2. 浙江大学医学院附属第二医院心血管内科, 杭州 310009
自2002年首例经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)成功开展以来,TAVR已经成为症状性主动脉瓣重度狭窄手术禁忌患者的标准治疗[1],及外科手术高危患者的替代治疗。然而,作为一项复杂的技术,TAVR术中有循环崩溃需要紧急机械辅助循环(mechanical circulatory support, MCS)生命支持的可能,发生率约为1.0%~10.6% [2-4]。紧急MCS包括体外循环(cardiopulmonary bypass, CPB)、动静脉体外膜肺氧合(veno-arterial extracorporeal membranous oxygenation, V-A ECMO)、Impella等。有部分循环崩溃患者可在紧急MCS辅助下继续通过介入手段完成TAVR手术,无需转为外科手术干预。自2013年3月至2019年6月,浙江大学医学院附属第二医院共13例患者因TAVR术中循环崩溃行紧急周围MCS支持,其中6例为生理性并发症,在MCS辅助下,介入下完成手术,未转为外科手术治疗。6例患者最终均脱离辅助循环装置,现介绍如下。
1 资料与方法 1.1 一般资料2013年3月至2019年6月,共6例患者在TAVR术中因循环崩溃行紧急周围MCS辅助,并在介入下完成TAVR。患者年龄(77.17±5.85)岁,其中4例为男性,5例患者纽约心脏病协会(NYHA)Ⅳ级,6例患者均伴随高血压病、肺动脉高压、冠状动脉粥样硬化心脏病。术前EuroScoreⅡ评分为13%~39%,见表 1。超声心动图提示患者左室射血分数(left ventricular eject fraction,LVEF)为25.1%~57.8%,跨主动脉瓣压差为(50±7)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心脏超声数据见表 2。
指标 | 结果 |
男性/女性(例) | 4/2 |
年龄(岁, Mean±SD) | 77.17±5.85(71, 84) |
体质量(kg, Mean±SD) | 61.50±19.27(30, 86) |
体质量指数(kg/m2, Mean±SD) | 22.96±5.58(13.33, 29.17) |
NYHA分级(Ⅲ/Ⅳ) | 1/5 |
肺动脉高压(mmHg, Mean±SD) | 63.00±5.11(47, 86) |
高血压(例,%) | 6(100) |
冠心病(例,%) | 6(100) |
慢性阻塞性肺疾病(例,%) | 2(33.33) |
糖尿病(例,%) | 2(33.33) |
手术史(例,%) | |
冠脉搭桥术 | 0(0) |
经皮冠脉介入术 | 1(16.67) |
二尖瓣置换术 | 0(0) |
主动脉瓣置换术 | 0(0) |
吸烟史 | 2(33.33) |
EuroSCOREⅡ(%, Mean±SD) | 27.57±9.35(12.76, 39.01) |
注:括号内为指标范围 |
指标 | TAVR前 | TAVR后 | t值 | P值 |
左室舒张末内径(LVIDd)(cm) | 5.94±0.48 | 5.10±0.71 | 2.193 | 0.080 |
左室收缩末内径(LVIDs)(cm) | 4.72±0.87 | 3.94±0.86 | 1.731 | 0.144 |
左室射血分数(LVEF)(%) | 40.45±14.12 | 47.77±13.40 | -3.413 | 0.190 |
跨主动脉瓣压差(ΔP)(mmHg) | 49.80±6.53 | 9.20±5.85 | 20.665 | < 0.01 |
注:TAVR为经导管主动脉瓣置换术 |
本研究获得医院伦理管理委员会同意,批件号:(2020)伦审研第(492)号。
