持续血液净化结合控制性心脏减负荷治疗心血管术后严重急性左心衰

                    作者：张海涛，刘楠，杨戎，于存涛，朱俊明，常谦，孙立忠 

【摘要】  目的 本前瞻性研究旨在应用持续血液净化技术（CRRT）控制机体处于浅低温，迅速减少心脏前负荷，减少心脏做功心血管术后严重左心衰。方法 6例心血管术后急性左心衰（左室射血分数LVEF＜30％，肺动脉楔压（PAWP）＞20 mmHg），4种正性肌力药物难以维持循环。CRRT控制中心血温34℃；4 h内滤出水分使PAWP从23 mmHg降至11 mmHg；减少血管活性药维持平均动脉压（MAP）60～70 mmHg，心排出量（CO）>2.0 L/min；镇静、呼吸机控制呼吸、静脉营养。结果 CRRT平均支持6天后心功能显著改善，恢复中心血温36.5℃，增加血管活性药使MAP回升＞80 mmHg，恢复容量负荷，维持PAWP 10～12 mmHg，给予速尿20 mg/h，24 h尿量大于2000 ml停速尿。5例患者顺利出院，1例于心肾功能完全恢复后20天死于残余动脉夹层破裂。结论 应用CRRT减低心脏前负荷、减少心脏做功，辅以浅低温减低机体代谢使机体在浅低温下达到新的供需平衡，提高对缺血缺氧的耐受，心脏得以休息而康复，效果显著，为严重左心衰治疗提供了一个新思路。

【关键词】  严重左心衰；浅低温；心脏减负荷；持续血液净化技术

    Abstract: OBJECTIVE   The purpose of this prospective study is to reduce the preload of the heart and the heart acting to promote the heart function restoration after cardiovascular operations by using continuous renal replacement therapy(CRRT) and mild hypothermia (34℃). METHODS  Six patients with severe acute left heart failure after cardiovascular surgery were enrolled (LVEF<30%, pulmonary artery wedge pressure (PAWP)>20 mmHg). Four kinds of positive inotropic drugs can not maintain circulation stability.  CRRT and mild hypothermia (34℃) were applied to reduce the preload of the heart. The PAWP was reduced from 23 to 11 mmHg, and the mean arterial  pressure(MAP) was 60－70 mmHg. Sedation, controlled ventilation were applied to reduce the body oxygen consumption rate and the PAWP were maintained to 10-12 mmHg. RESULTS  After 6-day of CRRT application, the left heart function of the patients was improved. Then the core temperature was rewarmed to 36.5℃, and the MAP were increased to＞80 mmHg. Five of the patients discharged from hospital after completely cured and one  died of the rupture of residual aortic dissection. CONCLUSION  The application of CRRT accompanied the therapeutic mild hypothermia can reduce the preload of the heart and improve the left heart function after cardiovascular operations.  It is a new method for treatment the sereve left heart failure.

    Key words：  Severe left heart failure;Mild hypothermia;Reduce heart preload;Continuous renal replacement therapy

    严重左心衰是心血管术后最严重并发症之一，轻者可通过应用正性肌力药，增加心脏做功代偿，重者只有依靠机械循环辅助、体外膜肺氧合（ECMO）方可生存，其技术难度大，费用多、并发症多，成功率仍较低［1-2］。

    本前瞻性研究旨在利用持续血液净化技术（CRRT)减低心脏前负荷，减少心脏做功，使机体在浅低温下达到新的平衡，起到与心脏辅助和ECMO心脏支持时减低心脏前负荷相同的作用，促进严重左心衰的心脏恢复。

    1  资料与方法 

    1.1  临床资料  2007年6月至2008年8月，阜外心血管外科术后9～96（52）h出现急性左心衰患者6例，其中男性2例，女性4例，年龄27～66（42）岁。术前血肌酐72～137 （96.4） mmol/L；体外循环时间75～235 （162） min；停循环时间0～23(9.8)  min；主动脉阻断时间45～145（96.6）min。入选标准：① 术前左室射血分数（LVEF）＞30%；② 术后应用4种正性肌力药物（多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、米力农）、扩容纠酸仍难以维持循环稳定（LVEF＜30％、肺动脉楔压（PAWP）＞20 mmHg）、平均动脉压（MAP）＜70 mmHg（１mmHg＝0.133kPa）、动脉乳酸>3.0 mmol/L。具体资料详见表1。

