背景
對于累及主動脈弓至胸降主動脈近端的廣泛主動脈病變,主動脈全弓替換及冷凍象鼻支架術(TARFET)已成為治療的主要術式。該手術通過低溫停循環聯合選擇性腦灌注的一期修復,整合了全主動脈弓重建與順行支架植入技術,給麻醉醫生和外科醫生帶來了獨特且重大的挑戰。麻醉醫生需全面掌握手術流程及相關生理變化,并在術前準備、神經系統保護相關的監測、支持器官灌注的血流動力學管理中發揮關鍵作用。此外,麻醉醫生還可通過術中經食管超聲心動圖(TEE)評估支架植入位置、真腔灌注情況及預估支架遠端錨定點,為手術成功提供支持。發表于2025年11月的《Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia》的這篇敘述性綜述重點闡述TARFET的圍術期麻醉管理要點,聚焦于術中TEE的應用以及腦和脊髓保護。多學科心臟團隊的持續實時協作與術中嚴密監測,有助于改善這一高難度但日漸增加手術患者的預后。
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引言
TARFET是一種雜交技術,通過一期手術完成傳統全主動脈弓置換并將冷凍象鼻支架(FET)順行植入胸降主動脈。盡管TARFET的長期生存率良好,但圍術期并發癥發生率和再次干預的需求仍值得關注。這強調了圍術期綜合管理策略的必要性,包括應用先進神經監測技術以及持續優化腦和脊髓保護。盡管手術技術不斷完善,但確保充分的器官保護和維持最佳血流動力學穩定,以提高TARFET的圍術期安全性和長期成功率,仍是心臟麻醉醫生面臨的重大挑戰。
一、術前麻醉評估
TARFET目前廣泛用于治療累及弓部以外區域的急性和慢性A型主動脈夾層、非A 非B型急性主動脈夾層,以及位于弓部或胸降主動脈近端的慢性主動脈瘤。該手術還可為后續必要的血管內支架干預創造最佳錨定區。TARFET手術主要解剖學標準是主動脈病變從主動脈弓延伸至胸降主動脈近端(圖 1)。
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圖1 TARFET手術的解剖學標準
1、患者病史與風險評估
結締組織病(如馬凡綜合征、Loeys-Dietz綜合征)患者的血管脆弱,主動脈瘤、夾層等病變發生率高,需謹慎進行血管穿刺并嚴格調控血壓,以降低血管損傷風險。由于 TARFET手術需在低溫停循環(HCA)下重建頭臂血管,術前神經功能評估至關重要。有中風病史或嚴重頸動脈狹窄的患者,術中腦灌注不足和術后認知功能并發癥的風險增加。若術前識別出這些風險,應啟動多學科會診,優化圍手術期管理。術中需與心臟團隊持續協作,調整HCA時溫度、選擇合適的腦灌注策略,并實施多種神經功能監測以實現最佳腦保護。
另一方面是術前發現主動脈弓畸形的患者(如迷走右鎖骨下動脈、牛型弓變異)(圖 2)。有研究表明,盡管弓部畸形患者采用標準插管和單側腦灌注在技術上可行,但血流模式改變會增加灌注不足風險,因此需基于術前詳細解剖評估調整麻醉和手術方案,根據患者解剖變異制定個性化管理方案。
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圖2 主動脈弓畸形:A迷走右鎖骨下動脈、B牛型弓變異
肺功能受損的患者在體外循環(CPB)期間易出現氧合障礙,復溫階段因肺血管反應性改變和炎癥反應,更易發生肺損傷,進而導致術后肺部并發癥。這是患者術后能否早期恢復的重要評價指標。在急診手術前只能依賴術前影像學檢查或動脈血氣分析來進行評估。對于預計肺功能受損的患者,建議采用誘導前支氣管擴張劑、術中肺保護性通氣策略、謹慎的肺復張操作、滴定吸入氧濃度在再灌注期間維持接近正常的氧合狀態并避免長時間高氧等策略以減少術后肺部并發癥。
TARFET手術候選人可能出現胸痛、暈厥、肢體麻木或神經功能缺損等癥狀,這些癥狀常提示腦、內臟器官或四肢存在灌注不足。實驗室檢查可提供患者風險的重要信息,例如血清乳酸水平被認為是急性主動脈夾層患者遠端器官灌注不足的標志物,其升高與圍手術期發病率和死亡率增加相關。
術前抗血栓治療對TARFET手術的圍手術期管理也有重要影響。早期擇期主動脈手術研究表明,術前雙聯抗血小板治療(DAPT)與術中及術后出血風險增加、輸血需求增多、出血相關再次手術率升高以及30天死亡率增加相關。相關指南建議非急診心臟手術應在停用替格瑞洛3天后、氯吡格雷5天后、普拉格雷7天后進行。然而,近期對急性A型主動脈夾層(ATAAD)急診手術患者的分析顯示,盡管術前接受DAPT的患者術后早期出血風險增加,但再次探查率和死亡率與未接受DAPT的患者無顯著差異。這些發現支持在ATAAD等危重病例中無需推遲手術。對于服用口服抗凝藥的患者,使用維生素K拮抗劑進行橋接治療會增加出血風險,僅適用于血栓高風險患者。盡管橋接治療期間抗凝藥停用的最佳時機尚不清楚,但當前指南建議術前2-4小時停用普通肝素,術前12-24小時停用低分子肝素。可通過術前血小板功能檢測以評估停藥時間不足時的血小板抑制情況、術中使用氨甲環酸(CPB前)、使用粘彈性檢測指導輸血策略,來幫助優化凝血功能。
