微創(chuàng)心臟手術(shù)中復(fù)張性肺水腫的防治

郭鵬飛，陳婷婷，周 琪，王 剛

在心血管手術(shù)領(lǐng)域，相較于傳統(tǒng)的正中胸骨切開手術(shù)，微創(chuàng)手術(shù)如側(cè)開胸、胸骨旁小切口、胸腔鏡、機(jī)器人手術(shù)等出血更少、縱膈炎發(fā)生率更低、ICU 時(shí)間更短，康復(fù)更快，所以越來越受到醫(yī)生和患者的歡迎。 這對麻醉手術(shù)的管理提出了更多的挑戰(zhàn)。 復(fù)張性肺水腫（reexpansion pulmonary edema，RPE）是其中發(fā)生率不高卻影響嚴(yán)重的并發(fā)癥，一旦發(fā)生會明顯增加麻醉手術(shù)管理的難度，延長患者ICU 治療時(shí)間，增加治療費(fèi)用，甚至危及生命。

1 發(fā)生率

在微創(chuàng)心臟手術(shù)（minimally invasive cardiac surgery，MICS）當(dāng)中，關(guān)于RPE 發(fā)病率的報(bào)道有很大差異。 Keyl 等［1］報(bào)道了在484 例患者中，1.5%出現(xiàn)了RPE 的臨床癥狀。 Yamashiro 等［2］也報(bào)道了5.0%的發(fā)病率。 Tutschka 等［3］報(bào)道的MICS 后發(fā)生RPE 更為常見，其發(fā)生率高達(dá)25%。 而Tamura 等［4］于2019 年的報(bào)告中提示RPE 在MICS 中發(fā)病率要低于0.6%。

2 臨床特征

RPE 的發(fā)生多在術(shù)中肺復(fù)張時(shí)到術(shù)后24 h 的時(shí)間內(nèi)，尤其是肺復(fù)張脫離體外循環(huán)（extracorporeal circulation， ECC）初期。 需與心源性肺水腫鑒別，食道超聲排除心臟收縮功能異常以及肺靜脈狹窄或閉鎖。 臨床表現(xiàn)可以是僅輕度低氧血癥，給予適當(dāng)呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure， PEEP）后改善。 也可以是氧合功能嚴(yán)重受損，單純呼吸機(jī)支持難以維持。 患者氣道壓升高，聽診可聞及明顯的濕羅音，有時(shí)可見雙腔氣管插管中，手術(shù)塌陷側(cè)管內(nèi)有粉紅色泡沫痰溢出，量大者為淡粉色透明液體淹沒單側(cè)插管。 極少數(shù)可逐步進(jìn)展到對側(cè)肺，從而出現(xiàn)雙肺水腫［5］。 患者常出現(xiàn)肺動脈壓力升高。危重者肺氧合功能喪失，出現(xiàn)酸中毒，全身內(nèi)環(huán)境紊亂，血壓下降甚至休克，對血管活性藥物反應(yīng)下降，危及生命。 危重患者往往需要及時(shí)使用體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation， ECMO）進(jìn)行肺替代治療。 胸部X 線常顯示患側(cè)肺變白甚至全肺變白，CT 表現(xiàn)為斑片狀的磨玻璃樣改變。 胸部CT 檢查對于RPE 的診斷敏感度要高于X 線［6］，但此類患者術(shù)中術(shù)后早期病情危重，胸部X 線檢查更為安全快捷。

3 病理及發(fā)病機(jī)制

RPE 的病因和機(jī)制目前還不完全清楚，一般認(rèn)為是肺泡毛細(xì)血管通透性增加和流體靜水壓升高［7-8］，在兩者作用下肺泡毛細(xì)血管中的水和蛋白溢出至肺泡間隙導(dǎo)致肺水腫發(fā)生［7，9］。 對其進(jìn)行的相關(guān)研究主要闡述為以下幾個(gè)方面。

3.1 肺缺血-再灌注損傷 在塌陷的肺中，由于缺氧性肺血管收縮，血流明顯減少。 隨著肺的復(fù)張，肺泡不再缺氧，缺氧的肺血管收縮結(jié)束。 肺的再灌注帶來氧氣供應(yīng)，也產(chǎn)生過量的活性氧。 再灌注過程中，脂質(zhì)、多肽介質(zhì)及免疫復(fù)合物增加，單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞（neutrophile granulocyte，PMNs）向肺泡毛細(xì)血管膜移動，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷［10］，引起肺泡毛細(xì)血管通透性的增加，產(chǎn)生肺水腫。

