上海交通大医院
心脏瓣膜病变是心脏病中最常见的一种疾病,目前其治疗方式主要依靠外科手术治疗。尽管传统的心脏瓣膜置换手术技术已经相当成熟,但许多伴有严重合并症的老年患者因不能耐受手术而无法得到有效治疗,严重影响其生活质量。非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术是一种最新的心脏瓣膜微创手术方式,该手术避免了开胸、体外循环、主动脉夹闭、心脏停跳等创伤性操作,使上述不能耐受手术的老年患者同样能进行换瓣手术治疗,同时还显著缩短住院时间,有效改善其生活质量。非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术通过心尖部或股动脉入径,经导管系统将生物瓣膜输送到病变部位,然后利用球囊扩张压迫进行瓣膜置换的一种微创手术。该手术方式可以行三尖瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、主动脉瓣的瓣膜置换手术,目前临床上主要用于主动脉瓣的置换。非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术是一种相当复杂的手术,需要麻醉医师、介入医生、手术室护士、心超医生等跨学科人员的密切配合。作为手术室安全的守护者,我们麻醉医师则需要了解这是一种什么样的手术?手术如何进行?术中如何进行患者的监护,管理?等等。我们查阅了文献,结合以下这篇研究就这些问题和大家探讨一下非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的麻醉。
一、非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的手术方式
非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术应于杂交手术室(备有数字减影血管造影设备(DSA)的传统心脏手术室)内进行。手术入径及输送装置的选择取决于股动脉的粗细与迂曲情况、主动脉弓是否粥样硬化、心尖部是否有动脉瘤、心包是否病变等。股动脉入径可以避免开胸及左室心尖部操作对血液动力学的影响,心尖部入径则可避免外周血管和主动脉并发症(如动脉夹层等),同时有利于术中瓣膜的定位和准确释放。术前于左侧股动脉插管用于连续监测血液动力学指标,左侧股静脉插管放置右室起搏导线,并连接体外起搏器。股动、静脉分别行左、右心导管检查明确主动脉瓣环直径及倾斜度,必要时经股动静脉还可行体外循环。目前应用于临床的导管内置换的心脏瓣膜主要有爱德华公司的23#和26#主动脉生物瓣,如图1。生物瓣膜直径23mm/26mm,长14mm/16mm,三个瓣叶根部固定于双正弦波的不锈钢支架上,瓣膜沿双正弦波形收拢后贴合于扩装球囊上,球囊连接24F或26F的瓣膜输送系统,如图2。一旦球囊打开,不锈钢支架扩张,主动脉生物瓣将永久性的释放于主动脉瓣环处。由于非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术使用的爱德华主动脉生物瓣是非自膨胀支架,因此主动脉根部扩张症的患者是非体外循环下经皮导管内主动脉瓣膜置换术的绝对禁忌证。
图1爱德华(Cribier-Edwards)的非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术使用的主动脉生物瓣及其支架
图2主动脉生物瓣支架沿双正弦波形收缩贴附于球囊上的主动脉瓣输送系统
(一)经股动脉非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术
于右侧股动脉处穿刺置入12F血管鞘,导引钢丝及20~23mm尖端球囊导管经血管鞘进入动脉,在食道超声和X光引导下到达主动脉瓣环处后,体外起搏器经右室起搏导线起搏心跳至次/分以上,直至心脏无射血、动脉波形消失。即刻于主动脉瓣环处扩张球囊约10s,同时关闭呼吸机以去除呼吸对心脏显影的影响及减少球囊扩张主动脉瓣时的移位。预扩张完成后,立即终止体外起搏、恢复通气,并恢复血流动力学的稳定。经食管超声和主动脉根部造影再次测量主动脉瓣环直径及倾斜度。随后,右侧股动脉以24F或26F鞘置换12F鞘,经鞘管将主动脉生物瓣输送系统沿导引钢丝在X光引导下输送至主动脉瓣环处,再次快速体外起搏、呼吸暂停、心脏停止射血后,扩张主动脉生物瓣膜球囊10~15s将瓣膜支架紧密贴合于主动脉瓣环处。术毕,即刻恢复呼吸、停止起搏,恢复血液动力学。最后食道超声评价主动脉瓣位置是否良好、是否存在主动脉瓣返流及瓣周漏、心室收缩功能是否良好等,见图3,图4。
图3经股动脉非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术(支架球囊扩张主动脉生物瓣释放时)
