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翻譯 上海市公共衛生臨床中心 麻醉科 俞立奇
概述
血管麻痹綜合征是一種分布性休克,可能在體外循環期間或之后出現,是一種嚴重的并發癥,會增加心臟手術后的發病率和死亡率。目前還沒有一致的定義,但血管麻痹綜合征通常被描述為一種病理性血管舒張狀態,導致 盡管心輸出量正常或增加,但對液體復蘇和升壓藥治療無效的低血壓,并導致器官灌注不良。診斷可能很復雜,因為對心臟手術患者的低全身血管阻力有廣泛的鑒別診斷。在混合休克狀態和機械支持的情況下,血流動力學數據的解釋也可能具有挑戰性。 這篇敘述性綜述總結了血管麻痹綜合征的病理生理學、有關其發病率和危險因素的文獻、對血管麻痹綜合癥診斷重要的血流動力學參數、對綜合征的共識定義以及提出的目標導向治療框架。
關鍵詞
血管麻痹;血管麻痹綜合征;心臟手術;體外循環
引言
血管麻痹綜合征(VS)是一種圍手術期循環性休克,可在使用心肺轉流術(CPB)后出現。其特征是全身嚴重血管舒張、等容性和心輸出(CO)可能正常或增加。可能對去甲腎上腺素等常規升壓藥有強烈的抵抗力。 除了這些普遍的臨床發現外,沒有一致的定義,導致報告的發病率范圍很廣。對VS的研究導致了定量納入標準的制定,這些標準通常包括平均動脈壓<65 mmHg、中心靜脈壓>8 mmHg、中心靜脈氧飽和度>70%、全身血管阻力<800dynes秒/cm5和心臟指數(CI) ≥2.2 L/min/m2。 臨床診斷可以在不測量每個血流動力學參數的情況下進行。臨床醫生必須排除膿毒癥、低血容量性休克、心源性休克、腎上腺功能不全和其他可能出現類似臨床癥狀的疾病狀態。
VS的病理生理學
VS是一種臨床診斷,有許多影響因素。體外循環是VS的常見誘因,因為它會引起巨大的免疫反應,這 與血液暴露于異物表面、缺血再灌注損傷、手術創傷和頻繁接觸血液制品引起 補體級聯激活有關。 免疫反應導致一氧化氮(NO)、血小板活化因子、內皮素、血栓素A2、細胞因子和氧自由基的產生增加,這些物質已被發現與全身炎癥反應綜合征(SIRS)的發生有關。 據推測,慢性炎癥介質升高的患者,如射血分數(EF)降低的心力衰竭患者,特別容易患上VS。由于存在 多種潛在機制可能導致VS的潛在病理生理變化,VS的診斷和治療變得復雜。
炎癥和免疫介導的血管舒張物質
一氧化氮
CPB誘導促炎細胞因子和內毒素釋放,可刺激NO的酶合成,并使內皮和平滑肌細胞直接釋放NO。通過炎性細胞因子刺激的誘導型一氧化氮合酶(iNOS)可導致NO產生水平顯著高于基線內皮NOS(eNOS)。 在心臟手術中,誘導型一氧化氮合酶的過量產生和釋放與誘導血管舒張和增加血管通透性有關。
NO效應是通過鳥苷酸環化酶激活和ATP敏感性鉀通道等途徑介導的(圖1)。鳥苷環化酶將鳥苷三磷酸轉化為環鳥苷一磷酸(cGMP),其抑制鈣通過電壓門控通道進入并激活cGMP依賴性蛋白激酶,導致肌球蛋白去磷酸化和肌肉松弛。 此外,NO激活ATP敏感鉀通道(KATP),導致超極化,阻斷G蛋白耦聯受體觸發的細胞內級聯反應,從而防止血管收縮。
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圖1 : 一氧化氮和硫化氫對內皮細胞的影響。縮寫:NO,一氧化氮;H2S、硫化氫;KATP,ATP敏感性鉀通道;GC,鳥苷酸環化酶;GTP3,三磷酸鳥苷酯;cGMP,環鳥苷酸。
前列腺素類
前列腺素,來源于炎癥反應中的前列腺素系統,通過常見的細胞途徑作用于特定的受體(DP、EP、FP),引發各種生理和病理生理效應(表1)。 炎癥或低氧誘導環氧化酶-2和前列環素合酶,增加前列腺素I2的產生。前列腺素I2抑制血小板聚集,促進cAMP蛋白激酶介導的血管舒張。
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表1 : 前列腺素和生理性反應。cAMP, 環磷酸腺苷;DP,前列腺素D受體;EP,前列腺素E受體;FP,前列腺素F受體;IP3,三磷酸肌醇;PG、前列腺素;TXA,血栓素。
內皮素-1與氧自由基
