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胸腹主动脉手术时肾脏保护的灌注技术应用(上)-

胸腹主动脉手术时肾脏保护的灌注技术应用(上)-

开放式胸腹主动脉瘤(TAAA)手术需要阻断顺行血流向远端器官。其过程中造成的肾脏的缺血可导致肾衰竭和不良结局。为预防缺血性肾损伤,TAAA手术期间有很多种防止肾缺血的策略。肾脏灌注可以选择被动分流器或机械循环支持,来将氧合血液持续输送到肾脏,直到主动脉成功重建。目前,冷晶体溶液肾脏灌注已经成为几个医疗中心的肾脏保护的首选方案。尽管具体实施方案有相当大的变化,但有几项研究已经证明,冷晶体肾灌注提供了极好的保护作用,特别是在高危患者,如肾动脉阻塞性疾病,术前肾功能不全或破裂性动脉瘤的患者中。值得注意的是,最近已经将在TAAA修复期间将冷晶体或血液灌注作为肾脏保护纳入相关实践指南。在本文中,我们讨论了TAAA修复期间肾脏保护的各种策略,并突出讨论了技术方面的相关问题。
胸腹主动脉瘤(TAAA)的开放手术经常涉及下降的胸主动脉的阻断,中断了向远端器官的顺行血液流动至少30分钟。 虽然相当多研究者的注意力主要集中于脊髓的缺血,然而肾缺血也通常导致肾功能障碍或损伤。目前系列的TAAA修复表明术后肾功能异常率为20-30%,导致3-6%的患者透析(1-5)。 为了减轻缺血引起的肾脏损伤,在主动脉阻断期间,有几种选择性灌注策略来保护肾脏。 在本文中,我们讨论了TAAA修复期间肾脏保护的各种策略,并突出了相关的技术方面。
肾脏灌注策略
在腹腔修复期间用于肾脏灌注的被动分流器
这种分流器是在胸主动脉阻断的同时开发的用于维持肾脏灌注的第一个选择是使用被动分流器。最早的文献报道了在TAAA修复期间使用聚乙烯材料的被动分流器;分流器在主动脉被夹紧的同时保持从下降胸主动脉向下肾主动脉的顺行流动(6)。在这个初步报告之后,几位作者也报告了他们在TAAA修复期间使用分流器或旁路移植物将远端主动脉和肾动脉连通(7-9)。除了可以促进动脉流向肾脏的重要优点之外,使用被动分流器具有一定的局限性。最重要的问题是,末端器官氧气输送取决于是否有足够的近端平均动脉压和血氧。由于机械循环支持的普及,在当前时代,被动分流器的使用已经不常见。
尽管在TAAA修复期间,虽然今天不再经常使用被动分流器来提供远端器官灌注,但是仍然有专家使用这种技术进行选择性肾脏灌注,并取得了令人满意的结果。例如,近端主动脉移植物吻合术的分叉侧臂移植物的气囊灌注导管可以进行直线分流(10,11)。近端吻合完成后,clamp移动到侧臂下方的主动脉移植物上以建立选择性肾灌注。或者,为了在近端吻合期间进行选择性肾灌注,可以将14号主动脉针插管插入clamp位置上方的下行胸主动脉,并连接到灌注管和气球的引导导管(12)。同时使用腹内冰盐水可用通过低温加强度肾脏的保护作用(11)。

