg降至术后即刻(23.6±8.1)mmHg(t=10.01,P<0.01),术后3个月(20.7±7.9)mmHg(t=10.73,P<0.01),肺血管阻力(PVR)由术前975.4(788.6~1 292.8)dyn·s·cm-5降至376.1(283.6~565.5)dyn·s·cm-5Z=5.34,P<0.01)。术后1例患者残余肺动脉高压。1例患者术中即出现严重再灌注肺水肿及左心功能不全,随即予体外膜肺氧合(V-AV ECMO)治疗,术后第5天撤机。另1例患者术后第2天出现严重再灌注肺水肿,予体外膜肺氧合(V-V ECMO)治疗,6 d后撤机。1例患者因严重感染于术后第12天死亡。余24例患者存活并随访至今,心功能纽约分级(NYHA)Ⅰ~Ⅱ级,均恢复正常生活及工作。

2.神经系统损害:

术后住院期间共3例患者出现神经系统损害症状(表1)。其中1例患者于术后第2天拔除气管插管后出现亢奋及睡眠障碍,并于术后第7天出现谵妄,给予苯二氮类药物治疗后好转,出院前上述症状完全消失。第2例患者术后出现一过性双上肢肌力减退,影像学检查除外神经系统器质性损伤,康复练习2周后功能基本恢复正常。第3例患者6年前曾因颅内血管畸形行手术治疗,于术后第14天突发抽搐,CT示左侧额叶脑出血约30 ml,给予降颅压等保守治疗后血肿完全吸收,出院前完全康复,无后遗症。3例患者术后MMSE量表和MoCA量表评分较术前均无显著改变。24例存活患者出院后随访期间无新发神经系统不良事件报告。24例患者术前MoCA评分为(27.4±2.6)分,术后为(26.7±2.4)分,差异无统计学意义(t=1.61,P>0.05)。术前MMSE评分为(29.3±1.0)分,术后为(28.7±0.7)分,差异无统计学意义(t=1.70,P>0.05)。

点击查看表格
表1

3例出现神经系统损害的患者资料

表1

3例出现神经系统损害的患者资料

序号年龄(岁)UCSD分级mPAP(mmHg)PVR(dyn·s·cm-5停循环(min)下降rS率O(2 %)r时SO间2<(4m0i%n)表现预后
14762949.381.550.05术后早期出现一过性双上肢对称性肌力减退(Ⅲ~Ⅳ级)影像学除外神经系统器质性损伤,康复练习2周后功能基本恢复正常
260Ⅱ~Ⅲ38775.48043.17术后第2天出现亢奋及睡眠障碍,第7天出现谵妄苯二氮^类药物治疗后好转,出院前症状完全消失
344I541 3133933.72术后第14天突发抽搐,CT示左侧额叶脑出血约30 ml降颅压等保守治疗后血肿完全吸收,出院前完全康复,无后遗症

注:UCSD:美国加州大学圣地亚哥分院;mPAP:平均肺动脉压;PVR:肺血管阻力;rSO2:局部脑氧饱和度

3.神经系统损害影响因素:

24例存活患者术中停循环时间为(61.3±16.7)min,其中8例患者停循环期间出现rSO2<40%(持续时间2~7 min)。术后出现神经系统损害的3例患者停循环期间均出现rSO2<40%,分别持续2、5及7 min。单因素分析显示rSO2<40%持续时间(OR=1.79,95%CI:1.04~3.09,P<0.05)及rSO2较基线最大下降率(OR=1.67,95%CI:1.02~2.74,P<0.05)与术后出现神经系统损害显著相关。而总停循环时间、术前肺循环阻力、肺动脉压力等因素与神经系统损害之间无显著相关性(P>0.05)。多因素分析显示仅rSO2<40%持续时间与术后神经系统损害显著相关(OR=2.31,95%CI:1.56~3.59,P<0.01)。

讨论

CTEPH患者如不接受规范治疗其预后很差,平均肺动脉压(mPAP)超过40 mmHg的患者5年生存率约为30%,而mPAP超过50 mmHg的患者5年生存率仅为10%左右[11,12]。肺动脉血栓内膜剥脱术目前仍是治愈CTEPH的唯一有效手段,手术直接解除肺血流机械梗阻,降低肺动脉压力及右心室后负荷,大多数患者有机会获得根治并长期无症状生存,生活质量较术前显著提高[2]。国外研究显示[7, 13,14],在有经验的中心,PTE术后5年生存率>80%,10年生存率在70%左右。