3.2 機(jī)械屏障受損 手術(shù)中對肺擠壓、牽拉等操作，肺挫傷也有可能成為RPE 的誘因。 肺萎陷時(shí)，肺泡毛細(xì)血管承受較長時(shí)間的機(jī)械壓力，而在復(fù)張時(shí)肺泡毛細(xì)血管過度伸展造成血管內(nèi)皮機(jī)械性損傷［11］，尤其在快速和大潮氣量膨肺時(shí)出現(xiàn)。 而肺泡毛細(xì)血管內(nèi)產(chǎn)生的活性氧以及白細(xì)胞的遷移加劇了肺泡毛細(xì)血管的損傷。

3.3 炎性反應(yīng) 與急性呼吸窘迫綜合征的表現(xiàn)類似，在RPE 患者中也觀察到高水平的炎性因子如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor， TNF-α）、降鈣素原、白細(xì)胞介素（interleukin， IL）-1、IL-2、IL-6、IL-8 以及PMNs［9，12］。 目前認(rèn)為在炎癥反應(yīng)中炎性因子通過激活的PMNs 參與RPE［13］。 PMNs 在IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α 以及血小板活化因子、白三烯B 的作用下黏附于肺血管內(nèi)皮細(xì)胞，加重血管內(nèi)皮細(xì)胞損害，使毛細(xì)血管通透性增加，肺組織水腫。 在動物試驗(yàn)中觀察到肺和心臟的缺血再灌注損傷亦與IL-8 和單核細(xì)胞趨化蛋白有關(guān)［13］，在RPE患者中同樣得到證實(shí)［7］。

3.4 ECC 眾所周知，ECC 與生理狀態(tài)不同，ECC可誘導(dǎo)全身炎癥反應(yīng)，稱為泵后綜合征，可累及多個(gè)器官，而肺往往是最先受損的器官［14］。 活化的PMNs 在肺內(nèi)積聚并釋放化學(xué)介質(zhì)，降解血管內(nèi)皮下基質(zhì)，損傷內(nèi)皮細(xì)胞，在泵后綜合征中起重要作用［15］。 血液與ECC 管路等接觸，以及肝素-魚精蛋白的使用都會激活補(bǔ)體系統(tǒng)增強(qiáng)炎癥反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)肺損傷［12］。 過長的ECC 時(shí)間增加RPE 的發(fā)生率［3］。 ECC 的預(yù)充液體會稀釋血液，血液稀釋雖有助于保護(hù)紅細(xì)胞等血液成分，但可能出現(xiàn)血漿膠體滲透壓的下降，從而出現(xiàn)肺組織間隙水腫。

3.5 其他 患者術(shù)前的基礎(chǔ)疾病，如慢性阻塞性肺病、肺動脈高壓或右室功能障礙是患者出現(xiàn)RPE 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［3］。 有研究認(rèn)為糖尿病患者有更高的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生RPE［1］。 糖尿病患者更容易發(fā)生組織的缺血再灌注損傷［16］，增加炎癥反應(yīng)［17］，抗氧化應(yīng)激能力的下降導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙，最終使患者更容易出現(xiàn)肺血管通透性增加和肺水腫。 術(shù)前應(yīng)用類固醇或免疫抑制劑可能增加圍術(shù)期RPE 的發(fā)生率［18］。

4 預(yù)防

減少肺萎陷時(shí)間，是很重要的預(yù)防措施。 單肺通氣時(shí)間超過120 ～180 min，組織內(nèi)活性氧含量明顯升高［7］。 在不影響外科手術(shù)操作的情況下，術(shù)中可予以塌陷肺間斷通氣或持續(xù)膨肺，避免缺氧性肺血管收縮。 術(shù)中及術(shù)后應(yīng)避免對胸膜腔進(jìn)行過重的負(fù)壓吸引，以防水順著壓力梯度漏出至肺泡。

盡可能的縮短ECC 時(shí)間，是預(yù)防肺損傷，降低RPE 發(fā)生率的關(guān)鍵。 ECC 期間給予一定的氣道正壓或低潮氣量維持通氣能夠降低肺缺氧程度，顯著減輕肺部炎癥反應(yīng)和滲出［19］。 適度的低溫減少氧自由基產(chǎn)生，穩(wěn)定細(xì)胞膜，減輕炎癥反應(yīng)［4，20］，ECC期間的適度降溫降低RPE 的發(fā)生率。

