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原位肝移植非静脉-静脉转流围术期肺氧合和肺内分流的变化

时间:2010-08-24 09:10:44  来源:  作者:
        objective: To observe the changes of pulmonary gas exchange and intrapulmonary shunt during orthotopic liver transplantation (OLT) with non venovenous bypass. Methods: Nineteen ASA III-IV patients (male17,female 2) with end-stage liver diseases were observed. Age ranged from 25-67 yr. Anesthesia was induced with midazolam 0.05 mg/kg, propofol 0.5 ~ 1.0 mg/kg, fentanyl 4 µg/kg And vecuronium 0.1mg/kg and maintained with isoflurane inhalation, fentanyl and vecuronium. All paitents were mechanically ventilated with 100% O2 during operation。After induction of anesthesia Swan-Ganz catheter was inserted via right internal jugular vein. Cardiac output (CO),mixed venous oxygen saturation and core venous temperature were continuously monitored with continuous cardiac output monitor.ECG,CVP,PAWP, SpO2 and PETCO2 were also continuously monitored during operation. Radial artery was cannulated for continuous direct blood pressure monitoring. Arterial and mixed venous blood samples were taken after induction of anaesthesia, 1h during preanhepatic stage,30 min during anhepatic stage,30min during neohepatic stage and at the end of operation.Alveolar-arterial oxygen partial pressure different(A-aDO2 ),intrapulmonary shunt(Qs/Qt) were calculated according to the standard formula. Results: after induction of anaesthesia (S1),when FiO2 was100% ,PaO2 was only 384±56mmHg,A-aDO2 and Qs/Qt were all higher than normal values. There were no significant changes 30min during preanhepatic stage as compared with after induction of anaesthesia. CO,CI and Qs/Qt decreased significantly during anhepatic stage compared with S1 .PaO2 ,PaCO2 ,CO and CI increased and A-aDO2 decreased significantly,bus there were no significant changes in Qs/Qt 30min during neohepatic stage.CI and CO increased and Qs/Qt decreased significantly at the end of operation. Conclusion: There are severe changes of pulmonary gas exchange and intrapulmonary shunt during OLT with non venovenous bypass.
Key words Liver transplantation;Pulmonary circulation;intrapulmonary shunt
