脊柱矯形手術(shù)血流動力學(xué)的監(jiān)測進(jìn)展

趙基鵬 熊 添 樊 宏 張暉

脊柱畸形危害健康，影響患者生活質(zhì)量，多需進(jìn)行手術(shù)以矯正畸形，穩(wěn)定脊柱，減輕疼痛，改善呼吸、循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)功能。脊柱矯形手術(shù)復(fù)雜，手術(shù)時間長、術(shù)中出血多、循環(huán)波動大，給麻醉管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。明確患者術(shù)中血流動力學(xué)波動的具體原因，將有利于圍術(shù)期的麻醉管理，提高圍術(shù)期的安全性。本研究將脊柱矯形手術(shù)患者術(shù)中血流動力學(xué)波動的可能原因及相關(guān)血流動力學(xué)的監(jiān)測進(jìn)展綜述如下。

1 血容量

1.1 低血容量的病理生理學(xué) 低血容量分為絕對低血容量和相對低血容量。絕對低血容量的主要原因是術(shù)中出血多和/或補(bǔ)液不足。相對低血容量的可能原因是脊髓損傷，多繼發(fā)于脊髓機(jī)械性損傷或缺血性損傷，表現(xiàn)為受損節(jié)段以下完全遲緩性癱瘓，各種脊髓反射消失；外周血管阻力降低、心輸出量（cardiac output，CO）降低、心動過緩、呼吸功能受損等[1]。同時如果損傷平面較高（如位于T1～5節(jié)段）心交感神經(jīng)受損，心副交感神經(jīng)相對亢進(jìn)，引起心動過緩，冠狀血管收縮，心肌缺血，心功能受損，進(jìn)一步降低CO，加劇低血壓[2]。容量過多或不足都會對患者造成不良影響；容量過多將使心臟負(fù)荷加重，甚至發(fā)生急性心衰、急性肺水腫；容量不足又會導(dǎo)致有效循環(huán)血容量減少，CO 降低，血壓下降，器官、組織灌注不足，水、電解質(zhì)及酸堿平衡紊亂[3]。因此，優(yōu)化圍術(shù)期容量管理，加強(qiáng)脊柱矯形手術(shù)患者術(shù)中血容量的監(jiān)測至關(guān)重要。

1.2 血容量的監(jiān)測進(jìn)展

1.2.1 心率和血壓 術(shù)中心率快、血壓低可能是低血容量的表現(xiàn)。有創(chuàng)動脈壓的波形如果隨呼吸運(yùn)動而變化，且其變化率大于13%或收縮壓下降≥5mmHg，則提示可能血容量不足[4]。但影響心率和血壓的因素較多，如血管活性藥物、麻醉藥物、手術(shù)操作等，因此心率和血壓難以有效指導(dǎo)圍術(shù)期的液體管理。

1.2.2 中心靜脈壓（central venous pressure，CVP）CVP 正常值是5～12cmH2O，＜5cmH2O 提示可能存在低血容量，＞12cmH2O 提示可能容量過高。CVP 的大小取決于靜脈回心血量和心輸出量之間的平衡，只有當(dāng)心功能位于心功能曲線的上升支時輸液治療才是合理有效的[5]。否則盲目輸液可能引起容量過負(fù)荷甚至引起心功能衰竭、肺水腫等并發(fā)癥。由于CVP 是壓力代容量，而心腔內(nèi)壓力和容量并非線性關(guān)系，因此CVP 并不能準(zhǔn)確反映血容量。此外，脊柱矯形手術(shù)患者處于俯臥位，胸內(nèi)壓增加導(dǎo)致CVP增加，如果體位不當(dāng)腹部受壓影響靜脈血回流又可致CVP 降低，這些情況可能影響CVP 監(jiān)測血容量的準(zhǔn)確性[6]。因此，脊柱矯形手術(shù)術(shù)中使用CVP 指導(dǎo)容量管理明顯受限。