1.2 围术期管理和MCS方法 1.2.1 TAVR的团队协作及预警机制本院TAVR手术均在杂交手术室完成。每例TAVR患者术前均经团队讨论制定手术方案与抢救对策,术中常规有心内科医师、心脏大血管外科医师、麻醉师、体外循环灌注师与食道超声医师在位。体外循环机、ECMO机器以及CPB耗材常规备于杂交手术室。体外循环团队选用集成化膜式氧合器(Sorin inspire 6F,Sorin Group,Italy),装机预充程序可在10 min内完成。根据患者的情况,设三级预警机制:一级,针对TAVR围术期血流动力学不稳定或出现严重并发症的患者,湿备体外循环机,随时准备机械辅助循环;二级,针对冠脉开口与主动脉瓣环距离接近、中重度肺动脉高压、左心功能重度不全、射血分数低(LVEF < 30%)的患者,体外循环机干备;三级,针对无上述情况的TAVR患者,不装机预充,团队成员于手术室待命。本研究中6例患者术前均为二级预警,患者出现血流动力学不稳定后转为一级,预警机制保证了MCS的及时实施。
1.2.2 MCS指征和方法MCS的主要指征是TAVR过程中出现严重的血流动力学不稳定。本研究中6例患者1例经心尖途径,3例经股动脉途径,1例经升主动脉途径,1例经颈动脉途径,均因心脏骤停行MCS,其中4例在TAVR瓣膜植入前出现心脏骤停,2例在瓣膜植入后出现心脏骤停。1例在心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)时出现人工瓣膜脱位致主动脉瓣大量反流。6例患者均未出现大出血、冠状动脉开口堵塞、左室破裂等机械并发症。
我院MCS方法是首先采用紧急CPB支持,若无法脱离CPB,转为V-A ECMO支持,如V-A ECMO无法撤机,且除心脏外其他系统功能的恢复尚可,选择Implla支持。具体方法如下:患者心脏骤停后立即行CPR,同时对患者全身肝素化,通过周围股动静脉插管建立CPB。常规选用16 F股动脉(常州市康心医疗器械有限公司)插管置入股动脉,22 F单级管(Edwards Lifesciences LLC,Irvine,USA)置入股静脉。抢救中选择较细插管目的在于减少出血及下肢并发症。CPB并行循环开始后,尽量引空心脏,使心脏尽快复跳,采用20~30 mmHg负压辅助保证充分引流。5例患者在CPB转流后心脏复跳,1例(病例6)经心尖途径TAVR患者反复除颤后心脏仍无法复跳,经置入左心引流管降低左心负荷后复跳。转流流量维持在50~100 mL/kg,根据平均动脉压调整流量以保证重要器官的灌注。同时通过血气分析等实验室检查纠正患者的内环境,维持红细胞压积于25%左右。患者循环稳定后,通过食道超声及X线造影,明确血流动力学不稳定的原因,继续TAVR手术相关操作。6例患者中3例在CPB下行TAVR术,1例因瓣膜脱位行TAVR瓣中瓣技术,1例仅行辅助循环(表 2)。完成手术后脱离CPB 3例,无法脱离CPB而转为V-A ECMO支持3例,因V-A ECMO支持下心功能仍无法恢复,转为Impella(Abiomed, Danvers, USA)支持1例。
1.3 统计学方法应用SPSS 19.0统计软件,计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示,计数资料以频数(率)表示,计量资料比较应用t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果6例患者均成功实施了MCS(CPB、V-A ECMO)并完成了TAVR手术,围术期及预后相关数据见表 3。术中从决定CPB到实施用时15~20 min,(17±2)min。转流时间为70~120 min,(93±20)min。术后6例患者LVEF、跨主动脉瓣压差等超声心动图相关指标均优于术前(表 3)。3例患者术中顺利脱离了CPB,2例术后成功脱离了V-A ECMO支持,ECMO支持时间为67~119 h,(87±28)h。1例(病例6)由V-A ECMO转为Impella支持,216 h后成功脱离Impella。在术后并发症方面,4例患者出现中枢神经系统并发症,1例局部脑梗死,1例缺血缺氧性脑病,2例谵妄。无患者出现严重术后出血。2例(病例3、6)出现了急性肾功能衰竭,病例6通过肾替代治疗后肾功能恢复,病例3肾功能衰竭出现在V-A ECMO撤除后20 d,与呼吸衰竭、突发心脏呼吸骤停相关,该患者最终死亡。其余5例患者术后30 d均存活。
围术期及预后相关数据 | 病例1 | 病例2 | 病例3 | 病例4 | 病例5 | 病例6 |