建議術前繼續使用β受體阻滯劑(通常作為一線治療藥物)或鈣通道阻滯劑,以維持血流動力學穩定。這些藥物通過控制血壓和心率降低主動脈壁應力,從而降低主動脈破裂、心肌缺血和全因死亡風險,同時維持充足的腦和腎灌注。根據既往指南,急性主動脈綜合征患者的術前目標心率為60-80次/min,收縮壓為100-120mmHg。既往研究顯示,接受TARFET手術的ATAAD患者術前心率超過80次/min是30天和長期死亡率的獨立預測因素,且年死亡風險隨心率升高而同步增加。因此,若患者進入手術室時術前心率接近臨界值,應采用溫和平衡的麻醉誘導方式,最大限度減少突然的交感神經刺激,避免心率快速增加影響預后。
2、影像學檢查
多方面影像學檢查對TARFET的術前規劃和風險分層至關重要,每種技術均可提供獨特互補的診斷信息。術前計算機斷層掃描血管造影(CTA)被廣泛認為是評估主動脈病變的金標準。在無法進行全面術前影像學檢查的緊急情況下,CTA憑借其快速成像和可靠性仍是首選。CTA能有效顯示夾層內膜片、破口、分支血管受累情況和心包積血,記錄灌注受損區域以及提示破裂的造影劑外滲,并清晰界定主動脈瘤的解剖位置。CTA還可評估主動脈粥樣硬化和鈣化情況,幫助手術團隊選擇合適的插管部位。若CTA發現遠端真腔明顯塌陷,可能需要采用導絲輔助的FET植入方法,需要右側股動脈入路,可能需選擇其他動脈穿刺部位并在術中使用TEE確認導絲位置。三維重建CTA通過提供比標準CTA更直觀的評估(尤其是病變范圍和頭臂血管受累情況),優化了復雜主動脈解剖結構的術前評估和TARFET手術候選者的篩選。因此,麻醉醫生可進行個體化血管穿刺方案,并實施先進的多模式腦監測。CTA的一個主要缺點是可能引發造影劑腎病,這在合并其他疾病的老年患者中需特別關注。
經胸超聲心動圖(TTE)因易行性、無創性和識別多種心血管疾病的能力,被廣泛認為是血流動力學不穩定患者的主要床旁評估工具。TTE可提供心臟基本功能和結構異常的關鍵信息,幫助制定麻醉誘導和維持策略。TTE在檢測急性主動脈夾層的并發癥(如主動脈反流、心包積血和心臟壓塞)方面尤為有利。若觀察到具有臨床意義的心包積血,應謹慎調整誘導藥物,盡早啟動去甲腎上腺素支持,并維持前負荷和心率,以最大限度降低誘導后低血壓和循環衰竭的風險。當急性主動脈夾層患者合并主動脈根部擴張或明顯主動脈反流時,TTE還可指導手術范圍的確定。然而TTE的圖像質量可能欠佳,升主動脈可視化不良可能導致遺漏夾層內膜片。
二、術中麻醉管理
1、麻醉誘導
大多數全身麻醉藥具有心臟抑制作用,可能使血流動力學不穩定惡化。因此,麻醉誘導需謹慎進行,并與心臟團隊密切協作。若患者疑似存在急性心臟壓塞等緊急情況,其循環系統通常極為脆弱,在誘導過程中的任何時刻都有心臟驟停的風險。因此,應在誘導前迅速建立有創動脈和靜脈通路,以便實時監測血壓和及時輸注去甲腎上腺素、血管加壓素等血管活性藥物。高血壓患者的麻醉誘導也需謹慎,適當使用阿片類藥物和血管擴張劑,以防血壓突然升高引發主動脈破裂或夾層進展。
2、血流動力學監測
動脈和中心靜脈通路的位置取決于手術范圍和針對特定病變的灌注策略(圖3)。如采用右橈動脈監測動脈血壓,后續手術中若實施腋動脈或無名動脈插管,可能導致血壓測量值假性升高。這是因為右橈動脈監測可反映插管側手臂的灌注情況,作為插管位置和血流連續性的標志,同時在順行腦灌注期間作為右側腦灌注的監測指標。也可插入右股動脈導管監測中心動脈壓。若麻醉醫生在術前CTA發現遠端真腔塌陷且股動脈波形減弱,可同時采用左橈動脈和右橈動脈監測,以更全面地評估全身灌注情況。
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圖3 TARFET的有創動脈壓監測(atrerial line)及CPB動脈插管(a.cannulation)位置
盡管存在爭議,肺動脈導管仍受到許多心臟麻醉醫生青睞,尤其是作為TEE的補充手段。其使用情況因地理區域、醫療中心規范和外科醫生偏好而異。若患者出現血管麻痹或右心衰竭,可通過肺動脈導管準確評估血容量并調整全身血管阻力。此外,近紅外光譜(NIRS)和腦電圖在TARFET手術中被廣泛應用來對低溫及HCA期間的腦血流進行評估和管理。若術前CTA或TTE顯示大量心包積液(心臟壓塞可能)或左心室收縮功能障礙,術前NIRS基線值偏低通常提示腦循環受損。應及時與外科醫生溝通,并盡快進行心包減壓,同時確保正性肌力藥物和血管加壓素隨時可用以維持循環,并在麻醉誘導期間避免血管過度擴張。
3、手術技術與麻醉管理
3.1切口與插管
手術始于胸骨正中切口,TARFET技術的關鍵前提是充分暴露頭臂血管,便于精確進行弓部重建,并在必要時實施雙側腦灌注。每種動脈插管方式都有獨特的血流動力學影響,插管部位的選擇是TARFET手術的關鍵(圖3)。股動脈插管操作簡便且可快速建立,適用于血流動力學不穩定的患者。但逆行灌注可能使夾層進展,增加栓塞風險,且不是每次都能提供充足的腦血流量(CBF)。可通過TEE確認插管是否位于真腔,若初始血流不足,可建議增加腋動脈或無名動脈插管以增強腦灌注。升主動脈直接插管可提供順行生理性灌注,減少肢體灌注不足的風險。但該方法存在誤入假腔、夾層進展或主動脈破裂的風險,通常需要TEE或主動脈表面超聲引導。
大多數高容量醫療中心在主動脈弓手術中更傾向于選擇鎖骨下-腋動脈插管進行腦灌注,以降低中風風險。腋動脈插管具有兩大優勢:支持全身循環并為順行腦灌注(ACP)提供通路。該方法還可減少栓塞并發癥的發生率,但技術要求較高。若右腋動脈存在夾層,股動脈或中心主動脈插管可能被認為更安全快捷。嘗試在已夾層的右腋動脈內插管可能導致假腔擴大和真腔塌陷。術前通過CTA全面評估夾層范圍對于降低灌注不足風險至關重要。
