心包剥脱术不同阶段血流动力学的变化
2015-12-21裴丽坚陈广俊王静捷黄宇光
阮 侠,刘 薇,裴丽坚,陈广俊,王静捷,黄宇光
中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院麻醉科,北京100730
心包剥脱术不同阶段血流动力学的变化
阮 侠,刘 薇,裴丽坚,陈广俊,王静捷,黄宇光
中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院麻醉科,北京100730
目的 观察心包剥脱术不同阶段的血流动力学变化情况。方法 16名择期行全心包剥脱术的患者,采用脉搏指数连续心输出量监测(PiCCO)技术连续监测手术中的血流动力学变化,在心包剥脱术的3个不同阶段分别获得3组数据进行比较。结果 随手术进行,心脏指数 [(1.9±0.6)、(2.7±0.6)、(3.0±0.5)L·min-1·m-2,P<0.05]和每搏量指数 [(22.5±8.7)、(29.9±8.5)、(30.1±8.5)dyn·s·cm-5·m2,P<0.05]明显改善,中心静脉压 [(17.1±5.0)、(13.3±3.9)、(12.3±3.0)mmHg,P<0.05]显著降低,全心舒张末期容积指数 [(533±156)、(580±153)、(559± 144)ml·m-2,P<0.05]明显增加,每搏量变异度 [(15.6±6.1)%、(10.8±4.2)%、(9.4±5.4)%,P<0.05]显著减低,上述血流动力学改善主要出现在完成左室流出道部位心包剥除后。结论 PiCCO作为一种创伤较低、操作简便的监测手段,可有效用于心包剥脱手术。左室流出道心包剥除可明显改善心脏功能。
心包剥脱术;脉搏指数连续心输出量监测;血流动力学
Acta Acad Med Sin,2015,37(3):331-334
缩窄性心包炎(constrictive pericardium,CP)是由于心包慢性炎症引起纤维组织沉积,导致脏层及壁层心包增厚、黏连、钙化,压迫心脏和大血管,使心脏在舒张中晚期充盈受限而产生的一系列循环障碍,心包剥脱术是唯一有效的治疗方法[1]。心包剥脱术具体的剥除范围目前仍无统一标准,一般认为心包切除越彻底越有利于心功能恢复、改善患者预后[2],然而亦有研究对此提出质疑[3]。脉搏指数连续心输出量监测技术(pulse-indicated continuous cardiac output,PiCCO)仅通过中心静脉导管和一根特殊的动脉导管即可简便、精确地监测包括心输出量、外周血管阻力、液体容量在内的多项血流动力学参数,经研究证实其有助于实时监测危重患者的血流动力学变化,及时调整治疗方案,改善患者预后[4-5]。本研究采用PiCCO技术监测了全心包剥脱术不同阶段的血流动力学变化情况,以期为确定CP患者适宜的心包切除范围提供依据。
对象和方法
对象 2009年9月至2010年8月在北京协和医院非体外循环下行心包剥脱术的患者16例,其中,男10例,女6例,平均年龄(34.7±18.0)岁(15~66 岁),平均病程(18.2±30.8)个月(2~120个月);术前纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)心功能分级:Ⅰ级1例,Ⅱ级10例,Ⅲ级4例,Ⅳ级1例;术前肘静脉压力增高(32.7±8.9)cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)。超声心电图显示左心室收缩功能正常[射血分数(ejection fraction,EF)(62.7± 7.1)%]、心包增厚、双房增大、下腔静脉增宽、二尖瓣血流频谱E峰吸气变化率大于25%。
麻醉方法 所有患者均无麻醉前药。入室常规吸氧,开放静脉通路。以咪达唑仑0.05~0.1 mg/kg、依托咪酯0.1~0.15 mg/kg、舒芬太尼0.3~0.5 μg/kg、罗库溴铵0.8~1 mg/kg麻醉诱导后行气管插管,接呼吸机机械通气,通气方式选择容量控制模式,潮气量8~10 ml/kg,呼吸频率10~12次/min,设定呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)4~5 cmH2O,维持脉搏血氧饱和度(SpO2)96%~100%,呼气末二氧化碳压力(PETCO2)35~40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。麻醉维持以1%~1.5%异氟烷吸入,间断注射舒芬太尼和哌库溴铵。所有患者均采用经胸正中切口行全心包剥除术,以先松解左心、后松解右心的顺序进行,以便尽可能避免发生右心功能不全和肺淤血。
