閻乃璐,陸 菡,于布為
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院麻醉科,上海200025
目前,隨著術(shù)中監(jiān)測指標(biāo)與管理手段的完善,患者圍術(shù)期的麻醉安全逐漸得到保障,但仍不能避免術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。麻醉狀態(tài)下機體微循環(huán)可發(fā)生紊亂,其影響因素包括麻醉藥物和麻醉方式、血管活性藥物、容量管理、手術(shù)因素(如氣腹、出血)等[1]。微循環(huán)改變在術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)展及不良事件等方面均起著重要作用。如在膿毒癥患者中,舌下微循環(huán)的治療反應(yīng)性與患者預(yù)后密切相關(guān)。又如在擇期手術(shù)中,出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥的患者術(shù)前微循環(huán)血流速度往往較低。因此,如果在圍術(shù)期管理時能參考微循環(huán)指標(biāo)并進行優(yōu)化,有利于降低患者術(shù)后臟器功能障礙的發(fā)生率[2]。
從組織代謝的“靶器官”——微循環(huán)角度進行圍術(shù)期的管理以期改善預(yù)后,逐漸得到了研究者的關(guān)注及認可。在重癥患者中,Pranskunas 等[3]提出以微循環(huán)血流指數(shù)為參考進行液體治療具有一定的可行性。現(xiàn)階段,微循環(huán)研究的技術(shù)方法較多,有二氧化碳張力計、近紅外光譜、激光多普勒血流儀、乳酸測定、旁流暗視野(sidestream dark field,SDF)技術(shù)等多種方法,并可實現(xiàn)人體的舌下、直腸、球結(jié)膜、肝臟、胰腺、腎臟、食管、胃等多部位的微循環(huán)測量。其中,SDF 為微循環(huán)成像技術(shù),其在舌下微循環(huán)監(jiān)測中的臨床應(yīng)用因具有無創(chuàng)性、床旁性、動態(tài)性、便攜性等優(yōu)點已成為微循環(huán)主流研究技術(shù)[4]。微循環(huán)的可視化使得學(xué)者便于進行微循環(huán)相關(guān)研究。根據(jù)微循環(huán)進行圍術(shù)期個體化管理將是圍術(shù)期麻醉管理的發(fā)展方向,本文對圍術(shù)期微循環(huán)的影響因素和相關(guān)研究進展進行了綜述。
麻醉誘導(dǎo)帶來的血流動力學(xué)波動往往伴隨著微循環(huán)的改變。目前研究發(fā)現(xiàn),麻醉誘導(dǎo)可使機體微循環(huán)血管數(shù)量增加,血流速度加快,血管灌注比例下降,血流異質(zhì)性增加,細胞氧耗速度下降,微循環(huán)灌注恢復(fù)時間延長。相比單純的血流量降低,這種以血流異質(zhì)性為特點的血流改變對組織氧合的影響更加明顯,因為臟器對血流分布性灌注降低的耐受程度更低。其改變機制可能為機體血管張力急劇改變影響局部微循環(huán)調(diào)節(jié),從而導(dǎo)致的血流異質(zhì)性的發(fā)生。
全身麻醉下微循環(huán)改變過程中, 內(nèi)皮糖萼(glycocalyx)往往發(fā)揮重要作用[5]。糖萼可改變內(nèi)皮細胞通透性、增強細胞異形性以代償血流異質(zhì)性分布帶來的灌注不足。當(dāng)糖萼覆蓋物脫落時,此代償能力受損,血流異質(zhì)性難以得到改善,甚至出現(xiàn)內(nèi)皮細胞受損導(dǎo)致的液體外滲性水腫。