無名動脈插管可提供與腋動脈插管類似的優勢,同時在CPB期間實現更有效的全身降溫并獲得更高的股動脈壓。這可能是由于無名動脈的位置更靠近中心,與腋動脈相比能更直接地向主動脈弓和胸降主動脈供血。然而該技術的要求更高,尤其是當夾層累及弓部時。此外,實施無名動脈插管期間需暫時夾閉動脈近端,應密切監測右側NIRS,警惕灌注不足并立即通知手術團隊。近年來,無名動脈插管已逐漸獲得認可,其結局與右腋動脈插管相當,且神經并發癥和手術死亡率較低。然而,在ATAAD患者中,由于無名動脈常受夾層累及且血管壁脆弱,直接插管或導絲置入風險較高,因此更傾向于選擇腋動脈插管。但右腋動脈插管需額外切口,常使手術時間增加20-30分鐘。
總之,沒有某種插管方式在所有情況下都具有絕對優勢。手術方案的選擇應根據具體的主動脈病變、血流動力學狀態、手術緊急程度和腦保護需求進行個體化制定,同時考慮外科醫生的偏好和經驗。麻醉醫生的關鍵職責是利用術中TEE指導插管操作,并持續監測腦和全身灌注以增加手術安全。
3.2低溫停循環相關的CPB與降溫
建立插管并實現全身肝素化后,啟動CPB并開始全身降溫。核心溫度目標取決于所選的腦保護策略。對于中度低溫,直腸目標溫度為28℃-30℃,鼻咽溫度維持在21℃-28℃。降溫期間需仔細游離頭臂血管,為弓部重建和FET植入做準備。隨后進行主動脈阻斷,在冠狀動脈上方水平橫斷升主動脈,以便直接向冠狀動脈內灌注心肌停搏液。心臟成功停搏后,啟動HCA,并實施單側順行選擇性腦灌注。在此期間將FET放置于胸降主動脈真腔內,遠端吻合口通常在2區進行(圖 4),以最大限度降低脊髓缺血的風險。由于HCA期間僅腦部獲得灌注,快速精準的手術操作至關重要。若預計吻合時間較長,需警惕脊髓或內臟缺血以及凝血功能障礙,應重點關注尿量,并協調確保血制品及時供應。
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圖4 已完成的TARFET手術,遠端吻合口位于2區(白色箭頭)
3.3復溫與脫離CPB
利用移植血管4個分支之一作為動脈插管恢復全身灌注后,繼續完成左鎖骨下動脈和左頸總動脈的吻合。此時,所有遠端血流均通過植入真腔內的FET支架供應,從而隔絕假腔或動脈瘤腔。HCA后的復溫需謹慎進行以防止腦部溫度過高。建議復溫速率控制在0.5℃/min或以下以最大限度降低神經并發癥風險。CPB動脈出口與靜脈入口之間的溫差不應超過10℃,且動脈出口或鼻咽溫必須維持在37℃以下。若外周復溫不充分,可輸注硝普鈉等血管擴張劑以縮小核心-外周溫度梯度。主動脈近端吻合完成后復溫期間進行無名動脈吻合,在心電圖、TEE和全面血流動力學嚴密監測下可逐漸脫離CPB,標志著TARFET手術的完成。
4、核心管理要點
基于本節綜述內容核心管理要點的關鍵信息總結于表1。
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表1 術中核心管理要點總結
4.1術中TEE在TARFET手術中的應用
術中TEE在TARFET手術中有關鍵作用。TEE對主動脈病變范圍的判斷精度可達CT 或MRI檢查。TEE還能讓麻醉醫生根據術中新發情況實時調整麻醉管理。TARFET手術患者的夾層常累及主動脈根部,若TEE顯示夾層內膜片延伸至右冠狀動脈或左冠狀動脈開口,受累區域出現對應的室壁運動異常,可預判心肌缺血的發生,并在CPB前優化血流動力學。相關措施包括滴定血管加壓素或正性肌力藥物,以及調整麻醉深度以降低心肌耗氧量。同時,可幫助評估冠狀動脈開口情況,并向手術團隊提供關鍵信息以決定是否進行血運重建手術。此外,在脫離CPB前,TEE還能幫助判斷兩側冠狀動脈開口血流是否充足。
術中TEE的另一重要用途是明確夾層患者主動脈瓣關閉不全(AR)的根本原因。TEE可區分由主動脈瓣本身病變引起的反流,還是因內膜片導致瓣葉對合不良引起的反流。若檢測到重度AR,需明確反流機制,因為這會影響計劃的手術范圍。為避免重度AR導致的左心室容量超負荷和潛在收縮功能障礙,麻醉醫生可通過維持動脈血壓和防止后負荷過重來進行干預。若術中TEE發現大量的心包積血,建議在打開心包前主動調整阿片類藥物、揮發性麻醉藥或血管擴張劑的用量,以防止解除心臟壓迫時突然出現血流動力學波動使夾層進展。
在TARFET手術中,TEE支持可間接減少并發癥的發生。例如,若提示頭臂血管受累或發現遠端真腔塌陷,應及時告知手術團隊以調整插管和灌注方案。若真腔塌陷導致血流減少,或主動脈真腔形態不規則、界限不清,可協助確認導絲是否進入真腔,為導絲引導下精準植入FET提供支持。
4.1.1 破口識別
可通過二維或彩色多普勒TEE識別夾層的主要破口。該破口通常表現為內膜片連續性中斷,邊緣呈飄動或破裂狀。此外,多普勒成像可檢測到穿過內膜破口的湍急射流,從而確認真腔與假腔之間的交通(圖7)。然而,TEE在升主動脈遠端存在探查盲區。“破口導向” 策略是TARFET手術的關鍵目標,旨在全面覆蓋主要破口并促進主動脈正向重構。“主動脈正向重構” 指真腔擴大和假腔血栓形成,兩者共同作用可減小主動脈直徑,準確識別破口位置至關重要。若術中通過TEE定位到破口,可評估FET植入是否完全封閉破口,并驗證假腔內是否無殘余血流,為手術成功提供重要支持。同樣,評估胸降主動脈近端(pDTA)的動脈瘤腔是否被FET人工血管充分隔絕以防止進一步擴張,也遵循這一原則。此外,若發現FET遠端錨定區以外存在其他遠端破口,可向外科醫生報告這些情況,為是否需要進行額外干預提供決策支持。這些實時信息可能是改善患者結局的重要因素之一。