內皮素-1由血管內皮細胞在應激和炎癥反應中產生,通過內皮素受體誘導血管收縮,并促進促炎細胞因子的產生。 細胞因子如IL-6由內皮素-1誘導,通過增加cAMP合成抑制血管收縮,并與心臟手術后早期使用升壓藥有關。 在血管舒張性休克患者術后觀察到內皮素-1水平升高,盡管其作為VS病因或標志物的作用尚不清楚。 炎癥和組織損傷會增加氧自由基,如超氧陰離子,這可能導致血管舒張性休克。超氧陰離子和過氧亞硝酸鹽會降低去甲腎上腺素的療效,同時清除這些自由基會恢復血管反應,這表明活性氧特異性在VS的兒茶酚胺抵抗中發揮作用。
KATP通道和硫化氫
血管平滑肌中的ATP敏感鉀通道(KATP)通過允許鉀流出、引起超極化和阻止血管收縮所需的鈣通道激活來促進血管舒張。這些通道由ATP和二磷酸腺苷調節,在代謝應激、缺氧、酸中毒、乳酸增加或對NO和硫化氫反應時打開。 硫化氫(H?S) ,在內皮細胞中產生,通過KATP通道激活、通過磷酸二酯酶抑制cGMP升高和NO生物利用度增強誘導血管擴張。它還抑制內皮血管緊張素轉換酶,減少血管收縮(圖1)。 在最佳濃度下,H2S對心肌缺血、心力衰竭和心律失常具有心臟保護作用,而血漿H2S水平降低與高血壓和心血管疾病有關。然而,大量H2S被認為會導致心臟手術后VS時的過度血管舒張。
兒茶酚胺抵抗
在細胞水平上,血管舒縮張力受血管舒張和血管收縮平衡的控制。最終,心臟手術后的VS是由于血管平滑肌收縮不足造成的。胞漿內鈣的增加對于肌肉成分的交聯至關重要,從而發生收縮。 電壓門控鈣通道的打開是通過血管活性物質去甲腎上腺素、加壓素和血管緊張素II通過多種受體促成的,包括α1、加壓素、血管緊張素受體。 體外循環期間釋放的炎癥介質對血管平滑肌有許多影響,包括腎上腺素能受體的下調和脫敏、持續釋放后血管活性物質儲存的耗竭以及誘導型一氧化氮合酶的刺激,這反過來又促進了進一步的血管舒張。
血管緊張素II缺乏
血管緊張素II通過影響血管平滑肌細胞中的AT1和AT2受體來提高血壓。其激活導致肌球蛋白鈣依賴性磷酸化和血管收縮。肺主要負責通過血管緊張素轉換酶將血管緊張素I轉化為血管緊張素II。體外循環時繞過肺部可能導致血管緊張素II的潛在缺乏。
內源性血管加壓素
加壓素通過加壓素1(V1)受體引起血管收縮,從而增加細胞內鈣的水平。加壓素還可以滅活KATP通道,減少NO合成,并減少NO誘導的cGMP增加,所有這些因素對于維持血管張力都很重要。 內源性加壓素的釋放通過在休克狀態和體外循環期間對低血壓的反應而急劇增加。加壓素釋放的緩慢導致長時間動脈壓力感受器刺激后神經垂體儲存的耗竭。 由此產生的相對加壓素缺乏被認為會通過加壓素對NO產生和NO誘導的血管舒張的中和作用的喪失而加劇VS。
發病和風險因素
據報道,心臟手術后VS的發生率在2.8%至66.3%之間,具體取決于手術操作的復雜性和患者合并癥(圖2)。其他敘述性綜述側重于特定的患者群體,如接受機械循環支持(MCS)或心臟、肝臟或肺部移植的患者。 VS的不同定義導致了文獻中報道的發病率的一些變化。非體外循環冠狀動脈旁路移植術(OPCAB)的VS發生率最低,而心臟移植,特別是在左心室輔助裝置(LVAD)移植后,VS發生率最高。 最近的一項系統綜述發現,心臟移植患者的VS總發病率為29%,而LVAD植入手術的VS發病率為49.2%。在體外循環手術期間,有8%至22%的病例報告發生了VS。 與冠狀動脈旁路移植術(CABG)手術相比,VS的發生率幾乎是其兩倍。患者的合并癥也會影響VS的發生,某些易感因素導致其發生率超出50%。
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圖2 : 手術后血管麻痹的大致發生率。血管麻痹的發生率也受到患者相關危險因素的影響。據報道,心臟手術的總體發病率范圍為2.8%至66.3%。CABG,冠狀動脈旁路移植術;LVAD,左心室輔助裝置;OPCAB,非體外循環冠狀動脈旁路移植術。
患者相關風險因素
在與患者相關的危險因素中(圖3),術前慢性腎病已在個體研究和大型薈萃分析中被確定為VS發生的重要預測因素。 終末期腎病或術前肌酐清除率低已被確定為VS發生的獨立預測因素,而肌酐清除率高則與VS風險較低有關。 此外,VS的發病率隨著血液透析治療時間的延長而增加。
低EF已被證明是體外循環手術中VS的獨立預測因素。低EF和較長體外循環時間(>100分鐘)的結合導致了74%的VS發病率。大量研究支持EF降低的心力衰竭是VS的重要獨立預測因素,相關風險可能與其他合并癥相加。 其他幾個因素,如手術后5天內的心肌梗死和甲狀腺功能減退,已被證明可以預測VS。幾項研究表明,糖尿病與VS發病率增加有關。
