围手术期肺动脉高压治疗进展
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围手术期肺动脉高压治疗进展. 上海同济大学附属东方医院麻醉科 上海复旦大学附属中山医院麻醉科 姜 桢. 正常肺循环的特点. 肺循环: 高流量、高容量、低阻力 毛细血管前肺动脉: 壁薄易伸展、富有弹性 负荷增加 →肺血容量增加 ( < 3 倍 ) → PVR 不增加. 肺高压的临床分类 Venice 2003. 1. Pulmonary arterial hypertension (PAH) Idiopathic (IPAH) Familial (FPAH)

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围手术期肺动脉高压治疗进展

上海同济大学附属东方医院麻醉科

上海复旦大学附属中山医院麻醉科

姜 桢


正常肺循环的特点

  • 肺循环:高流量、高容量、低阻力

  • 毛细血管前肺动脉:壁薄易伸展、富有弹性

  • 负荷增加→肺血容量增加(< 3倍)→PVR不增加


Venice 2003
肺高压的临床分类Venice 2003

1. Pulmonary arterial hypertension (PAH)

Idiopathic (IPAH)

Familial (FPAH)

Associated with (APAH) collagen vascular disease

congenital systemic- to –pulmonary shunts

2. Pulmonary hypertension associated with left heart diseases

Left-sided atrial or ventricular heart disease

Left-sided valvular heart disease

3. Pulmonary hypertension associated with lung respiratory diseases and/or hypoxia

4. Pulmonary hypertension due to chronic thrombotic and/or embolic disease

5. Miscellaneous


RV function

Pulm pressure

Cardiac output

Therapeutic window

Years

Months

肺动脉高压的临床进程

II

Symptomatic /

Stable

I

Preclinical/

No symptoms

III

Progression /

declining

Level

Time


Pbf pap pvr
心导管测定 PBF PAP PVR

右心排出量 =

V × (Tb-Ti) × Di × Si / A × Db ×Sb

PVR(肺小血管) = mPAP-PCWP / 右心排血量

PVR(肺总) = dPAP / 右心排血量


肺高压的诊断标准

  • WHO肺高压标准:

    静息状态下,肺动脉平均动脉压> 25mmHg

    活动状态时,肺动脉平均动脉压 > 30mmHg

    PVR = 80*( mPAP – PAWP ) / CO(肺动脉流量)

  • 心导管正常值

    PAP 22/11(15mmHg) 正常

    SPAP 40~50mmHg 轻度增高

    50~80mmHg 中度增高

    80~100mmHg以上 重度增高

    PVR 90~120 dyne.s.cm- 5正常

    >300 dyne.s.cm- 5重度肺高压


肺高压的治疗现状

  • 内科治疗:减低肺动脉压,

    减轻右心衰症状,

    延长病人生命。

  • 外科治疗:消除肺高压病因,

    延缓病程进展,

    延长病人生命。


肺动脉高压患者治疗流程图

NYHA 心功能 III / IV 级

基本内科治疗(非常重要)

血管扩张试验

阳性

阴性(90%)

口服钙拮抗剂

心功能III级

IV级心功能

持续阳性?

吸入或静脉 ILOPROST、吸入或口服西地那非、波生坦等

无效

继续钙离子拮抗剂

肺移植

房间隔造瘘


肺高压内科治疗的措施

潜在血管扩张能力的发挥

NO,IP-receptor, cAMP , cGMP,K+-channel-opening,

antagonism of endothelin-effect

抗血液凝结和血栓形成

inhibition of platelet aggregation, dispersion of platelet aggregates

抗炎症反应

inhibition of proinflammatory cytokines,

inhibition of vascular cell migration,

inhibition of adhesion and activation of leukocytes

抗增殖和重塑

cAMP-dependent antiproliferative processes, decrease of

profibrotic cytokines


治疗不同程度肺高压手术方式的选择

  • 先天性畸形纠正术

    * 无紫绀,增加吸入氧浓度可使体动、静脉氧饱和度增加;

