長海麻醉-ASA 2017 知識更新：肺動脈高壓與右心功能衰竭的圍手術期管理

肺動脈高壓與右心功能衰竭的圍手術期管理

Jacob Raphael，Ronald Pearl

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前言

肺動脈高壓（Pulmonary hypertension，PH）增加圍手術期發病率及死亡率，儘管PH的多樣化治療方法顯著改善了患者的預後，但PH仍然是心臟/非心臟手術圍手術期的高危因素。此外，PH可以導致右心功能衰竭，右心功能衰竭提示患者預後不良。要管理好PH和右心功能衰竭的患者，需要了解肺生理學，避免術中肺血管阻力（pulmonary vascular resistance，PVR）升高。治療的關鍵是降低PVR並改善潛在的右心功能衰竭。

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PH的定義，分類和流行病學

肺循環是低壓力低阻力的循環，正常的肺動脈收縮壓、舒張壓及平均肺動脈壓（pulmonary artery pressure，PAP）分別為22mmHg、10mmHg及15mmHg。PVR正常值為90～120dynes ? s ? cm–5。

PH是指mPAP超過25mmHg或者PVR超過250dynes ? s ? cm–5。mPAP超過50mmHg或者PVR超過600dynes ? s ? cm–5就是嚴重PH。世界衛生組織（World Health Organization，WHO）最新的PH臨床分型已經出版，主要分為五型：肺動脈高壓（原髮型，遺傳型，藥物/毒物引起的，其他病因如結締組織疾病或肝肺綜合徵引起的）；肺靜脈阻塞性疾病（新生兒持續性PH，原發或繼發性左心系統疾病相關的PH）；肺部疾病和/或低氧血症引起的PH（慢性肺病，睡眠呼吸性疾病，肺泡換氣功能障礙）；慢性血栓栓塞性PH；不明原因/多因素引起的PH（糖原沉積病，閉塞性腫瘤）。毛細血管前和毛細血管後PH的區別是理解PH患者血管及血流動力學變化的基礎。毛細血管前和毛細血管後疾病的血流動力學特點見表1。

表1 PH的血流動力學特點

mPAP—平均肺動脈壓；PAWP—肺動脈楔壓；PVR—肺血管阻力；CTEPH—慢性血栓栓塞性PH；CO—心排出量；高心排出量出現於高代謝的情況，如全身性肺分流（只有肺循環），貧血，甲狀腺功能亢進，門脈高壓，膿毒症等。

圍手術期PH最常見於心血管疾病（毛細血管後）或肺疾病（毛細血管前）。左心室收縮/舒張功能障礙及二尖瓣疾病均會導致左心房壓力（LAP）升高。LAP升高進而引起肺靜脈壓力、PAP及PVR升高，先天性心臟病的左向右分流逐漸增加了肺血流量，使得肺血管平滑肌肥大纖維化，最終導致PVR的增高。諸如慢性氣道梗阻性疾病之類的呼吸系統疾病，其引起PH的原因至少部分和缺氧性肺血管收縮有關。PH初期只是血管收縮，可以輕易通過使用血管擴張劑逆轉。但是隨著潛在的病理學進展，血管收縮會引起平滑肌細胞肥大，血管管腔變窄。應用血管擴張葯數周到數月可以改善平滑肌細胞肥大。疾病進一步進展導致纖維化和更多的頑固疾病，這一階段的治療更加困難，應用血管擴張劑以期降低PVR可能僅降低了SVR並導致低血壓。內皮功能障礙也可以引起前列環素和血栓素比值下降，同時氧化亞氮（NO）生成減少。前列環素是一種血管擴張葯，可以抑制血小板聚集，平滑肌細胞增生。血栓素A2則刺激血管收縮，引起血小板聚集。NO通過環鳥苷酸（cGMP）引起血管擴張並抑制增生。所有類型的PH都會引起NO生物利用度下降。磷酸二酯酶-5（PDE-5）將cGMP降解為無活性的5GMP，血管內皮平滑肌細胞和右心室的PDE-5表達都增加了。PAH和肺血管內皮素-1（endothelin-1，ET-1）的表達增加有關。肺血管內皮素-1引起血管收縮並可以導致平滑肌細胞增生。因此，治療PH的重點在於抑制血管收縮，主要藥物有ET-1受體阻滯劑（波生坦、安貝生坦、馬西替坦），前列腺素類（依前列醇、伊洛前列素、曲羅尼爾），PDE-3/5抑製劑（分別為米力農或西地那非、他達拉非）及直接血管擴張劑，主要是NO吸入劑。

