1、肝肺综合征与肝移植的麻醉 文章编号：1009-5519（2008）07-1000-03 中图分类号：R614 文献标识码：A 1963年，Starzl和他的助手们在科罗拉多州立大学施行了世界上第一例肝移植手术，到20世纪90年代，肝移植已逐步成为临床上治疗终末期肝病的常规方法。尽管技术不断发展，目前肝移植仍然是一项风险极大的手术。肝移植手术的麻醉具有极大的挑战性，许多问题有待进一步的研究和探讨。终末期肝病，常并发有静脉曲张性出血、肝性脑病、肝肾综合征、顽固性腹水、严重营养不良，甚至恶病质状态，特别是肝硬化可并发肝肺综合征 (hapatopulmonary syndrome，HPS) 1。 1
2、肝肺综合征 据Krowka等2，3提出的HPS概念，是指慢性肝病患者同时伴发肺血管扩张，临床表现低氧血症以及相关的症状与体征，可概括为肝病-肺血管扩张-低氧血症三联征。其尤以动脉氧分压 2 HPS的临床表现 HPS发病率为13%47%4， 尤以门脉性肝硬化患者最多见。据报道， HPS的发生与Childs-Pugh分级5、肝功能正常与否如白蛋白、凝血酶原时间、胆红素和酶学等无直接相关，但与食管静脉曲张、蜘蛛痣密切相关6。HPS患者临床表现主要为（1）呼吸困难：早期患者多无肺部病症，而少部分患者则在出现明显肝病征兆前已存在数年的胸闷、气短、发绀、胸痛、呼吸困难及杵状指等，尤其在活动后或体位直立时出
3、现呼吸困难或加重；（2）低氧血症：血气分析指示动脉氧分压20 mmHg。动脉氧分压和A-aDO2是HPS主要诊断依据，其中A-aDO2较动脉氧分压更灵敏、更能说明问题，且还可作为肝硬化患者的动态监测指标；（3）影像学检查：胸部X线平片可见肺基底部结节状或网状结节状影，提示肺内血管扩张；CT则显示非特异性肺外带血管扩张，并有大量的末梢分支；（4）99mTc-多聚白蛋白(99mTc-MAA)扫描:此项技术对肺内血管扩张具有特殊诊断价值。正常情况下，微聚蛋白(MAA)直径约为20 m，若从外周静脉注入难以通过的直径仅815 m的肺毛细血管，则带有放射性标记物的MAA积聚于肺部。但因HPS患者肺内毛细
4、血管的扩张，使MAA可顺利地通过肺循环，而沉积于脑、肝及肾中。因此，通过99mTc-MAA既可以客观判断IPVD存在与否，又可借以计算出脑部99mTc-MAA的摄取率来估算肺内分流程度，且99mTc-MAA的肺外摄取率与HPS患者的病死率呈相关性5；（5）经胸或食管对比增强超声心动图:又称微泡试验(bubble study)，即由外周静脉注入10 ml吲哚氰绿或生理盐水震荡产生的微泡(直径20 m)。正常情况下该微泡是无法通过肺毛细血管的，相当3个心动周期，于右心室能测到形成的微小空泡，二维超声显示瞬间回声或云雾状影。若存在肺内毛细血管扩张或动-静脉分流，则微泡经右室约36个心动周期后，于左心
5、房内出现云雾状阴影。此法较动脉氧分压更灵敏，可早期发现IPVD；（6）肺血管造影：此法系有创性检查，主要适用于有显著低氧血症，且供纯氧后动脉氧分压仍 3 HPS与肝移植 随着对HPS发病机制的深入研究以及手术技术的提高，HPS患者在接受肝移植术后确能收效良好，对肝移植术治疗HPS的主要方法已逐渐成为临床的共识7，对小儿患者尤为适用。近期资料表明，HPS患者肝移植术后病死率为16%38%8，若肝移植前动脉氧分压30%，则术后病死率更高。Egawa等8对21例肝移植术后评价进行分析，根据99mTc-MAA测出肺分流程度，而把病例分为轻、中、重三型，结果表明，术前肺内分流的轻重程度与术后并发症的发生