TAVR入路 | 经股动脉途径 | 经颈动脉途径 | 经升主动脉途径 | 经股动脉途径 | 经股动脉途径 | 经心尖途径 |
瓣膜大小(mm) | 26 | 26 | 26 | 26 | 23 | 29 |
机械辅助循环原因 | ||||||
心脏骤停 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
瓣膜脱位 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
CPB决定至实施时间(min) | 15 | 15 | 16 | 20 | 20 | 17 |
MCS中操作 | ||||||
TAVR | 是 | 是 | 否 | 否 | 是 | 是 |
瓣中瓣TAVR | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
CPB时间(min) | 82 | 97 | 121 | 80 | 70 | 113 |
CPB转为V-A ECMO | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 是 |
V-A ECMO支持时间(h) | 否 | 否 | 119 | 67 | 否 | 76 |
其他心室辅助装置 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | Impella 2.5支持216 h |
并发症 | ||||||
严重出血 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
急性肾功能衰竭 | 否 | 否 | 是,CRRT治疗 | 否 | 否 | 是,CRRT治疗 |
中枢神经系统 | 否 | 缺血缺氧性脑病 | 局部脑梗死 | 谵妄 | 否 | 谵妄 |
患者转归 | 脱离MCS存活 | 脱离MCS存活 | 脱离MCS后20 d,呼吸衰竭,心脏骤停死亡 | 脱离MCS存活 | 脱离MCS存活 | 脱离MCS存活 |
注:TAVR为经导管主动脉瓣置换术;CPB为体外循环;MCS为机械辅助循环;V-A ECMO为动静脉体外膜肺氧合;CRRT为连续肾脏替代治疗 |
紧急MCS的主要指征包括以下两方面:机械并发症(左室或主动脉破裂,冠状动脉堵塞等)和生理并发症(循环崩溃、主动脉瓣严重反流、严重心律失常引起的心脏骤停),其他指征包括大剂量血管收缩药的使用、失血性休克、主动脉夹层、围术期心肌梗死[5]。有研究指出,行紧急MCS的TAVR患者较未行的患者出现更多的并发症以及更高的病死率。一项系统性回顾分析表明,10%~50% MCS下TAVR患者出现包括出血、血管损伤、卒中、心包填塞、肾功能衰竭等MCS相关并发症[5]。其中,约67%的紧急MCS患者在30 d内死亡,30 d病死率较未行紧急MCS的TAVR患者高9倍[2, 6]。但是,MCS不是增加患者病死率的唯一因素。SOURCE 3 TAVI Registry表明,在手术过程中CPB辅助循环下TAVR患者无30 d内死亡,但是转外科手术换瓣的患者中,30 d病死率达27%[1]。
TAVR术中若出现生理性并发症,可在紧急MCS下继续行TAVR。文献表明,可使用CPB、V-A ECMO对心源性休克、双心室衰竭、心肺功能紊乱的患者辅助血流动力学[5, 7]。本组6例患者均属术中出现生理并发症范畴。在CPB、V-A ECMO等MCS辅助过程中,鲜有文献提及采用辅助循环的流量。Maeda等[8]介绍了2例CPB下TAVR的术中流量管理,2例患者均为左心功能不全老年女性患者,LVEF在30%左右。在辅助循环初期采用约1 000 mL/min流量辅助循环,出现血流动力学不稳定时,流量升至1 500 mL/min左右,在完成手术步骤后,逐渐减流量停机。与Maeda报道的病例不同,本研究纳入病例均为心脏骤停后紧急CPB,因此在CPB开始后选择50~100 mL/kg流量保证周围组织的灌注,在心脏复跳后,同常规CPB,根据术中混合静脉氧饱和度、血压等因素调整辅助流量,因TAVR患者术前一般情况较差,术中红细胞压积常低于20%,应及时输血保证机体氧供。