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肺血管阻力（PVR）

和體循環相比，肺血管壁較薄，血管平滑肌在小動脈稀疏分布。因此，CO的增加引起開放的血管擴張，之前關閉的血管開放，導致了PVR的下降。這意味著臨床上使用正性肌力葯或者增加血容量來升高CO可以被動的降低PVR。這種關係在疾病狀態下的肺循環中變得不那麼明顯了。內皮細胞在維持較低的靜息肺血管水平方面起到了重要的作用，內皮細胞功能和內源性血管擴張劑的變化和PH的進展息息相關。治療PH的重要環節是理解這些因素如何改變PVR。氧氣對PVR的影響很大，肺泡缺氧時會產生強大的血管收縮作用。小範圍的肺泡缺氧會引起肺血分流，PVR改變不明顯。這種情況下，缺氧性肺血管收縮（HPV）改善通氣/血流比值，是一種保護性機制。治療PH時這點很重要因為所有的靜脈血管擴張葯均會抑制HPV並可能導致動脈血氧分壓下降（PaO2）。大面積的缺氧導致PVR增加且PAP也增加。酸中毒是另一個血管收縮劑，而鹼中毒使肺循環血管擴張。高碳酸血症和低碳酸血症可能通過影響pH值來改變PVR。肺不張可以通過刺激HPV和機械壓縮來增加PVR，因此PH患者應該充分肺擴張。但是PEEP可能導致過度通氣，其本身可能引起PAP增加。充分氧合和治療酸中毒（呼吸或代謝）始終是PH治療最重要和第一線方法。交感神經刺激、低體溫、兒茶酚胺也是增加PVR的重要原因。

腎上腺素受體：α-1腎上腺素能受體和β-2腎上腺素能受體是肺血管循環中臨床最相關的受體，β-2受體激動劑降低PVR，而α-1受體激動劑升高PVR。這些受體分布密度沒有體循環高，所以推測激動劑的作用被削弱了。而且肺循環的阻力通常很低，因此β-2受體激動劑作用不大；然而PH時β-2受體激動劑降低了PVR。而α-1受體激動劑升高PVR但不同於對體循環阻力（SVR）的影響，其原因是分布於肺循環的平滑肌細胞較少。β-2受體主要作用於血管內皮，因此內皮功能障礙時其功能是削弱的。

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右心室（RV）

右心室是一壁薄、新月形的結構，這種構造是容量室，而壁厚的左心室（the left ventricle，LV）是壓力室。儘管後負荷範圍廣泛，LV仍可以維持一個恆定的排出量，而RV對PAP的變化更為敏感。mPAP急性升高至40mmHg以上時，即使RV收縮功能正常，其射血分數也會下降；而RV收縮功能受損時對急性後負荷的增加更為敏感。換言之，PAP的慢性改變使得RV肥大，從而維持相對正常的排出量。RV功能正常時，由於主動脈和RV之間持續的壓力梯度-冠狀動脈灌注壓（PP），冠狀動脈血流在心臟收縮期及舒張期是持續存在的。RV的血/氧供應和體循環壓力成正比，RV壓力成反比。體循環低血壓或者RV壓力增高會導致RV CPP。RV需氧量和RV壓力、RV容量、心率成正比，所以RV壓力增高不僅降低了RV的氧供，還增加了RV需氧量。因此使用血管擴張劑降低PAP及RV壓力在PH和RV衰竭的治療中至關重要。同時，避免全身低血壓十分重要，因為這可能導致CPP降低。

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右心功能衰竭

RV功能衰竭最常見於急性或慢性壓力負荷超標。急性RV後負荷增加很難耐受，而逐漸增加的壓力負荷可以在出現癥狀前耐受多年。慢性PH時RV可能肥厚併產生系統壓力。最終PH導致右心室擴張，RV每搏量下降，全心功能下降。缺血和梗死也可以導致RV衰竭。儘管心絞痛多見於LV缺血，但RV冠脈血流量下降或者RV需氧量增加時也會引起心肌缺血。RV缺血也可見於體外循環（CPB）時心肌保護不足。三尖瓣反流（tricuspid regurgitation，TR）和房間隔缺損引起的容量超負荷也會導致RV衰竭。

