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体外循环技术在胸外科手术麻醉中的应用

  在中国医师协会麻醉学医师分会(CAA2018 年年会上,四川大学华西医院刘斌教授以肺癌伴上腔静脉综合征、大腿黑色素瘤伴气管转移、肺癌伴左心房浸润、急诊气管断裂重建四个病例为背景,向我们分享了体外循环技术应用于胸科手术的麻醉管理经验,并详细介绍了这些病例应用体外循环的优势以及管理中需要注意的事项。

 

 


体外循环的概念及优势分析

 


  体外循环是指将血液从人体(静脉系统或左心房)引出,经泵氧合(或直接)注入体内,为外科手术或其他治疗提供条件。体外循环是一种安全有效的治疗支持技术,不仅能够广泛应用于心脏大血管手术,也可应用于普胸外科的器官肿瘤、纵膈巨大肿瘤、肺癌侵及血管等危重患者手术中。心肺分流术是指将血液从左心房或右心房引出,经泵氧合注入动脉的技术。

 

  体外循环技术拥有以下四大优势:①经体外转流手术安全可靠,避免了因术中肿瘤侵犯心脏大血管所致的大出血;②术中血液经氧合器氧合,可将气管、支气管开放,施行复杂的气管和隆突切除与重建;③保持术中患者血流动力学稳定,同时经全身抗凝后血液可回收,节约了术中用血;④术中可随患者情况需要适时地控制体温,降低代谢,对重要脏器有一定保护作用。

 

  体外循环技术在临床中可为患者提供生命支持作用,可为心脏及其他外科手术提供生命支持;广泛应用于各种心脏病手术、大血管手术、左心辅助循环;此外,体外循环技术还可以应用于非心脏手术中。

 

  体外循环技术在应用于非心脏手术时,可提供无血手术野、有效回收患者术中失血、有效地保障循环灌注、大大减少库血的使用及其带来的并发症、有效降低手术的风险、为一些重大复杂的外科手术提供有利的条件。

 

 


病例1 肺癌伴上腔静脉综合征

 


  病例简述

 

  患者 男性 35

 

  诊断:肺癌;伴上腔静脉综合征

 

  CT显示:右上肺肿瘤,累及右上肺动脉和上腔静脉

 

  拟行手术:右上肺叶切除+上腔静脉切除+人造血管置换术

 


  麻醉管理要点

 

  肺癌晚期患者合并上腔静脉侵犯或伴有上腔静脉综合征的情况下,外科手术切除癌肿累及的肺和上腔静脉并进行人造血管置换仍是治疗的有效方法之一,但是在血管置换过程中需要阻断上腔静脉,而上腔静脉在阻断后其压力会迅速上升,当其压力达到或超过50mmHg时,脑血流量将明显减少,情况严重者甚至会造成循环终止,引起中枢神经系统的损害。肺癌合并上腔静脉综合征行肺切除和上腔静脉切除人造血管置换术时,减轻上腔静脉阻断期间上腔静脉压力、维持循环系统稳定、保证有效的脑灌注、减轻脑的缺血性损害是麻醉管理的关键。

 

  此例手术维持循环系统的稳定和保证有效的脑灌注并不简单,我们知道,阻断上腔静脉之后,静脉吻合至少需要45分钟甚至更长时间来完成,那么这段时间上腔静脉的血供如何维持稳定成为了血流动力学管理的核心问题。解决上述问题的关键在于体外转流,该病例采用了体外转流中的静脉-静脉压差式转流技术,将右侧颈内静脉的血液引流到右股静脉;在具体实施中,因为右侧颈内静脉已经被癌栓和血栓阻塞无法下管,故临床医生没有实施右侧颈内静脉-右股静脉转流,而是选择了双侧锁骨下静脉引流到右股静脉转流来进行替代。

 


  体外循环和麻醉管理细节

 

  上腔-锁骨下静脉到股静脉的转流,静脉插管时推荐使用内径较粗的导管,充分保证引流的通畅。肝素剂量为0.5~1mg/kg,使用时注意要保持激活全血凝固时间(ACT)在180~250秒范围内,同时还需要持续输注肝素盐水1ml/kgACT只需保持在140秒以上就可以酌情使用鱼精蛋白。