術前不久的高膽紅素和高血清肌酐水平已被證明與VS獨立相關。體外循環前后 紅細胞壓積 每減少5%的貧血的存在會增加VS風險,也是心力衰竭患者發生VS的預測因素。輸注異體血液制品已被確定為VS的風險因素。 更高的并存疾病負擔,表現為額外的EuroSCORE或更高的Charlson并存疾病指數,在發生VS的患者中更為常見。 在接受LVAD裝置置入的患者中,術前HeartMate II(加利福尼亞州普萊森頓Thoratec公司)風險評分越高,INTERMACS評分越高(機械輔助循環支持機構間注冊),兩者都會導致更嚴重的VS。 術前高血壓與VS的發生率較低有關,包括接受LVAD植入術的患者,但隨后的薈萃分析中沒有證明這一點。
年齡、性別和體重指數(BMI)也在VS的發生中起著重要作用。在兩項單獨的回顧性分析中,老年已被確定為VS的危險因素和獨立預測因素。 女性對VS的發生具有保護作用,而男性則獨立相關。BMI增加(>35 kg/m2)或體表面積增加(>1.9 m2)已被確定為VS發生的獨立預測因素。 術前使用的幾組藥物與VS的發生有關。術前使用利尿劑已被證明是VS的獨立預測因素。 圍手術期使用血管緊張素轉換酶抑制劑和血管緊張素2受體阻滯劑的數據并不一致。幾項研究表明,它們是VS的獨立危險因素,但這在隨機試驗和薈萃分析中尚未得到普遍證實。 需要大型前瞻性試驗來闡明與這些藥物相關的VS風險。
許多研究表明,β受體阻滯劑的使用可以預防VS的發生,盡管對成人心臟手術病例的大規模回顧性分析發現了相反的情況。鈣通道阻滯劑在大型回顧性數據庫分析中也顯示出保護作用。 與這一發現相反,Kumar等人在他們的綜述中發現,鈣通道阻滯劑會導致接受心臟移植的患者發生VS。他們還發現胺碘酮會導致VS。需要進一步的研究來明確哪些圍手術期藥物會導致VS,以及影響的程度。 術前使用升壓藥和正性肌力藥的數據并不一致。手術前需要血管升壓藥的患者在心臟手術(包括LVAD植入)后發生VS的可能性是其他患者的3.2倍。 在一項研究中,術前多巴胺治療是VS的獨立預測因素,而在另一項研究中發現術前使用正性肌力藥對VS的發生具有保護作用。 術前靜脈注射肝素已被發現 是心臟移植和保留EF的CABG患者發生VS的獨立預測因素。
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圖3 : 心臟手術中與血管麻痹相關的危險因素。BMI,體重指數;BSA,體表面積;CKD,慢性腎病;CPB,體外循環;ESRD,終末期腎病;HFrEF,射血分數降低的心力衰竭。
術中因素
擇期手術似乎對發生VS有保護作用,而接受再次手術的患者發生率較高(圖3)。盡管因果關系尚未明確,但Levin等人在2002年至2007年間對2600多名接受心臟手術的患者進行的多變量邏輯回歸發現,與冠狀動脈旁路移植術相比,主動脈手術與VS的風險較低有關。 最受研究和支持的VS術中風險因素包括主動脈阻斷和體外循環的持續時間。Bastopcu等人通過回歸分析證明,體外循環時間是VS的獨立風險因素,體外循環持續時間每增加一分鐘,VS風險增加2%,每增加10分鐘,風險增加22%。 除了體外循環持續時間外,體外循環期間注入的總心臟停搏液量和最低溫度被發現是VS的獨立預測因素。尚不清楚實現降溫幅度較小的溫度管理是否會降低VS的風險。也不清楚使用超濾來避免血液稀釋和減弱系統炎癥反應是否會減輕VS。 盡管從機制的角度來看是合理的,但血液稀釋對VS沒有影響,體外循環期間去除的超濾液容量越大,VS的發生率越高。
此外,避免體外循環并不能消除VS的風險。全身性手術創傷與廣泛的炎癥反應和凝血纖溶途徑的激活有關。手術創傷的影響和VS的多因素性質解釋了為什么在OPCAB手術中仍然有2.8%的VS發病率。 與VS發病率增加相關的其他一些因素包括心臟移植前的機械循環支持。事實上,移植前LVAD支持時間越長,VS的風險就越高。
VS預測模型