PH和RV衰竭的常見癥狀是呼吸困難、疲勞、運動耐量下降、暈厥和胸痛，其體征是外周水腫、呼吸急促、心動過速、頸靜脈擴張及肝腫大。觸診和聽診可以發現RV抬舉和三尖瓣反流。CVP正常值小於5mmHg，RV衰竭時可以增加至20mmHg以上。PH和RV衰竭也會導致左心功能改變，心室之間的相互關係發生於PVR增高和RV舒張末容量和壓力，室間隔向LV空腔凸出。PH增加了RV的後負荷，進而引起RV壓力和容量增加，同時RV每搏量減少，LV前負荷下降最終導致CO下降。RV容量和壓力增加同時也會減少冠狀動脈血流並加重RV缺血，而缺血進一步降低CO。PH的治療包括降低PVR的血管擴張劑，改善RV功能的正性肌力藥物，優化心室容積，以及糾正酸鹼平衡和氧合狀態。治療PH和RV衰竭需要對血流動力學進行持續評估，患者最好行動脈置管並放置PA導管，經食管超聲心動圖（TEE）是一重要工具，可以協助臨床醫師診斷和處理病情。明確患者是否有RV衰竭、PH或者二者皆有非常重要，不合併RV衰竭的PH患者其治療主要是血管擴張劑的應用，而不合併PH的RV衰竭患者其主要治療是正性肌力葯，還有利尿劑和血管收縮劑。合併PH和RV衰竭的患者通常需要血管擴張劑和正性肌力葯聯合應用。

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診斷和治療

超聲心動圖依然是篩查評估PH可能性和評價RV功能的首選方法。右心導管檢查是確認診斷和判斷PH嚴重程度的金標準。超聲用來判斷RV功能不如LV功能的評估那樣直觀，但仍可以評估RV功能。RV功能不全的超聲徵象包括RV遊離壁運動能力下降、RV擴張或肥厚、RV形態從新月形變為圓形、室間隔凹陷或凸出右向左分流。RV肥厚是指舒張末RV遊離壁厚度超過5mm，RV擴張是指舒張末RV橫截面積超過LV的60%。RV收縮功能障礙會降低三尖瓣環收縮期位移（TAPSE），此外，三尖瓣反流常見於PH和RV衰竭患者且其反流速度可以用來評估PAP（伯努利方程）。

PH患者的治療分為一般性支持治療和特定藥物治療。一般措施包括PH的病因治療、身體鍛煉、康復督導、感染控制、生育控制和懷孕管理。支持治療包括抗凝治療、利尿和氧氣治療。藥物治療包括鈣離子拮抗劑，鈣離子拮抗劑是治療原發性PH的傳統方法，儘管只對一小部分患者有效。合成的前列環素類似物例如依前列醇、伊洛前列素和曲羅尼爾對原發性PH患者有效。依前列醇半衰期短，常溫下僅能穩定8h，因此需要連續靜脈注射或吸入給葯。伊洛前列素可以靜脈注射、口服給葯或氣溶膠形式給葯。PH和CTEPH患者在吸入伊洛前列素後臨床癥狀得到了改善。另一類藥物——內皮素受體拮抗劑（波生坦、安貝生坦和馬西替坦）在PH治療中也有效。研究表明此類藥物不但可以改善患者運動能力和血流動力學，推遲惡化時間，還可以降低患者死亡率。磷酸二酯酶-5抑製劑如西地那非和他達拉非等，是可以口服的強有力的肺血管擴張劑。以上藥物的運動可以改善PH患者的運動耐量、癥狀和血流動力學。利奧西呱是一種新型藥物，可以刺激可溶性鳥苷酸環化酶，從而增加cGMP，並且已經證實對PH及CTEPH患者有效。心肺移植或雙肺移植可以有選擇的在部分患者實施。

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麻醉管理

6.1

術前評估

需要明確告知患者嚴重併發症的可能性且導致住院時間可能延長甚至死亡。手術死亡率和PH嚴重程度及手術類型相關。大多數PH患者圍手術期預後的研究都是小樣本的回顧性病例分析。Memtsoudis等的研究樣本量較大一些，他們將3302例合併PH的全髖或者全膝關節置換術患者與非PH對照組進行了配對研究，結果發現，PH組患者的死亡率校正風險比對照組增加了4～4.5倍，合併原發性肺動脈高壓的患者死亡率最高。