         原位肝移植(OLT)围术期的血液动力学变化和水解质酸碱平衡的临床研究较多,而对于术中肺氧合和肺内分流的变化尚报道不多。本研究首次观察了未用体外静脉-静脉转流情况下原位肝移植肺氧合和肺内分流的变化,现报道如下。
1资料和方法
1.1一般资料
        19例ASA(Ⅲ~Ⅳ)级,晚期肝病患者,男17例,女2例 。年龄25~67 岁。其中肝癌1例,肝炎11例,肝炎合并肝硬化6例。
1.2 麻醉处理
       入室后用HP-1205A多功能心电监护仪监测无创和有创血压, 心电图(ECG),脉搏氧饱和度(SPO2 , Spo2 / %),呼末二氧化碳分压(PETCO2,pETCO2 / mmHg),气道阻力(paw /mmHg),麻醉气体浓度和氧浓度等。麻醉诱导:用咪唑安定0.05 mg/kg, 异丙酚0.5 ~ 1.0 mg/kg,芬太尼4 µg/kg,维库溴胺0.1 mg/kg诱导。术中间断追加芬太尼,吸入异氟醚(1 MAC以下)并给予持续输入维库溴胺0.06~0.08 mg/(kg•h)维持麻醉。麻醉诱导后常规桡动脉穿刺置管测压和采动脉血进行血气分析,经锁骨下穿刺置入血液透析管,经右侧颈内静脉置入Swan-Ganz导管,用连续心输出量测定仪(Baxter VGS2)连续测定心输出量(CO)、混合静脉血氧饱和度和中心血温,并监测桡动脉压、肺动脉压、CVP。将三条输液通路与加温输液装置相连,将加温毯覆盖病人下腹以下进行保温,尽量维持中心血温在35.5oC以上。所有病人均未使用静脉-静脉转流(VVB)。
1.3 数据测定
        分别在麻醉诱导后(S1),无肝前1h(S2), 无肝30min(S3),新肝30min (S4)和术毕(S5)抽取桡动脉血和肺动脉血做血气分析,记录不同时期的PO2、PCO2和心脏指数(CI),计算肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)。根据肺内分流标准模型公式计算肺内分流率(Qs/Qt) [6] :Qs/Qt=( CcˊO2- CaO2)/( CcˊO2- CvO2) ;CaO2和CvO2可由以下公式算出:CO2= PO2×0.0031+(Hb×1.34 SO2 /100 )
CcˊO2= P A O2×0.0031+(1.34Hb);其中P A O2 =FI O2×(PB-PH2 O)-(PaCO2/R); 取PB=760mmHg, PH2O在370C时为47 mmHg, R=0.8;(Qs/Qt:分流率;CcˊO2:肺毛细血管氧含量;CaO2:动脉氧含量;CvO2:混合静脉氧含量;P A O2:肺泡氧分压;R:呼吸商;Hb:血红蛋白,SO2:氧饱和度)
1.4统计学处理
      数据以 ±s 表示,统计学分析采用采用重复测量的资料方差分析,两组之间均数的比较采用两独立样本的t检验, P<0.05认为差异有统计学意义。
2结 果
2.1手术前PaO2, A-aDO2,Qs/Qt,CO和CI的变化
     麻醉诱导后FiO2100%情况下, PaO2仅384±56mmHg ,而A-aDO2,Qs/Qt,CO和CI均明显高于正常值。
2.2与麻醉诱导后相比,PaO2,PaCO2 ,A-aDO2,Qs/Qt,CO和CI的变化
     无肝前30min各项指标均无明显差异;无肝期30min CO和CI明显下降(P < 0.01),Qs/Qt明显下降(P < 0.05),新肝期30min PaO2 、Paco2均明显升高(P < 0.05),A-aDO2明显下降(P < 0.05),CO和CI明显升高(P < 0.01),术毕CO和CI明显升高(P < 0.05),维持在较高水平,Qs/Qt明显下降(P < 0.05), 但PaO2 、Paco2 、A-aDO2无明显变化。
2.3与无肝期相比,PaO2,PaCO2 ,A-aDO2,Qs/Qt,CO和CI的变化
     新肝期30minPaO2,PaCO2 , Qs/Qt,CO和CI均明显升高(P < 0.05),A-aDO2明显下降(P < 0.05),术毕CO和CI明显升高(P < 0.01),但PaO2,PaCO2 , Qs/Qt和A-aDO2无明显变化。

表 OLT术中心输出量、氧合和Qs/Qt 的变化 ( _X±s)
Table The changes of CO、Oxygenation and Qs/Qt during OLT
3讨论
          大多数接受肝移植手术的病人为终末期肝病患者,全身情况差,且常合并多个器官的功能障碍,有些病人还伴有长期的肝硬化病史。而慢性肝病导致的肺损害称为肝肺综合症(hepatopulmonary sysdrome,HPS)[1]。其病理生理基础包括肺血管扩张,肺气体交换障碍,异常的动静脉交通支形成,肺泡气动脉血氧分压差上升,甚至低氧血症[2]。慢性肝病导致低氧血症的原因有:(1)通气/血流比例失调,(2)肺泡-毛细血管弥散功能障碍,(3)通气功能低下,(4)氧合血红蛋白亲和能力失常,(5)血红蛋白减少。另外,由于低蛋白血症和血管通透性的改变,病人可出现腹水、胸水导致限制性的呼吸困难,小叶肺不张以及功能余气量的下降,均可使术前肺氧合功能异常[3]。
