右心导管技术的发展及临床应用
2021-12-05曾晓梅陈海明洪城
曾晓梅,陈海明,洪城
作者单位: 510800 广州,呼吸疾病国家重点实验室、呼吸疾病国家临床中心、广州呼吸健康研究院、广州医科大学附属第一医院
右心导管检查(RHC)是一种将心导管经外周静脉送入右心系统,测定肺血流动力学的导管技术。自20 世纪80 年代应用于临床以来,经过不断发展,包括促进药物直接注射、压力测量和血管造影技术的应用。目前RHC 是测量肺动脉压力的“金标准”,可明确肺动脉高压(PAH)的诊断并直接评估治疗的血流动力学效应,同时也是心脏和/或肺移植前患者评估的重要组成部分。另外RHC 可以确定心输出量(CO),评估心内分流和瓣膜功能障碍,并为心内活检提供进入途径。本文介绍了RHC 的发展历史、适应证和禁忌证,以及目前临床应用情况、安全性及相关操作要点。
1 RHC 的发展历史
RHC 的发展是一个持续不断的过程,了解RHC早期发展的历史将有助于对目前RHC 的临床应用及该技术在心脏病学领域的局限性有更深入的认识。
人类右心插管时代始于1929年德国Werner Forssmann 将一根输尿管导管插入自己的右心房,完成了人类历史上第一例人心脏导管术,标志着心导管技术的开始。随后,Andre Cournand 和Dickinson Ri -chards 博士发明的导管可到达肺动脉,可用于研究先天性心脏病和获得性心脏病的病理生理学。1964年,WarnerForssmann、AndreCournand 和DickinsonRichards 博士因RHC 的发明获得了诺贝尔奖。而RHC正式应用于临床是在1970 年,JeremySwan和William Ganz博士在导管尖端引入球囊,并将右心漂浮导管应用于床边患者,可用于测量心排量、右心压力及肺毛细血管楔压(PAWP),被称为Swan-Ganz 漂浮导管。
此后,RHC被广泛应用于临床,包括在重症监护室、儿科及心外科等危重症病例中的应用。由于它可作为床边血流动力学检测手段,而且比传统检查方法能更精确地获得血流动力学参数。但与其他新技术及新疗法的引入一样,RHC 没有摆脱被过度使用的情况,导致了不良事件及不必要并发症的出现。20 世纪90 年代陆续有报道RHC 的严重并发症,如三尖瓣瓣膜破裂及肺出血等。经过循证医学的重新评估,RHC 的安全性及利弊权衡引起了临床医师的重视。一些大型研究如SUPPORT 等研究提示RHC在指导重症患者的治疗中没有益处,且会延长住院时间,增加了医疗费用,导致RHC的使用大幅下降。
虽然RHC 在患者血流动力学监测方面的运用有所争议,但却是PAH 的诊断“金标准”,除此之外还在PAH 患者的指导治疗及预后评估上起重要作用。目前大多数的PAH 临床试验入组患者都要求完善RHC,治疗前后评估血流动力学改善情况,新型药物及治疗手段的效果评估都需进行RHC。
2 RHC 的适应证与禁忌证
RHC 是一种微创介入手术,如前所述,RHC 是诊断和治疗PAH 的“金标准”。此外,RHC 是区分缩窄性心包疾病和限制性心肌病的血流动力学所必需的,其能够评估心内分流情况。
RHC的适应证包括:(1)获取肺血流动力学参数(包括血氧饱和度、压力、阻力、心排量等);(2)明确PAH 的诊断及筛查PAH 的病因;(3)进行急性肺血管反应性试验,指导肺血管扩张药物的使用;(4)先天性心脏病合并PAH 的术前评估;(5)肺移植或心肺联合移植患者的术前评估。