    * PP/ Ps<1; PVR< 8WU ;

  • 房室隔造门术

    活动后有紫绀、静息状态下SaO2 <90%,运动后还继续下降者

    超声显示双期双向分流的PAH

    Pp/ Ps > 0.8、PVR / SVR≥1、肺血管阻力 >12WU、

    QP/QS <1.4-1.5;

    或静息状态下QP/QS为1.5-1.8、活动量后QP/QS 可降至1.0以下;

  • 心脏畸形纠治、肺移植术

  • 心肺联合移植术


肺高压时肺血管受体及血管内膜细胞释放的改变

  • 肺血管肾上腺素受体1受体增加

    2受体减少

  • 血管内皮源性舒张因子合成减少,敏感性减低

    一氧化氮

    前列腺素

  • 血管内皮源性收缩因子合成增加,清除能力低下

    内皮素1

    血管紧张素II

    血栓素A2

    超氧阴离子


肺高压时肺血管的病理收缩—增殖—重塑

有血流分流的心血管畸形引起的肺动脉高压

  • 分为:三尖瓣前型 --- 房间隔缺损 肺静脉畸形引流

    三尖瓣后型 --- 室间隔缺损 大动脉转位 共同动脉干

    主- 肺动脉分流 动脉导管未闭 三腔心

  • 病理:肺血管高压性改变与特发性、丛源性肺动脉病变相似

    主要累及肺小动脉和微细动脉

    晚期才继发肺小静脉、细静脉内膜纤维化

    多数病人肺组织无明显改变


麻醉医生在肺高压病人围术期的作用

  • 正确评估肺高压及肺血管病变的可逆程度

  • 围术期肺的保护

  • 预防和避免可能因麻醉和手术因素引起/加重肺高压的因素

  • 针对肺高压右心衰治疗


正确评估肺高压及肺血管病变

  • 肺高压:反应了小动脉的重构导致的血管壁僵硬和血管扩

    张反应的下降。

  • 评估目的:由于内皮功能紊乱造成结构改变,导致的肺高

    压为固定的、不可逆的改变。评估是对于肺高

    压中可逆和不可逆的两种成分比重的判断。

  • 常用方法:用一系列肺血管扩张药物治疗后,进行重复、

    动态地肺循环参数测定来识别肺高压中可逆和

    不可逆的两种成分的比重。


判断肺高压可逆性方法血管反应性实验


肺动脉高压严重程度的评估

  • 肺动脉压:舒张压越高肺血管阻力越大;

    肺动脉舒张压< 主动脉舒张压1/2时,PVR可能不高

    肺和主动脉瓣关闭不全时,肺动脉舒张压不能反映PVR

  • 肺/体血流比值:> 3 时,无明显肺血管阻力升高;

  • 肺/体动脉血氧饱和度:肺SaO2能较好反映肺血流和PVR

    取决于肺/体血流比值和PVR/SVR比值

    肺SaO2越高,肺/体血流比值越大, PVR越低

    SaO2 > 88 %,提示肺/体血流比值 > 2

    SaO2 < 85 %,提示已并发PVR增高

  • 吸氧反应及血管扩张药物的反应:

    PVR下降达20%或500dynes.s.cm5以上,

    血管扩张药物能使PVR下降20%

    反映肺 血管病变尚未固定,提示肺血管重构中还有可逆成分存在

  • 肺活检:估计肺血管病变的性质和程度

    为执行心脏手术治疗的可行性提供依据


雾化吸入西地那非用于中重度肺动脉高压术前降压效果的观察

20例患者:

年龄 35.65±13.96 岁

心功能NYHA(级) III:8, IV:12

病种类(例数) 20

风心 瓣膜病变 6

先心 房缺 7

先心 室缺 4

先心 动脉导管未闭 2

二尖瓣脱垂 1

中/重度肺动脉高压(例) 10/10

用pariboy雾化器雾化吸入盐酸西地那非12.5mg

同步记录雾化吸入前安静状态下、雾化吸入后即刻

Philips M3046A监护仪监测MBP、HR、SpO2;

体表心动超声测量 sPAP、dPAP、mPAP、

COR、COL、PVR、

LVDd、LVDs、LAD、EF

在雾化吸入西地那非后,19例患者中较基础值显著降低,sPAP、mPAP、PVR分别降低11.9%、12.6%和9.4% ,

有1例重度PAH患者,sPAP为119mmHg,吸入12.5mg西地那非后,肺血流动力没有任何改善,

并联合NO和米力农后仍然没有改善,放弃手术治疗。其余患者均顺利实施手术,占89.5%。


判断肺高压可逆性方法肺组织活检

一旦: * 肺动脉收缩压/体动脉收缩压比值>1.0

肺血管阻力/体血管阻力比值>1.0

或肺血管阻力>1500 dyne.s.cm-5,

* 吸氧及药物试验都不能使原始测定数值有所下降

或下降数值不大,而致手术指针难以确定而病家又坚决要求

时可进行肺活组织检查来决定手术与否。

肺组活检: 既要定性分析,也要定量分析

  • Edwards 6 级

  • 肺血管病变Ⅰ-Ⅲ可逆性病变:肌性肺小动脉中层肥厚、细胞型内膜增生及轻度内膜纤维化是可逆性病变,术后患者有恢复的可能;

  • IV 一Vl 不可逆性病变:类纤维素坏死、动脉炎扩张性及丛样病变是不可逆病变,手术危险性极大,即使手术本身成功,术后肺血管病变仍继续发展或进行性加重,最终死于右心衰竭

  • 单位面积肺小动脉数少于0.3mm- 2, (少于正常30%)的患者肺血管病变严重,手术早期死亡的风险极大,临床选择手术应慎重


病例 一

女性 13岁 VSD

右心导管:sPAP 105/52 mmHg

PAWP 6 mmH

CO 6.8 L/min

PVR 824 Dyne.s.cm-5

体表超声: sPAP 102 mmHg

mPAP 77 mmHg

CO 4.0 L/min

PVR 1540 Dyne.s.cm-5

FICK法: CO 5.9 L/min

PVR 850 Dyne.s.cm-5

室缺修补手术后体外停机困难,开窗减压,

术后PAP及PVR不降低

出院时体表心超 sPAP 88 mmHg

持续服用西地那非25mg Bid

半年后: sPAP 80 mmHg

停药一年后sPAP 126 mmHg


病例 二

女性 64岁 ASD

Swan-Ganz: PAP 102/42 mmHg

PAWP 8 mmHg

CO 5.8 L/min

PVR 536 Dyne.s.cm-5

体表超声: sPAP 106 mmHg

mPAP 68 mmHg

CO 10 L/min

PVR 544 Dyne.s.cm-5

FICK法: CO 4.6 L/min

PVR 850 Dyne.s.cm-5

术后恢复平顺 PAP 降为 76/20 mmHg

术后恢复平顺 PAP 降为76/20


病例三

男 22岁 先心,干下型大室缺(双向分流)