已經有人試圖根據術前風險因素開發VS的預測模型。Van Vessem等人根據一項回顧性研究中確定的風險因素開發了一個在線血管麻痹風險評分計算器,該計算器結合了年齡、性別、手術操作、肌酐清除率、甲狀腺素水平、貧血和術前使用β-阻滯劑等因素。 低風險類別的患者發生VS的風險為13%,中等風險類別為39%,高風險類別為66%。 已經研究了幾種炎癥指標和生物標志物與VS的相關性。在EF>37%的患者中,Weis等人證明,IL-6水平低于837 pg/mL的患者有24%的血管升壓藥依賴性,而IL-6水平高于837 pg/mL的患者有56%的血管升壓藥依賴性。 近年來,幾種慢性炎癥指標已成為廉價的工具,可用于識別心臟移植后VS發生風險增加的患者。Ahmed等人在一項針對心臟移植受者的回顧性研究中首次研究了白細胞指標和血小板-白細胞指標作為炎癥標志物的預后作用。 中性粒細胞淋巴細胞增多癥成為VS發生的獨立危險因素,發展為VS的患者的平均值為6.72。 在進一步研究血小板和白細胞相互作用作為全身炎癥標志物的過程中,Magoon等人將全身免疫炎癥指數(SII=血小板*中性粒細胞/淋巴細胞)和系統性炎癥綜合指數(AISI=血小板*單核細胞*中性粒細胞/淋巴細胞)確立為VS的獨立預測因子。他們將閾值定義為SII=845和AISI=137532。
通過測量血管加壓素前體(和肽素)水平首次評估了加壓素系統在VS發生中的作用。血管加壓素前體的產生與加壓素的釋放相關,因為兩者都來自同一前體。在一項對接受體外循環的患者的觀察研究中,術前血管加壓素前體>9.43 pmol/L(正常平均值的兩倍)可預測VS。 相當一部分患者的EF較低,這是VS的一個危險因素,這可能會混淆這一發現。另一項僅觀察左心室EF保持患者的研究發現,術前c和肽素>16.9 pmol/不準確地預測了VS的發生。
VS的診斷與鑒別診斷
識別
由于心臟手術期間低血壓很常見,臨床醫生必須能夠區分各種病因以選擇適當的干預措施。VS的定義因來源而異,但常見的定義包括在正常或超正常CO和CI的情況下持續低血壓,伴有低全身血管阻力(SVR),以及在充分復蘇后需要高劑量升壓藥支持(表2)。 持續性低血壓 通常定義為平均動脈壓(MAP)<65mmHg。
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表2 : 美國麻醉醫師學會心血管和胸科麻醉委員會成員制定的血管麻痹綜合征共識定義。
CO可以通過多種方式測量,包括經肺動脈導管的熱稀釋技術、Fick法和經食管超聲心動圖(TEE)。正常CO因患者體型而異,正常CI通常被認為為2.2 L/min/m2。SVR使用以下方程式計算:SVR=(MAP中心靜脈壓[CVP])/CO x 80,正常范圍為900至1400 dyn/s/cm5。 在存在低SVR和適當CI的情況下,VS的診斷要求患者已經進行了充分的容量復蘇,并且對高劑量升壓藥無效。在目前的文獻中,高劑量升壓藥劑量的閾值在0.2至0.5ug/kg/min的去甲腎上腺素當量之間變化。 不幸的是,確定什么是足夠的容量復蘇可能具有挑戰性。在大多數情況下,單時間點CVP只能作為容量狀態的弱替代指標。已經評估了許多其他容量狀態和反應性指標,包括脈壓變異性和肺毛細血管楔壓,每種指標都有各自的優缺點。 此外,經食管超聲心動圖已被證明對通過測量腔室大小、可塌陷性和EF來證明適當的液體復蘇和負荷條件特別有價值。一旦患者符合VS的診斷標準,臨床醫生必須考慮可能出現類似情況的其他病因,并評估可能解釋臨床情況的患者和手術因素。
鑒別診斷
VS的發作和時間過程因時間點而異,包括開始體外循環、體外循環期間、與體外循環脫離以及術后在重癥監護室(ICU)。在考慮診斷VS之前,必須排除監測錯誤、不明出血、套管錯位和泵故障或主動脈夾層等災難性事件。 應考慮麻醉過深、用藥錯誤和藥物副作用,因為這些是術中低血壓的常見來源。 許多低SVR狀態可能出現在心臟手術期間或之后。未經自體血回收機處理的心臟術中出血吸引回輸與SVR的短暫下降有關。其他狀態包括感染性休克、過敏反應、輸血反應、糖皮質激素缺乏導致的腎上腺危象、慢性肝功能衰竭、神經源性休克和胰腺炎。 這些不同病因的診斷標準之間存在顯著重疊,這使得在心臟手術中進行鑒別具有挑戰性。在確定鑒別診斷時,應充分考慮每個患者的風險因素和時間相關事件。