深低温(20 ℃)停循环是目前公认的PTE手术最佳的条件,停循环后间断排净肺动脉内血液,可保证手术视野清晰,有利于在最短的时间内完整剥脱血栓内膜并降低肺动脉壁损伤出血的风险[1, 8]。停循环术中脑保护尤为重要,PTE围手术期神经系统并发症发生率为3%~12%[9,10],而国内PTE术后神经系统损害发生率相对较高,多在10%以上,甚至超过20%[15,16,17]

本组患者术后神经系统损害发生率为12%(3/25),较国外先进中心相比略高,但3例患者均为可逆性损伤,且均于出院前完全康复,对术后远期生活质量无明显影响。其中2例患者仅表现为轻度的功能性损伤,另1例脑出血患者6年前曾因颅内血管瘤行手术治疗,提示术前可能存在潜在的脑血管病变。此外,与国外患者相比,国内患者病情普遍偏重,多需3~4次停循环完成剥脱,较长的停循环时间可能是造成国内患者神经系统损伤发生率高的原因之一。

近年来术中rSO2监测已广泛应用于心脏大血管手术。脑组织氧供/氧耗平衡关系是深低温停循环期间唯一即时变化的敏感监测指标。使用rSO2监测脑组织缺氧的敏感度为100%,优于血氧饱和度(SpO2)监测[18]。因为SpO2受血红蛋白解离曲线影响,动脉血氧分压(PaO2)降低后,SpO2出现延迟性降低。Tobias[19]的研究提出,氧供减少时,rSO2降低比SpO2等幅度降低更敏感,后者延迟可达20~50 s。本研究也发现停循环后rSO2迅速出现下降,尤其是第一次停循环期间rSO2下降速率往往比后续停循环要更快,本组24例患者总计3次因rSO2下降达安全阈值提前恢复循环,其中2次发生在患者第一次停循环。此外,我们发现不同个体间停循环后,rSO2下降的速率差异也很大,部分患者在停循环超过10~15 min后会出现rSO2急剧下降。虽然低温可以降低脑细胞的代谢率,但长时间缺血仍会造成脑细胞缺氧及损伤。研究显示rSO2下降率过大及rSO2绝对值<40%与术后神经系统并发症密切相关[20,21]。本研究相关性分析结果也提示rSO2<40%的持续时间与术后神经系统损害发生相关。

因此,PTE术中患者停循环时间必须个体化管理。目前国际上最大的PTE中心美国加州大学圣地亚哥分院(UCSD)采用间断停循环技术,认为每次停循环20 min内是安全的[8, 22]。结合国内外研究经验,本中心制定了单次停循环时间20 min,rSO2下降达到50%基线水平或rSO2<40%超过5 min提前恢复循环的策略。停循环期间rSO2的下降速度为恢复循环时机提供重要参考,下降速度过快往往提示脑氧供严重不足。应于rSO2值下降超出安全阈值前尽快恢复循环,如手术剥脱未完成,可通过多次停循环完成手术。即使停循环总时长增加,亦考虑比单次长时间停循环导致rSO2过低更为安全。本研究中单因素及多因素分析结果也均显示停循环总时间与神经系统损害发生率之间无明显相关。再次提示我们对于单次停循环无法剥脱的复杂病变,多次间断停循环较延长单次停循环时间更加安全、可靠。

神经系统并发症严重损害患者PTE术后近远期生存质量。充分的脑保护措施对于降低PTE术后神经系统并发症至关重要。术中实时监测rSO2并根据其变化严格控制停循环时间有助于进一步减少神经系统损害的发生。对于复杂病变,在一定范围内增加停循环总时间并不增加神经系统损害的风险。不建议延长单次停循环时间,尤其是在rSO2超出安全阈值后。

