伍志超 王涵 包曉航

允許性高碳酸血癥對非體外循環(huán)冠狀
動脈移植患者血流動力學的影響

伍志超 王涵 包曉航

目的 觀察在非體外循環(huán)冠狀動脈移植（OPCABG）患者術中實施允許性高碳酸血癥對血流動力學的影響。方法 選擇接受全身麻醉下OPCABG患者60例，年齡48～76歲，ASA分級II～III級，隨機分為對照組（C組，n=30）和允許性高碳酸血癥組（P組，n=30）。C組術中潮氣量10ml/kg，維持動脈PaCO2在35～45mmHg，PH在7.35～7.45之間；P組潮氣量6ml/kg，維持動脈PaCO2在50～60mmHg，PH在7.3～7.35之間。觀察并記錄不同時間點：手術開始（T0），手術開始后1h（T1）、手術開始后3h（T2）和手術結束時（T3）的血流動力學指標。結果 與C組比較，P組患者各時間點心率、血壓和心輸出量增加（P＜0.05），肺動脈壓和肺動脈楔壓的改變無明顯差異（P＞0.05）。結論 患者術中允許性高碳酸血癥由于有效的實施了肺保護性通氣且不會使血流動力學發(fā)生明顯改變，能安全應用于OPCABG患者。

允許性高碳酸血癥 非體外循環(huán)冠狀動脈移植 血流動力學

非體外循環(huán)冠狀動脈移植（OPCABG）麻醉方法與傳統(tǒng)的冠狀動脈移植不同，OPCABG術中需要更多的干預手段［1］。麻醉、開胸和手術操作等因素會對肺功能造成危害，研究表明接受OPCABG患者有3.7%～5.9%術后發(fā)生呼吸衰竭［2］。目前對存在肺損傷危險的患者進行機械通氣時多采用肺保護措施，保護性肺通氣策略的核心組成部分為允許性高碳酸血癥［3］，通常通過降低潮氣量或者呼吸頻率等來實現(xiàn)。肺容量和胸腔內壓力變化能導致血流動力學改變。高碳酸血癥對心臟的影響仍有爭議，早期的研究報道呼吸性酸中毒能減少左室收縮，導致負性肌力和心律失常的發(fā)生，在缺血性心臟病中盡量避免發(fā)生［4］。現(xiàn)有證據(jù)表明允許性高碳酸血癥通過局部代謝產(chǎn)物CO2引起冠狀血管擴張，增加冠脈血流，為心肌供氧，尤其對心力衰竭患者有益［5］。本研究選擇適宜的允許性高碳酸血癥應用于OPCABG患者，觀察對血流動力學的影響。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選擇2013年1月至2016年5月接受全身麻醉下行OPCABG患者60例，年齡48～76歲，ASA分級Ⅱ～III級，紐約心功能分級III～IV級，冠狀動脈移植數(shù)目2～3支。排除標準：左室射血分數(shù)（EF）＜40%，安裝起搏器，合并嚴重的心臟瓣膜疾病和嚴重心律失常。使用隨機數(shù)字表將患者分為兩組：允許性高碳酸血癥組（P組，n=30）和對照組（C組，n=30）。P組男10例，女20例，平均年齡（55.1±13.7）歲，平均術中出血量（398.5±67.3）ml，平均麻醉時間（384.8±80.2）min；C組男11例，女19例，平均年齡（57.4±11.3）歲，平均術中出血量（388.4±76.5）ml，平均麻醉時間（371.5±72.9）min。兩組患者年齡、性別、術中出血量和麻醉時間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)學倫理委員會批準，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 方法 患者術前常規(guī)禁食禁飲8h，入室后進行右側頸內靜脈穿刺置管，輸注醋酸林格氏液20ml/（kg·h）。連接心電監(jiān)護連續(xù)監(jiān)測心電圖、脈搏氧飽和度、動脈血壓（使用20G的留置針置入橈動脈）。采用快速順序麻醉誘導：咪達唑侖0.05mg/kg，依托咪脂0.3mg/ kg，舒芬太尼0.4μg/kg，羅庫溴胺0.6 mg/kg靜脈推注，患者插入內徑為7.0mm（男性）或者6.5mm（女性）的氣管導管后連接麻醉機行間歇正壓通氣（IPPV），C組術中潮氣量10ml/kg，呼吸頻率10～14次/min，維持動脈PaCO2在35～45mmHg，PH在7.35～7.45之間；P組潮氣量6ml/kg，呼吸頻率14～18次/min，維持動脈PaCO2在50～60mmHg，PH在7.3～7.35之間。麻醉后經(jīng)右側頸內靜脈置入Swan-Ganz漂浮導管（Edward）進行肺動脈壓力監(jiān)測。運用腦電雙頻指數(shù)BIS監(jiān)測麻醉深度，術中七氟烷濃度保持在1%～3%，間斷推注舒芬太尼和羅庫溴胺，維持BIS值在40～50。手術采用胸部正中切口，術中使用心臟固定裝置以便吻合血管，使用心尖吸引和心外膜回縮懸吊等技術減少血流動力學變化。必要時通過改變體位、使用血管活性藥物（多巴胺及硝酸甘油）和擴容等維持血流動力學穩(wěn)定。所有手術均由同一組手術醫(yī)師和麻醉醫(yī)師完成。