图4经股动脉非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术(主动脉生物瓣释放后)
(二)经心尖部非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术
于左侧第五肋间做一10cm左右小切口,打开心包,充分暴露左室心尖部。于心室表面放置起搏导线,左室心尖部行荷包缝合。于荷包处置入穿刺针及导引钢丝,在X光和食道超声引导下,将导引钢丝通过左心室、主动脉瓣置入降主动脉。沿导引钢丝置入16F血管鞘于左室流出道,经鞘管置入尖端球囊导管预扩张后植入主动脉生物瓣,方法同上,见图5,图6。
图5经心尖部非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术(支架球囊扩张主动脉生物瓣释放时)
图6经股动脉非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术
二、非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的麻醉管理
(一)术前准备
完善各项相关生化指标及血液动力学等检查。术前常规行主动脉弓、双侧股动脉及髂动脉血管超声检查,明确有无动脉粥样硬化斑块及血管扭曲;行心脏彩色多普勒超声检查,明确有无室壁瘤及心包病变,有助于手术入径的选择。术前常规给予阿司匹林mg和氯吡格雷mg口服。术前常规准备肝素U,于主动脉生物瓣释放前维持激活凝血酶原时间(ACT)>s。麻醉诱导前常规留置16G静脉针,局部麻醉下行桡动脉穿刺。术中需诱发快速型室性心率失常导致低血压,术前常规准备强心药物、血管活性药物、抗心率失常药物及除颤仪。术前还需充分的水化治疗特别是已明确肾功能不全的老年患者,以防术中造影剂对肾功能的损害。
(二)全身麻醉
由于行非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的患者多数为伴有严重并发症不能耐受传统换瓣手术的老年患者,因此许多国外医疗中心选用局部区域阻滞麻醉联合深度镇静以避免全麻术后的并发症,但往往不能提供良好的手术需求。患者的体动往往造成术中瓣膜释放位置的漂移;由于周围手术环境条件的限制不能及时有效的处理堵塞气道;一旦导管内换瓣手术失败行体外循环,局部区域阻滞麻醉无法满足体外循环的需要;特别是在局部区域阻滞麻醉下,无法行食管超声监测,而持续食管超声监测在整个手术过程中至关重要。因此,非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术应用气管插管的全身麻醉是一个非常不错的选择。
手术过程中,球囊预扩张和瓣膜支架扩张前都需要诱发快速型室性心动过速,停止左室射血,以保证球囊预扩张和瓣膜的准确定位、释放,术毕需迅速恢复血液动力学并维持稳定。对于术前心功能严重受损或者心衰的患者往往需要使用强心药物和血管活性药物恢复血压,抗心律失常药物或者电除颤恢复心律,偶有患者需体外循环并行辅助恢复心功能。儿茶酚胺类药物(如肾上腺素等)对于左室肥厚的患者往往会加重其低血压,因此需慎重使用。术中可在食道超声的指导下使用相关血管活性药物。术后食管超声多提示主动脉瓣瓣周漏,但主动脉生物瓣会随温度的升高而自行重塑,主动脉瓣瓣周漏会在术后24h~48h后自行修复。
(三)术后监护
手术完成后即可拔除气管导管,回重症监护室。经股动脉非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的伤口很小,术后口服镇痛药物即可。而经心尖部非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的伤口相对较大,术后肋间神经阻滞复合镇痛泵镇痛即可。
非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术麻醉的关键在于:①在麻醉诱导时应尽量降低冠状动脉灌注压及避免心动过速。②在诱导快速型室性心律失常时应尽量维持体循环灌注压。③在主动脉瓣膜释放时需严格抑制心脏射血防止主动脉瓣漂移,同时防止呼吸伪影影响心脏显影。
(四)术中食管超声监测
所有非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的患者术中均需全程食道超声监测。麻醉诱导插管后即可放置食管超声探头,术前食管超声全面评价基础心功能及有无二尖瓣、三尖瓣返流、升主动脉及主动脉弓有无动脉粥样硬化斑块,并明确临床诊断。一旦发现升主动脉或主动脉弓动脉粥样硬化斑块,应尽量避免粗导管在主动脉中的操作,以防斑块破裂形成动脉夹层,选择心尖部入径为宜。超声探头于食管中段主动脉长轴面测量主动脉瓣环、左室流出道及主动脉根部直径,明确主动脉生物瓣型号及手术的可行性。主动脉瓣环直径必须在18mm~21mm或22mm~25mm之间,才能使用爱德华23#和26#生物瓣膜进行导管内主动脉换瓣术。