    1.2  CRRT方法和撤除  采用Prisma全自动床旁连续血滤系统，股静脉插管，碳酸盐平衡液（终浓度Na＋140 mmol/L、Cl－108 mmol/L、HCO3－34  mmol/L），CRRT时体外循环管道置于冰水混合容器内控制中心血温在34℃，同时末梢保温。CRRT血流量6 L/h，滤器前稀释1.5 L/h、透析1.5 L/h。通过CRRT治疗使液体排出＞输入，PAWP降至10～12 mmHg，逐渐减血管活性药用量以维持MAP在60～70 mmHg，心排量（CO） 2.0～3.0  L/min。呼吸机控制呼吸，充分镇静，呼吸终末正压（PEEP） 5 cmH2O（１cmH2O＝0.098 kPa），吸入氧浓度（FiO2）45%～55％，呼吸频率10～12 次/min，潮气量8～10 ml/kg，维持血PaO2＞70 mmHg，PaCO2 35～40 mmHg。胃肠减压、完全肠外静脉营养：非氮热卡20 kcal/(kg·d)，脂肪与碳水化合物能量组成比例为6∶4，氨基酸1.5 g/(kg·d)（包括力肽20 g/d）。肝素持续静脉泵入维持激活全血凝固时间（ACT）在120～140 s。定期翻身和气垫床支持防止压疮。积极补充和维持血浆白蛋白>35 g/L、血小板≥5.5×109/L。CRRT支持减负后待PAWP稳定于10～12 mmHg，CO增加到3.5～4.0 L/min；心脏超声提示心肌收缩力增强且LVEF＞45％时，恢复中心血温至36.5℃，适量增加血管活性药物用量，使MAP逐渐升至80～85 mmHg后给予速尿20 mg/h静脉泵入，24 h尿量大于2 000 ml/d后停用速尿。心功能逐渐恢复后即可撤除CRRT。

    1.3  数据监测  六腔漂浮导管持续监测CO、静脉氧饱和度（SvO2）、中心血温，PAWP、外周血管阻力；每2 h进行血气、K＋、Na＋、Cl、Mg2＋、Ca2＋、BUN、BG、Hb、Hct的监测。每天监测血常规、血生化全套、床头胸片并记录尿量、总出入量。

    1.4  统计学处理  统计分析用SPSS 13.0统计软件，CRRT前后PAWP、MAP的比较用配对的t-检验；外周白细胞、血小板计数的多组间比较用单因素方差分析。P＜0.05为有显著性差异。

    2  结  果

    CRRT辅助下心脏减负治疗时肌酐为112～207（176.4） mmol/L；CRRT 4 h内净负出液体2 500 ml。PAWP从23 mmHg降至11 mmHg（P=0.001），血管活性药物由4种减少到2种（多巴胺5～8  μg/min、米力侬0.3  μg/min），MAP显著下降，从76 mmHg降至68 mmHg（P＝0.036）。5 d左右心功能开始逐渐恢复，PAWP仍稳定于10～12 mmHg ，CO增至＞3.5 L/min，MAP升至80～85 mmHg。CRRT期间基本处于无尿，血肌酐维持在<130 mmol/L。持续2～3 d后尿量恢复到正常，肝功能正常。患者CRRT前后血流动力学情况见表2。表1  表1 一般临床资料表2  CRRT前后血流动力学情况 注：*与CRRT前比较P=0.005），此后每天血小板变化无显著统计学差异。6例患者在CRRT期间共补充血小板1.5 IU，但均无出血并发症。5例患者顺利康复出院，1例因气管软化延迟脱机，并于心肾功能完全恢复后20 d死于残余动脉夹层破裂出血。

    3  讨  论

    心血管术后严重左心衰，心脏对应用血管活性药物增加心脏做功的反应差，心脏代偿已经达到极限，已无可代偿的空间，只有依靠机械循环辅助、ECMO部分替代心脏做功暂时维持生命。左心辅助系统是依靠人工机械装置将血液从左房直接引到主动脉，而ECMO是通过右心房将血液引出，经人工肺氧合再将血送到降主动脉，它们均是通过左心室前负荷减少、心脏做功减少促进心功能恢复。部分患者在机械辅助支持下顺利康复，表明通过减少心脏做功、减轻心脏前负荷，提供数天心肌休息的机会，就可以明显改善心功能，使部分心功能趋于衰竭的心脏逆转而得以康复。

