聚焦老年心脏手术体外循环的临床实践
【关键词】 心脏手术
关键词:老年人;心脏手术;体外循环
在欧美等西方国家因人口出生率的下降与人们寿命的延长,人口老化早已成为突出的问题。在上世纪90年代中期美国80岁以上人口已达690万人,占总人口的3%,而法国为210万,占其总人口的3.7%,且40%患有有症状的心脏病[1-3]。而我国人口老龄化速度更快于西方国家,人口年龄结构已经开始进入老年型,据民政部资料,目前我国65岁以上人口超过9,400万,占总人口的7%以上,近年80岁以上的高龄老人以年均4.7%的速度增长,已达1,300万,约占老年总人口的9.7%,同样约40%患有心脏病,老年人口的绝对数量及需要接受心脏手术的患者远远大于任何一个国家。
20世纪90年代初在西方国家70岁以上老人体外循环(CPB)下的心脏直视手术已经很普遍,80岁以上乃至90岁的病例也不鲜见。而我国在一些大的心脏手术单位近年也开始关注70岁以上老年患者的CPB,阜外报告1998~2000年70岁以上患者心脏手术已占同期CPB心脏手术的1.2%[4]。我院2003年970例心脏手术70岁以上患者占8.4%,其中31%是在CPB下进行,是1998年的5倍。不难看出,正像小儿CPB一样,关注老年心脏手术的CPB在我国已经提到议事日程。
老年心脏疾病多以缺血性心脏病与瓣膜钙化退行性改变所致的瓣膜病为主。心脏手术70%以上为冠状动脉移植术(CABG),25%为瓣膜置换手术或瓣膜置换+CABG,其他占5%[3,6]。我们1998~2000年的94例65岁以上病例,CABG占87%。高龄患者除了心脏疾患常有各脏器功能的减退及其他合并症,如高血压、脑血管及外周血管疾病、糖尿病、肺动脉高压及肾功能不全等均较常见。Katz[7]报告628例70岁以上病例,术前有高血压病占58%,糖尿病占23%,左室射血分值(LVEF)<0.5占43%,≤0.3占10%,Ⅳ级心功能占58%,紧急手术为9%。临床资料表明高龄老年患者病情较复杂,心功能较差,年龄越大手术死亡率越高,70岁以上病人手术死亡率一般在5%左右,而80岁以上的CABG死亡率是70~80岁病人的2倍[5],高龄患者常因病情拖延,相对在不利于术的紧急情况下接受紧急手术,此类手术死亡率增加3倍[2]。LVEF低与肺动脉高压是手术死亡的主要危险因素[3],老年心脏手术后最常见的并发症是低心排综合征、肾衰、中风及机械辅助呼吸的较长依赖。故心脏手术CPB中如何加强心、脑、肾及肺等重要脏器的保护,减少并发症是我们要面对的主要课题。
1 心肌保护
老年人常有不同程度的心肌萎缩,心肌细胞的退行性变及数量减少,心室顺应性降低及冠状动脉病变使得心肌储备能力下降,手术死亡2/3以上均为心脏因素,术中加强心肌保护至关重要。心脏操作阻断升主动脉时应用心脏停搏液保护缺血心肌的研究已有数十年,方法也多种多样,目前常用的方法有间断灌注晶体停搏液、一次性晶体停搏液、间断冷血晶体停搏液灌注、间断或持续温血停搏液灌注。停搏液灌注方式有冠状窦正灌、逆灌及正灌加逆灌交替。
1.1 4:1 冷血晶体停搏液正灌己广泛用于成人心肌保护,但因老年人多有冠状动脉病变,单纯正灌有碍停搏液的均匀分布,易致局部心肌保护不良。早在1955年Lillehei等人就成功应用冠状窦逆行灌注于钙化的主动脉缩窄手术治疗。1988年Gundry、Buckberg等许多作者开始采用盲视下插管行冠状静脉窦逆行灌注(RCSP)来解决这一问题。正灌使心脏停搏比逆灌迅速,但逆灌可驱出进入冠状动脉末梢的微气泡和异物,但对右冠状静脉直接开口在右房的心肌保护不利,因此许多作者[3,4,6]均强调正灌与逆灌含血心脏停搏液的联合或交替应用对老年心肌保护有利。
1.2 常温心脏停搏后其氧需较工作心脏减少90%,而低温仅减少另外5%的氧需,不过低温却影响了细胞膜的完整性及酶的功能和能量的产生。基于这样的认识,Salemo、Lichtenstein[12,13]等1991年提出可以通过100~200ml/min持续逆行灌注含钾与镁的温血使心脏停搏,对心功能很差的病人的确有明显好处,自动复跳率高、心律紊乱少、心功能恢复较快、很少需要IABP。但其缺点也是显而易见的,术中必须对钾镁浓度及时监测,尤其是对肾功能差者。由于低温所提供的安全丧失,一旦温血中断,心脏易致缺血性损伤。对脑保护也不利,必须要保证足够的压力与流量。因此此种心肌保护方法在国内使用并不普遍。
1.3 此外像一些特殊配方的晶体停搏液,如HTK液、Assistance Publieque-Hopitaux de Paris液[3],因其使用简单、不用复灌、效果好,在老年心肌保护上也有很好前景,我们对个别条件较好的重症老年心脏手术应用HTK液的确收到与小儿应用相似的良好心肌保护效果。
1.4 我国许多单位开展的浅低温心脏不停跳直视手术的CPB,使心脏得到最佳心肌保护,尤其是对一些危重的Ⅳ级心功能的病例有较大临床意义[10],此种方法对外科医师手术技巧要求较高。也有报导经股动脉和股静脉穿刺方法在左右心置入微型轴流泵进行双心室辅助下不停跳CABG,用于高危病人代替常规CPB[11]。
老年病人CPB后并行时间应稍长,以利缺血心肌的功能恢复。重症应有IABP的准备或及时应用。通过系统的心肌保护与支持可以使术后低心排综合征发生率降低。
2 预防脑并发症与中风