绝对禁忌证为导管进入路径部位有感染。相对禁忌证包括:(1)急性感染性疾病;(2)电解质紊乱;(3)严重心律失常,尤其是室性心律失常;(4)严重心力衰竭或严重PAH 未改善者;(5)严重凝血机制障碍;(6)不能配合进行右心导管检查者。
3 RHC 的临床应用
3.1 RHC 在PAH 中的应用 PAH 是一种慢性进展性疾病,以逐渐升高的肺血管阻力为特征,最终导致右心负荷增大及右心功能衰竭,预后极差。PAH 临床症状没有特异性,心电图、胸片及心脏超声等虽然作为PAH的一线检查方式,但并不能直接测量肺动脉压,且PAH的诊断还涉及到分型,所以RHC为目前唯一能对PAH 进行明确血流动力学诊断的检查手段。2015 欧洲心脏病学会/欧洲呼吸病学会(ESC/ERS)发布的《肺动脉高压诊断和治疗指南》中推荐对PAH 疑诊患者行RHC,以明确诊断并指导治疗(Ⅰ类推荐,C 级证据)。PAH的诊断标准为海平面静息状态下,RHC测定肺动脉平均压(mPAP)≥25mmHg(1mmHg≈0.133kPa)。
PAH病因较繁杂,涉及多个系统,也可能多个病因共存,不同病因的PAH治疗方法不同,因此病因学的筛查至关重要。通过RHC 测定的肺动脉楔压(PAWP),可以区分左心疾病和毛细血管前引起的PAH,其治疗方法不同。肺毛细血管楔压(PCWP)≥15mmHg,排除毛细血管前PAH 的诊断。但需注意PCWP 取决于容量负荷,低血容量可能导致PCWP 降低,从而导致PAH 的误诊。另外,还可根据舒张压梯度(DPG)即肺动脉舒张压与PAWP 的差值鉴别是单纯毛细血管后PAH 或是合并毛细血管前PAH。DPG正常波动于1~3mmHg,存在心脏疾病患者DPG 升高,但一般仍≤5 mmHg,DPG≥7 mmHg提示毛细血管前PAH 合并毛细血管后PAH。
急性肺血管反应试验(AVT)是在RHC过程中应用短效扩血管药物来观察肺循环血流动力学变化,判断肺动脉病理改变程度,从而筛选出钙通道阻滞剂(CCB)治疗可能有效的患者,该类患者建议长期口服CCB 治疗以延长生存期。AVT 阳性反应为mPAP 下降≥10mmHg 且降至40mmHg 以下,同时CO 增加或保持不变。除了先天性心脏病伴有肺内严重分流肺疾病的患者,这个标准适用于其他所有类型的PAH。AVT常用的药物为一氧化氮、依前列醇、腺苷及伊洛前列素,不推荐使用CCB、磷酸二酯酶5 抑制剂等进行AVT。PAH 患者在启动靶向药物治疗之前,在RHC 下进行AVT是必要的,方便对患者进行个体化治疗,减少治疗风险,也能间接判断患者肺血管病理改变的严重程度。
血流动力学数据也提供了重要的预后信息。RHC测量的右房压和混合静脉血氧饱和度(SVO2)用于成人PAH 患者的危险分层,评估治疗前基础状态和短期治疗后的关键临床指标,来预测患者的长期预后。
3.2 肺动脉造影术 PAH 患者进行RHC 时常同时进行肺动脉造影术,肺动脉造影不仅可以清晰的显示对比剂流经血管时是否存在充盈缺损、狭窄及血管截断等表现,对有需要的患者进行肺血管选择性造影,还可以进行介入治疗。肺动脉造影术是诊断肺栓塞的“金标准”,但随着无创检查手段的发展,目前已被多层CT 肺动脉造影取代。但对于慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH),肺动脉造影术仍是诊断的“金标准”,RHC及肺动脉造影可评估PAH的严重程度、栓塞位置、范围及大小,评估病变类型以便选择治疗手段。对于病变部位难以企及、患者合并其他并发症无法进行肺动脉内膜剥脱术的患者,肺动脉球囊扩张术成为替代治疗的方式。除了CTEPH的诊断及介入治疗,肺动脉造影的适应证还包括肺动脉内活检术,如肺动脉肉瘤的病理诊断及先天性心血管疾病的诊断等。
