外科重構(gòu)手術(shù)對(duì)終末期心臟瓣膜病患者心肺功能的影響

目前，雖然可通過(guò)人工心臟、動(dòng)力性心肌成形、心室輔助裝置等外科治療阻斷和延緩心力衰竭(heart failure,HF)導(dǎo)致的心室重構(gòu)，但仍存在操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴、治療效果不穩(wěn)定等缺陷[1-2]。目前，心臟移植仍然是治療終末期心臟瓣膜病最有效手段，但由于心臟供者來(lái)源有限，后期費(fèi)用昂貴[3]；同時(shí)心臟移植術(shù)后免疫抑制劑的使用會(huì)進(jìn)一步加重HF所導(dǎo)致的肝腎功能損害[4]。這些因素都導(dǎo)致心臟移植無(wú)法普及。此時(shí)在心臟移植前尋求一種替代治療尤為重要，心臟外科重構(gòu)手術(shù)便是其中之一。目前，有關(guān)終末期心臟瓣膜病外科重構(gòu)手術(shù)的研究多為心功能指標(biāo)，但對(duì)肺功能指標(biāo)隨訪較少。本研究探討了外科重構(gòu)手術(shù)后，終末期心臟瓣膜病患者心、肺功能相關(guān)指標(biāo)的變化，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010年5月至2016年7月于安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心胸外科行外科重構(gòu)手術(shù)治療的終末期心臟瓣膜病患者47例，其中男性21例，女性26例，平均年齡(52.9±12.8)歲。其中，超聲心動(dòng)圖提示單純性重度二尖瓣關(guān)閉不全6例，重度二尖瓣狹窄伴關(guān)閉不全8例，重度二尖瓣狹窄關(guān)閉不全伴主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全17例，重度三尖瓣關(guān)閉不全3例，重度主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全5例，重度二尖瓣狹窄關(guān)閉不全伴主動(dòng)脈瓣狹窄8例，非三尖瓣病例均伴有不同程度的三尖瓣關(guān)閉不全。納入標(biāo)準(zhǔn)參考2014美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(American College of Cardiology/American Heart Association,ACC/AHA)心衰指南[5]：①紐約心功能分級(jí)(New York Heart Association,NYHA)Ⅳ級(jí)，在靜息下有心慌、氣短、胸悶，夜間不能平臥等癥狀，經(jīng)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibition,ACEI)、血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin receptor blocker,ARB)、新一代β受體阻滯劑等藥物治療均無(wú)效；②合并有不同程度的肝、腎功能不全；③心電圖檢查可合并有心律失常；④胸部X線檢查有中重度肺淤血、肺水腫表現(xiàn)，心胸比率≥0.7；⑤超聲心動(dòng)圖提示左室收縮功能障礙左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)≤35%或左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic dimension,LVEDD)≥65 mm或左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end systolic dimension,LVESD)≥50 mm，同時(shí)合并重度瓣膜關(guān)閉不全和/或狹窄。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有原發(fā)性呼吸系統(tǒng)疾病[如特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、支氣管擴(kuò)張、哮喘等]、原發(fā)性肝病(如重癥肝炎)、腎臟疾病(如腎臟淀粉樣變)、造血系統(tǒng)等疾病及嚴(yán)重關(guān)節(jié)外表現(xiàn)(如多發(fā)類(lèi)風(fēng)濕結(jié)節(jié))、中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎等需要使用糖皮質(zhì)激素的患者；②術(shù)后1年內(nèi)失訪者；③不能耐受肺功能檢查及臨床資料不全者。所有患者圍手術(shù)期均予以強(qiáng)心、利尿、擴(kuò)血管處理，同時(shí)注意維持電解質(zhì)平衡，改善心功能。對(duì)于合并有嚴(yán)重腎衰的患者，術(shù)前3 d均予以連續(xù)性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)；對(duì)于合并重度肺動(dòng)脈高壓患者，須將肺動(dòng)脈壓力控制在60 mmHg以下；對(duì)于術(shù)前有低心排量綜合征且難以糾治者，術(shù)前予以主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏術(shù)(intra aortic balloon counterpulsation，IABP)處理。所有患者術(shù)前均經(jīng)相關(guān)科室聯(lián)合評(píng)估且簽署知情同意書(shū)。患者術(shù)前一般資料見(jiàn)表1。