已知心內膜炎、持續感染或暴露于可能包括血液制品在內的感染源的患者應考慮膿毒癥。膿毒癥可能與VS的區別在于發燒、新發的血小板減少癥、PaO2/FiO2比值降低、新的膽紅素或肌酐升高以及血清乳酸升高。 不幸的是,由于患者新近暴露于全身低溫和體外循環回路,對許多實驗室發現的解釋有些混亂。 過敏反應可能發生在對使用藥物或血液制品產生的反應中,特別是血小板輸注,其血流動力學參數可能與VS非常相似。病因鑒別可能包括蕁麻疹、支氣管痙攣等皮膚變化的存在,以及與藥物或血液產品給藥的時間相關性。 過敏反應應根據臨床懷疑進行治療,同時等待類胰蛋白酶水平的確認,必須在癥狀出現后4小時內進行檢測。其他輸血反應,包括急性和延遲性、溶血性和非溶血性,也可能導致低血壓,并常有非特異性癥狀,難以做出明確診斷。
腎上腺危象是一個術語,用于描述在糖皮質激素缺乏的情況下發生的低血壓,并在使用糖皮質激素后1至2小時內緩解。在鎮靜或麻醉的患者中,大多數癥狀無法得到有意義的評估,但可能存在發熱。 實驗室發現可能有助于將腎上腺危象與其他低血壓原因區分開來,包括低鈉血癥、高鉀血癥、高鈣血癥、低血糖、免疫細胞群改變和輕度正常紅細胞性貧血。
最后,應該指出的是,任何其他病因的終末期休克(包括心源性、神經源性和出血性休克)引起的長期嚴重低血壓也可能導致全身性血管舒張,對治療無效。
治療框架和治療選項
治療方法
治療VS的方法是多模式的,因為可能有許多因素,具有多種潛在的機制。目前,沒有一種通用的流程適用于所有VS病例,盡管有成熟和支持的管理策略以及新興的方法和療法。因此治療必須個體化,并考慮到患者因素、臨床情況和血流動力學狀態。 一個建議的VS管理框架解決了根本原因,尋求增加SVR,改善重要器官的灌注壓力,并防止終末器官損傷(圖4)。結合每個類別的元素將有助于臨床醫生制定全面和量身定制的VS管理方法。 即使沒有伴隨的VS,麻醉藥也會導致圍手術期低血壓。在可行的情況下,調整麻醉藥及其劑量可能會降低所需的支持水平。雖然已經發表了研究麻醉藥類型(例如全靜脈麻醉對比吸入麻醉藥)和結果的一般綜述,但沒有一篇專門針對VS的患者。
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圖4 : 使用目標的血管麻痹綜合征治療框架:一種四管齊下的方法,可提高SVR、恢復灌注、治療根本原因并最大限度地減少器官損傷。該框架強調個體化、多學科的治療方法。CO,心輸出量;MAP,平均動脈壓;NE,去甲腎上腺素;SV,每搏輸出量;SVR,全身血管阻力。
血管加壓素通過收縮血管和增加SVR,從而恢復灌注壓,在VS的治療中起著至關重要的作用。有多種常用的升壓藥,選擇取決于病例、患者和場景。應單獨給藥并滴定升壓藥,以實現所需的血流動力學目標,同時盡量減少不良反應(表3)。
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表3 : 血管麻痹綜合征的治療方式,包括建議劑量、作用機制和潛在副作用。 HS,硫化氫; MAOI,單胺氧化酶抑制劑;q6h,每6小時一次;q8h,每8小時一次;SSNI,5-羥色胺去甲腎上腺素再攝取抑制劑;SSRI,選擇性血清素再攝取抑制劑;TCA,三環類抗抑郁藥。
起始劑量為0.02 ug/kg/min的去甲腎上腺素通常用作治療VS的一線藥物。通過對α-1和β-1腎上腺素能受體的作用,去甲腎上腺素可以使血管收縮和心臟收縮性增加,而心率沒有顯著增加。 去甲腎上腺素能有效增加CO、血壓和SVR,從而改善組織灌注。在開始使用去甲腎上腺素后,劑量逐漸增加。雖然有時會達到0.5至2ug/kg/min的高劑量,但通常在達到最大劑量之前,早在0.2ug/kg/min就會使用加壓素和其他藥物來支持血壓。 目前的證據似乎沒有顯示出無論是在早期還是在去甲腎上腺素升級后引入另一種升壓藥,結果都沒有差異。 去甲腎上腺素的副作用包括心律失常、組織灌注不良、高血糖和肺水腫。單胺氧化酶抑制劑或三環類抗抑郁藥患者使用去甲腎上腺素可能導致嚴重、長期的高血壓。
加壓素是一種內源性激素,在調節血管張力方面發揮作用。它作用于血管平滑肌中的V1受體,引起血管收縮。刺激V2受體會導致腎集合管的水重吸收。此外,加壓素直接阻斷KATP受體,防止超極化。加壓素還可以抑制NO引起的cGMP增加,減少NO合成。 在去甲腎上腺素達到治療劑量后,加壓素通常被視為二線藥物。VANCS試驗比較了去甲腎上腺素和加壓素,發現加壓素組房顫較少,治療效果非劣效。 加壓素的劑量為0.02至0.1單位/分鐘,在難治性VS的病例中特別有用,在兒茶酚胺藥物效果較差的酸血癥患者中可能更有效(表3)。加壓素的副作用可能包括低鈉血癥、液體超負荷、心動過緩、CO減少和支氣管收縮。