6、率以及恢复时间呈正相关，但对术后病死率的影响不显著8。当今对HPS患者接受肝移植手术的时机仍有不同的意见。为此，对HPS的临床演变和自然进程还需进一步观察与研究。 4 HPS的麻醉处理 对于晚期重症肝硬化患者常伴有HPS， 这些患者伴有肺动脉高压、低氧血症以及门肺分流而使肝移植期的低氧血症治疗、肺保护等诸多问题的解决变得十分棘手9。根据临床表现，术前动脉血氧分压 4.1 呼吸机相关肺损伤机制：近年的研究显示， 传统的通气策略采用较大水平的潮气量 (1015 ml/kg)存在片面性， 对机体有害， 易导致肺泡过度膨胀， 引起通气肺损伤， 包括气压伤、容积伤和萎陷伤等12。肺脏是炎症细胞激活和聚积
7、的重要场所， 在发生急性肺损伤时， 大量炎症细胞在肺内聚积激活， 并释放大量炎症介质， 继而介导组织损伤。肺实质细胞可释放炎症介质13。首先， 肺泡面积达50100 m2， 巨大的毛细血管床内含有大量粒细胞。其次，肺泡巨噬细胞是肺脏中最丰富的非实质细胞， 应用传统大潮气量实施机械通气或在肺泡过度膨胀时， 肺泡上皮细胞受到机械牵张等力学刺激， 可产生炎症因子， 进一步导致或加重肺损伤。气压伤不仅可引起肺组织局部炎症反应， 加重肺损伤， 还可导致炎症介质向体循环释放， 介导全身炎症反应， 进而引起多器官功能障碍综合征14，15。因此常有胸膜渗出， 导致明显肺不胀， 当采用高强压力使不胀肺膨胀， 可
8、引起脆弱肺泡膜损伤， 大潮气量机械通气可使炎性介质释放到肺泡腔内和体循环内， 当肺上皮细胞过度延伸， 刺激产生炎性介质， 这些物质可在局部或体循环内。采用低潮气量， 肺并发症减少16，17。 4.2 低潮气量通气模式早期应用机制：两组急性呼吸窘迫综合征患者对照研究，一组采用低潮气量(6 ml/kg)， 另一组采用 10 ml/kg的潮气量，发现10 mL/kg组因潮气量大引起气道压增高、吸入氧浓度增加、肺泡通气减少导致呼吸性酸中毒，机械通气仅增加氧浓度而没有改善结果。急性肺损伤或急性呼吸窘迫综合征患者合并肺不胀， 肺不胀区域可引起肺内分流和通气/灌注不匹配，可引起肺内分流和通气/灌注不匹配，引
9、起低氧血症；而低潮气量组治疗效果优于该组18。HPS患者术前合并急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征，间质性肺水肿，炎性细胞通透性改变，透明膜形成加重肺顺应性改变。术中机械通气不当方式，其本身可引起肺损伤，可加重急性肺损伤及急性呼吸窘迫综合征，主要由于吸气平台压力造成通气气压伤19。 4.3 小潮气量通气模式：肺容积明显降低是急性呼吸窘迫综合征最重要的病理生理特征。严重急性呼吸窘迫综合征患者能参与通气肺泡仅占20%30%，急性呼吸窘迫综合征患者的肺实际上是“小肺”或“婴儿肺”20。因此，应用常规潮气量进行机械通气时，必然引起肺泡过度膨胀和通气肺损伤。小潮气量通气和允许性高碳酸血症是最重要的肺保护性通
10、气措施之一。降低潮气量，则可能导致动脉二氧化碳分压升高，即允许性高碳酸血症。一般情况下，潮气量6 ml/kg时，允许动脉二氧化碳分压增高到6080 mmHg，pH值达7.107.20时，患者通常能较好耐受。允许性高碳酸血症可降低急性呼吸窘迫综合征患者吸气末平台压，避免肺泡过度膨胀，具有肺保护作用。吸气末平台压反映肺泡跨壁压，当平台压 4.4 呼气末正压在肝移植期早期应用 4.4.1 呼气末正压应用机制：肝移植期内供肝内存在大量炎性介质引起肺水肿和炎性介质释放和蛋白酶释放到肺泡腔内中断肺泡膜表面活性物质， 引起的急性肺泡-毛细血管损伤， 动脉血氧分压/吸入氧浓度26.7 kPa，除外心源性肺水肿