表1 患者術(shù)前一般資料

1.2 手術(shù)方法 所有患者均采取胸部正中切口，在全麻、中低溫體外循環(huán)下行心臟外科重構(gòu)手術(shù)(恢復(fù)心臟解剖和功能的外科手術(shù))。手術(shù)方式：?jiǎn)渭兌獍曛脫Q14例、主動(dòng)脈瓣置換術(shù)5例、二尖瓣置換術(shù)+主動(dòng)脈瓣置換術(shù)25例、三尖瓣置換術(shù)3例。所有患者同期行心房、心室減容手術(shù)：左心房部分切除術(shù)或折疊術(shù)19例、左心室部分切除術(shù)9例、右心室部分切除術(shù)2例、左心房+左心室部分切除術(shù)6例、左心房+右心房部分切除術(shù)11例；同期行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)5例、行De Vega成形術(shù)9例、三尖瓣瓣環(huán)成形術(shù)17例，左房血栓取出術(shù)14例，房顫射頻消融術(shù)21例。其中，左心房減容采用部分折疊或切除左心房下壁，對(duì)部分超大左心房加用左心房頂部及右側(cè)壁折疊，所有患者均結(jié)扎左心耳。左心室減容均采用經(jīng)典Batista手術(shù)，即切除左心室兩組乳頭肌之間的側(cè)后壁心肌。

1.3 觀察指標(biāo) 通過(guò)電話及門(mén)診復(fù)查隨訪，所有患者分別于術(shù)前及術(shù)后出ICU時(shí)、術(shù)后1、6個(gè)月時(shí)拍攝胸部X線片測(cè)量心胸比率(cardiothoracic ratio，CTR)，通過(guò)超聲心動(dòng)圖觀察患者LVEDD、LVESD、LVEF、左心房?jī)?nèi)徑(left atrial diameter，LAD)、肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary arterial systolic pressure，PASP)等指標(biāo)，術(shù)前及術(shù)后1、6個(gè)月、術(shù)后1年，用德國(guó)耶格肺功能儀檢測(cè)肺活量(vital capacity,VC)、肺總量(Total lung volume,TLC)、用力肺活量(Forced vital capacity,FVC)、最大通氣量(maximal ventilatory volume,MVV)、50%肺活量最大呼氣流速(maximum expiratory flow rate of 50% vital capacity,MEF50)、殘氣量(residual volume,RV)、第1秒呼出的氣體量( forced expiratory volume in one second,FEV1.0)、一氧化碳彌散功能(diffusion capacity for carbon monoxide of the lung,DLCO)等相關(guān)肺功能指標(biāo)。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥情況分析 47例終末期心臟瓣膜病患者,平均體外循環(huán)時(shí)間(136.8±38.8)min，主動(dòng)脈阻斷時(shí)間(104.1±36.6)min，呼吸機(jī)輔助時(shí)間(20.2±4.5)h，ICU停留時(shí)間(43.1±11.8)h。其中，5例患者因胸腔引流量持續(xù)性增多，經(jīng)二次開(kāi)胸止血；2例發(fā)生術(shù)后切口感染，3例術(shù)后發(fā)生肺部感染，經(jīng)積極治療，均順利出院；2例因術(shù)后惡性室性心律失常死亡；13例患者住院期間發(fā)生術(shù)后低心排出量綜合征，經(jīng)IABP治療，3例因治療無(wú)效死亡，1例因突發(fā)腦卒中死亡，1例因術(shù)后多器官功能衰竭死亡；失訪2例，隨訪合格病例共38例。