血管緊張素II是腎素-血管緊張素系統的天然副產物。它與血管緊張素1和2受體結合,引起血管收縮,并增加加壓素水平。血管緊張素II受體激動劑(Giapreza;LaJolla Pharmaceutical,San Diego,CA)是一類新的非兒茶酚胺類加壓藥,可能在難治性VS中發揮作用。 這種血管收縮藥直接作用于血管平滑肌,以5-40ng/kg/min的輸注量給藥(表3)。2017年的血管緊張素II治療高輸出量休克(ATHOS-3)試驗表明,商業配制的血管緊張素II可用于治療感染性休克中發生VS的患者。 雖然它在成功實現血壓目標方面 顯示出超越去甲腎上腺素的效果,但30%的患者沒有達到這一終點。一項比較血管緊張素II和去甲腎上腺素的小型研究得出結論,血管緊張素Ⅱ組在心臟手術后VS患者中發生腎功能衰竭的風險較低。 目前,血管緊張素II僅適用于盡管使用了大于0.2ug/kg/min的去甲腎上腺素或等效劑量的升壓藥但仍保持低血壓的患者。在事后分析中,當血管緊張素II以較低劑量(0.25ug/kg/min)開始使用時,患者存活率優于以較高劑量(>0.25ug/kg/min)啟動時。 這被認為是繼發于 較低兒茶酚胺水平對終末器官灌注的保護作用。一項比較金屬蛋白酶組織抑制劑-2(TIMP-2)水平作為腎應激替代指標的小型研究發現,使用血管緊張素II進行血壓支持的患者其水平低于使用去甲腎上腺素的患者。 血管緊張素II激動劑的副作用包括血栓形成、心動過速、血小板減少癥、酸中毒、高血糖、真菌感染和認知功能障礙。由于基線風險較高且需要抗凝治療,機械循環支持(MCS)患者的血栓形成尤其令人擔憂。
然而,最近對血管緊張素II和血栓事件的系統綜述沒有發現兩者之間的關聯。另一項小型回顧性研究發現,與去甲腎上腺素相比,血管緊張素Ⅱ不會使CO、肺動脈壓或其他預后惡化。 如果存在酸中毒,可能會使兒茶酚胺治療復雜化。酸中毒可能會導致血管舒張,并導致對兒茶酚胺的敏感性降低。應解決潛在原因,但當酸中毒嚴重時,可以使用碳酸氫鈉或腎臟替代療法來增加pH值。
已經研究了幾種減少血管舒張的生化驅動因素(如NO和H2S)的療法。亞甲藍抑制一氧化氮合酶,從而對抗血管舒張。亞甲藍最常用于高鐵血紅蛋白血癥,在治療嚴重VS時已被廣泛作為說明書外指征而被使用。2mg/kg的劑量,然后輸注0.5 mg/kg/小時,通常會導致SVR增加,CO繼發性降低,升壓藥需求減少(表3)。 最近的一項小型研究質疑后續輸注以維持血流動力學反應的必要性。幾項小型研究探討了預防性輸注亞甲藍以預防VS。第一項研究納入了100名冠狀動脈旁路移植術患者,這些患者因肝素輸注、ACE抑制劑使用或鈣通道阻滯劑而被認為具有高風險。他們得出結論,體外循環前輸注可降低VS的發生率和嚴重程度。 一項針對30名患者的類似研究發現,預防性使用亞甲基藍的患者乳酸水平較低,血壓相似或較高。亞甲基藍可能導致肺水腫和溶血性貧血,并可能干擾脈搏血氧飽和度。當對服用5-羥色胺能藥物(包括5-羥色胺再攝取抑制劑、單胺氧化酶抑制劑和哌替啶)的患者使用亞甲藍時,血清素綜合征可能是一種危險的副作用。 幸運的是,同時使用芬太尼的風險被認為很低。在葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥患者中,亞甲藍可能會引發溶血。
羥鈷胺素是一種維生素B12,以5克制劑,最常用于治療氰化物毒性(表3)。幾項研究評估了羥鈷胺素在治療VS中的作用,因為它對清除NO和H2S有影響。盡管研究結果不一致,但羥鈷胺素導致SVR增加和升壓藥需求減少,即使在對亞甲藍沒有反應的患者中也是如此。 兩項薈萃分析比較了羥鈷胺和亞甲藍在VS治療中的作用,發現接受羥鈷胺治療的患者MAP更高。Cadd等人的薈萃分析還發現,與亞甲藍相比,羥鈷胺對血管升壓藥的需求減少,且羥鈷胺組的生存率有提高的趨勢。 需要更多的證據,但羥鈷胺素是嚴重VS中亞甲藍的合理替代藥物,特別是存在亞甲藍禁忌的情況下,例如嚴重腎功能衰竭或服用5-羥色胺能藥物的患者。此外,一項小型回顧性研究表明,與單一療法相比,在亞甲基藍中添加羥鈷胺素可以改善MAP。 羥鈷胺素可能導致鈷中毒,干擾脈搏血氧測定,并干擾熱量計和分光光度實驗室測試,包括凝血。
