心臟手術體外循環轉流期間麻醉優化管理

劉 斌

作者單位： 610041 成都，四川大學華西醫院麻醉科

隨著我國經濟水平及外科技術的不斷發展，心臟手術數量逐年遞增。 數據顯示，僅2019 年我國近千家醫院共開展25 萬多例心血管外科手術，而其中經體外循環（extracorporeal circulation， ECC）手術約占70%［1］。 由此表明心血管手術大部分仍需ECC支持。 ECC 期間，麻醉醫師和灌注醫師共同管理患者，維持患者生命體征平穩和內環境穩定。 但ECC的非生理狀態，對患者生命功能會產生巨大影響，麻醉醫師應充分了解ECC 期間的病理生理改變對麻醉管理的影響，充分與灌注醫師合作，做好轉流期間患者的基本生命機能調控，實施更優化麻醉管理。

2020 年全球新冠肺炎流行，體外膜氧合（extra?corporeal membrane oxygenation，ECMO） 技術的應用［2－4］、ECMO 患者的鎮靜鎮痛等問題，又對重癥醫學、麻醉學、ECC 等多學科醫師提出新的挑戰，因此掌握ECC 期間麻醉管理的特點更有必要。

1 ECC 的主要病理生理改變

ECC 是在一種非生理狀態血液循環及氧合的環境下維持生命機能的，不僅存在血液與生物材料的接觸，更受到低溫、血液稀釋、非搏動性灌注等很多因素的影響，這些改變不僅影響到重要組織器官微循環的氧供氧耗，也影響到各種藥物藥代動力學及藥效動力學，包括麻醉藥物、血管活性藥物等。 麻醉醫師與灌注醫師共同調控好ECC 期間患者水、電解質和酸堿平衡、血液抗凝與拮抗。 麻醉醫師應充分發揮在保障患者生命安全和維持內環境穩定中的主導作用，需要做好與外科醫師、灌注醫師之間的良好溝通。

2 ECC 對麻醉藥物的影響

加速術后康復、快通道心臟麻醉等觀念普及，心臟手術麻醉用藥理念日益趨向利于早期的意識恢復及早期拔管。 麻醉醫生應掌握ECC 對麻醉藥物血藥濃度的影響，做到既保證術中充分鎮痛鎮靜又避免藥物蓄積。

ECC 轉流初期，血液稀釋、低溫、肺隔離、ECC管道的吸附作用等致使丙泊酚、芬太尼血藥濃度下降40%～60%。 因此，麻醉醫師可在ECC 開始時，適量給予鎮靜、鎮痛及肌松藥。 ECC 轉流后30 min，這種吸附作用逐步接近飽和狀態，若保持轉流前后藥物泵注速度不變，麻醉藥物的血藥濃度將緩慢上升至轉流前或穩定在略低于轉流前水平。 后面的變化主要可能與低溫下體內藥物清除率降低、血漿蛋白結合率下降有關。 ECC 轉流引起的血液稀釋使得血漿膠體滲透壓降低，麻醉藥物表觀分布容積擴大。 麻醉藥物將隨著使用時間逐漸蓄積于體內脂肪、肌肉等組織。 ECC 近結束時的復溫過程中，其他組織內吸收蓄積的麻醉藥物隨溫度上升而逐漸釋放入血，血藥濃度逐漸回升達峰［5］。 當體溫恢復至36℃時，低溫對藥物代謝酶抑制解除，體內器官對麻醉藥物的代謝率超過其釋放入血的速度，血藥濃度則較峰值有所下降。 因此，麻醉醫師在此期間需根據ECC 手術及ECC 進展，對麻醉藥物進行適量增加，做到既規避術中知曉又避免藥物蓄積延長患者清醒時間。

3 ECC 期間肺保護策略

大量臨床實踐及實驗表明，ECC 術后肺部感染、肺功能不全是心臟術后最常見的并發癥［6］，也是患者延長ICU 住院時間的重要因素。 術后的肺損傷可表現為一過性短暫肺損傷，也可表現為中－重度急性呼吸功能衰竭，極大增加術后死亡的風險［7］。 ECC 中的多種原因已被證實為術后肺損傷的獨立危險因素，如ECC 中血液暴露于人工材料引起的全身炎癥反應綜合征、ECC 期間的肺缺血及缺血再灌注損傷、同種異體輸血引起的急慢性肺損傷等。 針對各種風險因素，雖然ECC 技術的不斷改進，如提高管路的組織相容性、紅細胞洗滌、普遍使用超濾、ECC 期間間斷肺動脈灌注等方法，部分避免圍術期肺損傷［8］，但麻醉醫師仍應高度重視，如一定范圍使用皮質激素、抑肽酶、中性粒細胞彈性蛋白酶、纖溶制劑等藥物可減少術后肺損傷的發生。

