劉靜,姚建民
老年患者心血管手術(shù)的體外循環(huán)
劉靜1,姚建民1
不同國家、地區(qū)和組織,對老年的定義不同[1,2],WHO定義年齡大于65歲即為老年。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,人們的壽命不斷延長,心血管疾病的發(fā)病率也隨之增加,而老年是心臟疾病的多發(fā)人群[3],且手術(shù)治療者日益增多。老年心臟疾病患者常合并高血壓、高血脂、糖尿病等,手術(shù)風(fēng)險和死亡率增高,術(shù)后并發(fā)癥較多[4]。老年心臟疾病以冠狀動脈病變居多,其次是主動脈瓣退行性病變,部分為兩種病變同時存在。在手術(shù)治療過程,老年患者體外循環(huán)的風(fēng)險高于年輕患者。本文就老年心血管疾病患者的特征及其體外循環(huán)的風(fēng)險進(jìn)行綜述。
1.1年齡 雖然高齡患者的手術(shù)風(fēng)險較高,但是冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)后3年存活率(77%)高于采用保守治療患者(55%)[5,6]。與接受心臟手術(shù)的年青患者相比,老年患者院內(nèi)死亡率沒有顯著差異[7,8]。越來越多的心臟手術(shù)在老年患者中開展,如深低溫停循環(huán)下的主動瘤手術(shù)。心臟保護(hù)、外科技術(shù)、體外循環(huán)和麻醉方法的改進(jìn),老年患者的心臟手術(shù)安全性升高,67 746例老年CABG患者的多中心研究表明,年齡并不是心外科手術(shù)的獨立危險因素,對預(yù)后無顯著影響[5]。但也有研究表明,與其他危險因素相比,年齡與術(shù)后中風(fēng)的關(guān)系最為密切,超過70歲的手術(shù)患者中風(fēng)的發(fā)生率為5.25%,而60歲~69歲的患者為3.51%[9],年齡是CABG術(shù)后效果的獨立危險因素[10]。高齡是否能成為CABG術(shù)后效果的危險因素目前還存在爭議[11]。在納入164例80歲以上行CABG患者的研究中,年齡大于85歲的患者手術(shù)死亡率是平均水平的6.31倍,而該組病例中急診手術(shù)的死亡率更是平均死亡率的55.39倍[11]。
1.2合并癥 心血管疾病需手術(shù)的老年患者常伴有高血壓、糖尿病、高血脂及腎功能不全等。一項回顧性研究顯示[12],老年患者術(shù)后中風(fēng)與腎功能衰竭的發(fā)生率是年青患者的兩倍;75歲以上心臟手術(shù)患者術(shù)前合并腎功能不全、圍手術(shù)期死亡率增加,且術(shù)后發(fā)生急性腎功能不全(AKI)的患者腎動脈阻力指數(shù)(RRI)明顯高于無腎功能不全的患者,AKI與RRI升高相關(guān),RRI可以作為遲發(fā)性急性腎損傷的預(yù)測指標(biāo)[13]。腎功能不全的老年患者體外循環(huán)(CPB)前給予多巴胺治療并不能提供額外的腎功能保護(hù)[14]。此外合并瓣膜疾病、左室射血分?jǐn)?shù)小于40%、腦血管疾病和全身狀況不良均增加老年患者術(shù)后死亡率。
1.3心肺功能下降 隨著年齡的增長,心、肺及腎臟等重要臟器的儲備能力下降。老年人心臟重量增加,心肌細(xì)胞數(shù)量減少、體積增大、心肌間質(zhì)膠原和彈性硬蛋白增加,順應(yīng)性下降,影響心臟的舒縮功能。老年人術(shù)后對正性肌力藥物的依賴程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于青年人。呼吸功能減退,長期吸煙,合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者術(shù)后肺部感染、氣管切開的發(fā)生率明顯增加。