1.3 觀察指標 手術開始作為T0，手術開始后1h為T1，手術開始后3h為T2，手術結束時為T3。在這四個時間點抽取橈動脈血監(jiān)測血氣分析，觀察記錄心率、橈動脈壓（平均動脈壓）、心輸出量（CO）、肺動脈壓（PAP）和肺動脈楔壓（PCWP）。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件包。計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，計數(shù)資料采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

與C組比較，心率P組在T1 、T2 和T3增快，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；血壓P組在T2 和T3增高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；心輸出量在T1 和T2增高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；PAP和PCWP差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 各時間血血壓和心率的變化

3 討論

OPCABG是冠狀血管移植的一大突破，能減少因體外循環(huán)導致的各種不良反應和促進患者術后快速康復，更加適合“快通道”麻醉的發(fā)展［6］。由于OPCABG術中不建立體外循環(huán)，如何對心肺系統(tǒng)進行保護成為作者關注的焦點。

在肺保護通氣策略中，研究表明高碳酸血癥對心肌缺血再灌注損傷具有保護作用：氫離子抑制Ca2+內流，降低心肌收縮和耗氧量［7］，允許性高碳酸血癥已經(jīng)證明引發(fā)ATP敏感性K+通道介導腦血管和冠狀血管舒張［8］，可能會降低左心室后負荷。CO2本身會增加冠脈血量，對冠脈搭橋體外循環(huán)患者尤為有利［9］。高碳酸血癥的益處逐漸受到關注：減少肺損傷、降低全身炎癥反應等，研究認為PaCO2增加可能具有保護作用，PaCO2降低可能導致器官損傷［10］。影響血流動力學對通氣反應的決定性因素是肺血管阻力和機械性的心—肺相互作用［11］，肺膨脹能改變肺血管阻力和右心室壁張力，肺容量增大也能限制心臟容量，所以心功能受損患者應限制胸腔壓力。OPCABG需要術者在跳動的心臟上進行血管吻合等精細操作，采用較小的潮氣量也能減少對手術操作的干擾。此外較小的潮氣量也能減少肺的張力，避免大潮氣量帶來的肺損傷。廖景文的研究表明，動脈PaCO2維持中等水平增高范圍（46～60mmHg）是較適宜的范圍［12］，作者選擇對行OPCABG的患者實施允許性高碳酸血癥（維持動脈PaCO2在50～60mmHg）并觀察其對血流動力學參數(shù)的影響。

本研究中實施允許性高碳酸血癥后與對照組比較心率在T1、T2 和T3明顯增快，平均動脈壓在T2 和T3顯著增加，心輸出量在T1和T2增加，表明高碳酸血癥對血流動力學的影響為增加心輸出量和血壓，增快心率。這一現(xiàn)象可能是興奮血管運動中樞，通過刺激交感神經(jīng)介導兒茶酚胺釋放增加收縮末期容積和靜脈回流引起的。這一結果與Komori等的研究相類似［13］，而與崔世濤等的研究不一致［14］，在治療ARDS中允許性高碳酸血癥沒有使患者心率、血壓和心指數(shù)增加，作者分析可能與患者的選取以及通氣參數(shù)的設置不同有關。

PAP反映肺動脈壓力，PCWP是臨床上進行血流動力學監(jiān)測時，最常用及最重要的一項監(jiān)測指標，能反應左室前負荷及其功能，研究表明PCWP能準確的直接評估左心房壓力［15］。在本研究中實施允許性高碳酸血癥后與對照組比較，兩項數(shù)據(jù)均無明顯差異，說明允許性高碳酸血癥對肺循環(huán)和左室前負荷影響不大。

［1］ Chen X.The benefits of off-pump coronary artery bypass grafting require careful patient selection and special expertise.J Thorac Cardiovasc Surg,2015,150（3):735-736.