PH患者的術前評估首先需要評估患者的總體功能狀態風險，除了詳細的病史和體格檢查，還需要補充必要的檢查結果。紐約心臟協會（NYHA）心功能分級是預測預後的重要手段，如果經過治療，三、四級患者可以改善到一、二級狀態，其預後較好。六分鐘步行距離（6MWD）可以用來評估PH患者運動耐量，小於300米者死亡率增加。術前檢查包括實驗室檢查、ECG、超聲心動圖、胸片及較新的右心導管檢查。超聲心動圖無創、簡便，可以很好的判斷心室功能和PH嚴重程度。超聲心動圖評估不良預後的指標有：右心擴張、三尖瓣環移位及心包積液。右心導管檢查可以確證PH，評價RV功能並區分毛細血管前及毛細血管後PH。外科手術前應該回顧患者用藥並達到最佳治療效果。抗PH藥物要持續使用，禁食時可以臨時改用吸入製劑（NO吸入劑，佛羅蘭）或靜脈藥物（依前列醇，米力農）。

6.2

監測

誘導前有創動脈血壓監測可以較早的發現血流動力學不穩定並可以間斷行動脈血氣分析來判斷是否充分通氣。嚴重PH患者或存在持續右心衰的輕中度PH患者建議術中使用TEE和/或肺動脈導管。TEE可以測量收縮期肺動脈壓，觀察右心室充盈以指導容量治療。有研究顯示TEE的應用在50%的高風險非心臟手術患者中引發了整個治療手段的改變。術中應用肺動脈導管（PAC）存在爭議，絕大多數的研究無法證實術中使用PAC對患者有益。儘管如此，術中放置PAC為圍手術期的監測提供了直觀連續的肺動脈壓、肺血管阻力監測及液體或者藥物引起的血流動力學改變。儘管死亡率沒有下降，PAC可以持續使用到術後重症監護病房。重要的是PAC置管有一定的風險，所以置管前一定要充分評估。

6.3

麻醉誘導及維持

PH及RV衰竭患者的誘導對麻醉科醫師而言是一種挑戰，預防PH危象和RV衰竭依賴於右心室和肺循環的最佳動力學匹配。患者通常處於高交感興奮狀態，兒茶酚胺活性受到抑制。

因此，誘導時患者可能出現嚴重的血流動力學代償。滴定劑量的麻醉藥物、依託咪酯和氯胺酮可能是合適的誘導藥物，同時血壓維持在一個基礎目標值。NO和氯胺酮增加PH患者的PVR，但是在兒童患者，兩者均不增加PVR。吸入麻醉藥對PVR影響不大，但是會降低心肌收縮力，所以RV衰竭患者慎用。表2總結了主要麻醉藥物對RV收縮力和後負荷的影響。對行外周手術的患者而言，如果能夠維持前負荷和後負荷，局麻或區域阻滯麻醉更為理想。

表2 麻醉藥對RV收縮力和肺血管阻力的影響

自主呼吸轉變為正壓通氣可能會顯著增加PVR和RV後負荷，RV功能正常的患者這種影響很小，而PH及RV衰竭患者肺過度通氣或者PEEP過高都會顯著降低CO。因此，最佳通氣策略包括低潮氣量和低PEEP，同時要避免高碳酸血症。其他如體位、氣腹或膈肌上抬也會增加右室後負荷並可能引起急性的肺動脈高壓危象。應該盡量避免低氧血症、高碳酸血症和酸中毒，因為這些因素都可能顯著升高PVR。因為刺激交感會對右室後負荷產生不良後果，因此放置喉鏡和氣管插管前必須保證足夠的麻醉深度。

總的來說PH患者血壓低，對失代償很敏感，目標是維持麻醉前血流動力學穩定。因此麻醉誘導前需要行有創監測。用小劑量血管收縮葯如去甲腎上腺素或血管加壓素補償麻醉藥物引起的SVR下降是一種安全有效的方法。RV收縮功能正常時容量負荷可以增加PH患者的RV排出量，而合併RV衰竭時，容量負荷則是有害的。這種情況下，容量負荷會導致RV擴大進而LV容量減少，CO下降。最好是在TEE指導下監測CO和RV、LV功能，以便指導補液容量。當RV容量超負荷時，硝酸甘油擴血管或者利尿治療可以改善RV功能。