重度肺动脉高压伴轻度肺动脉瓣返流

病理检查结果


病例四

女,33岁,Ⅱ孔型大房缺,重度肺动脉高压

左室舒张末内经:32mm

左室收缩末内经:17mm

左房内经: 35mm

sPAP: 104 mmHg

mPAP: 69 mmHg

PVR: 776 Dyne.s.cm-5

主动脉流量: 6.86 L/min

肺动脉流量: 7.01 L/min


麻醉和手术因素引起/加重肺高压的机制

  • 体外循环引发的全身炎症反应、 体外循

    环状态下的低灌流状态

  • 主动脉阻断期间肺的隔离

  • 缺血-再灌注损伤

  • 鱼精蛋白反应可引起、加重肺的损伤


术中肺高压引起的后果

  • 伴肺高压的右心低心排

    肺动脉和肺血管阻力的增高不仅限制了右心排血量、增加了右心作功;右室舒张末压的增加也影响右心灌注、加大了氧供和氧耗的差异,导致肺高压右心衰的进展和恶性循环。

  • 全心衰

    右室舒张末容量压的增加,使室间隔向左移位,左心充盈

    不足引起体循环低血压,进一步导致全心衰,

  • 以至最终不能脱离 体外循环


针对肺高压右心衰治疗

  • 基本治疗

    * 提高吸氧浓度改善缺氧

    * 过度通气,保持PaCO2在30-35mmHg,避免呼吸性酸中毒

    * 纠正代谢性酸中毒

    * 加强呼吸管理,避免肺通气/血流匹配失调

    * 适当地镇静、镇痛,避免过度应激导致的儿茶酚胺释放

    * 保持体温在37oC,避免寒颤

  • 特殊处理

    * 维持和支持心肌收缩力

    * 降低右室后负荷

    * 增加右冠灌注压


针对肺高压右心衰治疗

  • 基本治疗

  • 特殊处理

    *维持和支持心肌收缩力

    儿茶酚胺类正性肌力药

    双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂

    * 降低右室后负荷

    血管扩张药

    * 增加右冠灌注压

    1受体激动药:苯肾上腺素

      受体双激动药:  作用 > 作用:去甲肾上腺素


针对肺高压右心衰治疗

  • 特殊处理

    * 维持和支持心肌收缩力

    儿茶酚胺类正性肌力药

    1受体激动药: 苯肾上腺素

    受体激动药: 12激动剂: 异丙肾上腺素

    选择性 1激动剂: 多巴酚酊胺

    受体双激动药: 作用 > 作用:去甲肾上腺素、间羟胺

     作用 < 作用:*肾上腺素、麻黄素

     及多巴胺受体激动药:多巴胺

    双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂


围术期针对肺高压右心衰的治疗

  • 特殊处理

    * 维持和支持心肌收缩力

    儿茶酚胺类正性肌力药

    双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂

  • 增加细胞内cAMP浓度,促进钙离子的内流和释放;不依赖肾上腺素

    活性,不增加儿茶酚胺水平。

    2. 正性肌力:增强心肌收缩力和加快张力发展的速率;

    3. 正性变松:加快肌纤维缩短速度和过程,降低室壁僵硬;

    4. 对冠脉和高血压状态的肺动脉有相对的选择性扩张;

    5. 对肺血管扩张效应大于体循环血管床;

    6. 与肾上腺素类药物联合,可最大程度地发挥药物的最佳效果;

    7. 加大剂量也增快房室传导速度,加快心率;

    8. 在电解质失衡未被纠正时易致心律失常;

    9. 只能作为挽救严重心衰的短期处理药物。


围术期针对肺高压右心衰的治疗

  • 基本治疗

  • 特殊处理

    * 维持和支持心肌收缩力

    儿茶酚胺类正性肌力药

    双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂

    * 降低右室后负荷

    血管扩张药

    * 增加右冠灌注压

    1受体激动药:苯肾上腺素

      受体双激动药:  作用 > 作用:去甲肾上腺素


围术期针对肺高压右心衰的治疗

  • 特殊处理* 维持和支持心肌收缩力

    * 降低右室后负荷

    血管扩张药

    α1受体阻滞剂 - 雷及定

    腺苷

    钙离子拮抗剂

    磷酸二酯酶抑制剂

    前列环素及其类似物

    内皮素受体拮抗剂

    一氧化氮


肺高压时肺血管功能的改变

肺血管肾上腺素受体

1受体增加 2受体减少

血管内皮源性舒张因子合成减少

对血管内皮源性舒张因子敏感性减低

一氧化氮 前列环素(PGI2 )