本研究有3例无法脱离CPB转为V-A ECMO支持,这与患者术前左室功能不全相关。病例6在V-A ECMO后第3天出现血压、血氧饱和度持续下降,血管活性药物用量明显增加,超声心动图提示心功能未改善,LVEF < 30%,考虑患者左室过载,经皮植入Impella 2.5后左室后负荷下降,心排量提高,脱离了V-A ECMO支持,Impella装置也在支持216 h后成功撤除。通过本组病例分析可见,所有病例均成功脱离MCS装置。这说明紧急MCS是有效的抢救方式,为介入下继续TAVR手术提供了可能的同时给予术者充分的时间明确患者循环崩溃的原因,做出正确的决策,为完成之后的手术步骤做准备。
因V-A ECMO具有体积小、安装简便、易于转运的优势,有学者提出,对TAVR术中血流动力学不稳定的患者可仅采用V-A ECMO辅助[9-10],据报道,V-A ECMO能使44%~66%的患者完成手术,并有44%~75%的患者能够成功脱机。但是V-A ECMO在TAVR术中急救能否替代CPB的作用仍有争议:⑴V-A ECMO仅能做到辅助循环,对于需要主动脉阻断的患者,不能提供心肌保护;⑵虽然ECMO的生物相容性更好,但它的使用仍会出现并发症,如更容易出现急性肾衰竭[11];⑶ECMO的费用较CPB更高。另据文献报道,TAVR仍有一定概率转开胸外科手术,单纯使用ECMO辅助循环不能完全满足手术的要求。
3.2 TAVR紧急MCS中的团队协作与预警机制成功的TAVR术中抢救与成熟的预警机制和团队协作密不可分。文献表明,TAVR转MCS时间可能与患者术中乳酸升高相关,人员、手术室、复苏、CPB等准备的不充分均是TAVR顺利转MCS的障碍[4]。本院TAVR团队成员在手术过程中均在位,一旦出现抢救,能够迅速反应完成MCS的建立并完善各项生命体征的监测,MCS决定至建立的平均时间为17 min。
Drews等[12]报道了柏林心脏中心的TAVR预警机制,一级针对左心功能极低(LVEF < 10%),心源性休克,右室增大伴右心功能失代偿的患者,在释放瓣膜过程中采取预防性的CPB。二级针对左心功能降低(LVEF < 25%)或二尖瓣大量反流的患者,完成插管,连接管道,但不开始CPB;三级针对冠脉开口距离主瓣瓣环较近或肺动脉高压的患者,采取湿备机器;其预警机制较本中心更积极。对极高危患者采取预防性的CPB,具有一定的借鉴意义。但他们的一、二级预警患者均需完成动静脉插管,这可能会引起更多的下肢并发症,值得进一步探讨。
3.3 预防性MCS在TAVR中的应用本研究6个病例均在辅助循环下顺利完成TAVR术,但所有病例均为心肺复苏后,术后神经系统并发症出现概率较高。针对术前极高危的患者,是否应该采取更积极的MCS手段?当前,预防性MCS已有多个中心应用于TAVR,包括CPB、V-A ECMO、Impella等心室辅助装置。其目的是使TAVR过程中血流动力学平稳,减少TAVR并发症,以期获得更好的临床结局。当前,是否将预防性MCS应用于TAVR患者当前仍有争议。Drews等[12-13]报道,对左心功能不全(LVEF 10%~20%)、心源性休克、右室增大的失代偿性的右心衰患者采用CPB辅助循环,30 d存活率达79%。Seco等[9]对8例高危TAVR患者行预防性的V-A ECMO辅助循环,所有患者30 d均存活,而紧急V-A ECMO辅助的3例患者中有1例死亡。Trenkwalder等[14]对两中心21例患者行预防性ECMO,在与对照组比较后发现,预防性ECMO组的30 d病死率不优于对照组,该研究认为预防性ECMO并不改善患者的临床结局。Impella预防性应用TAVR仅见于个案报道[15]。本研究中,病例的CPB时间平均为93 min,有3例患者转为V-A ECMO辅助,辅助时间长于预防性MCS下TAVR的13~64 min[8, 13]。笔者认为与心脏骤停CPR后心肌损伤相关。预防性MCS下TAVR相关报道较少,仍需多中心、大样本的临床研究来验证其在TAVR中的必要性[16]。
综上所述,TAVR患者因非机械并发症出现心脏骤停、循环崩溃时,及时的MCS可以提供紧急生命支持,使MCS辅助下TAVR成为可能。这需要成熟的预警机制与团队协作。
利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突
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