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圖7 使用TEE探查破口:TL(真腔),白色*(破口)
4.1.2 遠端支架誘導的新發破口
遠端支架誘導的新發破口(dSINE)是TARFET手術后的一種晚期并發癥。近期研究表明,15.8%-18%的主動脈夾層患者接受FET手術后會發生dSINE,且其發生率隨術后時間延長而增加。該并發癥的定義是支架遠端出現新的內膜破口,這是由支架的徑向力導致的,可能引起假腔持續高壓,最終甚至導致破裂。研究表明,通過TEE可評估FET支架的定位情況以及支架遠端與胸降主動脈近端的夾角,若支架角度過大或擴張不充分可能與dSINE的發生相關。因此,若通過彩色多普勒評估確認FET遠端支架擴張良好、與主動脈壁貼合緊密、支架在真腔內正確放置,且血流完全局限于真腔并通過定位恰當的FET支架流動(圖9),則可能在一定程度上降低發生dSINE的風險。
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圖9 TEE評價FET支架遠端擴張情況:TL(真腔);FL(假腔)
4.1.3 FET人工血管的遠端椎體著陸水平
術中TEE的另一作用是為FET裝置的遠端椎體錨定水平提供大致指導。由于FET裝置的遠端錨定區與脊髓缺血(SCI)風險直接相關,TEE在某種程度上可預測術后SCI風險。術中估算FET支架遠端植入水平的一種實用方法是以主動脈瓣為參考點:根據標準解剖學資料,主動脈瓣通常位于第7-8胸椎節段。該方法首先在經食管主動脈瓣短軸切面中顯示主動脈瓣,然后調整探頭獲得相同深度下的胸降主動脈短軸視圖,標記此時 TEE探頭的位置,作為HCA期間無法直接觀察心臟時的空間參考。通過這一標記,可在支架植入后估算其遠端的位置。此外,有研究提出以左冠狀動脈開口為參考點,該解剖結構通常位于第5-6胸椎水平。與主動脈瓣相比,左冠狀動脈開口在TEE圖像上更易識別。在主動脈瓣的精確定位可能存在困難時,冠狀動脈開口導向的方法可能更可靠。目前尚無統一的術中標準用于精確確定FET裝置的遠端椎體錨定位置,但TEE引導的評估可作為一種實用、可重復且有價值的輔助手段,優化手術結局。若通過這些策略避免FET裝置植入過遠,可顯著提高手術成功率并降低SCI的發生率。然而,這些基于TEE的方法存在局限性,僅能提供大致定位,在主動脈嚴重不規則、明顯擴張或成像平面不標準的患者中,其可靠性可能降低。此外,TEE操作熟練度也是一個關鍵影響因素。
4.2 腦保護
4.2.1 相關監測
近紅外光譜(NIRS)腦氧飽和度監測通過測量近紅外光譜(600-900納米)范圍內氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白的獨特吸收特性,提供無創、實時的局部腦氧飽和度(rScO?)評估。不同NIRS設備可能影響測量準確性,這與設備特定的算法、傳感器穿透深度和基線校準相關,目前尚無證據表明某一設備在臨床結局方面具有優勢。在主動脈弓手術中,rScO?較基線相對下降超過20%或絕對值低于50%,通常被認為是具有臨床意義的低腦氧,這些閾值建議主要基于頸動脈內膜剝脫術。由于NIRS系統無法提供大腦中動脈、后動脈循環的針對性數據,且讀數可能受深低溫或大劑量血管收縮劑使用的影響,其整體臨床適用性和預測準確性仍存在爭議。有研究表明,NIRS可檢測到單側ASCP期間的交叉灌注失敗,有時需要轉為雙側灌注,但術中NIRS值與術后神經結局不相關。另有研究也顯示盡管術中NIRS能可靠監測TARFET術中額葉的腦氧飽和度,但對術后中風的預測價值有限,NIRS值正常并不能排除TARFET手術中神經并發癥的發生。但近期的研究指出NIRS的相對變化與術后中風風險顯著相關。現有證據大多來自小型回顧性研究,仍需大規模研究達成共識以支持NIRS的臨床應用。若rScO?讀數顯示明顯不對稱下降,尤其是HCA期間采用右腋動脈或無名動脈插管進行單側ASCP時,左側rScO?突然下降,應考慮立即轉為雙側腦灌注,因為在左鎖骨下動脈和左頸總動脈重建完成前,左側腦灌注無法恢復。
經顱彩色多普勒(TCCD)可實時評估顱內主要動脈的血流速度和方向,并有助于檢測主動脈弓手術期間的微栓和大型栓塞。麻醉醫生可在術中獨立操作或與熟練技術人員協作進行TCCD檢查和解讀。若發現對側腦灌注不足或栓塞事件,可迅速建議實施雙側ASCP。但仍需開展更大規模的前瞻性研究以更明確地評估TCCD的臨床意義。
在主動脈弓手術中,已采用SedLine(Masimo)或腦電雙頻指數(BIS;Medtronic)等處理后腦電圖(pEEG)系統評估腦代謝活動。pEEG的廣泛應用主要歸因于EEG波形解讀的主觀性。盡管尚無隨機試驗證明HCA期間BIS監測可改善神經結局,但BIS監測能提供HCA期間腦電抑制及后續恢復的重要實時數據。研究顯示隨著體溫逐漸降低,BIS值呈雙相下降:鼻咽溫度降至26℃前,BIS值緩慢下降;當溫度接近17℃時,BIS值迅速降至零,抑制比增加。HCA后BIS值上升達到10、20或30所需的時間與HCA持續時間密切相關。這些結果指出BIS作為HCA后腦代謝恢復替代指標的實用性。然而,EEG和pEEG主要評估大腦表層皮質,仍需進一步研究明確其對HCA期間腦缺血的預測價值。