    体温每降低1℃，基础代谢减少13%［3］，中心血温从37.5℃降到34℃则可降低约45％的机体代谢，在此温度下可以达到新的代谢平衡，使心脏的做功明显减少并能在此条件下维持机体的生存。中心血温34℃是一个相对理想的温度，过低的体温虽能降低更多的机体代谢但对其干扰也更大，且容易引起心律紊乱；过高则降低机体代谢的作用有限。

    更多的研究发现浅低温能显著地降低机体代谢和炎性反应，在脑缺血、外伤、心跳骤停复苏后，均能降低死亡率并改善神经功能而并发症危险并不增加，表明浅低温有良好的安全性［4-5］。动物研究提示浅低温能缩小急性心肌梗死面积［6］，保护机制包括降低组织代谢及耗氧量，减缓ATP消耗和乳酸堆积，增强机体对缺血缺氧的耐受性；抑制全身以及缺血再灌注组织的炎性反应，减少缺血缺氧时细胞的坏死和凋亡。目前浅低温已经广泛应用于脏器功能不全的治疗且效果显著［7］，但在严重心衰治疗应用中尚未见更多的报道。

    研究发现利用CRRT清除循环中的炎性介质和心肌抑制因子能够部分改善对药物和主动脉内气囊反搏（IABP）无效的心衰患者的心功能［8］。目前CRRT技术已经被广泛应用于临床，采用静脉-静脉循环，操作简便，约30 min即可在床旁建立，能清除体内的许多水溶性的代谢废物和较多的炎性介质、维持内环境稳定、迅速滤除过多水分减低心脏前负荷，并能精确调控血温。

    本研究将CRRT优点综合在一起：① 利用CRRT滤除过多水分迅速减低心脏前负荷、减少心脏做功；② 精确调控血温，控制机体处于浅低温（血温34℃）减少了机体代谢，使机体在浅低温下达到新的供需平衡，同时明显增加了在浅低温时机体对缺血缺氧耐受性；③ 利用CRRT清除代谢产物来解决心脏做功减少时，肾前性灌注不足的无尿状态，保证内环境的稳定，打破了传统心脏减负时必须有尿的理念，使心脏减负达到最大限度，得到最充分的休息，从而使患者有机会康复。

    本研究应用CRRT最大限度地减轻心脏负荷和心脏做功达1周左右，使心血管术后严重左心衰的心脏得到了一段最充分的休息时间。6例患者心功能顺利恢复表明此方法的有效性。利用CRRT体外循环管道进行体外血液降温效果快速、安全，体温波动少，避免了体表降温的末梢灌注不足、寒战和降温效率不理想的缺点。

    肾脏是对持续低血压敏感的器官，缺血缺氧很容易发生肾小管上皮细胞坏死和急性肾前性肾衰导致尿量减少，固定酸增加，周围血管对于儿茶酚胺的敏感性下降，外周阻力下降，进一步引起内环境紊乱；心血管术后的肾功能不全对术后的患者生存率有显著的影响［9］。本研究CRRT期间因心脏减负导致肾前性的肾脏灌注不足而无尿，在CRRT撤除、恢复MAP和容量并给予速尿后，患者随即进入的多尿期，提示在CRRT减负期间发生了肾小管轻微损伤，但很快恢复说明其损伤在可逆的范围。心脏减负期间肾脏处于供血减少状态，浅低温提供了有效的保护，显著提高机体对低血压、缺血缺氧的耐受性，使肾脏在持续低灌注状态时避免出现缺血坏死和功能衰竭［10］，6例患者肝脏和胃肠道均无并发症，提示虽然脏器血供明显减低，肺、肝脏、胃肠道在浅低温下对控制性低血压耐受性良好，说明本组实验有较好的安全性。 