2.1體外循環(huán)下手術(shù)(on-pump) 心臟手術(shù)大部分需在體外循環(huán)的輔助下進(jìn)行,老年患者體外循環(huán)術(shù)后最常見并發(fā)癥為腦血管損傷和中風(fēng)等[15,16],此外腎功能衰竭,呼吸衰竭和心梗也較常見[17]。體外循環(huán)時由于血液與非內(nèi)皮化的人工材料接觸,各種炎性因子的激活增加,老年患者免疫力下降,容易出現(xiàn)血栓和全身炎性反應(yīng)等。栓子脫落阻塞血管,嚴(yán)重危及生命。老年患者脫落的栓子主要來源于主動脈壁的粥樣病變或斑塊。升主動脈壁的厚度與年齡具有顯著正相關(guān)[18]。體外循環(huán)主動脈插管和夾閉均可導(dǎo)致血管損傷及斑塊脫落從而造成栓塞[19]。因此老年患者置管前應(yīng)行超聲檢查。體外循環(huán)的灌注為非搏動性的平流灌注,術(shù)中腦血管、腎血管的自身調(diào)節(jié)功能下降或消失,低灌注或低血壓都可能會引起術(shù)后腎功能不全和神經(jīng)系統(tǒng)障礙。因此,老年患者術(shù)后蘇醒延遲,需要血液透析的遠(yuǎn)高于其他患者。此外體外循環(huán)時間的延長同樣也增加圍術(shù)期的死亡風(fēng)險,一項回顧性研究表明[20],體外循環(huán)時間超過75 min的心臟手術(shù)患者(70歲以上),死亡風(fēng)險較小于75 min的患者增加3.2倍(95%CI:1.3~7.9),體外循環(huán)時間延長可導(dǎo)致術(shù)后機械通氣時間、ICU停留時間、縮血管藥物應(yīng)用及血液成分輸入量都增加,從而導(dǎo)致圍手術(shù)期的死亡率增加。
2.2非體外循環(huán)下手術(shù)(off-pump) 70歲及以上的老年患者,非體外循環(huán)下的冠狀動脈旁路移植術(shù)(OPCAB)較體外循環(huán)下的冠狀動脈旁路移植術(shù)(CAGB)的療效好,且死亡率及并發(fā)癥發(fā)生率較低[21,22],但由于樣本量及手術(shù)相關(guān)因素等客觀條件的影響,OPCAB和CAGB的優(yōu)劣存在爭議[23];沒有證據(jù)表明[24-26]老年患者采用非停跳手術(shù)具有顯著優(yōu)勢。OPCAB避免了體外循環(huán)下各種血液炎性因子的激活,減輕了炎性反應(yīng)以及非生理的平流灌注等帶來的機體創(chuàng)傷。OPCAB在術(shù)后患者ICU停留時間及正性肌力藥物的應(yīng)用減少上有微弱優(yōu)勢,而在總住院時間和術(shù)后早期的死亡率上與on-pump CABG相比無差別[21-23]。有研究表明,體外下的CABG對諸如高齡,低左室射血分?jǐn)?shù),靶血管條件差的患者能獲得更好的重要器官保護(hù)和充分的再血管化,遠(yuǎn)期吻合口通暢率及終端事件的發(fā)生率優(yōu)于OPCAB。有研究納入了343例80~89歲首次接受CABG的患者,結(jié)果表明,OPCAB并不能減少術(shù)后中風(fēng)的發(fā)生率,但能縮短術(shù)后機械通氣和ICU駐留時間以及減少收縮血管藥物的使用[27]。OPCAB減少神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥與是否采用體外循環(huán)無關(guān)[22,28]。值得一提的是,無論操作多么嫻熟的外科醫(yī)生,OPCAB時一定要有體外循環(huán)的就地待命(stand-by),這是OPCAB的常規(guī)之一。
體外循環(huán)是心血管手術(shù)成功和有效的關(guān)鍵因素之一[29]。老年人各臟器功能減退,在心血管手術(shù)中的出血量及輸血量也明顯高于年輕患者,并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率也較高[30]。
3.1采用優(yōu)質(zhì)的體外循環(huán)耗材 選用生物相容性較好的人工膜肺和管道材料[31],減少血液接觸反應(yīng),還能減少術(shù)后出血量及各種心、腦、肺、腎等重要臟器的并發(fā)癥的發(fā)生,而進(jìn)口耗材不失為最佳選擇。主動脈粥樣硬化嚴(yán)重的患者,可考慮股動脈插管,橋血管近端吻合時采用“no-touch”技術(shù)易扣吻合器,盡量減少栓子的脫落,可有效預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生[28]。
3.2合理的血液稀釋 合理的血液稀釋劑可降低血液黏滯度,改善微循環(huán)灌注,從而增加心排量和心臟指數(shù)[32],又可滿足機體和心肌的氧需量,尤其冠心病患者獲益較多[33]。老年患者紅細(xì)胞攜氧能力弱,血液稀釋過度影響組織的氧供,導(dǎo)致間質(zhì)水腫,術(shù)中一般紅細(xì)胞比容(Hct)維持在24%~28%。