3.3 RHC 在床边血流动力学监测中的作用 虽然RHC在危重症患者床边血流动力学监测方面存在一定争议,但Demiselle 等仍认为Swan-Ganz 导管在ICU 是重要的床边血流动力学监测手段,并可持续监测右心功能,这在ARDS、感染性休克这些发生右心衰竭较常见的患者中是很有帮助的。而且Demiselle 等认为Swan-Ganz 导管本身不增加病死率,是目前唯一一种有如此高的安全性证据的血流动力学监测工具。笔者认为Swan-Ganz 导管在ICU 仍然占有一席之地,需被妥善的保存和传授,以保持其作为床边血流动力学监测的关键地位。
4 RHC 的安全性
RHC 虽然存在一定的并发症,但总体上安全性较高。常见的并发症包括穿刺血管相关并发症、心律失常、低血压、咯血及造影剂相关肾病等。Hoeper回顾性分析了5 727 例RHC中,并纳入1 491 例RHC进行前瞻性研究,共执行了7 218 例RHC,结果提示在PAH 患者进行右心插管、AVT、肺动脉造影相关并发症的回顾性和前瞻性调查中,严重不良事件的总发生率为1.1%,致命性并发症的发生率为0.1%,与左心导管及冠脉造影严重不良事件(1.7%)及死亡率(0.11%)相近。最常见的并发症与静脉通道相关(如血肿、气胸),其次是与迷走神经反应或AVT 相关的心律失常和低血压发作。绝大多数的并发症都是轻到中度的,发生4 例致死性事件,总发生率为0.055%;其中2 例与RHC直接相关,包括1 例67 岁发生患者在漂浮导管术中出现大咯血、窒息;另1 例疑诊CTEPH 患者在肺动脉造影后15 min 出现心跳呼吸骤停,尸检显示弥漫性肺内出血及右心衰。另外2 例死亡事件考虑与RHC 无明显相关性,包括1例术前出现大面积肺栓塞,考虑与华法林肝素桥接不当有关;1 例扩张型心肌病患者术后意外死亡。另外,RHC、肺动脉造影及AVT检查耗时1 ~2h,单纯测量血流动力学参数一般可在30 min 内完成,与中心静脉导管在体内放置数天不同,出现感染、血栓事件的概率低。因Hoeper 此项研究纳入的治疗中心是在PAH方面有丰富经验的医疗机构,这可能是观察到严重并发症发生率远低于预期的主要原因,因此建议在专业的医疗中心进行该项技术。
5 RHC 操作相关建议
RHC 严重不良事件的发生率虽然较低,但因进行该项操作的多为PAH 患者,特别是严重PAH 患者,其血流动力学状态是很脆弱的,需对患者进行全面评估和做充分的术前准备。Hoeper 等建议球囊在右心房充气,而导管继续前进到达测量PAWP 的位置,并避免反复放气和膨胀,避免增加肺动脉破裂的风险;建议完成血流动力学参数测量后再进行肺动脉造影。刘永太等建议心功能IV 级的患者尽量避免进行此项检查,先给予药物治疗使其心功能好转后再进行,避免急性右心功能衰竭的发生;有血栓病变的患者术前尽量不停用华法林,如果停用华法林,需给予肝素替代治疗避免急性血栓事件的发生。
6 总结
RHC在PAH的诊断、治疗决策和疗效监测中不可或缺,但目前RHC 局限于在几个亚专科开展。经过适当的培训,可以在患者风险极低的情况下完成该介入操作,同时提供可明确诊断和指导治疗的关键参数。尽管无创影像技术发展迅速,但RHC 的有创血流动力学检测仍将是临床医生和研究人员的重要评估工具。
(参考文献略,读者需要可向编辑部索取)