 

  麻醉方式选择气管插管全身麻醉,气管导管选择37Fr左双腔管。在监测指标中,心电图、脉搏血氧饱和度(SPO2)、脑电双频指数(BIS)、脑氧饱和度、中心静脉压、有创血压都是必不可少的。

 

  监测上述指标的最重要目的是为了做好脑保护措施,我们知道,脑灌注压在原则上等于平均动脉压减去中心静脉压,颈内静脉阻断后其压力会不断上升,此时我们需要监测平均动脉压,使其保持在70~80mmHg以上,以保证脑灌注压足够。但在实际监测中,很多情况下难以维持平均动脉压,因此,收缩压的监测和维持更具临床意义。一般情况下,使用更容易监测的收缩压也基本可以代替平均动脉压来进行脑灌注压监测。在收缩压减去中心静脉压>50mmHg的情况下,颈内静脉的乳酸含量基本能维持在在4.0mmol/L左右、颈内静脉压力能维持在33mmHg以上,基本可以保证脑供血的安全。

 

  呼气末二氧化碳的监测也十分必要,一旦呼气末二氧化碳过低,颅内动脉会呈现收缩状态,所以保持适当高的呼气末二氧化碳可以使颅内动脉扩张,局部脑氧饱和度保持在56%以上。此外,术前可以给予适量皮质激素,脱水利尿药需要常规使用。

 

 


病例2 气管内转移癌

 


  病例简述

   

  患者 男性 37

 

  主诉:呼吸困难三月

 

  CT显示:声门下5cm气管内肿瘤占位,长度5cm

 

  诊断:大腿黑色素瘤术后3年气管转移

 

  拟行手术:气管上段肿瘤切除、气管重建术

 


  麻醉管理要点

 

  该患者的肿瘤占位达到声门下5cm,常规气管插管变得非常困难。多科室会诊后决定切掉该段气管做人工气管重建,麻醉科医生首先面临的就是麻醉方式选择,即先全麻插管还是先在局麻下进行手术的问题。

 

  本例气管肿瘤切除手术想要成功,麻醉管理的关键措施是确保术中充分气体交换。但是,该患者气管肿瘤致气管高度梗阻、呼吸困难,难以接受气管插管或切开,另外进行气管切开或常规气管插管可能引起肿瘤脱落导致窒息,故对于该患者,先建立体外循环是麻醉管理、肿瘤切除、呼吸道重建的良好保障。

 


  麻醉和手术流程

 

  首先,在麻醉诱导开始前建立体外膜肺氧合(ECMO),之后进行麻醉诱导及维持、试验单腔气管导管插管至声门,开始手术切除气管肿瘤,在肿瘤顺利切除后放置气管成形管,然后经气管成形管将气管导管送至气管下方、气管导管放置成功后停止ECMO

 


  ECMO的建立与管理

 

  局部麻醉下建立ECMO。转流方式选择:静脉-动脉转流或静脉-静脉转流都可以;导管型号:选择29Fr管插到右心房,21Fr管插到股动脉;给予肝素剂量为1mg/kg,保持ACT维持在240秒左右;另外,可给予咪唑安定2mg保持患者处于轻度镇静状态,之后开始全流量体外转流和麻醉诱导。

 


  体外循环条件下气管切除术的技术要点

 

  体外循环下气管切除术的技术要点如下:①注意静脉引流和灌注量的适中;②体外循环过程中为了维持患者的心律平稳,不能降温或用亚低温来保护患者肺功能,以防止低温引起心律失常问题;③体外循环尽量选择ECMO,注意减少预充液的使用量,防止过度稀释,可以在预充液中加入适量的白蛋白以提高患者的胶体渗透压;④患者可经气管进行通气且氧合满足要求,循环功能稳定,方可撤离ECMOECMO撤离时注意要逐步减少流量,保持体温在36摄氏度左右。

 


 

病例3 右肺下叶癌左心房浸润

 


  病例简述

 

  患者 男性 45

 

  主诉:呼吸困难、持续性咳嗽、气紧一月

 