不同麻醉方式對微循環(huán)的影響不同。脊髓麻醉可抑制阻滯區(qū)域的交感神經(jīng)活動,引起血管舒張、皮膚血流增加。研究[6]發(fā)現(xiàn),阻滯平面以上區(qū)域的皮膚血流速度降低明顯,平面以下區(qū)域的皮膚血流速度增加,利用這種血流速度的改變可以判斷麻醉阻滯平面(自主神經(jīng)功能改變平面),較溫度改變更加準確。
圍術(shù)期機體微循環(huán)受多種因素的影響,包括麻醉藥物、非麻醉藥物、手術(shù)、容量管理等。了解不同因素對微循環(huán)的影響,并通過開放閉塞的毛細血管,可以避免微循環(huán)的血流異質(zhì)性,改善組織灌注。
麻醉誘導(dǎo)帶來的微循環(huán)紊亂主要通過麻醉藥物對機體產(chǎn)生影響。其中,丙泊酚可通過抑制環(huán)磷酸腺苷的生成抑制心肌,并可通過一氧化氮(NO)的釋放調(diào)節(jié)局部血管。在美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級Ⅰ級的患者中,丙泊酚可使微循環(huán)血管密度降低9%,灌注血管比例降低16%[7]。但研究[8]發(fā)現(xiàn),丙泊酚對毛細血管滲透性無明顯影響。丙泊酚通過刺激機體產(chǎn)生NO導(dǎo)致動脈普遍舒張,引起下游毛細血管血流分流,無血流通過和淤滯的毛細血管數(shù)量增加,靜脈回流基本不變,且對血管滲透性無影響。右美托咪定在心臟手術(shù)中應(yīng)用可改善機體微循環(huán),這可能與炎癥反應(yīng)的降低有關(guān)[9]。咪達唑侖相比丙泊酚,舌基部微循環(huán)血流速度及灌注血管比例增加,血流異質(zhì)性降低。
揮發(fā)性麻醉藥物如地氟烷、七氟烷可劑量依賴性舒張血管,降低動脈壓,對心臟指數(shù)影響不大,心率可呈劑量相關(guān)性升高。其中,地氟烷可增加空腸血流,對肝動脈血流影響不大。地氟烷、異氟烷、七氟烷在動物實驗中對腎臟血流無明顯影響。對心臟冠狀動脈(冠脈)血流而言,吸入麻醉氣體是否存在一過性“竊血”現(xiàn)象,目前仍缺少足夠證據(jù)證明;但在心肌缺血性損傷中,吸入麻醉氣體有一定缺血保護作用,其相關(guān)機制可能與吸入麻醉氣體能降低機體促炎細胞因子的產(chǎn)生,降低缺血心肌羥基的釋放與中性粒細胞的吸收有關(guān)[10]。吸入麻醉與靜脈麻醉相比,可產(chǎn)生更好的微循環(huán)灌注。有研究[11]將靜脈吸入復(fù)合麻醉(靜吸復(fù)合麻醉)與全憑靜脈麻醉進行比較,發(fā)現(xiàn)靜吸復(fù)合麻醉患者在手術(shù)結(jié)束時毛細血管總密度和灌注毛細血管密度增加顯著;這可能與吸入麻醉擴張動脈、降低外周血管阻力的作用更加顯著有關(guān),具體機制尚待進一步研究。
2.2.1 血管活性藥物 Spronk等[12]發(fā)現(xiàn),持續(xù)泵入硝酸甘油可改善膿毒癥患者舌部微循環(huán)血流,但這種觀點并不被廣大臨床醫(yī)師所接受。硝酸甘油的局部應(yīng)用可修復(fù)降低的消化道吻合口處血流,但靜脈持續(xù)應(yīng)用時對吻合口處血流及局部氧飽和度無明顯影響[13]。不同劑量的去甲腎上腺素可改善皮膚血流灌注,對舌下微循環(huán)并無明顯影響[14]。多巴酚丁胺可顯著改善舌基部毛細血管灌注比例,但具有較大的個體差異,且該毛細血管灌注比例的變化與心臟指數(shù)或動脈壓的變化無關(guān);此外,多巴酚丁胺對毛細血管密度無明顯影響[15]。乙酰膽堿的局部應(yīng)用可完全恢復(fù)毛細血管灌注和毛細血管密度[16]。左西孟旦在膿毒癥動物模型中可改善腸黏膜酸中毒,從而改善微循環(huán)[17]。