1.2.3 肺動脈漂浮導(dǎo)管（pulmonary artery catheter，PAC）無肺血管和心臟瓣膜病變時，可以通過PAC測量肺動脈楔壓（pulmonary arterial wedge pressure，PAWP）間接反映左心室前負(fù)荷及循環(huán)血容量。但PAC 是通過壓力代容量，間接測量血容量沒有直接監(jiān)測容量準(zhǔn)確。心腔內(nèi)壓力和容量相關(guān)性差，尤其是高齡、存在心肌損傷、感染性休克等患者。存在二尖瓣狹窄、左心房粘液瘤、肺栓塞、二尖瓣返流、心室順應(yīng)性增加（如擴(kuò)張性心肌病）等病變時PAWP 大于左心室舒張末期壓力（left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP）；存在左心室順應(yīng)性降低（如心肌梗死、心包疾?。?、主動脈返流等病變時PAWP 小于LVEDP；存在肺血管阻力增加、肺動脈高壓、肺心病、肺栓塞、艾森曼格綜合征、呼吸變異及使用呼氣末正壓等情況時PAWP 不能準(zhǔn)確反映LVEDP。存在以上病理生理改變時，PAC 顯然不能準(zhǔn)確指導(dǎo)容量管理[7]。此外，PAC 并發(fā)癥較多，如血腫、血胸、氣胸、血栓形成、心律失常、肺栓塞、氣體栓塞、導(dǎo)管打折、感染等[8]。因此，PAC 用于脊柱矯形手術(shù)血容量的監(jiān)測不具優(yōu)勢。

1.2.4 每搏量變異度（stroke volume variation，SVV）有臨床研究將SVV 用于23例俯臥位脊柱手術(shù)患者，與對照組23例相比，盡管翻身俯臥位導(dǎo)致SVV顯著增加但并不影響SVV 液體管理，且SVV 組術(shù)中血流動力學(xué)更加平穩(wěn)、術(shù)后恢復(fù)更好，提示SVV用于脊柱矯形手術(shù)容量管理具有優(yōu)越性[9]。因其具有使用簡單、微創(chuàng)、不需外部校準(zhǔn)，獲取數(shù)據(jù)實時、動態(tài)、連續(xù)，監(jiān)測容量反應(yīng)較靈敏等優(yōu)勢，SVV 的臨床應(yīng)用日益增加；但是它也有局限性，首先要除外心律失常，其次潮氣量＞8ml/kg 的機(jī)械通氣條件下，SVV 預(yù)測容量的反應(yīng)性才比較可靠[10]。

1.2.5 經(jīng)食道超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）心臟超聲包括經(jīng)胸超聲心動圖和TEE。雖然經(jīng)胸超聲心動圖具有無創(chuàng)、方便等優(yōu)點，但由于脊柱矯形手術(shù)患者處于俯臥位，經(jīng)胸超聲心動圖的使用受限；而TEE 探頭不干擾術(shù)野，且位置更接近心臟、頻率更高、成像更清晰，用于脊柱矯形手術(shù)較經(jīng)胸超聲心動圖更具優(yōu)勢。TEE 能提供準(zhǔn)確、可靠、動態(tài)、實時的血容量指標(biāo)，是一種能有效減少圍術(shù)期心血管不良事件的監(jiān)測手段。術(shù)中TEE 肉眼觀察左心室的充盈情況，快速、半定量評估血容量，也可通過定量測量左心室舒張末期直徑和面積、LVEDP、左心房壓力來反映血容量。TEE不僅可以提供基礎(chǔ)容量狀態(tài)，而且可以動態(tài)觀察容量反應(yīng)性，實現(xiàn)目標(biāo)導(dǎo)向液體治療[11]。實時三維TEE 半自動測量左心室舒張末期容積，具有快速、準(zhǔn)確、可重復(fù)等優(yōu)點并可觀察容量反應(yīng)性，較二維TEE 更具優(yōu)勢[12]。

2 心功能

2.1 心功能受損的病理生理學(xué)