ECC 的設(shè)備優(yōu)化技術(shù)改良同樣可以減低肺損傷。 微型ECC 可以減少預(yù)充液量，降低血液稀釋產(chǎn)生的不良影響［21］，減少肝素-魚精蛋白用量，從而減少炎性介質(zhì)的產(chǎn)生。 白細(xì)胞濾器和改良超濾技術(shù)的應(yīng)用可以去除ECC 期間產(chǎn)生的炎性因子，抑制術(shù)后炎癥反應(yīng)［22］，提高血漿膠體滲透壓。

七氟烷作為臨床廣泛應(yīng)用的揮發(fā)性麻醉藥，多個(gè)研究證實(shí)其可以減輕內(nèi)毒素誘導(dǎo)的肺組織水腫和炎性細(xì)胞浸潤［23-25］，抑制ECC 術(shù)后肺組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)。 七氟烷對于心臟、腎臟、脊髓等重要器官的缺血再灌注損傷也有保護(hù)作用［26-28］，減輕全身炎癥反應(yīng)。

有觀察性研究提示，中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶抑制劑對微創(chuàng)心臟手術(shù)后RPE 所致的肺損傷具有有益的作用［2］。 西維來司鈉水合物，已被臨床應(yīng)用于呼吸領(lǐng)域，最初被認(rèn)為可以減少PMNs 介導(dǎo)的急性肺損傷，包括炎癥和灌注后肺損傷［14，29-30］。 西維來司鈉能有效降低炎性因子的釋放，在多個(gè)器官中減少和預(yù)防組織缺血和再灌注損傷［31-32］。

烏司他丁作為一種廣譜蛋白酶抑制劑，可抑制包含粒細(xì)胞彈性蛋白酶在內(nèi)的多種水解酶［33］，且可以穩(wěn)定溶酶體膜，抑制溶酶體釋放，清除氧自由基，降低炎性因子濃度，促進(jìn)抗炎因子（IL-10）的釋放［34］，在全身炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的臟器損傷中有一定的保護(hù)作用。 在動物實(shí)驗(yàn)中，觀察到烏司他丁能明顯減輕RPE 的程度［35］。

依達(dá)拉奉作為一種新型氧自由基清除劑可以降低脂質(zhì)過氧化，提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）活性，減輕ECC 術(shù)后肺部炎癥反應(yīng)［36］。

在動物實(shí)驗(yàn)中，鈣離子增敏劑左西孟旦可以降低脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和提高SOD 活性，減輕肺組織水腫［37］。 在心衰患者中，能減少炎性因子的生成，為ECC 術(shù)中肺保護(hù)提供依據(jù)［38］。

抗纖溶藥物如氨甲環(huán)酸的應(yīng)用可以減少ECC引起的纖溶功能亢進(jìn)，血液保護(hù)并減少輸血，同時(shí)還有輕微的抗炎作用［33］。

適量的應(yīng)用甘露醇，可以脫水利尿，清除自由基，降低肺水腫發(fā)生率［39］。

5 治療

RPE 的治療以支持為主，維持氧合功能，確保全身的氧供。 正壓機(jī)械通氣和PEEP 的使用，可以使塌陷的肺泡再擴(kuò)張，增加功能殘氣量，減少分流，同時(shí)使肺泡維持膨脹狀態(tài)，減少胸腔負(fù)壓，減少肺血管滲出。 限制晶體液輸入量，適當(dāng)予以膠體補(bǔ)充，在循環(huán)穩(wěn)定的前提下適度保持液體出入的負(fù)平衡。 利尿劑和血管活性藥的使用也是必要的。 盡早應(yīng)用皮質(zhì)激素，可以穩(wěn)定肺泡毛細(xì)血管膜［40］，降低其通透性，增加肺泡表面活性物質(zhì)［41］，減少肺組織的滲出和水腫。

對于發(fā)展為呼吸衰竭的重癥患者，可以考慮在RPE 消退前采用ECMO 進(jìn)行肺替代治療［5，42］。 通常采用靜脈-靜脈模式插管進(jìn)行ECMO 支持，而靜脈-動脈模式僅在心臟功能嚴(yán)重受損，需要緊急心肺支持時(shí)使用。

隨著微創(chuàng)心臟手術(shù)越來越流行，麻醉醫(yī)生和心臟外科醫(yī)生已經(jīng)開始關(guān)注到這種并發(fā)癥。 RPE 的病因機(jī)制尚未清晰，仍需進(jìn)一步的探索。 而對于其預(yù)防的報(bào)道多為動物實(shí)驗(yàn)或臨床回顧性研究，期待更多地前瞻性的隨機(jī)對照試驗(yàn)。