  CT显示:右肺下叶占位、累积左肺动脉、左心房、左心房内癌栓浸润形成

 

  诊断:右肺下叶癌左心房浸润

 

  拟行手术:右肺下叶或全肺切除;右肺动脉切除成形;左心房部分切除成形;左心房内癌栓取出

 


  麻醉管理要点

 

  麻醉管理重点在于容量管理。该患者术后肺组织只剩下45%左右,如果容量过多会在术后引发严重的肺水肿。另外,手术过程中需要打开左心房,可进行有创动脉压、中心静脉压监测,可使用脉搏指数连续心排血量监测,但是不能使用漂浮导管进行监测。患者在术前于左支气管插入双腔气管导管,手术结束后需要更换为单腔气管导管。

 


  体外循环管理特点

 

  体外循环的管理重点在于无癌化管理。该手术与常规心脏手术的体外循环不同,整个过程需要注意判断患者的出血是否能被回收,心房内的瘤体如果包裹良好,心房内的出血可以回收,一旦肺和左心房的包膜破损,可能会有癌组织随回收血扩散,故此时不可进行血回收。

 

  本例体外循环需要全血肝素化,并备好心肌保护液,为术中心脏可能需要的停跳做好准备。静脉插管需要上下腔静脉分别插管,将血液充分引出;动脉插管时注意插管部位不是必须选择升主动脉,可以插在胸内主动脉的任何部位,具体情况要根据手术部位进行选择,尽量选择不影响手术操作的部位。

 

 


病例4 气管破裂

 


  病例简述

 

  患者 男性 27岁 体重75kg

 

  主诉:6小时前车祸至胸部、头部及骨盆受伤,呼吸困难CT显示:胸内气上段模糊不清、双肺片状阴影,头部左颞顶硬膜下血肿,骨盆左耻骨前支骨折

 

  血气检查:PaO2 56mmHgPaCO2 65mmHg

 

  纤支镜检查显示:器官上段裂开,远端活瓣形成

 

  诊断:气管破裂

 

  拟行手术:气管修补成型术

 


  麻醉方式选择

 

  我们先来分析临床上常见的麻醉方式,在局部麻醉下切开胸腔、游离气管,在远端插入气管导管,经胸腔插管连接麻醉机并进行机械通气、之后开始全麻诱导并维持。这种麻醉方式被许多医生认为是很安全的措施,真的是理想方法吗?其实这种麻醉方式本身并没有大的安全隐患,但是其有一个很大的缺点,即会在很大程度上造成患者的不适,另外,局麻下切口过大会造成氧分压和二氧化碳分压偏低,这些都会增加外科手术的风险。基于上述考虑,最终放弃常规麻醉方式而是选择了在ECMO辅助下进行麻醉和手术,首先在局部麻醉下建立ECMO,之后再进行全麻诱导。

 


  麻醉和手术流程

 

  体外循环的静脉插管型号选择29Fr管,动脉选择21Fr管,插管部位选择右股动脉和右股静脉,给予肝素剂量0.5mg/kg,维持ACT180秒左右。为使患者保持轻度镇静,给予舒芬太尼5μg,丙泊酚首次剂量为40mg后持续输注。体外转流开始后开始麻醉诱导,经口插入左双腔气管导管至声门下。手术开始后首先经左侧开胸,吻合气管后置入气管导管,膨肺无异常后进行机械通气,该患者术后经数次尝试撤ECMO均不成功,在ECMO合并机械通气辅助呼吸6小时之后顺利撤离ECMO,术后患者未见出血加重。

 



小结

 


  体外循环可以为手术患者提供心肺功能支持,可以使患者在更安全、感受更舒服的条件下完成手术,但是体外循环并非没有缺点,所以合理掌握其使用适应证,防止相关并发症十分重要。

 

  将体外循环技术应用于一些实施常规麻醉方法困难的胸科手术,降低了外科手术的危险性, 扩大了手术的适应证,为外科扩大根治性切除肿瘤提供了一条新的途径。

 

 

 

责编:张玉 姜旭晖

 



(内容源于2018.21期《麻醉·眼界》杂志,转载需经授权并注明出处!)

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