近期的綜述探討了藥物神經保護方法,包括誘導爆發抑制的巴比妥類藥物、利多卡因、苯二氮?類藥物和丙泊酚,以及可能降低術后促炎細胞因子水平的類固醇激素。作者指出,這些藥物策略已在臨床中應用以增強HCA期間的腦保護,但缺乏強有力的證據表明其能改善結局,且各中心的方案存在差異。支持這些藥物神經保護措施的數據大多來自動物研究。調查顯示,83%的受訪者表示在HCA期間使用這些藥物進行腦保護。最常選用的藥物為硫噴妥鈉(59%)、丙泊酚(29%)和其他藥物(48%),其中類固醇激素是最常用的其他藥物。然而,僅有35%的受訪者認為硫噴妥鈉的使用有充分證據支持;丙泊酚和類固醇激素的比例分別為11%和16%。這些數據表明,盡管這些藥物干預措施仍缺乏共識,但各機構仍根據自身常規進行使用。
鑒于大腦的代謝需求較高,且神經保護依賴低溫,TARFET手術期間準確監測腦溫至關重要。大多數中心已不再常規直接測量腦或頸靜脈球溫度,目前采用替代部位溫度估算腦溫并評估低溫的有效性。研究表明,鼻咽和食管近端溫度讀數與大腦皮質溫度最為接近(平均差約0.4℃),而食管遠端溫度因開胸后熱量散失較多差異較大。對于主動脈弓手術,由于鼻咽部的解剖位置靠近大腦及選擇性腦灌注的供血區域,通常首選鼻咽溫度監測,但溫度過高可能影響測量準確性。CPB回路的動脈出口溫度與腦溫高度相關,指南推薦將其作為主要替代監測(I類,C級證據)。盡管膀胱和直腸溫度監測操作簡便,但在降溫和復溫期間,其讀數明顯滯后,因此僅可作為HCA期間腦部監測的輔助手段。由于HCA肺血流中斷,肺動脈溫度監測同樣不可靠。
4.2.2 中度深低溫停循環聯合順行選擇性腦灌注
腦保護是TARFET手術的核心關注點。與其他主動脈弓重建手術類似,腦保護主要通過HCA聯合選擇性腦灌注實現。眾所周知,HCA可顯著降低腦氧代謝率,延長腎臟和脊髓等遠端器官的缺血耐受時間,從而延長全身停循環的安全時長。不同中心對HCA的最佳目標溫度仍存在爭議。傳統上采用深低溫(14℃-20℃),但多項研究表明需更低溫度才能達到腦電靜默狀態,且深低溫還存在凝血功能障礙和延長恢復時間等問題。此外,深低溫停循環持續40分鐘后,神經并發癥的發生率會增加。隨著順行腦灌注技術的出現,HCA期間采用中度低溫(21℃-28℃)的方法應運而生。多項研究表明,與深低溫相比,中度低溫停循環相關的神經并發癥更少,死亡率顯著降低。順行腦灌注(ACP)和逆行腦灌注(RCP)均是HCA期間常用的腦保護策略,但兩種技術各有優缺點。RCP通過上腔靜脈輸注低溫氧合血,血液經頸內靜脈逆行流向腦血管,從而延長深低溫的安全持續時間。與ACP相比,RCP可減少腦部空氣栓塞或血栓栓塞的風險,但其主要缺點是過度灌注可導致腦水腫。ACP操作更簡便,可縮短降溫和復溫時間,且模擬生理性腦灌注,減少了RCP可能灌注不充分的問題。因此,越來越多的證據支持中度低溫聯合ACP的優勢,包括死亡率更低、CPB時間更短以及神經并發癥更少。這些良好的結局使得許多大型中心將ACP作為首選的腦保護方案,但ACP的主要局限性仍是潛在的腦栓塞風險。此外,多項研究表明,兩種方法在永久性神經結局方面無顯著差異,但ACP的短暫性腦缺血事件風險更低。ACP和RCP的原理如圖10所示。CPB期間,(右)橈動脈壓反映的是CPB回路的非生理性血流動力學,可能提示泵體向右臂和右大腦半球提供的灌注壓力。盡管關于最佳灌注壓力的證據有限,但腦灌注壓力過高可能增加顱內壓,進而可能與不良神經認知結局相關。因此,應使用NIRS、TCCD或BIS等神經監測手段,并與灌注醫生保持密切溝通,以避免腦過度灌注。既往研究建議,通過右腋動脈進行ASCP的壓力維持在50-70mmHg(800-1200mL/min),這一范圍被認為是預防神經并發癥的最佳選擇。
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圖10 順行腦灌注(A)與逆行腦灌注(B)
4.2.3 單側與雙側順行選擇性腦灌注的比較
單側與雙側ASCP的療效和安全性對比,以及HCA的最佳安全持續時間,仍是目前爭論的焦點。有研究表明,若預計停循環時間不超過40分鐘,且Willis環解剖結構正常,中度HCA聯合單側ASCP足以確保主動脈弓手術期間的腦保護。同樣有報導顯示對ATAAD手術患者行單側與雙側ASCP在術后中風或死亡率等臨床結局方面無顯著統計學差異。另一份研究表明單側和雙側ASCP的結局無顯著差異,單側ACSP有效且穩定,神經并發癥發生率較低。然而多項研究證實,對于高齡、頸動脈狹窄、有腦血管疾病史或預計停循環時間較長(>40-50min)的高危患者,雙側ASCP可能提供更優的保護。單側ACSP應用的前提是假設Willis環完整且功能正常,能夠確保對側大腦半球的充分灌注。一項對急性卒中患者的回顧性分析發現,34%的患者Willis環不完整,這與出院時獨立行走能力的可能性顯著降低相關。此外,一項為期十年的前瞻性研究采用TCCD評估擇期主動脈弓手術患者的Willis環功能狀態,636例患者接受了擇期手術并采用ASCP。術前61%的患者完成了全面的Willis環功能評估,其中僅27%的患者Willis環功能完整。根據側支血流模式,解剖變異將患者分為單側ASCP“安全”、“中度安全” 或“不安全”三類,結果顯示72%安全,18%中度安全,10%不安全。值得注意的是有0.5%的患者被認為雙側ASCP不安全。作者得出,當Willis環功能不確定時,雙側灌注可能是比單側灌注更安全的選擇,可最大限度降低腦灌注不足的風險。總之,ASCP方式的選擇可能取決于患者個體因素和機構規范。若預計HCA持續時間超過40-50min,或NIRS出現顯著不對稱,建議可采用雙側腦灌注。此外,麻醉醫生還可通過整合術前腦血管影像學檢查(包括弓部畸形)和神經系統病史進行風險評估,并在心臟團隊討論中充當神經保護的倡導者,積極參與腦灌注方案的規劃。