2.2 術(shù)后相關(guān)心功能指標(biāo)比較 術(shù)后早期(出ICU時(shí))，LVEDD、LVESD、CTR、LAD 、PASP等均較術(shù)前縮小或降低(P<0.05)，但LVEF較術(shù)前反而降低(P<0.05)。 術(shù)后1個(gè)月時(shí)，心功能Ⅰ級(jí)7例,Ⅱ級(jí)25例，Ⅲ級(jí)6例，LVEF較術(shù)前升高(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。

表2 38例患者術(shù)前、術(shù)后心功能相關(guān)指標(biāo)比較

2.3 術(shù)后肺功能相關(guān)指標(biāo)分析 術(shù)后1個(gè)月，肺功能指標(biāo)較術(shù)前無(wú)明顯改善，甚至稍低于術(shù)前。術(shù)后6、12個(gè)月，肺功能通氣參數(shù)如VC、TLC、FVC、MVV、MEF50等較術(shù)前改善(P<0.05), RV、FEV1.0較術(shù)前無(wú)明顯改善(P>0.05)。術(shù)后1、6、12個(gè)月時(shí)，DLCO均較術(shù)前降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表3。

表3 38例患者術(shù)前、術(shù)后肺功能相關(guān)指標(biāo)比較

3 討論

終末期心臟瓣膜病是指通過(guò)常規(guī)藥物治療不能有效控制和阻止HF進(jìn)一步發(fā)展至失代償階段的瓣膜性心臟病[6]。HF患者由于心室重構(gòu)導(dǎo)致心腔擴(kuò)大，心臟發(fā)生近似球形的幾何形變，從而導(dǎo)致心功能下降[7]。而長(zhǎng)期的心功能不全易造成肺組織淤血，肺泡毛細(xì)血管血容量增加，以及增大的心臟壓迫周?chē)谓M織及支氣管，通過(guò)心肺牽張反射影響鈉尿肽、血管緊張素Ⅱ、β受體含量，導(dǎo)致支氣管充血、肺水腫，從而影響肺功能[8-9]。筆者前期研究[10]表明：外科重構(gòu)手術(shù)可明顯改善終末期心臟瓣膜病患者心功能及生活質(zhì)量。本研究的38例患者行外科重構(gòu)術(shù)后，心臟體積較術(shù)前明顯減小，心臟形態(tài)有所恢復(fù)，術(shù)后早期(出ICU時(shí))LVEF較術(shù)前并未見(jiàn)明顯改善，甚至較術(shù)前降低。考慮與術(shù)中體外循環(huán)及心肌組織的缺血再灌注損傷有關(guān)，導(dǎo)致心肌收縮力短期內(nèi)未完全恢復(fù)，故LVEF降低。術(shù)后1～6個(gè)月時(shí)，患者心肌缺血及血流動(dòng)力學(xué)明顯改善，LVEF較術(shù)前升高。

終末期心臟瓣膜病患者行外科重構(gòu)術(shù)后1個(gè)月時(shí)，肺功能各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯升高，甚至稍低于術(shù)前，這可能與術(shù)中機(jī)械通氣、體外循環(huán)、手術(shù)創(chuàng)傷、呼吸肌功能尚未完全康復(fù)有關(guān)。術(shù)后6、12個(gè)月時(shí)，肺通氣功能參數(shù)VC、TLC、FVC、MVV、MEF50等均較術(shù)前明顯改善，分析原因可能是：①增大的心臟經(jīng)手術(shù)后體積明顯減小，解除了對(duì)肺血管及肺小支氣管的壓迫；②肺動(dòng)脈壓及肺血管阻力下降，肺水腫、肺淤血緩解，肺順應(yīng)性增高，肺通氣功能逐漸改善；③胸壁手術(shù)創(chuàng)傷及呼吸肌功能的恢復(fù)。隨著患者心功能的好轉(zhuǎn)，終末期心臟瓣膜病引起的肺動(dòng)脈充血、肺靜脈及肺毛細(xì)血管淤血逐漸改善，尤其是肺動(dòng)脈壓的進(jìn)一步下降，理論上RV、FEV1.0、DLCO增大，但本研究RV、FEV1.0并未得到改善，這與相關(guān)報(bào)道[11]一致。由于終末期心臟瓣膜病病程較長(zhǎng)，病情較重，肺順應(yīng)性降低，肺彈性回縮力減小，常出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙伴殘氣量增加，部分肺功能減退常表現(xiàn)為不可逆性[12]。因此，筆者認(rèn)為RV、FEV1.0與心臟瓣膜病的嚴(yán)重程度有關(guān)。而術(shù)后DLCO較術(shù)前降低考慮與以下因素有關(guān)：①長(zhǎng)期的肺動(dòng)脈高壓，導(dǎo)致肺小動(dòng)脈、肺毛細(xì)血管管壁玻璃樣變性，呼吸膜厚度增加，氣體彌散距離延長(zhǎng)；②部分毛細(xì)血管發(fā)生閉塞，導(dǎo)致肺泡毛細(xì)血管容量降低，通氣血流比值失調(diào)或通氣血流分布不均；③長(zhǎng)期的肺淤血導(dǎo)致肺間質(zhì)發(fā)生不可逆性纖維化，呼吸膜面積減少。故也可認(rèn)為，DLCO與病情的嚴(yán)重程度有關(guān)。