        本研究结果显示,肝移植围术期各阶段, A-aDO2和Qs/Qt均存在严重异常,在麻醉后双肺通气和病人的PaO2仅为51.2±7.5 (kPa ), A-aDO2和Qs/Qt均比正常值明显增高。(FiO2100%时, A-aDO2为6.67~13.33 kPa, Qs/Qt为5%~10%之间),表明麻醉后,病人既已存在氧合功能的障碍和异常的肺内分流,这也同于早先报道[4]。其原因可能为重肝患者肝脏功能严重受损,肠源性肺血管扩张物质不能被肝细胞灭活造成扩血管物质增多,如胰高血糖素,血管活性肠肽,前列腺素,血管紧张素—2,γ-氨酪酸,5-羟色胺等;或者为肺内皮局部对血管物质敏感性增加;或者肝脏功能障碍时,非肠源性肺血管扩张物质增多,如心房利钠肽,P物质,肿瘤坏死因子,血小板活化因子等;或者缩血管物质减少或被抑制,引起毛细血管前交通支开放,形成肺内动-静脉右至左分流,估计分流量约为心输出量的20%~70%。肺内毛细血管床扩张可以是慢性肝病时出现低氧血症的主要原因。肺泡毛细血管扩张,氧必须经过较长距离才能到达毛细血管中央的红细胞,且扩张的毛细血管使得红细胞更快的通过肺实质,这样就降低了红细胞氧合的时间。肝硬化患者同时伴有的血容量增多和血流量增加,致使肺泡弥散的容积普遍下降。此外,扩张的毛细血管因缺乏平滑肌细胞而对外界刺激的反应很小,肺微循环在慢性肝病时丧失客自我调节的能力,造成通气/血流比例失调。
在无肝前30min,尽管由于开腹和抽腹水使腹内压有所下降,加上输血和白蛋白的应用,使PaO2有所改善,但由于肋缘处的拉钩及手术操作等限制了隔肌的运动,因此,虽然PaO2有所改善,但并无显著性差异。 在无肝期30min, A-aDO2和PaO2无明显变化,Qs/Qt却明显降低,可能与心输出量明显下降,毛细血管前交通支开放明显减少而导致肺动静脉右向左分流减少有关。在新肝期30min, PaO2明显改善,A-aDO2也明显降低,提示肺泡膜处的弥散功能明显改善。但Qs/Qt又升高到麻醉后水平,这与移植肝开放后释放一些物质如前列腺素、氧自由基和肠道淤血产生的内毒素进入肺循环,引起肺血管扩张所致[5],而且氧自由基的增多会导致多个器官的损伤[6]。
          另外,由于本组所有病人均未使用静脉-静脉转流(VVB),相对使用VVB所带来的循环较稳定而言[7],NVVB导致在整个无肝期心输出量明显下降,到新肝期10min以后才逐渐上升,这也对Qs/Qt有明显的影响。因此使得本组研究结果和早先的报道有所不同。因此,对于未使用静脉-静脉转流的肝移植患者,在无肝期和新肝期除了加倍注意纠正血流动力学的急剧改变、代谢和凝血功能的障碍外,应加强氧合功能的监测,尽量采取措施纠正下降的功能余气量和V/Q失衡,避免心输出量的急剧变化以及PEEP的合理应用[8]。
                                                  参考文献:
[1] Krowka J.Hepatopulmonary syndrome[J]. Transplant Proc,1993,25:1746-1747.
[2] Scott VL, Dodson SF, Kang Y. The Hepatopulmonary syndrome[J].Surg Clin North Am,1999,79,23-41.
[3] 陈隆典,张维.肝肺综合症的回顾与进展.中华肝脏病杂志,2003,11(5):318-320.
[4] 张欢,杨拔贤,于得水,等.原位肝移植术中肺氧合功能的变化[J].中华麻醉学杂志,2001,21(8): 470-472.
[5] Leonard F,Susan F,John R F, et al. Organ transplantation. In:Miller RD,ed. Anesthesiology.5th edn. New York:Churchill Livingstone,2000,1984-1989.
[6] 刘淳,周孝思,耿秋明.肝移植术前测定氧自由基相关指标在预后判别中的价值. 中国危重病急救医学,2003,15(9):560-562.

[7] 张裕霞,张秀生.肝移植围麻醉期患者血流动力学和血电解质变化及其调控.中国危重病急救医学,1999,11(5):300-301.
[8] Burchett KR,Smith MF,Park GR. Changes in alveolar-arterial oxygen partial pressure difference during orthotopic liver transplantation[J]. Br J Anaesth,1990,64:42-44.
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