4.2.4 CPB期間的目標平均動脈壓
CPB期間,腦自動調節功能受損,低灌注壓力持續時間越長,損傷越嚴重。傳統上,50-60mmHg的平均動脈壓(MAP)被認為是腦保護的金標準。然而,近期多項研究表明,更高的目標MAP(70-80mmHg)可能更有利于維持腦灌注,減少譫妄及腎損傷等并發癥,盡管這些研究結果存在不一致。因此,CPB期間的最佳MAP需根據患者年齡、合并癥和手術具體情況進行個體化調整。若NIRS或TCCD等神經監測手段提示可能存在腦灌注不足或相對過度灌注,應及時通知心臟團隊,以進行個性化血流動力學管理并及時調整灌注策略。
4.2.5 局部腦降溫
傳統上,許多涉及HCA的主動脈弓手術方案中均包含冰袋頭部局部降溫。其提出的機制是減少鄰近組織的熱傳導和熱輻射,降低腦電靜默期間仍可能發生的代謝活動,并在停循環前整體降溫未完成時減少大腦與外界環境的溫度梯度。然而,冰袋的實際臨床價值仍存在爭議。有研究者建議應慎重常規使用冰袋,尤其是在采用ACP的情況下,因為冰袋可能干擾NIRS和EEG等神經監測手段,還可能引發視網膜缺血或凍傷等理論并發癥,且目前無證據表明其能改善神經功能結局。相反,也有研究者主張局部低溫是一種成本效益高且常用的輔助手段,盡管復溫期間冰袋保護效果會減弱,且可能存在潛在弊端。此外,有研究發現,與中度低溫聯合冰袋降溫相比,低溫RCP可帶來更好的神經功能結局,這也凸顯了單純依賴冰袋降溫的局限性。目前,關于中度HCA聯合ASCP期間頭部冰袋應用的近期臨床試驗較為缺乏,這強調了開展進一步研究的必要,以確定在現代腦保護技術的基礎上增加局部低溫是否能提供額外益處。
4.2.6 降溫期間的血氣管理策略
低溫會影響血氣分析結果,通過增加氣體溶解度,導致動脈血二氧化碳分壓(PaCO?)測量值降低,pH值升高,而血液中CO?總含量保持不變。這種變化促使人們開發了CPB降溫期間酸堿平衡管理的兩種主要方法。pH穩態管理通過向氧合器中通入CO?,將血氣值調整至患者實際體溫下的正常水平。這一方法可促進腦血管擴張,增加腦血流量(CBF),提高氧供,并有助于腦降溫,在兒科患者中可能有益。盡管具有生理優勢,但研究表明該方法并未改善嬰兒的長期神經發育結局。此外,pH穩態管理可能損害腦自動調節功能,從而增加腦水腫和微栓塞事件的風險。相比之下,α穩態管理允許低溫誘導的堿中毒持續存在,從而維持腦自動調節功能,保護酶活性,并支持CBF與腦氧代謝率之間的適當耦連。因此,該方法可降低腦水腫和栓塞事件的風險。成人研究數據顯示更傾向于采用α穩態管理,因為其能保留自動調節機制,避免pH穩態管理相關的過度腦血管擴張。一項針對30名在32℃下接受冠狀動脈旁路移植術的患者的隨機試驗發現,兩種策略的組織氧合情況相似,但pH穩態組術后酸中毒更為明顯。此外,與pH穩態相關的較差神經結局被認為與腦栓塞發生率較高有關。因此,2019年歐洲指南建議,成人輕度至中度低溫心臟手術期間采用α穩態管理法。然而,由于目前尚無強有力的證據表明兩種方法絕對優越,部分學者建議采用混合策略:降溫階段使用pH穩態以實現最佳腦溫度分布,維持和復溫階段切換至α穩態。目前,各機構的規范可能存在差異,但大多數中心更傾向于成人HCA期間采用α穩態管理,但麻醉醫生也必須考慮pH穩態和混合策略的生理影響,根據手術具體情況和患者個體風險因素調整酸堿平衡管理方案。
4.2.7 再灌注期間的腦保護
復溫階段需要額外保持警惕。當通過弓部分支之一的FET支架啟動全身灌注時,雙側rScO?可能會暫時下降。這種下降是由于泵體血流從單純腦灌注重新分配至全身循環引起的生理現象。隨著rScO?值逐漸恢復至基線水平,麻醉醫生必須了解其潛在生理機制和術中血流動力學變化,以避免誤判這些變化。再灌注階段,腦代謝活動也會增加,存在充血或顱內壓升高的潛在風險。已有多項研究表明,NIRS也可用于檢測這種過度腦灌注。應通過NIRS或EEG評估腦電活動,并可使用丙泊酚等藥物抑制腦代謝的突然增加,以防止再灌注損傷。再灌注還與高氧誘導的氧化應激風險相關,這是由活性氧(ROS)過量產生引起的。研究表明,腦再灌注期間ROS激增可能通過氧化應激加重神經元損傷,并增加術后譫妄的風險。然而,相關證據仍不明確,關于心臟手術中高氧影響的支持和質疑觀點均大量存在。值得注意的是,諸如CPB期間高氧對心臟手術后心血管并發癥發生的影響(CARDIOX)試驗等研究報告稱,盡管動脈血氧分壓升高,但神經認知結局無顯著差異。這種差異凸顯了目前缺乏精確的動脈血氧分壓目標值,且患者合并癥、高氧持續時間和吸入氧濃度滴定策略等因素均可能影響研究結果。在獲得更有力的證據之前,謹慎的策略是避免長時間高氧,并在TARFET手術期間通過與灌注團隊持續協作,實現接近正常氧合的再灌注。