2.1.1 俯臥位 脊柱矯形手術(shù)體位多為俯臥位，患者胸內(nèi)壓增加，心臟順應(yīng)性降低，心臟充盈阻力增加；俯臥位下腔靜脈受壓，靜脈回心血量減少。同時術(shù)者在脊柱矯形過程中對脊柱加壓也會間接影響心功能。因此，心功能受損可能是引起脊柱矯形手術(shù)術(shù)中血流動力學(xué)波動的原因之一[13]。

2.1.2 右心受壓 脊柱矯形手術(shù)由于右心受壓導(dǎo)致心功能受損，引起血流動力學(xué)波動，發(fā)病主要集中在小兒，胸廓發(fā)育尚不完全[14]；但對于胸廓發(fā)育完全的成年患者，對心臟有一定的保護(hù)作用，是否也會發(fā)生右心受壓尚需進(jìn)一步研究。

2.1.3 截骨部位 胸椎畸形會導(dǎo)致胸腔臟器位置異常，影響心肺功能，胸椎截骨矯形有可能進(jìn)一步影響患者心功能，截骨完成后，臺上術(shù)者牽引矯形棒對截骨部位施加矯形壓力，這種外力可能導(dǎo)致心臟及下腔靜脈受到機(jī)械性壓迫，導(dǎo)致CO 降低。腰椎畸形患者術(shù)前腹腔臟器及橫隔可能受壓，腰椎截骨矯形可以解除腹部受壓，腹腔臟器功能可以得到一定程度的改善，但腹腔臟器的變化是否會對心臟結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響，目前有關(guān)腰椎截骨矯形對患者心功能的影響尚無定論。由于循環(huán)系統(tǒng)的重要臟器位于胸腔，理論上，腰椎截骨矯形似乎比胸椎截骨矯形對血流動力學(xué)的影響要小一些，但臨床上的實際情況是否如此，尚無定論。

2.2 心功能的監(jiān)測進(jìn)展

2.2.1 基于動脈波形分析計算的心輸出量(arterial pressure-based cardiac output，APCO) FloTrac/Vigileo 系統(tǒng)基于動脈波形分析計算CO 可以在一定程度上反映心功能，但動脈阻力發(fā)生變化（如使用血管活性藥物、交感神經(jīng)興奮、高血壓、動脈粥樣硬化），動脈波形發(fā)生變化（如主動脈瓣狹窄及關(guān)閉不全、主動脈內(nèi)球囊反搏、心肺轉(zhuǎn)流術(shù)），高動力循環(huán)狀態(tài)（如膿毒血癥、主動脈返流），心動過速等都會影響APCO 的準(zhǔn)確性[15]。將APCO 用于脊柱矯形手術(shù)可以實時、動態(tài)反映心功能，但由于APCO 受心律、血容量、心臟收縮功能、外周血管阻力等多種因素的影響，所以它反映心功能的信息并不完整，而且其運(yùn)用于脊柱矯形手術(shù)的準(zhǔn)確性尚不確定。

2.2.2 PAC自20 世紀(jì)70年代起PAC 間斷熱稀釋法成為臨床測定的CO 的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但其準(zhǔn)確性受較多因素的影響：注射液的溫度和容積、注射液的二次加溫、呼吸周期注射時機(jī)、注射速度和模式、靜脈補(bǔ)液、低體溫、低CO、PAC 功能異?；蛭恢貌划?dāng)、心內(nèi)或心外分流、小兒患者、電凝干擾以及其他系統(tǒng)疾病等[8]。最新的PAC 前端有熱敏導(dǎo)絲，可以自動測定CO，反映CO 的變化趨勢，但由于它每隔一定時間才能自動測量CO，因此，PAC 連續(xù)CO 監(jiān)測并非真正意義上的連續(xù)。盡管PAC 用于脊柱矯形手術(shù)可得到CO、PAWP、混合靜脈血氧飽和度等信息，間接反映心功能，但它畢竟不能客觀顯示心臟結(jié)構(gòu)和功能，而且其準(zhǔn)確性受較多因素的影響，創(chuàng)傷性較大、并發(fā)癥較多、較嚴(yán)重[8]。因此，PAC 用于脊柱矯形手術(shù)患者心功能的監(jiān)測不具優(yōu)勢。