［2］ Tashiro N,Takahashi S,Takasaki T,et al.Efficacy of cardiopulmonary rehabilitation with adaptive servo-ventilation in patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting.Circ J,2015,79(6):1290-1298.

［3］ Chonghaile MN,Higgins B,Laffey JG.Permissive hypercapnia:Role in protective lung ventilation strategies.Curr Opin Crit Care, 2005, 11(1):56-62.

［4］ Walley KR,Lewis TH,Wood LD.Acute respiratory acidosis decreases left ventricular contractility but increases cardiac output in dogs.Circ Res,1990,67（3):628-635.

［5］ Contreras M,Masterson C,Laffey JG.Permissive hypercapnia:what to remember. Curr Opin Anaesthesiol,2015,28(1):26-37.

［6］ Emerson DA,Hynes CF,Greenberg MD,et al.Coronary Artery Bypass Grafting During Acute Coronary Syndrome: Outcomes and Comparison of Off-Pump to Conventional Coronary Artery Bypass Grafting at a Veteran Affairs Hospital. Innovations（Phila),2015, 10(3):157-162.

［7］ Ijland MM,Heunks LM,Van der Hoeven JG,et al.Bench-tobedside review: hypercapnic acidosis in lung injury--from 'permissive' to 'therapeutic'.Crit Care, 2010,14(6):137.

［8］ Nakahata K,Kinoshita H,Hirano Y,et al.Mild hypercapnia induces vasodilation via adenosine triphosphate-sensitive K+ channels in parenchymal microvessels of the rat cerebral cortex.Anesthesiology, 2003, 99(6):1333-1339.

［9］ Crystal GJ.Carbon Dioxide and the Heart: Physiology and Clinical Implications. Anesth Analg,2015,121(3):610-623.

［10］ Marhong J, Fan E.Carbon dioxide in the critically ill: too much or too little of a good thing?Respir Care,2014,59(10):1597-1605.

［11］ Steingrub JS,Tidswell M,Higgins TL.Hemodynamic consequences of heart-lung interactions.J Intensive Care Med,2003,18(2):92-99.

［12］ 廖景文.允許性高碳酸血癥通氣法中動脈血二氧化碳分壓適宜范圍探討.中國實用兒科雜志,2012, 27(2):130-133.

［13］ Komori M,Takada K,Tomizawa Y,et al.Permissive range of hypercapnia for improved peripheral microcirculation and cardiac output in rabbits.Crit Care Med,2007,35(9):2171-2175.

［14］ 崔世濤,徐兵,周天益,等.允許性高碳酸血癥治療ARDS中肺力學及血流動力學變化.同濟大學學報,2006,27(2):37-39.

［15］ Nagy AI,Venkateshvaran A,Dash PK,et al.The pulmonary capillary wedge pressure accurately reflects both normal and elevated left atrial pressure.Am Heart J,2014,167(6):876-883.

Objective To observe the effect of permissive hypercapnia on hemodynamics in patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting. Methods Sixty ASA physical II or III patients，aged 48-76，undergoing off-pump coronary artery bypass grafting surgery under general anesthesia，were randomized in two groups：the control group（C group，n=30）and the permissive hypercapnia group（P group，n=30）. The patients in C group with tidal volume 10ml/kg，artery PaCO235-45，PH between 7.35-7.45 and the patients in P group with tidal volume 6ml/ kg，artery PaCO250-60，PH between 7.3-7.35.Observed and recorded the hemodynamic variables at：the start of surgery（T0），1 hour after the operation start（T1），3 hour after the start of surgery（T2）and at the end of surgery（T3）. Results Compared with group C，heart rate，blood pressure and cardiac output in the P group were significantly higher at each time point（P＜0.05），the PAP and the PAWP were no significant difference（P＞0.05）. Conclusions Patients with permissive hypercapnia due to the effective implementation of lung protective ventilation and do cause obvious changes of hemodynamics，making it safely applicable for OPCABG patients.

Permissive hypercapnia Off-pump coronary artery bypass grafting Hemodynamics

637000 四川省南充市中心醫(yī)院麻醉科（伍志超 王涵）

400030 第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院麻醉科（包曉航）