目前,TARFET手術期間最佳的腦保護策略仍未確定。根據相關研究,腦保護的三個關鍵主要因素為停循環時間、腦溫度和腦灌注。盡管如此,關于這些因素的最佳組合仍存在爭議,因此需要在全面、多模式術中監測的支持下,制定個體化、機構特異性的規范。未來需要開展高質量的隨機試驗,以確立個體化灌注目標,并評估量身定制的多模式監測是否能轉化為更好的長期神經結局。
4.3 脊髓缺血
脊髓缺血(SCI)是TARFET術后嚴重并發癥,報告發生率為0%-24%。盡管TARFET相關的SCI風險低于胸腹主動脈手術,但截癱或神經功能障礙的發生仍會導致發病率和死亡率顯著增加。FET支架導致SCI的具體機制尚不清楚,但已確定多個關鍵風險因素,包括FET裝置長度和假腔延伸至肋間動脈。脊髓通過肋間動脈或腰動脈獲得的血供主要來源于第9胸椎至第1腰椎節段。因此,FET裝置植入范圍延伸至這些節段會增加SCI的風險。部分研究表明第10胸椎以上水平通常被認為是低風險區域,也有研究提出將FET遠端放置在第8胸椎左右是可行的,目前文獻中尚未確立統一的安全閾值。有研究表明,當第9胸椎至第3腰椎節段的肋間動脈依賴假腔供血時,SCI的風險會增加。術前血清肌酐水平升高和術后低血壓也與SCI的發生概率獨立相關。中度HCA下ACP的實驗和臨床數據顯示,第10胸椎以下的脊髓血供嚴重減少,缺血90min后截癱發生率為60%,缺血持續時間超過120min則無法恢復。不同核心溫度下脊髓血供中斷的安全缺血時間可通過溫度系數(Q??)值2.2估算,即體溫每降低10℃,脊髓代謝需求降低2.2倍,因此缺血耐受時間隨降溫程度成比例延長。這一證據強調了脊髓脆弱性與溫度管理之間的密切關系。
術前腦脊液引流(CSFd)被認為是降低高危患者輕度癱瘓或截癱風險的一種措施。術前CSFd預防SCI的大多數證據來自胸主動脈血管內修復或胸腹主動脈手術的研究,但近期也有研究探討了常規CSFd在TARFET手術患者中的預防應用。對1931名接受 TARFET手術的A型主動脈夾層患者進行的回顧性隊列研究顯示,預防性CSFd顯著降低了高危患者術后SCI的發生率(26.9%對比17.7%,p=0.029)。然而,目前的證據不足以支持TARFET手術期間常規預防性使用CSFd。此外,由于CSFd存在感染或血腫形成等潛在風險,其應用仍存在爭議。因此,醫療團隊間的有效溝通對于確定CSFd的合適候選人至關重要。皮質類固醇、納洛酮、硫酸鎂或甘露醇等藥物也被建議用于脊髓保護,但缺乏強有力的臨床證據。此外,針對性的術中血流動力學干預、標準化CSFd以及藥物治療在TARFET特定場景中的療效尚未明確確立。大多數機構通常采用的規范將MAP維持在至少85-100mmHg,同時通過CSFd將腦脊液壓力維持在10-12mmHg以保護最佳脊髓灌注壓力,且引流速度不超過15mL/h。術后MAP管理對于降低TARFET手術后SCI、急性腎損傷和譫妄的風險至關重要,尤其是在老年或合并其他疾病的患者中。仍需通過多中心注冊研究和前瞻性試驗進一步研究,以更好地闡明這些關聯。
4.4 凝血功能障礙的管理
TARFET手術常導致患者出現凝血功能異常。術前灌注不足、血管損傷或炎癥,常導致凝血因子消耗和纖溶亢進。這種凝血功能障礙在CPB后會進一步加重,仍是主動脈手術后的重要并發癥。CPB相關凝血功能障礙是多因素的,包括血液稀釋、凝血因子消耗、低溫、纖溶亢進和肝素殘留效應。多項研究表明,CPB期間纖維蛋白原水平通常會降低30%-50%,而體溫低于33℃會顯著損害血小板功能和凝血酶活性。因此,圍術期出血以及對血制品或凝血因子輸注的需求較為常見。為快速、針對性地糾正凝血功能障礙,全球高容量主動脈中心常規使用纖維蛋白原濃縮物、凝血酶原復合物濃縮物(PCC),偶爾也使用重組凝血因子Ⅶa等凝血因子濃縮物。與新鮮冰凍血漿(FFP)相比,PCC能更快速有效地恢復維生素K依賴性凝血因子的水平。但PCC在血栓栓塞、術后急性腎損傷以及給藥方案等方面的研究結果不一致。然而,由于成本、監管限制和機構可獲得性等因素,大多數中心仍以FFP、冷沉淀及單采血小板等傳統血制品為術后凝血功能障礙管理的主要手段。應提前與輸血科溝通,可確保血制品(尤其是預融FFP、血小板和冷沉淀)及時供應,以避免大量出血時延誤治療。2024年成人心臟手術患者血液管理指南強調,主動規劃、提前與輸血科溝通以及制定機構個體化規范流程,以優化圍手術期止血效果。多項既往研究強烈支持通過血栓彈力圖(TEG)或旋轉血栓彈力測定法(ROTEM)等粘彈性檢測進行常規止血功能基線評估。多項研究表明,與基于經驗性治療或標準實驗室檢查的輸血決策相比,由TEG或ROTEM指導的凝血因子和纖維蛋白原補充可減少血制品的使用。此外,有證據支持ROTEM指導的輸血方案可降低出血相關再次手術的發生率。然而,應認識到粘彈性檢測的若干局限性。有報告稱ATAAD患者的凝血功能障礙狀態高度復雜且多因素,因此需專門設計針對該場景的輸血方案,僅依賴ROTEM或TEG可能不夠充分。粘彈性檢測并不能替代傳統實驗室檢查,標準實驗室檢查結果對于全面評估凝血功能以及結合床旁檢測結果指導輸血仍至關重要。
三、術后管理
1、術后內臟器官保護