2.2.3 TEE TEE 不僅能通過肉眼法半定量評估心臟整體和局部收縮、舒張功能，而且能定量測定心臟收縮功能如射血分?jǐn)?shù)、縮短分?jǐn)?shù)、每搏量、CO、壓力改變率，舒張功能如心室舒張早晚期血流速度比值、舒張期時間、肺靜脈血流等；還可以定性和定量測量左、右心室流入和流出道直徑[8]。TEE 可以實時動態(tài)監(jiān)測左、右心室收縮和舒張功能，直接觀察心臟和大血管結(jié)構(gòu)，并能準(zhǔn)確反映容量狀態(tài)，有助于血流動力學(xué)紊亂的病因診斷并指導(dǎo)治療，用于脊柱矯形手術(shù)患者術(shù)中心功能的監(jiān)測具有優(yōu)勢。

3 氣體栓塞

3.1 氣體栓塞的病理生理學(xué) 俯臥位脊柱矯形，術(shù)野與患者右心之間可能存在重力梯度，只要開放的靜脈內(nèi)壓低于大氣壓，空氣就有可能被吸入靜脈，發(fā)生氣體栓塞；患者腹部懸空、機(jī)械通氣潮氣量增加、術(shù)中大出血、控制性降壓、低CVP、胸椎后凸等因素會增加氣體栓塞的風(fēng)險[16]。氣體栓塞對患者的影響取決于氣體進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的量和速度，少量氣體栓塞可能對患者無明顯影響，但是氣體栓塞量較大時可導(dǎo)致患者循環(huán)紊亂、心跳驟停甚至死亡[16]。

3.2 氣體栓塞的監(jiān)測進(jìn)展 診斷脊柱矯形手術(shù)術(shù)中氣體栓塞，臨床表現(xiàn)（血壓、呼氣末二氧化碳分壓、脈搏血氧飽和度驟降），心電圖（心律失?；蛐募∪毖g(shù)野觀察到氣泡或從中心靜脈抽出氣泡亦或尸檢確診，靈敏度低且相對滯后；患者可能合并中心靜脈解剖異常，中心靜脈導(dǎo)管難以放置恰當(dāng)，從中心靜脈抽氣以診斷氣體栓塞并不可靠；經(jīng)食道聽診易受電刀等噪音的干擾，其診斷氣體栓塞準(zhǔn)確性低；心前區(qū)多普勒監(jiān)測氣體栓塞敏感性是血流動力學(xué)和呼吸功能監(jiān)測的10 倍，可以發(fā)現(xiàn)0.25ml的氣體，但俯臥位影響多普勒探頭的放置，且體脂率也影響其靈敏性；TEE 診斷氣體栓塞閾值是0.02～0.19ml/kg，是目前用于脊柱矯形手術(shù)氣體栓塞監(jiān)測的最佳工具[16]。

4 結(jié)語

綜上所述，脊柱矯形手術(shù)對患者的生理功能影響大，術(shù)中患者血流動力學(xué)波動較明顯，加強(qiáng)此類手術(shù)患者術(shù)中血流動力學(xué)的監(jiān)測，維持術(shù)中循環(huán)穩(wěn)定是確?；颊呱踩闹匾Ｕ稀Ｑ萘康谋O(jiān)測SVV 和TEE 優(yōu)于心率、血壓、CVP、PAC；心功能和氣體栓塞的監(jiān)測TEE 具有優(yōu)勢。各種血流動力學(xué)監(jiān)測設(shè)備，各有其優(yōu)缺點，只有充分理解其局限性，正確解讀數(shù)據(jù)，才能合理地運(yùn)用于脊柱矯形手術(shù)。