CPB术后脑并发症随年龄增加而增加。有统计[14]70岁以上者为2.5%,60~70岁为1.6%,40岁以下为0。Hogue认为中风是老年心脏手术最糟糕的并发症之一。70岁以上CABG患者并发症高达5%,不但生存质量下降,死亡率达41%[9,15]。术前有中风史、升主动脉粥样硬化、颈动脉狭窄和高血压者,CPB术后早期易有中风、房颤合并低心排,糖尿病患者均增加了术后晚期中风的危险。
2.1 为防止主动脉粥样硬化斑块脱落所致栓塞,术中可应用食道超声查明主动脉硬化斑块,指导改变主动脉插管、升主动脉阻断及近端吻合上侧壁钳的位置。对重度的主动脉粥样硬化、内膜增厚≥3.0mm伴弥漫性不规则粥样粉瘤、形成溃疡或血栓者可改股动脉插管供血,对主动脉病变极为严重者,可在深低温停循环下用人造血管对严重硬化的升主动脉部分进行置换。
2.2 对术前已有短暂脑缺血者,应做颈动脉造影或超声诊断是否有颈动脉狭窄;对有重度颈动脉狭窄者(狭窄≥80%),心脏手术前应做颈动脉内膜剥脱术,方有利CPB时脑灌注。
2.3 维持较高血球压积、足够的灌注压及加强血气监测。为了防止脑的缺氧性损害,血液不可稀释过大,应维持血球压积在25%~30%左右,以便血流有足够的携氧能力。因其血管阻力较高,强调CPB时灌注压始终应维持在一个较高的水平,CPB中脑的灌注压=平均动脉压-颅内压。在中心静脉压(CVP)0~5mmHg时,灌注压不应低于70mmHg才能保证脑灌注压接近老年人正常水平。若因手术操作CVP不可避免一时性升高或原有高血压的患者,应相应的将灌注压维持到一个更高的水平,一般说来灌注压不能低于其年龄值。
当老人的血气分析采用α-稳态时,脑血管自动调节能力差,血供更加依赖灌注压力;而pH-稳态时,脑血管的扩张和血流调节更需要靠PCO2,过高的PO2与过低的PCO2均可导致脑血管收缩造成脑损害[9]。我国膜肺使用率正在增加,已达70%以上,对高龄患者均应采用膜肺。但CPB氧合过程中空氧混合器(blender)的使用并不普及,若直接供以纯氧,PO2易较高,PCO2则较低,因此当CPB过程中使用膜肺时最好使用blender。采用pH-稳态血气分析时,应根据所测血气结果向膜肺内给予一定量CO2以维持正常PCO2。
3 肾脏保护
老年患者常伴有肾功能减退,术前血清肌酐>1.9mg/dl(130μmol/L)时是手术的高危险因素[6],因此手术前后应采取措施包括血透等改善肾功能。正常进入肾脏的血流占心输出量的25%才能维持其功能,CPB时灌注压力与流量直接影响肾脏功能,老年人二者同等重要。若灌注压力低于60mmHg,即使流量正常肾血流也将大为减少。为预防肾衰,老年人术前应防止血容量不足,避免肾前因素影响肾功能,CPB时预防性使用50g甘露醇,整个围术期及CPB时应用低浓度多巴胺1.5μg/(kg・min)以兴奋肾脏多巴胺受体达到肾血管扩张增加肾血流的目的。CPB快结束时可用血液超滤技术减少过多的水负荷及炎性介质。
大剂量抑肽酶有较好的血液保护及抗炎作用,CPB己普遍应用。但对老年患者心脏手术,尤其对术前就有肾功能不良者应加小心。抑肽酶是一种动物蛋白,在动物实验中发现可引起肾小球滤过率、肾血流量下降、钠钾离子的排除减少,最近研究表明抑肽酶能明显增加肾衰的比率[16],尤其在糖尿病患者术后,且影响ACT监测,存在术后形成血栓并发症的危险。在我们和其他学者的基础与临床研究中,均证明氨甲环酸在血小板保护、抗纤溶作用与减少CPB术后出血方面可以替代抑肽酶且价格低廉,因此对老年病人的CPB血液保护作用方面可以作为首选药物。
4 肺保护
老年患者肺动脉高压尤其是肺动脉舒张压的增加是心脏手术的危险因素。气道阻力增加,第一秒最大呼气量<1L的患者没有CPB手术指征[2],最好在非CPB(off-pump)下行CABG。CPB预充应注意晶胶比例,多主张应用血浆或白蛋白维持正常胶体渗透压有利于防止肺间质水肿[4]。支气管动脉血回流至左心,术中左心减压必须要好。手术时间断膨肺,给予少许PEEP防止肺泡萎陷。除了常规应用膜肺与动脉微栓过滤器外,有条件时可应用白细胞滤器[17],减除白细胞在肺内的聚集及C3a、C5a,激活白细胞后炎性介质的释放与氧自由基的产生,防止CPB后肺动脉压的进一步加剧。CPB时用乌司他丁(Ulinastatin)及抑肽酶等抗炎药物已证明有效,但皮质激素的应用应小心,尤其对有高血压、糖尿病和溃疡病的患者是不能使用的。
老年人的CPB最好有血糖监测,CPB时因应激反应血糖超过20mmol/L时应适当给予胰岛素。
针对老年心脏手术病人CPB的特点采取针对性的措施目前已收到较好的临床效果,单纯年龄因素在CPB的风险已大大减少,许多大组的报告手术死亡率已接近年轻人,术后5年生存率在70%左右且生活质量改善[5-7]。我国在告别了“人生七十古来稀”之后,也已进入了老年心脏手术越来越普及的时代,但老年人始终存在手术并发症较多、住院时间较长、人力物力投入多、医疗费用较高,国外报告一般要高出10%~20%[7],因此在技术改进的同时,减低费用也应加以研究才能普惠于老年患者。
:
[1]Blanche C, Matloff JM, Demon TA, et al.Cardiac operations in patients 90 years of age and older[J].Ann Thorac Surg,1997,63:1685-90.