11、的呼吸衰竭中心静脉压 4.4.2 低呼气末正压对循环系统的影响：呼气末正压能够增加胸内压， 因而也就增加了右心后负荷， 同时使外周和右心静脉压差减少。机体通过增加外周静脉毛细血管收缩， 增加静脉旁路阻力， 维持外周和中心静脉压差和回心血量; 同时通过心脏变频和变力作用， 保证心脏泵血功能， 但这一切都是在心血管功能相对较好时进行的。肝移植患者心血管的代偿功能相对较弱，这时较大的呼气末正压就会明显增加心血管的负担，使呼气末正压为 0.49 kPa(5 cmH2O) 时，肺功能残气量可增加500 ml。随着陷闭的肺泡复张，肺内静动血分流降低，通气/血流比例和弥散功能亦得到改善，并对肺血管外水肿分布
12、产生有利影响， 提高肺顺应性，降低呼吸功25。动脉血氧分压和动脉血氧饱和度随呼气末正压的增加不断提高，在心排出量不受影响下， 则全身氧运输量增加。经动物实验证明，呼气末正压从零增至 0.98 kPa(10 cmH2O)，肺泡直径成正比例增加，而胸腔压力变化不大， 当呼气末正压 0.98 kPa， 肺泡直径变化趋小，呼气末正压1.47 kPa(15 cmH2O)，肺泡容量很少增加，反使胸腔压力随肺泡压增加而增加，影响静脉血回流，尤其在血容量不足， 血管收缩调节功能差的情况下，将会减少心输出量，所以过高的呼气末正压虽能提高动脉血氧分压和动脉血氧饱和度，往往因心输出量减少，反而影响组织供氧。过高呼气
13、末正压亦会增加气胸和纵膈气肿的发生率。最佳呼气末正压应是动脉血氧饱和度达 90%以上，而吸入氧浓度降到安全限度的呼气末正压水平 (一般为1.47 kPa)。患者在维持有效血容量、保证组织灌注条件下，呼气末正压宜从低水平 0.290.49 kPa(35 cmH2O) 开始，逐渐增加至最适呼气末正压，如呼气末正压1.47 kPa(15 cmH2O)、动脉血氧饱和度 4.4.3 低呼气末正压改善肺内分流：由于造成低氧血症的主要原因为肺通气/灌流比严重失调， 肺闭合容量超过功能余气量， 使得静息状态下肝移植患者的部分小气道处于闭合状态。提高吸入氧浓度可改善低氧血症但不能改善肺内分流， 如明显提高吸入氧
14、浓度可产生肺动脉高压，进一步增加缺氧性肺血管收缩。使用血管扩张药物例如硝酸甘油或硝普钠可使动脉血气恶化，但降低肺动脉压；CO2弥散功能障碍患者吸入高氧可加重高碳酸血症27。呼气末正压可恢复肺膨胀不全的肺泡， 因此降低肺内分流。呼气末正压也增加开放肺泡呼气末容量，因此增加死腔量和改变通气/灌流比异常。通气诱发肺损伤可引起肺泡过度膨胀和其他肺泡不张，最理想呼气末正压可使不张肺泡膨胀， 同时避免过度膨胀。呼气末正压(35 cmH2O)避免局部肺不张，高水平呼气末正压可增加气压伤和减少静脉回流，引起低血压28。 综上所述，HPS是继发于严重慢性肝病的一组临床病症，病情多严重，内科疗效差，但行肝移植术可
15、使部分病情得到缓解或治愈。围肝移植期应在正压通气的基础上尽早使用呼气末正压开放小气道， 使其处于开放状态， 逆转肺功能余气量的降低， 从而达到治疗低氧血症的目的。呼气末正压的使用应从3 cmH2O开始，每30 min观察氧合( 动脉血氧分压/吸入氧浓度)的改善情况，如无改善，每次呼气末正压增益 2.03.0 cmH2O， 继续观察直至获得理想的呼气末正压值。 参考文献： 1 Swanson KL，Wiesner RH，Krowka MJ.Natural history of hepatopul-monary syndrome:Impact of liver transplantationJ.