抗壞血酸已在膿毒癥的情況下進行了評估,一些小型研究著眼于在VS的情況下給藥。由于抗壞血酸是內源性兒茶酚胺合成的輔因子,并且動物研究表明小動脈中的兒茶酚氨反應有所改善,因此假設抗壞血酸可能是治療VS有用的輔助藥物。 一系列病例顯示,與一項沒有效果的隨機研究相比,靜脈注射抗壞血酸后升壓藥需求量減少。正在進行的研究可能會提供更有力的證據。在VS的情況下,抗壞血酸的典型劑量為靜脈注射1.5至6克(表3)。
藥物嘗試減少心臟手術和體外循環炎癥反應可能對VS的管理有用。可以考慮使用皮質類固醇,特別是如果出現腎上腺功能不全。大規模研究評估了皮質類固醇對主要結局的影響,但沒有專門研究對血管張力的直接影響。多項研究表明,皮質類固醇可以幫助恢復血管張力和對升壓藥的反應。 盡管皮質類固醇的藥物作用似乎有助于對抗體外循環引發的全身炎癥反應,但缺乏支持其使用的高水平證據。有益作用包括減少炎癥介質和相關的血管舒張作用。類固醇的其他益處包括增加兒茶酚胺的合成及其對血管平滑肌細胞的影響。 在心臟手術中使用高劑量皮質類固醇的兩項大型隨機對照試驗——心臟外科類固醇(SIRS)研究和心臟外科地塞米松(DECS)研究——未能證明死亡率或嚴重并發癥的降低。然而,這些研究中并沒有專門研究對VS的影響。 目前,缺乏支持使用低劑量類固醇及其對VS影響的證據。還必須考慮類固醇的不良反應,即高血糖、傷口愈合遷延和胃出血風險增加。
最近,氫化可的松與抗壞血酸和硫胺素聯合使用(HAT療法)治療膿毒癥誘導的血管舒張。盡管這項研究的動力不足,但升壓藥的使用率有所下降,而死亡率、ICU住院時間或呼吸機使用天數沒有變化。該研究方案每8小時使用50毫克氫化可的松,每天使用6克抗壞血酸,每天使用400毫克硫胺素。最后,維生素D已被評估為VS的潛在輔助劑,盡管一項小型研究沒有顯示維生素D水平與升壓藥需求之間的相關性。
在治療低SVR和對兒茶酚胺不敏感的同時,必須解決并發的低血容量或血管內容量不足的問題。低血容量可以通過評估充盈壓力、超聲心動圖參數(如左心室流出道速度時間積分、下腔靜脈大小和塌陷性)以及對被動抬腿的反應來輔助診斷。 用于復蘇的液體可以是晶體液,如平衡鹽溶液,或膠體,如白蛋白,或血液制品。采用 晶體液還是膠體液用于復蘇的問題在當前文獻中仍未得到解決,通常遵循機構偏好。 生理鹽水與白蛋白液體評估(SAFE)試驗表明,使用晶體液或膠體液進行復蘇時,結果沒有差異。監測中心靜脈壓力和充盈壓力以及經食管超聲心動圖可以幫助指導容量復蘇。 如果VS伴有心肌收縮性降低,正性肌力藥物支持可能會改善CO和血壓。在選擇血管活性藥物時應格外小心。例如,米力農可以改善CO,但也可能有助于血管舒張。
MCS相對于VS具有獨特的地位,因為患者可以在MCS的環境中經歷VS,接受MCS治療VS,并在心源性休克的環境中發生VS。在與VS同時診斷心源性休克的情況下,可以考慮應用MCS來提高灌注壓和由此產生的組織灌注(圖4)。接受 臨時MCS支持的患者,特別是體外膜肺氧合患者,由于計算CO的挑戰、由于血液與異物的接觸延長而產生SIRS的風險以及由于MCS相關的藥物分布量改變而難以給藥,因此增加了一層復雜性。Ortoleva等人最近發表了關于臨時MCS設置中VS的詳細考慮。
VS的治療流程
由于導致VS的因素的復雜性,目前的作者引入了一個可以同時考慮的不同分支的管理框架(圖4)。其他人也已在同行評審期刊上發表了流程方法。這些流程是依賴于特定臨床場景的額外資源。Ortoleva等人的敘述性綜述提出了一種流程,該流程側重于早期糾正可能導致低血壓的機械和藥物因素。 然后,該流程根據是否存在干預禁忌癥對VS治療進行分類。相比之下,Chow等人提出了一種流程,該流程側重于肺損傷期間腎素-血管緊張素系統的病理生理學特定和醛固酮轉換酶的功能障礙。 該算法確定血管緊張素II給藥的適用性,并提供以有限方式使用的途徑。該流程已被發現可以降低急性腎損傷患者的發病率。Ortoleva等人后來對體外循環期間的VS進行了綜述,并通過早期診斷、快速檢查和糾正機械和設備故障、考慮藥物反應、使用常規升壓藥和考慮說明書以外的搶救指征,對VS治療方法進行了整體概述。 Zied Ltaief等人回顧了體外循環后VS的病理生理學和管理,并提出了一種管理策略,該策略加強了先前在使用超說明書藥物和低劑量氫化可的松之前描述的整體觀點。 這些作者強調,盡管許多說明書以外的藥物已經在VS的背景下進行了測試,但證據往往太弱,無法給出確切的建議。