術后肝功能障礙(PLD)是TARFET手術后的重要并發癥。隊列研究顯示,672名患者中PLD的發生率為27.5%,其發生與早期死亡率增加和嚴重不良結局相關。獨立危險因素包括術前低血壓、冠狀動脈疾病、CPB時間延長、肝酶水平升高、血小板減少和紅細胞輸注需求增加。若預計發生PLD,應嚴格控制血壓以支持肝灌注,提供針對性血小板輸注,并限制性紅細胞輸注同時使用自體血回輸技術,以降低輸血相關肝損傷的風險。急性腎損傷(AKI)也是TARFET手術后的主要并發癥。現有最大規模的回顧性研究中, 466名患者中AKI的發生率為36.5%,根據KDIGO標準診斷為3期AKI的患者,其住院死亡率(8.4%)和90天死亡率(16.3%)顯著升高,風險是無AKI患者的5倍以上。AKI的大多數獨立危險因素與PLD相似,且許多無法預防。由于CPB時間延長是導致這些主要并發癥的可糾正因素,提高手術熟練度和流程效率對于最大限度減少術后肝腎并發癥至關重要。此外,應與手術團隊就HCA期間的溫度控制進行協調,對于縮短CPB時間也至關重要。
2、術后疼痛管理
有效控制急性和慢性疼痛仍是心臟麻醉醫生面臨的重大挑戰。多模式鎮痛策略已成為ERAS方案的重要組成部分,包括使用對乙酰氨基酚、非甾體抗炎藥、加巴噴丁類藥物、利多卡因和氯胺酮等藥物,以及選擇性應用區域阻滯技術。與傳統阿片類藥物為主的鎮痛方法相比,多模式鎮痛方案顯示出更優的鎮痛效果、更低的阿片類藥物需求以及更少的阿片類相關不良反應。一項隨機臨床試驗表明,普瑞巴林(術前150毫克,術后每日兩次,持續14天)單獨使用或與氯胺酮持續靜脈輸注(0.1mg/Kg/h,持續48h)聯合使用,可有效降低心臟術后持續疼痛的發生率。此外,椎旁阻滯等區域阻滯已被廣泛應用,但也存在穿刺部位血腫和嚴重出血等風險,臨床應用中需謹慎實施并嚴密監測。近年來,豎脊肌平面阻滯或胸骨旁阻滯作為胸骨正中切口患者的潛在有效鎮痛技術已引起關注,但關于其安全性和有效性的明確數據仍缺乏,仍需開展持續研究以優化疼痛管理策略,最大限度減少并發癥并改善TARFET手術患者的生活質量。
四、未來方向
如今,復雜主動脈疾病的外科治療技術正在迅速發展。一種創新的用于左鎖骨下動脈血運重建的新型帶側支支架移植物已進行了臨床前測試,這種人工血管可縮短脊髓和下半身停循環時間。FET支架的起始水平已被確認為導致SCI的關鍵因素,而這種新型人工血管可將遠端吻合口從3區或2區向1區近端移位。此外,弓部血管內支架技術可能進一步降低開放手術的風險,并使手術更高效。這些進展有助于在更輕度的低溫條件下實現更穩定的NIRS和EEG,簡化體溫和凝血功能管理,并在正性肌力藥物需求減少的情況下順利脫離CPB。
精準醫學在復雜主動脈手術的圍術期管理中也變得重要,這代表需考慮每位患者獨特的生理狀況、解剖特征和風險分層,從標準化方案轉向個體化管理。首先,藥物基因組學與患者特異性藥物策略的整合有望顯著影響麻醉藥物的選擇和劑量。基于藥物基因組學數據的麻醉管理可能改善血流動力學穩定性,減少麻醉相關不良反應,并促進術后快速康復。其次,精準醫學的應用還包括為腦和脊髓定制神經保護技術。越來越多的證據表明,腦自動調節功能差異、脊髓側支血供變異性以及特殊情形的灌注不足等因素,需要個體化管理方案以減少神經系統并發癥。必須根據每位患者的個體生理反應,解讀NIRS和pEEG等數據,實時調整灌注、麻醉深度和溫度目標。最后,將大數據分析和AI整合到圍術期工作流程中具有巨大潛力。基于數據庫構建的預測工具,有望為SCI、卒中、腎肝功能障礙或低心排綜合征等術后并發癥提供風險評估。近期研究強調了個體化風險預測和實時數據分析在優化器官保護措施中的關鍵作用。未來的研究應致力于通過前瞻性研究驗證這些策略,將麻醉管理定位為主動脈手術精準醫學的重要組成部分。
總結
TARFET手術為大范圍主動脈疾病的治療提供了有效方法。盡管如此,TARFET仍面臨技術挑戰并具有較高的主要神經和血管并發癥風險,需要全面的跨學科合作和高度謹慎的術中麻醉管理。麻醉醫生在加強腦和脊髓保護、維持血流動力學以及通過精密監測技術協助手術決策方面發揮著重要作用。隨著精準醫學的興起,麻醉管理將日益注重患者特異性藥物治療、定制化神經保護方案以及采用為圍術期管理提供信息的預測分析工具。特別是,基于AI的風險分層可使麻醉醫生更好地預測和預防脊髓缺血、卒中和器官功能障礙等并發癥,實現前瞻性和個體化干預。這些新興實踐強調,麻醉管理是當代主動脈手術取得最佳結局的重要組成部分,而不僅僅是一種支持性角色。
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任云 醫師
編譯
復旦大學附屬中山醫院
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郭克芳 教授
審校
復旦大學附屬中山醫院
參考文獻
Jang M, Nam SB, Kim YJ, Woo JH, Song SW. Anesthetic Perspective on Total Arch Replacement With Frozen Elephant Trunk Surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth. Published online November 7, 2025. DOI:10.1053/j.jvca.2025.11.007.
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