[2]Carver JM, Puskas JD, Weintraub WW, et al.601 octogenarians undergoing cardiac surgery:outcome and comparison with younger age groups[J].Ann Thorac Surg,1999,67:1104-1110.
[3]Kirsch M,Guesnier L, Lebesnerais P, et al.Cardiac operations in octogenarians:perioperative risk factors for death and impacted autonomy[J].Ann Thorac Surg,1998,66:60-67.
[4]刘晋萍,周庆玲,龙村. 70岁以上患者行心血管外科手术的体外循环管理. 中华老年医学杂志,2001,20(3):186-188.
[5]Zaidi AM,Fitzpatrick AP,KeenanD JM,et al.Good outcomes from cardiac surgery in the over 70s[J].Heart,1999,82:134-137.
[6]Katz NM,Chase GA.Risks of cardiac operation for elderly patients:reduction of the age factor[J].Ann Thorac Surg,1997,63:1309-1314.
[7]Katz NM,Hannan RL,Hopkins RA,et al.Cardiac operation in patients aged 70 years and over:mortality, length of stay,and hospital charge[J].Ann Thorac Surg,1995,60:96-101.
[8]Gundry SR,Sequiera A, Razzouk AM,et al.Facile retrograde cardioplegia:transatrial cannulation of the coronary sinus[J].Ann Thorac Surg,1990,50:882-887.
[9] Bfodie JE,Johnson RB.The manual of clinIcal perfusion[J].Augusta,GA,Glendale Medical Corporation,1997,52,89,94.
[10]文其祥,王乃欣,耿立柱,等.冠状静脉窦逆灌心脏不停跳55例重症瓣膜替换的体外循环管理[J]. 体外循环杂志,2000,2(4):52-54.
[11]MeynS B,Sergeant P,Zietkiewicz M,et al.Coronary artery bypass graft with biventricular microaxialpumps[J].Perfusion,1999,14:287-290.
[12]Salemo TA,Houck J,Barrozo CAM,et la.Retrograde continuous warm blood cardioplegea:a new concept in myocardial protection[J].Ann Thorac Surg,1991,54:245-47.
[13]Lichtenestein SV,Ashe KA,El-Dalati H,et al.Warm heart surgery[J].J Thorac Cardiovasc Surg,1991,191:167-274.
[14]Baumgartnetr WA,Owens SG,Gameron DE,et al. Cardiac Surgical care[J].St.louis,Mosby,1994,273.
[15] Hogue CM,Murphy SF,Schechtman KB,et al.Risk factors for elderly or delayed stroke after cardiac surgery[J].Circulation,Aug 10:642-647.
[16]Laupcis A,Fergusson D.Drugs to minimize perioperative blood loss in cardiac surgery: meta-dialysis using perioperative blood transfusion as the outcome[J].Anesthesia & Analgesia,1997,85(6):1258-1267.
[17]Olivencia-Yurvati AH,Ferrara CA,Tierney N,et al.Strategic leukocyte depletion reduces pulmonary microvascular pressure and improves pulmonary status postcardiopulmonary bypass[J].Perfusion,2003,18:23-31.