3.3心肌保護(hù) 心肌保護(hù)液種類繁多,但沒有一種是簡單的、理想的及易操作的[34,35],4:1氧合血灌注為應(yīng)用最廣泛的心肌保護(hù)方法,根據(jù)冠狀動脈的情況采用順灌和逆灌相結(jié)合,以取得最佳的心肌保護(hù)效果。對于低左室射血分?jǐn)?shù)值或高齡的患者可考慮“溫-冷-溫”的灌注方法,即溫血誘導(dǎo)停跳,可增加高能磷酸鹽的儲備;冷維持,能減低心肌細(xì)胞代謝,減少能耗;溫血灌注復(fù)蘇,可提供最佳復(fù)蘇環(huán)境[36]。
3.4肺保護(hù) CPB肺損傷相關(guān)機制包括血液的接觸反應(yīng)、蛋白酶和氧自由基的釋放[37]。應(yīng)注重術(shù)中心內(nèi)(左心)引流,常規(guī)應(yīng)用烏司他丁,穩(wěn)定溶酶體膜,清除氧自由基[38],從而抑制由中性粒細(xì)胞激活的炎性反應(yīng)對肺的損傷。預(yù)充白蛋白,預(yù)防由血液稀釋而引起的血漿蛋白濃度下降及長時間CPB而引起的血漿蛋白變性,而造成的肺間質(zhì)水腫。加強濾水維持適當(dāng)?shù)哪z體滲透壓可有效防止肺水腫,超濾不僅能持續(xù)濾出炎性介質(zhì)減輕炎性反應(yīng),還能提高Hct及蛋白濃度,保證血液的攜氧能力,減少肺部并發(fā)癥。大容量的零平衡超濾能控制術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率[39]。
3.5腎保護(hù) CPB保證有效灌注壓至關(guān)重要,充足的灌注流量,可減少依靠大劑量縮血管藥物來維持的血壓,改善腎血流。術(shù)前腎功能不全的患者,要合理的選擇CPB預(yù)充液,盡量避免使用需由腎臟代謝的大分子人工膠體液。同時適當(dāng)?shù)睦蚺c超濾相結(jié)合,可排出機體多余水分,減輕腎臟負(fù)擔(dān),還可排出炎性介質(zhì),保證了內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。
3.6中樞神經(jīng)保護(hù) CPB中平均動脈壓和灌流量的水平頗受爭議,臨床管理中多依靠臨床經(jīng)驗。一項隊列研究已經(jīng)證實[40],近紅外光譜(NIRS)可以用于臨床腦血流自動調(diào)節(jié)(LLA)的監(jiān)測,其中70歲以上患者占39%,80歲以上患者占8%;在大多數(shù)老年和高風(fēng)險患者中LLA的平均動脈壓MAP下限在CPB中為66 mmHg(1 mmHg=0.133kPa)。CPB中根據(jù)病史和術(shù)前動脈血壓預(yù)測的LLA下限并不準(zhǔn)確。相反,基于NIRS的腦血氧指數(shù)與LLA的平均動脈壓下限有顯著的相關(guān)性。女性的LLA下限低于男性,但是有中風(fēng)史的患者比無中風(fēng)史的患者自動調(diào)節(jié)的平均動脈壓下限要高。臨床CPB中常用的平均動脈壓為50 mmHg,這樣狀況可能會導(dǎo)致壓力被動性腦血流的減少,從而誘發(fā)腦灌注不足。與此同時,經(jīng)驗性的保持高平均動脈壓(>90 mmHg)可能導(dǎo)致一些患者不必要的暴露于較高的腦血流超過LLA的低限,潛在增加腦栓塞負(fù)荷和誘發(fā)腦水腫。此外老年患者在術(shù)中(至少在停機后)應(yīng)維持較高的血色素(>9 g/dl),可減少神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率。
3.7血糖的控制 老年患者由于機體調(diào)節(jié)能力的減弱易發(fā)生應(yīng)激性血糖升高、術(shù)中胰島血液灌注不足導(dǎo)致其功能低下從而血糖水平升高,而術(shù)中、術(shù)后的高血糖增加神經(jīng)系統(tǒng)病變和手術(shù)切口愈合不良等,都應(yīng)予以積極控制,體外循環(huán)中應(yīng)加強血糖的監(jiān)測,及時調(diào)整。
總之,老年心血管疾病患者由于其病理生理的特殊性,術(shù)前常合并其他器官功能的不全,充分了解患者的病情,針對各種危險因素及有可能出現(xiàn)的并發(fā)癥制定周密的、優(yōu)化的體外循環(huán)管理方案,在減少圍術(shù)期并發(fā)癥和病死率方面尤為重要。
[1] Organization WH. The Global Burden of Disease: 2004 Update[M]. 2008,World Health Organization: Geneva.