綜上所述，外科重構(gòu)手術(shù)對(duì)終末期心臟瓣膜病患者心功能改善較明顯，但對(duì)術(shù)后早期肺功能改善不佳，甚至呈負(fù)面影響。但隨著術(shù)后心功能不斷改善，肺水腫、肺淤血逐漸好轉(zhuǎn)，術(shù)后中遠(yuǎn)期小氣道通氣指標(biāo)改善明顯，但DLCO等換氣功能指標(biāo)無(wú)明顯好轉(zhuǎn)。故外科重構(gòu)手術(shù)可作為終末期心臟瓣膜病患者心臟移植前的替代治療。

[1] 趙莉, 孫紅梅. 左西孟旦對(duì)失代償期心力衰竭患者心率變異性血流動(dòng)力學(xué)及B型利鈉肽水平的影響[J]. 安徽醫(yī)學(xué), 2017, 38(3):348-350.

[2] 胡盛壽. 心力衰竭外科治療現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 中國(guó)循環(huán)雜志, 2016, 31(3):209-213.

[3] TONSHO M, MICHEL S, AHMED Z, et al. Heart transplantation: challenges facing the field[J]. Cold Spring Harb Perspect Med, 2014, 4(5): a015636.

[4] RAFAT C, HERTIG A, RONDEAU E. Renal impairment an impediment to heart transplantation[J]. Iran J Kidney Dis, 2015, 9(2):77-83.

[5] NISHIMURA R A, OTTO C M, BONOW R O, et al. 2014 AHA/ACC guideline for the management of patients with valvular heart disease: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 2014, 148(1):e1-e132.

[6] ICHIKI T, SCHIRGER J A, HUNTLEY B K, et al. Cardiac fibrosis in end-stage human heart failure and the cardiac natriuretic peptide guanylyl cyclase system: regulation and therapeutic implications.[J]. J Mol Cell Cardiol, 2014, 75(7):199-205.

[7] ADHYAPAK S M, PARACHURI V R. Response to heart failure therapy: ventricular volume changes vs. shape changes[J]. Asian Cardiovasc Thorac Ann, 2012, 20(2):210.

[9] CHASE S C, WHEATLEY C M, OLSON L J, et al. Impact of chronic systolic heart failure on lung structure-function relationships in large airways[J]. Physiol Rep, 2016, 4(13):e12867.

[10]石開(kāi)虎, 宣海洋, 張飛,等. 非移植性外科重構(gòu)手術(shù)治療終末期心瓣膜病[J]. 中國(guó)胸心血管外科臨床雜志, 2011, 18(2):121-125.

[11]LI L, HU B, GONG S, et al. Pulmonary function and arterial stiffness in chronic heart failure[J]. Biomed Res Int, 2016, 2016(4):5478394.

[12]NOUR M M, MUSTAFA K Y, MOUSA K, et al. Reversible airway obstruction in rheumatic mitral valve disease[J]. Respirology, 1998, 3(1):25-31.