2.2.2 氫化可的松 氫化可的松可使感染性休克患者的微循環(huán)在1 h 后得到顯著改善,這可能與血管對兒茶酚胺的反應(yīng)性得到修復(fù)有關(guān)[18]。
2.2.3 紅細胞及血漿的輸注 紅細胞的輸注會降低組織氧交換距離、增加毛細血管灌注[19]。貯存時間超過6 周的紅細胞可損傷內(nèi)皮細胞,惡化微循環(huán)。血液稀釋雖然會引起貧血,但在青年群體中,低水平的血紅蛋白不會引起經(jīng)皮氧分壓的下降。血漿可通過修復(fù)內(nèi)皮糖萼改善微循環(huán)紊亂[20]。
2.2.4 蛋白C 接受蛋白C 治療的膿毒癥患者血管灌注可得到明顯改善,其機制可能與糖萼的保存、白細胞黏合性降低、血管反應(yīng)性增加有關(guān),但也可能導(dǎo)致出血風(fēng)險增加[21]。
2.2.5 手術(shù) 心臟手術(shù)相比甲狀腺手術(shù)等短小手術(shù),麻醉誘導(dǎo)后患者的微循環(huán)紊亂持續(xù)時間更長[22]。體外循環(huán)會因內(nèi)皮細胞損傷及紅細胞異形性增加而加劇機體微循環(huán)紊亂,但此影響往往是一過性的。
目前改善微循環(huán)的眾多方法中,液體治療對微循環(huán)的改善效果獲得較多認可。液體治療可以維持血管內(nèi)容量相對充足,從而改善組織灌注,滿足氧代謝。液體治療改善微循環(huán)的機制可能為通過增加心臟前負荷提高心輸出量從而增加驅(qū)動壓、降低血液黏度、影響內(nèi)皮細胞與循環(huán)細胞的關(guān)系(血液流變學(xué))或降低微循環(huán)血管張力。但研究[23]發(fā)現(xiàn),直腿抬高試驗帶來的微循環(huán)改變與單純?nèi)萘繑U張帶來的微循環(huán)改變無明顯差異,證明液體影響微循環(huán)的原因不能單純用血液流變學(xué)、動脈壓力的改變來解釋。液體治療會使休克早期的患者微循環(huán)得到改善,對晚期休克患者微循環(huán)影響不明顯,這種效應(yīng)與宏觀循環(huán)指標(biāo)的改變及復(fù)蘇液體種類無關(guān)[24]。
目前的液體治療策略眾多,其中較公認的為目標(biāo)導(dǎo)向液體治療。其基于Frank-Starling 曲線,即通過滿足心臟最佳前負荷達到機體最佳組織灌注,前提是心排量與微循環(huán)的改變有良好的一致性,但目前的研究認為兩者并無良好的相關(guān)性。血流動力學(xué)改變不同的患者微循環(huán)改變相似[25]。Pottecher 等[23]發(fā)現(xiàn),在液體反應(yīng)陽性的感染性休克患者中,兩者不僅改變程度不同,改變方向亦不相同。另有研究[3]發(fā)現(xiàn),當(dāng)液體治療能改善微循環(huán)時,患者的低血容量臨床癥狀,如少尿、心動過速可得到明顯改善;當(dāng)液體治療對微循環(huán)無影響時,患者的低血容量臨床癥狀改善并不明顯。液體治療包括液體類型、輸注速度及液體總量三大要素,各因素均有可能對機體的微循環(huán)產(chǎn)生影響。在早期目標(biāo)導(dǎo)向液體復(fù)蘇中,6%羥乙基淀粉相比生理鹽水對24 h 后的舌下微循環(huán)灌注改善更加明顯[26]。麻醉狀態(tài)下,羥乙基淀粉較乳酸鈉林格能更好地改善機體微循環(huán)[27]。羥乙基淀粉改善微循環(huán)的機制可能與其降低血管內(nèi)白細胞黏附、減少大分子物質(zhì)的外漏有關(guān)??梢姡壳艾F(xiàn)有的液體治療策略并不能完全滿足術(shù)中微循環(huán)的改變[28]。理想狀態(tài)為以微循環(huán)為導(dǎo)向,調(diào)整液體治療三要素,改善圍術(shù)期微循環(huán)紊亂,以降低機體圍術(shù)期臟器功能障礙的發(fā)生率。