[2] Fruitman DS,MacDouqall CE,Ross DB,et al. Cardiac surgery in octogenarians: can elderly patients benefit? Quality of life after cardiac surgery[J]. Ann Thorac Surg,1999,68(6):2129-35.
[3] Stessman-Lande I,Jacobs JM,Gilon D,et al. Physical activity and cardiac function in the oldest old[J]. Rejuvenation Res,2012,15(1):32-40.
[4] Curiel-Balsera E,Mora-Ordo?ez JM,Castillo-Lorente E,et al. Mortality and complications in elderly patients undergoing cardiac surgery[J]. J Crit Care,2013,28(4):397-404.
[5] Mariotto A,De Leo D,Buono MD,et al. Will elderly patients stand aside for younger patients in the queue for cardiac services?[J]. Lancet,1999,354(9177):467-70.
[6] Shapira I,Pines A,Mohr R,et al. Updated review of the coronary artery bypass grafting option in octogenarians: good tidings[J]. Am J Geriatr Cardiol,2001,10(4):199-204.
[7] Akins CW,Daqqett WM,Vlahakes GJ,et al. Cardiac operations in patients 80 years old and older[J]. Ann Thorac Surg,1997,64(3):606-14.
[8] Zingone B,Gatti G,Rauber E,et al. Early and late outcomes of cardiac surgery in octogenarians[J]. Ann Thorac Surg,2009,87(1):71-8.
[9] Almassi GH,Sommers T,Moritz TE,et al. Stroke in cardiac surgical patients: determinants and outcome[J]. Ann Thorac Surg,1999,68(2):391-7.
[10] Sabzi F,Kazerani H,Jalali A,et al. Coronary arteries bypass grafting surgery in elderly patients[J]. J Tehran Heart Cent,2013,8(2):76-88.
[11] Guimaraes IN,Moraes F,Sequndo JP,et al. Risk factors for mortality in octogenarians undergoing myocardial revascularization surgery[J]. Arq Bras Cardiol,2011,96(2):94-8.
[12] Alexander KP,Anstrom KJ,Muhlbaier LH,et al. Outcomes of cardiac surgery in patients > or = 80 years: results from the National Cardiovascular Network[J]. J Am Coll Cardiol,2000,35(3): 731-8.
[13] Bossard G,Bourqoiu P,Corbeau JJ,et al. Early detection of postoperative acute kidney injury by Doppler renal resistive index in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass[J]. Br J Anaesth,2011,107(6):891-8.
[14] Woo EBC,Tanq AT,el-Gamel A,et al. Dopamine therapy for patients at risk of renal dysfunction following cardiac surgery: science or fiction?[J]. Euro J Cardio-Thoracic Surg, 2002,22(1):106-11.
[15] Hoff SJ,Ball SK,Coltharp WH,et al. Coronary artery bypass in patients 80 years and over: is off-pump the operation of choice?[J]. Ann Thorac Surg,2002,74(4):S1340-3.
[16] Panesar SS,Athanasiou T,Nair S,et al. Early outcomes in the elderly:a meta-analysis of 4921 patients undergoing coronary artery bypass grafting--comparison between off-pump and on-pump techniques[J]. Heart,2006,92(12):1808-16.
[17] Gatti G,Cardu G,Lusa AM,et al. Predictors of postoperative complications in high-risk octogenarians undergoing cardiac operations[J]. Ann Thorac Surg,2002,74(3):671-7.
[18] Schachner T,Naqele G,Kacani A,et al. Factors associated with presence of ascending aortic atherosclerosis in CABG patients[J]. Ann Thorac Surg,2004,78(6):2028-32.
[19] Watters MP,Cohen AM,Monk CR,et al. Reduced cerebral embolic signals in beating heart coronary surgery detected by transcranial Doppler ultrasound[J]. Br J Anaesth,2000,84(5):629-31.
[20] Anderson AJ,Barros Neto FX,Costa Mde A,et al. Predictors of mortality in patients over 70 years-old undergoing CABG or valve surgery with cardiopulmonary bypass[J]. Rev Bras Cir Cardiovasc,20 11,26(1):69-75.