    常温下的CRRT，持续的肝素化要求ACT维持在160～180 s，对于手术后的出血是一个严峻的挑战，低温使机体的凝血功能下降［11］，为此我们调整CRRT期间ACT维持在120～140 s，既能保证CRRT的正常进行，同时使出血并发症没有明显的增多。

    机械辅助ECMO支持的时间可达数周或更长、并可以在很短的时间迅速床旁建立，对合并肺功能障碍的患者效果更佳。心脏辅助和ECMO对心脏的支持更多，但它们操作技术难度大，风险大、费用多，并发症多［12］。本研究借助CRRT心脏减负最多可减少心脏做功的50％，其最大的优点是方便简单、并发症少、易推广、费用少。支持时间在1周左右，更长的时间有待于进一步研究

    本组患者是术后约2天开始进行CRRT辅助下的心脏减负，表明本组的患者的心功能原来相对较好，临时受到围手术期的打击，产生了暂时的严重功能不全，但经过一段时间的休息可以逐渐恢复。本组患者均取得了非常好的临床效果，可能与有严格的适应证选择有关，而更准确的适应证选择还需要进一步的探讨；常温长时间的CRRT是安全的，然而长时间浅低温对于心、肺、肾、肝、胃肠道等脏器的安全性影响还需进一步探讨；对于出凝血影响仍还需积累更多的病例。

    4  结  论

    心血管术后药物治疗无效的严重急性左心衰，应用CRRT减低心脏前负荷，减少心脏做功，维持内环境稳定、辅以降温减低机体代谢和提高对缺血缺氧的耐受，使机体在浅低温下达到新的供需平衡，心脏得以充分的休息而康复，效果显著，具有与ECMO和心脏辅助时相似的减低前负荷、减少心脏做功的效果，给顿抑心肌提供恢复的时间，提高患者的生存率，为严重左心衰治疗提供了一个新思路。

【】
  ［1］ Koerner MM, Jahanyar J. Assist devices for circulatory support in therapy-refractory acute heart failure ［J］.Curr Opin Cardiol, 2008,23(4):399-406.

［2］ Pauliks LB, Undar A. New devices for pediatric mechanical circulatory support ［J］. Curr Opin Cardiol,2008,23(2):91-96.

［3］ 周衍淑、张镜如. 生 ［M］.第三版. 北京：人民卫生出版社，1989.

［4］ Karnad V, Thakar B. Continuous renal replacement therapy may aid recovery after cardiac arrest ［J］. Resuscitation,2006 ,68(3):417-419.

［5］ Kochanek PM, Bell MJ, Adelson PD. Hypothermia therapy after traumatic brain injury in children ［J］. N Engl J Med, 2008,359(11):1179.

［6］ Nozari A, Safar P, Stezoski SW, et al. Critical time window for intra-arrest cooling with cold saline flush in a dog model of cardiopulmonary resuscitation ［J］.Circulation, 2006 ,113(23):2690-2696.

［7］ Hypothermia after Cardiac Arrest Study Group. Mild therapeutic hypothermia to improve the neurologic outcome after cardiac arrest ［J］. N Engl J Med, 2002,346(8):549-556.

［8］ Jander A, Tkaczyk M,Pagowska-Klimek I, et al. Continuous veno-venous hemodiafiltration in children after cardiac surgery ［J］. Eur J Cardiothorac Surg, 2007 ,31(6):1022-1028.

［9］ Lugones F, Chiotti G, Carrier M，et al. Continuous renal replacement therapy after cardiac surgery ［J］. Review of 85 cases. Blood Purif,2004,22(3):249-255.

［10］ Zeiner A, Sunder-Plassmann G, Sterz F, et al . The effect of mild therapeutic hypothermia on renal function after cardiopulmonary resuscitation in men ［J］. Resuscitation, 2004,60(3):253-261.

［11］ Martini WZ, Cortez DS, Dubick MA, et al. Thrombelastography is better than PT, aPTT, and activated clotting time in detecting clinically relevant clotting abnormalities after hypothermia, hemorrhagic shock and resuscitation in pigs ［J］. J Trauma, 2008 ,65(3):535-543.

［12］ Colafranceschi AS, Monteiro AJ, Canale LS, et al. Adult extracorporeal life support: a failed or forgotten concept ［J］? Arq Bras Cardiol, 2008 ,91(1):34-41.