16、Hepatology，2005，41(5):1122. 2 Krowka MJ.Hepatopulmonary syndromesJ.Gut，2000，46(1):1. 3 Taille C，Cadranel J，Bellocq A，et al.Liver transplantation for hep-atopulmonary syndome: a ten-year experience in Paris FranceJ.Transplantion，2003，75(9):1482. 4 Hopkins WE，Waggoner AD，Barzilai B.Frequency and signi
17、ficance of intrapulmonary right-to-left shunting in end-stage hepatic diseaseJ.Am J Cardiol，1992，70(4):516. 5 Krowka MJ，Wiseman GA，Burnett OL，et al.Hepatopulmonary syn-drome: a prospective study of relationships between severity of liver disease，PaO2 response to 100% oxygen，and brain uptake after(99
18、m)Tc MAA lung scanningJ.Chest，2000，118(3):615. 6 Krowka MJ，Dickson ER，Cortese DA，et al.Hepatopulmonary syn-drome.Clinical observations and lack of therapeutic response to so-matostatin analogueJ.Chest，1993，104(2):515. 7 Krowka MJ，Porayko MK，Plevak DJ，et al.Hepatopulmonary syndrome with progressive h
19、ypoxemia as an indication for liver transplantation: case reports and literature reviewJ.Mayo Clin Proc，1997，72(1):44. 8 Egawa H，Kasahara M，Inomata Y，et al.Long-term outcome of living related liver transplantation for patients with intrapulmonary shunting and strategy for complicationsJ.Transplantat
20、ion，1999，67(5):712. 9 Squadrone V，Coha M，Cerutti E，et al. Continuouspositiveairway pressure for treatment of postoperative hypoxemia: a randomized con-trolled trialJ.JAMA 2005，293(5):589. 10 Moran I，Zavala E，Fernandez R，et al. Recruitmentmanoeuvres in acute lung injury/acute respiratory distress syn
21、dromeJ. Eur Respir J Suppl，2003，42:37. 11 Brower RG，Lanken PN，MacIntyre N，et al. Higherversuslower positive end-expiratory pressures in patients with the acute respi-ratory distress syndromeJ. N Engl J Med 2004，351（4）:327. 12 Tusman G，Bohm SH，Suarez-Sipmann F，et al. Alveolar recruitment improves ven
22、tilatory efficiency of the lungs during anesthesiaJ.Can J Anaesth，2004，51（7）:723. 13 Gschossmann JM，Essig M，Reichen J，et al. The hepato-pulmonary syndrome-where do we stand in the year 2006?J.Z Gastroenterol，2006，44(3):249. 14 Luo B，Liu L，Tang L，et al.ET-1 and TNF-alpha in HPS: analysis in prehepati
23、c portal hypertension and biliary and nonbiliary cirrho-sis in ratsJ.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2004，286(2):G294. 15 王文擘，贾长库，梁 靓，等.降低内毒素对大鼠肝肺综合征肺损伤的作用J.浙江大学学报：医学版，2007，36(3)：285. 16 Charalabopoulos K，Peschos D，Zoganas L，et al，Alterations in arte-rial blood parameters in patients with li
24、ver cirrhosis and ascitesJ.Int J Med Sci，2007，4(2):94. 17 Arguedas MR，Singh H，Faulk DK，et al. Utility ofpulseoximetry screening for hepatopulmonary syndromeJ.Clin Gastroenterol Hepatol，2007，5(6):749. 18 Herve P，Le Pavec J，Sztrymf B，et al.Pulmonary vascular abnormali-ties in cirrhosisJ.Best Pract Res
25、 Clin Gastroenterol，2007，21(1):141. 19 Hedenstierna G.Alveolar collapse and closure of airways: regular ef-fects of anaesthesiaJ.Clin Physiol Tunct Imaqinq，2003，23(3):123. 20 Tang L，Luo B，Patel RP，et al.Modulation of pulmonary endothelial endothelin B receptor expression and signaling: implications
26、for ex-perimental hepatopulmonary syndromeJ. Am JPhysiol Lung Cell Mol Physiol，2007，292(6):L1467. 21 张伟华，陆慰萱.肝肺综合征23例临床分析J.中华结核和呼吸杂志，2006，29(12): 821. 22 罗显荣，曾国兵，刘树仁，等.适当呼气末正压及不同通气模式对肝移植患者血流动力学和氧代谢动力学的影响J.中国危重病急救医学，2007，19(7):404. 23 Liang CD，Ko SF，Chen CL，et al. Impact of mild and moderate in- trap
27、ulmonary shunting in children with end-stage liver disease un-dergoing liver transplantationJ.World J Surg，2007，31(7):1474. 24 Sykes E，Cosgrove JF，Nesbitt ID，et al. Early noncardiogenic pul-monary edema and the use of PEEP andproneventilation after emergency liver transplantationJ.Liver Transpl，2007
28、，13(3):459. 25 Faenza S，Ravaglia MS，Cimatti M，et al.Analysis of the causal fac-tors of prolonged mechanical ventilation after orthotopic liver trans-plantJ.Transplant Proc，2006，38(4):1131. 26 Gonzalez E，Galan J，Villalain C，et al. Risk factors for acute respi-ratory failure after liver transplantationJ.Rev Esp Anestesiol Reanim，2006，53(2):75. 27 易慧敏，蔡常洁，陆敏强，等. 肝移植术后急性肺损伤的治疗策略J.中华外科杂志，2006，44(13)：889. 28 Saner FH，Pavlakovic G，Gu Y，et al.Does PEEP impair the hepatic outflow in patients following liver transplantation?J. Intensive Care Med，2006，32(10):1584. 收稿日期：2008-02-13第 12 页 共 12 页