[21] 張繼倬,韓露,陳興華. 70歲及以上老年患者體外循環(huán)與非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術(shù)的對比研究[J]. 中國全科醫(yī)學(xué),2014,17(17):2033-5.
[22] 宋躍. 308例老年冠心病患者非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋術(shù)臨床效果分析[J]. 中國動脈硬化雜志,2014,22(1):72-4.
[23] Athanasiou T,Al-Ruzzeh S,Kumar P,et al. Off-pump myocardial revascularization is associated with less incidence of stroke in elderly patients[J]. Ann Thorac Surg,2004,77(2):745-53.
[24] Tugtekin S,Kappert U,Alexiou K,et al. Coronary artery bypass grafting in octogenarians--outcome with and without extracorporeal circulation[J]. Thorac Cardiovasc Surg, 2007,55(7):407-11.
[25] Lytle BW,JF Sabik. On-pump and off-pump bypass surgery: tools for revascularization[J]. Circulation,2004,109(7):810-2.
[26] Demaria RG,Carrier M,F(xiàn)ortier S,et al. Reduced mortality and strokes with off-pump coronary artery bypass grafting surgery in octogenarians[J]. Circulation,2002,106(12 Suppl 1):I5-10.
[27] Saleh HZ,Shaw M,F(xiàn)abri BM,et al. Does avoidance of cardiopulmonary bypass confer any benefits in octogenarians undergoing coronarysurgery?[J]. Interact Cardiovasc Thorac Surg,2011,12(3):435-9.
[28] Lev-Ran O,Loberman D,Matsa M,et al. Reduced strokes in the elderly: the benefits of untouched aorta off-pump coronary surgery[J]. Ann Thorac Surg,2004,77(1):102-7.
[29] Harling L,Punjabi PP,Athanasiou T,et al. Miniaturized extracorporeal circulation vs. off-pump coronary artery bypass grafting: what the evidence shows[J]. Perfusion,2011,26(Suppl):40-7.
[30] Castillo R,Rodrigo R,Perez F,et al. Antioxidant therapy reduces oxidative and inflammatory tissue damage in patients subjected to cardiac surgery with extracorporeal circulation[J]. Basic Clin Pharmacol Toxicol,2011,108(4):256-62.
[31] Ganushchak YM,Reesink KD,Weerwind PW,et al. The effect of oxygenator mechanical characteristics on energy transfer during clinical cardiopulmonary bypass[J]. Perfusion,2010, 26(1):39-44.
[32] Kreimeier U,Messmer K. Perioperative hemodilution[J]. Transfus Apher Sci,2002,27(1):59-72.
[33] 姚昊,劉暢,張杰等. 老年重癥瓣膜病手術(shù)的體外循環(huán)管理[J]. 中國體外循環(huán)雜志,2009,7(4):229-31.
[34] Abah U,Garfjeld Roberts P,Ishaq M,et al. Is cold or warm blood cardioplegia superior for myocardial protection[J]. Interact CardioVasc Thorac Surg,2012,14(6):848-55.
[35] Fan Y,Zhang AM,Xiao YB,et al. Warm versus cold cardioplegia for heart surgery: a meta-analysis[J]. Eur J Cardiothorac Surg,2010,37(4):912-9.
[36] Li S,Long C,Chang Q,et al. Myocardial protection of warm blood cardioplegic induction during cardiopulmonary bypass[J]. J Extra Corpor Technol,2001,33 (22):106-10.
[37] Giomarelli P,Scolletta S,Borrelli E,et al. Myocardial and lung injury after cardiopulmonary bypass: role of interleukin (IL)-10[J]. Ann Thorac Surg,2003,76(1):117-23.
[38] 龍威. 烏司他丁研究進(jìn)展[J]. 中國醫(yī)師進(jìn)修雜志,2006,9(5):310-5.
[39] 夏燕飛,鄭曉鑄,黃浩,等. 老年患者心臟手術(shù)的體外循環(huán)管理[J].心腦血管病防治,2011,11(2):148-50.
[40] Brijen Joshi,Ono M,BrownC,et al. Predicting the limits of cerebral autoregulation during cardiopulmonary bypass[J]. Anesth Analg,2012,114(3):503-10.
本文編輯:姚雪莉
R654.1
A
1674-4055(2016)02-0242-03
1100700 北京,北京軍區(qū)總醫(yī)院心血管疾病研究中心
姚建民,E-mail:jimyao@vip.sina.com
doi:10.3969/j.issn.1674-4055.2016.02.36