术中监测与处理 术中连续测定心电图(electrocardiogram,ECG)、SpO2、PETCO2,同时密切监测血气、电解质和尿量。入室后经左侧股动脉穿刺置入5F热稀释导管(PV2015L20,Pulsion Medical Systems AG)监测动脉压力,并将之通过Philips CCO/C.O.模块(Model M18007A)与Philips监护仪连接。麻醉诱导完成后,经右侧颈内静脉穿刺置入中心静脉导管监测中心静脉压(central venous pressure,CVP),并同样将之与Philips CCO/C.O.模块连接。使用经肺热稀释法(transpulmonary thermodilution,TPTD)对PiCCO数值进行初次校正后,利用动脉脉搏轮廓分析技术连续监测包括心脏收缩功能、外周血管阻力、液体容量在内的各项参数,并在手术阶段性步骤完成或参数发生明显改变时使用TPTD技术进行校准。术中根据需要泵注多巴胺及肾上腺素,以避免出现心动过缓和低血压,控制输液量及输液速度,维持水电解质平衡,确保循环及内环境稳定。
数据采集 选取开胸后即刻(A)、左室流出道(left ventricular outflow tract,LVOT)心包剥除完成(B)、关胸前即刻(C)3个时间点,分别记录各时点的心率(heart rate,HR)、血压(blood pressure,BP)、CVP、心脏指数(cardiac index,CI)、每搏量指数(stroke volume index,SI)、外周血管阻力指数(systemic vascular resistance index,SVRi)、全心舒张末期容积指数(global end-diastolic volume index,GEDVi)、血管外肺水指数(extravascular lung water index,EVLWi)和每搏量变异度(stroke volume variation,SVV)。
统计学处理 采用SPSS 21.0统计软件,计量资料以均数±标准差表示,不同时间点数据比较采用重复测量数据方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
结果
一般情况 所有患者均顺利完成全心包剥脱术,术中BP、HR稳定,均未使用体外循环(表1)。术中可见心包弥漫性不同程度增厚、黏连、钙化,壁层心包平均厚度(9.2±3.9)mm。所有患者均未发生与PiCCO操作相关的即时或延迟并发症。手术过程中3个时点多巴胺用量分别为(2.0±2.9)、(4.1±3.8)、(4.6±4.5)μg·kg-1·min-1,肾上腺素用量分别为(0.01± 0.03)、(0.01±0.04)、(0.03±0.07)μg·kg-1·min-1,两种药物各时间点间的用量差异均无统计学意义(P均>0.05)。
血流动力学变化情况 CI和SI在LVOT心包剥除后显著增加(P均<0.05),继而在全部心包剥除后CI进一步提高(P<0.05),SI则没有明显改变(P>0.05)。完成LVOT剥除后,CVP和SVRi显著下降(P均<0.05)。在手术过程中EVLWi没有明显改变,GEDVi在LVOT剥除后显著增加(P<0.05),SVV在LVOT剥除后显著减低(P<0.05)。与 B点相比,C时点的CVP、SVRi、GEDVi和SVV均没有发生明显改变(P均>0.05)(表1)。
讨论
CP的病理改变决定了切除增厚钙化的心包、改善心脏的舒张功能是唯一有效的治疗方法[6-7]。传统的手术方法是全心包剥脱,左、右心松解,以便尽可能多的恢复心脏功能。然而,由于CP患者的心肌长期受压引起心肌萎缩、心肌炎症、钙化心包嵌入心肌、手术剥除导致心肌损伤缺血等均可能导致患者存在一过性或永久性的心功能受损,尤其对于重症病例,全心包切除全心松解后回心血量剧增、心脏过度膨胀,功能受损的心脏不能耐受突然加重的容量负荷,极易诱发低心排及心力衰竭[3]。因此,CP的心包切除范围仍然是一个值得研究的问题。
本研究采用PiCCO技术监测全心包剥脱术不同阶段的血流动力学变化,结果显示手术过程中CI明显增加,与此前多项研究的结果一致[8];若除外HR的影响,SI仅在LVOT剥除后出现显著提高,随后进行的右心剥除没有对SI产生明显影响,即LVOT部位的心包剥除是改善心脏射血功能最重要的手术步骤。
表1 不同时间点的血流动力学参数(n=16,±s)Table 1 Averaged hemodynamic variables at the defined time(n=16,±s)
表1 不同时间点的血流动力学参数(n=16,±s)Table 1 Averaged hemodynamic variables at the defined time(n=16,±s)