Busse等人回顧了心臟手術后的VS,并包括了CPB回路血液暴露引起的去兒茶酚胺化這一重要課題。他們的流程提供了非兒茶酚胺素藥物在圍手術期VS中的應用,并為有腎功能衰竭和血栓形成風險的患者提供了選擇。
結果的決定因素
盡管進行了大量研究,但對于VS如何影響術后結局仍缺乏共識。一些研究將VS與腎替代治療的需求、機械通氣支持的較長時間、出血再次手術的較高發生率以及對靜脈-動脈體外膜肺氧合支持的較高需求相關。 在心臟移植患者中,VS的發生導致更高的30天和1年死亡率。需要澄清的問題包括VS嚴重程度與結果之間的關系、可用治療對結果的影響以及測量的向量參數的可靠性。
VS的嚴重程度和結果
在連續800名患者接受心臟直視手術后,早期試圖根據SVR、CI、左心房壓力、CVP和去甲腎上腺素的使用來確定VS的嚴重程度(即未發生、中度和重度)。嚴重VS,定義為SVR<600dyne/秒/cm5,導致機械通氣時間延長(3.4小時)、ICU住院時間延長(1.3天)和住院時間增加(3.4天)。中度VS,定義為600至800dyne/秒/cm5的SVR,不影響結局。 住院死亡率不受VS嚴重程度的影響,這與SVR<600至800dyne/秒/cm5和以5ug/kg/min速度輸注去甲腎上腺素患者25%的住院死亡率形成鮮明對比,這相當于先前研究中定義的中度VS。 在最近的一項研究中,405名患者(20.3%)在心臟直視手術后發生了VS。在這項研究中將VS定義為輕度(MAP 50-60mmHg+一種升壓藥)、中度(MAP 50-60mmHg+ ≥2種升壓藥或MAP<50mmHg+1種升壓藥)和重度(MAP<50mmmHg+ ≥2種升壓藥)。重要的是,30天死亡率與VS的嚴重程度有關:輕度為3.8%,中度為13.3%,重度為20.7%。SVR范圍為241至3146dyne,不作為標準。
定義VS的嚴重程度對于低EF的住院患者來說變得更加具有挑戰性,因為這些患者可能處于混雜狀態,可能需要血管升壓藥和正性肌力藥支持。 盡管MAP、SVR、CO和/或CI是診斷VS的重要參數,但一些研究人員已經尋找了其他標準來定義VS的嚴重程度。例如,低MAP的持續時間是一個與術后結果密切相關的重要指標。
測量參數及其與結果的關系
研究了體外循環早期MAP下降的嚴重程度和持續時間,作為預測體外循環后VS的一種方法。 MAP曲線上方的面積(AAC)來自CPB期間MAP低于CPB前MAP80%水平的時間量。 隨著AAC的增加,VS的風險呈非線性、非單調增加。小AAC(<2)或大AAC(>4)的VS風險增加,而中度AAC的風險則沒有。與AAC=0的患者(27.9%)相比,AAC>1的患者(32.9%)的臨床結局較差(住院死亡率和住院時間較長)。
預防
鑒于VS的死亡風險增加,預防VS發生的策略至關重要。在手術前將血管緊張素轉換酶抑制劑停用24小時可能是謹慎的,直到更大規模的研究能夠更確切地確定與這些藥物和VS相關的風險。 β受體阻滯劑治療已被證明對發展為VS具有保護作用,應在整個手術期間繼續使用。如果計劃對預計需要CPB或主動脈阻斷時間的病例進行低溫治療,應在中度低溫治療之前考慮亞低溫治療。
結論
VS是一種公認的、難以治療的低血壓病因,在心臟手術中經常遇到。VS的潛在機制因接受心臟手術的患者而異,這導致了診斷和治療的困難。 本文對VS進行了全面回顧,并提供了術中VS管理框架。該框架包括確定病因、多模式治療方法以及改善灌注和盡量減少終末器官損傷的干預措施。考慮到 VS因素的復雜性,該框架是由可以同時考慮的不同分支組成的。文獻中提出了幾種治療VS的流程。雖然沒有一種流程經過驗證,但現有的流程專注于VS的不同方面,并提供了額外的資源以供使用。
自從VS首次被確認為低血壓的獨特原因以來,正性肌力藥物和升壓藥支持一直是治療的主要方法。正在引入具有不同證據水平的新模式。 盡管文獻和治療選擇越來越多,VS仍然會導致心臟手術后的發病率上升。本綜述中使用的VS定義有可能為在未來研究中比較治療方式和結果奠定基礎。
原文地址: https://doi.org/10.1053/j.jvca.2025.02.047.

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