維持主動脈和右室的壓力梯度差是通過擬交感神經藥物和非擬交感神經血管收縮藥物實現的。去甲腎上腺素和血管加壓素改善了右冠狀動脈的血供，降低了肺/體循環的血管阻力比，增強了右心室收縮力並輕度改善了心排出量。然而，這些藥物對右心衰死亡率影響的證據很少。心肌收縮葯可以增強右室收縮力，例如腎上腺素、多巴酚丁胺、左西孟坦均對右心衰治療有效。心肌收縮葯對減少PH相關總體死亡率方面有一定的影響。這類藥物適用範圍廣、給藥方便，圍手術期應用多。正性肌力-血管擴張葯例如磷酸二酯酶-3抑製劑（米力農）比常規的單純心肌收縮藥效果更好。研究表明磷酸二酯酶-3抑製劑減低PVR的效果明顯優於降低SVR。然而SVR降低可以影響嚴重PH患者的右冠狀動脈血流，因此這類藥物要謹慎使用。2010年，磷酸二酯酶-5抑製劑西地那非被批准用於靜脈治療PH，這對已經在圍手術期使用這類藥物的患者而言，是一個很有吸引力的選擇。

選擇性吸入肺血管擴張葯（NO吸入劑或前列環素）本身對系統血壓沒有影響。這類藥物通過減少肺內分流改善氧合，這在合併PH的ARDS患者中十分重要。NO吸入劑通過肺泡擴散至肺血管平滑肌，刺激cGMP的產生並引起血管擴張。NO可以迅速被血紅蛋白結合失活從而避免了其代謝產物導致的全身性血管擴張。PGI2吸入劑通過增加平滑肌cAMP引起肺動脈血管擴張，但在引起全身反應前就被水解了。吸入性血管擴張葯有改善通氣/血流異常患者PaO2的潛能。這類藥物是吸入製劑，其擴張作用主要局限於通氣範圍，因此可以改善通氣/血流比並減少分流。有報道指出長時間使用NO吸入劑會導致肺炎複發、並對肺組織造成直接毒性損傷。前列環素及其類似物是NO的替代藥物，已經有一些文獻報道了前列環素吸入劑應用於圍手術期治療。儘管臨床意義不顯著，NO和前列環素因其對血小板的抑制都可能增加出血風險。NO需要特殊的氣體給葯裝置，而PGI2及其他類藥物只是簡單的噴霧劑。

6.4

術後處理

大多數PH患者需要在重症監護病房復甦，其疼痛管理應該有一個優化方案，包括區域阻滯和非阿片類藥物。呼吸衰竭（60%）和右心衰竭（50%）是最常見的導致發病和死亡的原因。心房快速性心律失常和右心衰竭及死亡相關。因為該葯這類患者對β受體阻滯劑的耐受力較差，應該避免使用而改用胺碘酮。例如出血、感染之類的術後併發症必須及時控制和治療。PH患者的右心功能是「前負荷依賴」的，而容量負荷過度是有害的。最重要的是應用血管收縮葯和正性肌力葯維持血壓，必要時置換血容量。術中開始應用血管擴張葯必須持續使用並緩慢減葯直至回復患者術前水平。

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PH和妊娠

縱觀歷史，眾所周知，妊娠對合併PH的女性構成了很高的風險。對PH患者，目前依然建議避免懷孕並提前終止妊娠。內皮素受體拮抗劑由於其致畸作用，禁止在妊娠期使用。但是前列環素類、PDE抑製劑及NO吸入劑可以使用，鈣通道拮抗劑也可以使用。

儘管早期的研究發現合併PH的妊娠女性其死亡率高達50%，近期的數據統計發現死亡率下降了，但仍無顯著差異。儘管自然分娩可以降低出血感染風險，但擇期剖宮產術可以更好的控制風險、多學科共同參與並制定最佳鎮痛方案。雖然大多數中心選擇擇期剖宮產術，但最佳麻醉方案（全麻對比神經阻滯）仍存在爭議。大多數合併PH的妊娠患者死亡發生於妊娠期間，主要原因是右心衰竭和肺血栓栓塞，因此合併PH的妊娠患者最重要的是要預防栓塞，但尚未普及。

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小結

PH及RV衰竭患者的最新治療進展及處理方法改善了患者的預後，而這些高危患者需要專業中心的多學科治療團隊。越來越多的患者需要行心臟或非心臟手術治療。成功的治療需要全面的術前風險評估。正確的診斷、患者機能狀態的優化及血流動力學管理往往是至關重要的。麻醉管理需要理解其病理生理學並避免肺動脈高壓危象。因為絕大多數併發症發生於術後，因此患者應在重症監護病房進行術後護理。

（趙珍珍譯；朱科明 校）

學術編輯：包 睿 許 濤

微信編輯：薄祿龍 王 芷

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