ECC 轉流期間，為了減少左心房的血液回流和干擾手術醫師操作，多數麻醉醫師選擇暫停機械通氣。 此時人工氧合器雖可提供全身的氧供，而細小的支氣管動脈無法為肺提供足夠量的血液灌注，長時間無通氣將誘發肺泡上皮的損傷、炎癥細胞的浸潤、溶酶體的激活，從而引起肺泡萎陷、肺不張、肺順應性下降，進一步加重ECC 帶來的肺缺血及肺缺血再灌注損傷。 但如能保證足夠肺通氣，即使肺毛細血管缺少灌注，也可維持肺的形態學及能量水平。其原理可能是肺通氣借助機械動力作用，減少肺循環中血小板、白細胞及炎性介質的滯留，防止肺內皮細胞功能進一步的損害。 臨床研究表明轉流期間若以5 ml／kg 的潮氣量持續機械通氣，可觀察到術后肺水腫得以減輕，ICU 帶管時間也明顯縮短。 因此越來越多學者傾向于ECC 轉流期間維持小潮氣量的持續肺通氣，2019 年《歐洲成人心臟手術心肺轉流指南》也將轉流中持續氣道正壓通氣列為肺保護的ⅡB 級證據。 因此，轉流期間持續小潮氣量機械通氣，如果再間斷輔以小劑量含氧血肺動脈灌注，理論上可從預防肺缺血缺氧的本質上減少術后肺損傷。 但怎樣平衡肺通氣及間斷肺灌注時機，而不影響手術醫師操作而延長ECC 時間，尚需多學科商討研究。 而且此觀點也還有所爭議。

4 ECC 期間的血液保護

雖然圍術期血液保護的實踐在我國日益獲得發展，但心臟手術卻由于病種的特殊性、ECC 對血液成分的破壞以及術中出血量過多等特點，圍術期輸血率仍然極高。 我國成人心臟手術的同種異體輸血率約為70%，部分醫院甚至高達100%［9］。 術中血紅蛋白過低則難以維持血流動力學的穩定，全身組織無法獲得足夠的氧氣；ECC 期間消耗的大量血小板、凝血因子若得不到及時補充，同樣會帶來術中止血困難、術后引流量增加甚至二次開胸手術的風險。故同種異體輸血可短時間糾正患者的病理生理狀態，于危急時刻搶救患者生命。 然而日益增多的研究卻報道圍手術期同種異體輸血是術后感染、腎衰竭、呼吸功能不全等并發癥的獨立可靠相關因素，甚至對患者近期及遠期生存率產生不良影響［10］。 心臟手術如何盡量減少圍術期同種異體血的輸注，依靠于先進的血液管理技術和嚴格的輸血指征。 血液管理技術的改善需要心外科、麻醉科、ICU、輸血科等多學科的共同合作。

麻醉方面，ECC 期間在保障終末器官足夠血供的情況下可適當施行控制性降壓，可明顯減少術中失血量。 同時，若無禁忌術中盡可能使用血液回收技術，人工心肺機循環管路中殘余機血的回輸也應囊括在內。 其次，對于術前血紅蛋白偏高、預計術中出血量大且心肺功能尚可耐受一定循環波動的患者，麻醉誘導后可采用急性等容血液稀釋方法預存一定血液，轉流結束后回輸預存的自體血。 急性等容血液稀釋不僅改善凝血功能、提高血液攜氧能力，并可一定程度上減少圍術期同種異體血的輸注［11］。再者，ECC 期間麻醉醫師應個性化使用止／凝血藥物，依據如血栓彈力圖等各種檢測結果個體化輸注血液制品。 最后，針對基于肝素的藥代動力學模型對魚精蛋白使用劑量的研究，有學者建議將魚精蛋白的劑量減少到初始肝素劑量的1 ∶1 以下，以防止術后凝血障礙，減少術后出血與輸血，但結果尚未進入日常臨床實踐［12－13］。

綜上所述，從調整麻醉藥物的使用、肺保護及血液保護三方面淺談了ECC 期間麻醉醫師應如何細化麻醉管理，配合灌注醫師調控患者術中生命體征。ECC 轉流期間灌注醫師負責生命體征的主要管理，麻醉醫師緊繃的神經也不能松懈，應細節化處理好ECC 轉流期間各種問題，盡量減少非生理性ECC 帶來的不良后果，從而保障患者安全。