血管内皮源性收缩因子合成增加

对血管内皮源性收缩因子清除力低下

内皮素-1 血管紧张素II

血栓素A2 超氧阴离子


No pde5
前列环素、NO和PDE5通过环核苷酸信号途径对肺循环的作用



吸入方法代替静脉给药

  • 代表药物:一氧化氮 ( Nitric Oxid )

    伊洛前列素( Iloprost )

    西地那非 ( Sildenafil )

  • 优越性:

    * 直接作用于靶器官—肺动脉血管床

    * 避免血管扩张药物对体循环的副作用和低血压

    所导致的冠脉灌注减少右心室泵血功能降低

    * 避免长期安置静脉导管的并发症

    * 避免肺通气/血流匹配失调导致的缺氧加重


吸入 NO 的装置



吸入一氧化氮的不足之处

  • 半衰期短暂,给药结束时,常会发生显著的PAP和PVR反跳

  • 吸入NO后PCWP会升高,有发生肺水肿的报道*

  • 毒性代谢产物对病人和周围环境有潜在的危险

  • 气源的供应还受限制,尚不能普及

  • 需特殊的吸入装置和监测设备,只能在大医院里才能用

  • 价格昂贵

    * 吸入NO后PCWP会升高的机制还不太明了,

    1. 预料的NO导致的肺血管扩张作用,右室后负荷的急速降低引起了右室

    排血量的急速增高,血回流到左室急速增加;

    2. NO在产生全身作用前已经被血红蛋白失活,左室后负荷并未同步降

    低,从而引起PCWP的升高和导致肺水肿


No iloprost hanno chest 2004 125 580 586
西地那非、NO、Iloprost对肺高压病人血流动力学的影响HannoChest2004;125;580 586


n=8

吸入伊洛普利和西地那非的协同作用


围术期针对肺高压右心衰的治疗

  • 特殊处理 * 维持和支持心肌收缩力

    儿茶酚胺类正性肌力药

    双吡啶衍类磷酸二酯酶抑制剂

    * 降低右室后负荷

    血管扩张药

    * 增加右冠灌注压

    增加右冠灌注压

    1受体激动药: 去氧肾上腺素

    1 2 受体双激动药: 去甲肾上腺素

    经左房或主动脉根部给予去甲肾上腺素,既维持右冠脉、体循环有效灌注

    压,又避免、减轻去甲肾上腺素导致的肺血管压力、阻力的急剧升高。


经右房、肺动脉、左房直接给药法

  • 肺在代谢循环中的血管活性药物方面有重要作用,大约循环中5%的肾上腺素和30%的去甲肾上腺素,在经过肺血管时被代谢、清除。体外循环后,肺血管内皮对去甲肾上腺素的吸收有所增加,从体外循环前的16%~19%上升到35%~42%。

  • 肺高压时,肺组织肾上腺素能和受体处于失衡状态,以收缩占优势:调节肺血管收缩的受体增加、调节肺血管舒张的2受体减少 ,选用具有特异选择性的受体阻滞剂,直接向肺动脉内注入适当量的速效、短效的血管扩张药;

  • 经左房或主动脉根部给予去甲肾上腺素,既维持右冠脉、体循环有效灌注压,又避免、减轻去甲肾上腺素导致的肺血管压力、阻力的急剧升高。

    姜桢,郭克芳,金翔华

    经肺动脉直接给药治疗心脏外科肺高压的观察 中华急诊医学杂志

    经大动脉给药治疗体外循环后伴急性肺高压危象低心排 中华心血管病杂志 2003


双心房输注的研究

10名心功能Ⅲ~Ⅳ级病人,心内操作毕,难以脱离体外循环:

mPAPmmHg PVRI dyne.s/cm5/m2 PVRI/SVRI CI L/min1/m2

42.8±5.1 1158±269 0.62±0.17 0.7±0.2

右房输注:PG E1 31.5±6.26ng/kg/min

左房输注去甲肾上腺素: 0.11±0.02μg/kg/min 10min后:

28.5±2.6 501±99 0.20±0.04 2.3±0.2

成功脱机并存活,用药48h时,

20.5±2. 246±50 0.11±0.03 2.9±0.1

ritapepe L, Voci P, Cogliati AA, et al.