MBP:平均动脉压;HR:心率;CVP:中心静脉压;CI:心脏指数;SI:每搏量指数;SVRi:外周血管阻力指数;GEDVi:全心舒张末期容积指数; EVLWi:血管外肺水指数;SVV:每搏量变异度;时点A:开胸后即刻;时点B:左室流出道心包剥除完成;时点C:关胸前即刻;1 mmHg=0.133 kPa;与时点A比较,aP<0.05;与时点B比较,bP<0.05MBP:mean arterial blood pressure;HR:heart rate;CVP:central venous pressure;CI:cardiac index;SI:stroke volume index;SVRi:systemic vascular resistance index;GEDVi:global end-diastolic volume index;EVLWi:extravascular lung water index;SVV:stroke volume variation;Time A:immediately after sternotomy;Time B:immediately after the resection of pericardium over the left ventricular outflow tract;Time C:immediately before closing chest;1 mmHg= 0.133 kPa;aP<0.05 compared with Time A;bP<0.05 compared with Time B
项目Items 时点A Time A 时点B Time B 时点C Time C MBP(mmHg)77.6± 9.1 76.7± 6.4 77.1±11.2 HR(bpm) 96.9±22.6 96.9±20.9 102.2±17.9 CVP(mmHg) 17.1±5.0 13.3±3.9a 12.3±3.0aCI(L·min-1·m-2) 1.9± 0.6 2.7± 0.6a 3.0± 0.5abSI(ml·m-2) 22.5±8.7 29.9±8.5a 30.1±8.5aSVRi(dyn·s·cm-5·m2) 2605.0±713.0 1917.0±437.0a 1779.0±456.0aGEDVi(ml·m-2) 533.0±156.0 580.0±153.0a 559.0±144.0 EVLWi(ml·kg-1) 8.7±3.6 8.2±2.0 8.4±2.0 SVV(%) 15.6±6.1 10.8±4.2a 9.4±5.4a
影响SI的3项因素包括前负荷、心肌收缩力和后负荷[9]。手术中间断进行的血气分析显示3个不同时点患者内环境基本稳定,即心肌收缩力相对稳定。在前负荷方面,PiCCO引入了GEDVi、EVLWi和SVV 3个指标[10]。其中,GEDVi是反映循环血容量的有效参数,由左、右心室舒张末期容积组成,可较肺毛细血管楔压和CVP更好地反映心脏前负荷[11]。本研究结果显示,在B时点GEDVi明显改善,即LVOT心包剥除后心脏充盈明显改善。根据Frank-Starling定律,适当但不过多的前负荷可有效提高心输出量。EVLWi可有效预测肺水肿的发生[12],本组患者整个手术过程中EVLWi均处于正常范围,即肺水肿在本组CP患者中并不明显。SVRi作为反映后负荷的指标随手术进行逐渐减低,可能与CI增加后机体代偿性的交感兴奋减低有关。
PiCCO系统的动脉脉搏轮廓分析技术可以实时计算患者的每搏量变异度,即前30s内每搏量变化的比例。SVV在机械通气参数恒定的情况下可以良好预测前负荷,并准确指导液体复苏[13]。本研究中SVV在B时点明显减低,这与GEDVi的变化趋势一致。
如上所述,与此前的研究结果一致[2,6-8],前负荷增加、心脏充盈改善可能是引起CP患者心功能改善的最主要原因。左心室流出道和右心室表面的心包分别占据全部心包面积的25%[9]。仅切除LVOT处25%的增厚心包即可明显改善心脏射血,可能与LVOT处心包剥除后,左心室从剥除部位突出,继而室间隔左移,右心室的充盈受限同时得到改善有关。研究中B时点CVP显著减低印证右心压力下降、右室充盈增加。
综上,本研究结果提示,CP患者在心包剥脱术中心脏收缩功能明显改善,LVOT部位心包剥除是对改善心脏功能贡献最大的手术步骤。尽管全心包剥脱后患者的心脏功能改善,但很少达到正常水平(CI: 3.0±0.5 L·min-1·m-2),通常仍存在一定程度的心功能受损[2],这种情况在重症CP或术前已证实存在心脏收缩功能减低的患者中更加明显。因此,对此类患者可考虑仅行或一期进行左心松解,这样既可以在一定程度上改善心脏功能,又可以避免全心包切除后回心血量剧增、萎缩心肌不能耐受过量容量负荷引发的心力衰竭。
[1]邓劲松,韦华,李家胜.22例缩窄性心包炎手术麻醉管理[J].中华实用诊断与治疗杂志,2012,26(2): 191-193.
[2] Chowdhury UK,Subramaniam GK,Kumar AS,et al.Pericardiectomy for constrictive pericarditis:a clinical,echocardiographic,and hemodynamic evaluation of two surgical techniques[J].Ann Thorac Surg,2006,81(2):522-529.