诱导快速型室性心动过速过程中,食管超声还能协同动脉波形共同判断心室收缩力是否消失及左室射血是否停止。
主动脉生物瓣的正常功能有赖于瓣膜释放时的正确定位,尽管X线是主动脉瓣于主动脉瓣环处定位的主要依据,但主动脉瓣长轴切面的食管超声检测却仍具有重要意义,如图7。主动脉瓣释放时,主动脉生物瓣支架近端应在主动脉窦水平左右,支架远端一半以上应当位于心室面,使主动脉生物瓣与主动脉瓣环在同一直线上。但在X线定位时,食管超声探头因退到食道上段,以免其伪影影响X线下主动脉瓣的定位。
图7A主动脉生物瓣释放后食道超声长轴面
B主动脉生物瓣释放后食道超声短轴面
尽管二尖瓣环与主动脉瓣环之间有瓣环纤维紧密连接,但主动脉瓣环水平的人工生物瓣释放并不影响二尖瓣的生物功能。事实上,通过适当改变释放时主动脉生物瓣的位置能有效降低左室收缩末压力和容积,从而有效改善二尖瓣返流、减轻左室流出道梗阻、增加左室射血分数以及改善心脏充盈。
食管超声监测在非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术中具有重要意义,食管超声不仅能实时监测心脏收缩/舒张功能,还能指导术中容量填充和血管活性药物的使用。
三、非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术全身麻醉与镇静的选择
全身麻醉和镇静都能成功地用于患有严重的主动脉瓣狭窄的患者行非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换手术,其短期和长期的死亡率的结果相似。然而手术时发生并发症和无计划的中转全麻,需要经验丰富的心脏麻醉医师在场来优化患者预后,所以执行手术采用镇静还是全身麻醉最终应该由麻醉医师来决定。
镇静与全身麻醉时意识完全消失不同,是一种意识减少的状态,分为轻度、中度、深度镇静。非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术常用的镇静药物有丙泊酚、咪达唑仑、瑞芬太尼、芬太尼等,镇静相关不良事件和缺氧发生高达21%。没有接受正规麻醉培训的医生通常在侵入性操作时实施清醒镇静来缓解疼痛和焦虑症状。镇静期间有并发症风险的患者须由麻醉医师再次评估,包括高龄、肥胖以及有严重合并症的患者。
在老年患者中,下咽肌的张力减退和阻塞性睡眠呼吸暂停的发生率增加高达75%。所有的镇静剂和阿片类镇痛药对呼吸都有一定的抑制作用,也可能进一步减少咽肌紧张。镇静药物会影响吞咽和呼吸之间的协调,这可能会加大误吸的风险,同时也会引起的轻度高碳酸症。此外,瑞芬太尼的浓度与误吸风险发生的增加相关。
在行非体外循环下经皮导管内心脏瓣膜置换术的患者中肺动脉高压的发生率高达50%。镇静相关的呼吸抑制可以导致高酸酸症和酸中毒,这会增加肺动脉压并导致右心衰竭,降低镇静带给这些患者的益处。
接受术中镇静的患者围手术期需要的血管活性药物较低,术前存在的血容量不足与麻醉药物血管扩张效应相结合可能会导致全麻患者的低血压,这也解释了全麻患者升压药用量需求多。
接受术中镇静患者手术期间发生严重并发症需要插管中转全麻比例约为17%。最常见的指征是血管并发症需要手术治疗,紧急情况或全身麻醉的紧急诱导通常伴随着低血压。格林等人报道了紧急情况下院内插管插管后血流动力学不稳定发生率在11-44%。慢性阻塞性肺疾病,年龄增长和插管前血流动力学的不稳定与插管后血流动力学不稳定有关。这三个因素在紧急中转往往共存,这类患者的血流动力学不稳定性的风险高。因此需要经验丰富的心脏麻醉医师提供术中的保驾护航。
镇静的优点之一是节省时间,但是我们发现手术时间经常没有具体定义,就像全麻患者部分是在ICU拔管的,完全恢复意识的时间和地点与镇静患者不同。因此,在ICU的时间和患者能活动的时间不可避免的会更长。如果患者在手术台上拔管,那么活动的时间通常取决于手术的过程和充分的术后镇痛。
围手术期患者急性肾功能不全的发生率高达28%,与多因素有关,如快速心室率时低血压引起的肾灌注不足,血栓栓塞肾脏和造影剂使用。术前肾功能受损和脱水表明与术后急性肾功能不全有关。慢性利尿剂使用和术前的禁食时间导致老年病患者到达手术室处在在一个血容量相对减少的状态。输血、进入路线(心尖)、术前的肌酐清除率,高血压和围手术期出血也被确认为危险因素。全身麻醉的诱导阶段往往会发生低血压,但到目前为止还没有证据表明全身麻醉本身对急性肾功能不全来说是一个危险因素。
一些作者推荐将镇静作为一种通过更有效更经济的方法来执行这个手术,避免了麻醉团队的常规出现,这样就减少了劳动力成本,然而美国、欧洲指南强烈推荐“心脏团队”介入对患者的监护,其中包括一名经验丰富的心脏麻醉医师。为了节省时间或金钱,在没有麻醉医师的情况下执行手术是不符合标准的。
(编译沈子珒审校董榕)
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