2014 年Ince[29]曾提出以“微循環(huán)為導(dǎo)向”的液體治療,其認為微循環(huán)灌注對液體反應(yīng)性良好的低血容量患者有益;另一方面,微循環(huán)亦可作為液體復(fù)蘇終點。Xu等[30]在豬失血性休克模型中,以舌部微循環(huán)(SDF 及二氧化碳張力計技術(shù))為終點或以血壓為終點進行液體復(fù)蘇,發(fā)現(xiàn)以微循環(huán)為終點的液體復(fù)蘇所需要液體量遠遠低于后者。國內(nèi)學(xué)者曾以小血管灌注比例90%為失血性休克復(fù)蘇指標(biāo),發(fā)現(xiàn)相比經(jīng)驗性液體治療,前者48 h 的感染相關(guān)性器官功能衰竭評價系統(tǒng)(sepsis-related organ failure assessment,SOFA)評分明顯低于后者,患者可從中獲益[31]??梢姡晕⒀h(huán)為導(dǎo)向行液體治療,能在滿足組織灌注的基礎(chǔ)上避免液體負荷過多帶來的腎衰竭等不良結(jié)局。
對于麻醉狀態(tài),于布為[32]曾提出急性超容量液體填充治療理念,其強調(diào)因麻醉誘導(dǎo)后機體出現(xiàn)阻力血管、容量血管的擴張,微循環(huán)灌注不足,此時需進行相對高容量的液體填充以滿足全身的組織灌注。該治療理念的理論基礎(chǔ)與微循環(huán)研究結(jié)果相一致。研究[33]發(fā)現(xiàn),腹部腔鏡手術(shù)的氣腹可導(dǎo)致機體胃黏膜微循環(huán)灌注不足,在麻醉誘導(dǎo)期行急性超容量液體填充可改善氣腹帶來的胃黏膜微循環(huán)損傷,延緩黏膜缺血的發(fā)生。
SDF 的床旁應(yīng)用使微循環(huán)實時監(jiān)測成為可能,可避免液體治療過多或過少,減少臨床并發(fā)癥的發(fā)生。一方面,當(dāng)微循環(huán)血流速度減慢時,給予液體填充可使微循環(huán)血流有所改善,此為液體治療有效;反之,當(dāng)患者出現(xiàn)臨床低灌注癥狀但微循環(huán)血流正常時,不建議行液體治療[3]。另一方面,當(dāng)液體治療過多時,功能毛細血管密度會下降,輸送氧的線粒體受損,此時應(yīng)采取保守的輸液策略,可給予血制品改善下降的功能毛細血管密度;若無改善,可適當(dāng)采用血液透析等方法去除機體水分。因此,利用微循環(huán)實時監(jiān)測可調(diào)整容量以維持最佳微循環(huán)狀態(tài),使組織氧交換最大化;但尚缺少大量的臨床研究證實,相關(guān)機制也有待進一步探索。
綜上,麻醉狀態(tài)下機體微循環(huán)可發(fā)生紊亂,且受多種因素的影響,如麻醉藥物、非麻醉藥物、手術(shù)和液體治療。其中,液體治療可改善機體微循環(huán)的作用已得到相關(guān)研究的證實。利用SDF 可對麻醉下微循環(huán)進行實時監(jiān)測,因此,利用微循環(huán)調(diào)整容量狀態(tài)以改善臨床結(jié)局具有一定理論基礎(chǔ)。未來以微循環(huán)為導(dǎo)向的液體治療將成為麻醉管理的一個重要組成部分。