[3] 田宝文,张强华,周钢.缩窄性心包炎心包切除范围的血流动力学评价[J].中国心血管病研究杂志,2004,2(11),876-878.
[4]Gondos T,Marjanek Z,Kisvarga Z,et al.Precision of transpulmonary thermodilution:how many measurements are necessary[J].Eur J Anaesthesiol,2009,26(6):508-512.
[5]Ritter S,Rudiger A,Maggiorini M.Transpulmonary thermodilution-derived cardiac function index identifies cardiac dysfunction in acute heart failure and septic patients:an observational study[J].Crit Care,2009,13(4):R133.
[6]王文瑞,高长青,李伯君,等.46例缩窄性心包炎围术期处理体会 [J].解放军医学杂志,2012,37(5): 496-498.
[7] 张晓明,殷桂林,张殿堂,等.缩窄性心包炎84例治疗分析[J].临床外科杂志,2007,15(5):342-344.
[8]Skubas NJ,Beardslee M,Barzilai B,et al.Constrictive pericarditis:intraoperative hemodynamic and echocardiographic evaluation of cardiac filling dynamics[J].Anesth Analg,2001,92(6):1424-1426.
[9]Weisfeldt DBML.Cardiac function and circulatory control [M] //Goldman L,Ausiello DA,eds.Cecil Medicine.23rd edition.Philadelphia:Saunders,2007:305-312.
[10]Fakler U,Pauli CH,Balling G,et al.Cardiac index monitoring by pulse contour analysis and thermodilution after pediatric cardiac surgery[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2007,133(1):224-228.
[11]Wolf S,Riess A,Landscheidt JF,et al.Global end-diastolic volume acquired by transpulmonary thermodilution depends on age and gender in awake and spontaneously breathing patients[J].Crit Care,2009,13(6):R202.
[12]Chew MS,Ihrman L,During J,et al.Extravascular lung water index improves the diagnostic accuracy of lung injury in patients with shock[J].Crit Care,2012,16(1):R1.
[13] 刘松桥,邱海波,杨毅.每搏输出量变异度和胸腔内血容量指数对失血性休克犬容量状态的评价[J].中华外科杂志,2006,44(17):1216-1219.
Hemodynamic Changes in Patients Undergoing Pericardiectomy
RUAN Xia,LIU Wei,PEI Li-jian,CHEN Guang-jun,WANG Jing-jie,HUANG Yu-guang
Department of Anesthesiology,PUMC Hospital,CAMS and PUMC,Beijing 100730,China
Objective To observe the hemodynamic changes in patients undergoing pericardiectomy at different operational stages.Methods Totally 16 consecutive patients receiving radical pericardiectomy were enrolled in this observational study.Hemodynamic variables were monitored continuously by pulse-indicated continuous cardiac output(PiCCO)system.Totally,three sets of intraoperative hemodynamic parameters were obtained at three different stages of pericardiectomy.Results During the pericardiectomy,the cardiac index[CI,(1.9± 0.6),(2.7±0.6),(3.0±0.5)L·min-1·m-2;P<0.05]and stroke volume index[SI,(22.5±8.7),(29.9±8.5),(30.1±8.5)dyn·s·cm-5·m2;P<0.05]showed significant improvement,whereas central venous pressure[CVP,(17.1±5.0),(13.3±3.9),(12.3±3.0)mmHg;P<0.05]decreased significantly.Global end-diastolic volume index[GEDVi,(533±156),(580±153),(559±144)ml·m-2;P<0.05]increased and stroke volume variation[SVV,(15.6±6.1)%,(10.8±4.2)%,(9.4±5.4)%;P<0.05]decreased intra-operatively.The majority of the above-mentioned hemodynamic improvements occurred after the resection of pericardium over the left ventricular outflow tract(LVOT).Conclusions PiCCO system can serve asa reliable,less invasive hemodynamic monitoring method during pericardiectomy.Resection of the pericardium over the LVOT is the most important step of the pericardiectomy.
pericardiectomy;pulse-indicated continuous cardiac output;hemodynamics
LIU Wei Tel:010-69152020,E-mail:vivipumc@163.com; HUANG Yu-guang Tel:010-69152066,E-mail:garybeijing@163.com
R654.2
A
1000-503X(2015)03-0331-04
10.3881/j.issn.1000-503X.2015.03.016
2014-06-09)
刘 薇 电话:010-69152020,电子邮件:vivipumc@163.com;黄宇光 电话:010-69152066,电子邮件:garybeijing@163.com