利益冲突

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
[1]
KimNH, DelcroixM, JenkinsDP, et al. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. J Am Coll Cardiol, 2013,62(25Suppl):D92-99. DOI: 10.1016/j.jacc.2013.10.024.
[2]
GalièN, HumbertM, VachieryJL, et al. 2015 ESC/ERS guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension[J].Rev Esp Cardiol(Engl Ed), 2016,69(2):177. DOI: 10.1016/j.rec.2016.01.002.
[3]
LangIM, PesaventoR, BondermanD,et al. Risk factors and basic mechanisms of chronic thromboembolic pulmonary hypertension: a current understanding[J]. Eur Respir J, 2013,41(2):462-468. DOI: 10.1183/09031936.00049312.
[4]
PengoV, LensingAW, PrinsMH, et al. Incidence of chronic thromboembolic pulmonary hypertension after pulmonary embolism[J]. N Engl J Med, 2004,350(22):2257-2264. DOI: 10.1056/NEJMoa032274.
[5]
MadaniM, OgoT, SimonneauG. The changing landscape of chronic thromboembolic pulmonary hypertension management[J]. Eur Respir Rev, 2017,26(146).DOI: 10.1183/16000617.0105-2017.
[6]
YuY, YangL, ZhangY, et al. Incidence and risk factors of chronic thromboembolic pulmonary hypertension in patients with diagnosis of pulmonary embolism for the first time in real world[J]. Clin Respir J, 2018,12(11):2551-2558. DOI: 10.1111/crj.12955.
[7]
HoeperMM, MadaniMM, NakanishiN, et al. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. Lancet Respir Med, 2014,2(7):573-582. DOI: 10.1016/S2213-2600(14)70089-X.
[8]
JenkinsD, MadaniM, FadelE, et al. Pulmonary endarterectomy in the management of chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. Eur Respir Rev, 2017,26(143). DOI: 10.1183/16000617.0111-2016.
[9]
MayerE, JenkinsD, LindnerJ, et al. Surgical management and outcome of patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension: results from an international prospective registry[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 2011,141(3):702-710. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2010.11.024.
[10]
VuylstekeA, SharplesL, CharmanG, et al. Circulatory arrest versus cerebral perfusion during pulmonary endarterectomy surgery (PEACOG): a randomised controlled trial[J]. Lancet, 2011,378(9800):1379-1387. DOI: 10.1016/S0140-6736(11)61144-6.
[11]
HoeperMM. Pharmacological therapy for patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. Eur Respir Rev, 2015,24(136):272-282. DOI: 10.1183/16000617.00001015.
[12]
FedulloP, KerrKM, KimNH, et al. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2011,183(12):1605-1613. DOI: 10.1164/rccm.201011-1854CI.
[13]
CannonJE, SuL, KielyDG, et al. Dynamic risk stratification of patient long-term outcome after pulmonary endarterectomy: results from the united kingdomnational cohort[J]. Circulation, 2016,133(18):1761-1771. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.115.019470.
[14]
DelcroixM, LangI, Pepke-ZabaJ, et al. Long-term outcome of patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension: results from an international prospective registry[J]. Circulation, 2016,133(9):859-871. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.115.016522.
[15]
李源朱家德杜娟.肺动脉内膜剥脱术56例围手术期处理和结果报告[J].中国循环杂志,2017,32(5):480-484. DOI:10.3969/j.issn.1000-3614.2017.05.014.
[16]
郝咏刚顾松翟英慧.5例肺动脉血栓内膜剥脱术后神经系统障碍的临床特点及原因[J].中华胸心血管外科杂志,2011,27(7):416-419. DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-4497.2011.07.012.
[17]
甘辉立张健群刘双.慢性栓塞性肺动脉高压外科治疗连续62例无死亡临床分析[J].中华医学杂志,2009,89(19):1330-1333. DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2009.19.010.
[18]
UllmanN, AnasNG, IzaguirreE, et al. Usefulness of cerebral NIRS in detecting the effects of pediatric sleep apnea[J]. Pediatr Pulmonol, 2014,49(10):1036-1042. DOI: 10.1002/ppul.22962.
[19]
TobiasJD. Cerebral oximetry monitoring with near infrared spectroscopy detects alterations in oxygenation before pulse oximetry[J]. J Intensive Care Med, 2008,23(6):384-388. DOI: 10.1177/0885066608324380.
[20]
KamenskayaOV, CherniavskyAM, KlinkovaAS, et al. Efficiency of various cerebral protection techniques used during the surgical treatment of chronic pulmonary thromboembolism[J]. J Extra Corpor Technol, 2015,47(2):95-102.
[21]
TaranovaII, KokhnoVN. Cerebral oximetry in the practice of a neurosurgical resuscitator-anesthesiologist[J]. Anesteziol Reanimatol, 2008,2:64-67.
[22]
MadaniMM. Surgical treatment of chronic thromboembolic pulmonary hypertension: pulmonary thromboendarterectomy[J]. Methodist Debakey Cardiovasc J, 2016,12(4):213-218. DOI: 10.14797/mdcj-12-4-213.
 
 
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体
标签
关键词