Successful weaning from cardiopulmonary bypass with prostaglandin E1 and left atrial norepinephrine infusion in patients central venous with acute pulmhypertention

Crit Care Med 1999; 27: 2180-2183


双心房输注的给药的设想

  • 术中由主动脉根部直接刺入主动脉给药

  • 术中由房间沟处直接左房置管给药

  • 术后从股动脉置管到主动脉根部给药

  • 使用一次性左右房联合压力监测导管(三腔),经右颈内静脉穿刺置入,

    深圳市益心达医学新技术有限公司

    术中由外科医师留取适当长度将测压微导管经房间隔置入左房,

    并在房间隔上以荷包缝合固定。可同时监测左右房压力及用药

    减轻病人多次静脉穿刺的痛苦,降低病人负担。

微导管接头

微导管


肺动脉高压病人处理的现状

  • 内科:

    减低肺动脉压

    减轻右心衰症状

    延长病人生命

  • 外科:

    消除肺高压病因

    延缓病程进展

    延长病人生命


肺动脉高压处理的现状

内科:减低肺动脉压

减轻右心衰症状

延长病人生命

外科:消除肺高压病因

延缓病程进展

延长病人生命

治 疗 阶 梯- 回 顾

传统扩血管治疗 :钙拮抗剂,仅10%有效;至今对敏感患者仍为首选

静脉前列环素输注技术1992-2005:一线

多元化时代 :对抗血管重构,Iloprost, Bosantan为代表:一线

基因治疗:对抗内皮无序增生,诱导内皮凋亡


肺动脉高压病人处理的展望

  • 构想展望:

    消除肺高压的病因

    血管扩张的使用,减轻肺高压的病情

    肺血管重构病变的复构,斩断病变进展,

  • 构想方法

    复构药物的开发,逆转肺血管的重构病变

    干细胞移植、给病人带来生的希望。

    基因治疗,使病人得到新生


Sildenafil
肺血管重构与复构肺高压复构病变希望之星---西地那非Sildenafil

  • 活性的、选择性cGMP特异性磷酸二酯酶V 抑制剂, PDE5

    选择性地存在于肺动脉,比体血管丰富;

  • 有二种途径:直接地舒张血管和抑制cGMP的降解,增加

    PKG的激活来降低肺动脉压

  • 降低血管内皮生长因子(EVGF)的表达,减少ERK1/ERK2

    蛋白磷酸化的水平,降低肺动脉压和减轻肺血管重塑;

  • 增加一氧化氮产生所起源的鸟嘌呤磷酸盐的细胞内浓度,

    逆转肺动脉高压时由于一氧化氮减少引起的代谢和血管

    问题。与一氧化氮有协同作用,并副作用少;

  • 可以缓解大鼠肺血管结构重构,重建肺动脉的作用。


Bosentan
肺血管重构与复构肺高压复构病变希望之星---bosentan

双重内皮素受体拮抗剂---波生坦(bosentan)

  • 靶向作用, ETA和ETB受体的特异性、竞争性抑制剂,

    对ETA受体的亲和力比ETB受体略高。

  • 减轻内皮素的有害作用:

    * 减少血管收缩,降低已有的肺高压;

    * 降低炎症反应;

    * 降低肾上腺细胞的神经内分泌激活;

    * 防止纤维化进展,缓解临床症状,缓解疾病进程;

    * 逆转肺血管重塑和心脏肥厚。



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