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选择性肾脏灌注与机械循环支持
左心旁路(LHB)回路:另一种被动分流方法使用体外循环技术在TAAA手术期间提供远端主动脉和选择性肾灌注。 左心旁路(LHB)回路使用泵将从左心房排出的氧合血液输送到股动脉或远端主动脉(图1)。 在主动脉修复的近端部分维持血液流向肾脏。 一旦与肾动脉相邻的主动脉被打开,与泵返回线连接到Y型肢体的球形导管(9-16Fr)直接放置在肾动脉的起始处保持灌注(13-15)。 与被动分流器一样,LHB回路向器官传递等温血液。 当使用高流速通过小直径导管(9 Fr)(16)时,应考虑到可能引起溶血和凝血并发症的高剪切速率的问题。
在1980年代和1990年代进行的观察性研究发现,在LHB期间用等温血液进行的肾脏灌注与急性肾功能衰竭(ARF)的发病率增加有关(17,18)。Jacobs及其同事认为,这种相关是肾脏灌注压力不足的结果,并提出使用导管来监测和保持灌注压力在60 mmHg或更高(19)。在慢性高血压和/或术前肾功能不全的患者中,他们建议保持较高的压力(即85 mmHg)。此外,他们描述了使用超声引导的流量监测来调整灌注流量(通常为200-280 mL / min),并在整个主动脉钳夹中保留足够的尿量(14,19)。
最近对LHB进行的TAAA修复的研究检查了替代性插管技术的效果:即通过侧臂移植物缝合到股动脉(20)。作者发现,术前肾小球滤过率(GFR)是术后肾功能不全和死亡的最强预测指标。虽然使用侧臂插管技术对结局没有显着影响,术前GFR和侧臂插管之间的强烈相互作用表明术前GFR小于60 mL / min / 1.73平方米,肾脏并发症减少15-20%,。作者认为侧臂插管与高风险患者(即GFR低者)的术后肾并发症降低有关;因为低风险患者的结果不清楚,作者建议进行随机试验。
鉴于低温作为保护器官免于缺血性损伤的有效手段,许多组已经报道了在LHB回路选择性灌注期间影响局部肾低温的策略(9,13,15,21,22)。一种方法是用15摄氏度血液(9)选择性地灌注一个肾动脉。持续冷血(4-8°C)灌注两个肾动脉,伴随全身变暖通过股动脉灌注以预防全身低温(21,22)。在一项回顾性研究中,359例接受LHB的TAAA修复的患者接受了通过9或12-Fr球囊灌注输送到腹腔,肠系膜上和肾动脉的温(37℃)或冷(4℃)血液灌注导管的总流速为300至450 mL / min(13)。通过使用能够将温血返回到左股普通股动脉的热交换器来防止全身低温。研究发现,两种灌注技术在ARF方面产生了类似的结果,ARF出现在了22%的温血患者和23%的冷血患者。然而,在发生ARF的81例患者中,接受冷灌注(27%)的患者的住院死亡率低于接受热灌注的患者(56%,p <0.02)。作者得出结论,死亡率的差异可以通过肝和胃肠低温在预防缺血/再灌注损伤中的比例来推定。我们前瞻性地研究了一种在LHB期间向肾脏间歇性推注冷却的技术(后面在描述我们技术发展的部分中详细讨论)(15)。
体外循环
在TAAA修复期间提供机械循环支持的另一种方法是使用体外循环(CPB)。与LHB相比,部分或全部CPB回路输出脱氧血液,同时将体外氧合血液返回身体。为了在TAAA手术期间提供远端主动脉灌注,从股静脉插管中排出的血液在返回到股动脉之前通过一个充氧器和一个热交换器。选择性肾灌注通过从流入管连接到Y型肢体的球囊灌注导管递送并置于肾动脉中。CPB回路的热交换器允许对返回的血液进行可控的冷却。
在TAAA修复期间使用部分CPB的另一种方法是使用一个主泵用于股动脉-股动脉旁路,第二个泵用于双侧肾动脉灌注,第三个泵用于腹腔和肠系膜上动脉/融合(23)。推荐用于选择性肾脏灌注的流量为150-200 mL/min/支(24)。可以监测灌注导管尖端处的压力,以指导流量的调节并均衡肾脏和远端主动脉压力(23)。或者可以使用肝静脉血氧水平和尿液输出来评估流量(24)。

体外循环可以采用各种方法来产生广泛的低温保护水平。最简单的方法在主动脉修复期间提供温和的全身低温(34°C),然后进行系统性重温(24)。用30-32°C血液连续选择性灌注肾脏可以使用将温血返回到下腔静脉的回路进行输送(25)。通过放置在肾分支中的导管进行深度低温(15°C)循环阻滞和选择性肾脏灌注也是有效的;在一系列33例接受III级和IV级TAAA修复的患者中,仅有一名患者发生肾功能衰竭(3例)。最近的一份报告显示,218例接受CPB和低温循环阻滞(26例)进行I级,II级或III级TAAA修复的患者中有7%需要透析。发生ARF的患者中有53%与多器官功能障碍有关,死亡。大约4%的医院幸存者需要进行临时透析。
肾灌注与冷晶体
肾脏灌注与冷晶体已成为许多中心的首选策略。虽然技术有很大的变化,但是几项研究已经证明,冷晶体灌注提供优异的肾脏保护,特别是在高风险患者,如肾动脉阻塞性疾病,术前肾功能不全或破裂的动脉瘤患者中。 Crawford是TAAA修复期间冷晶体肾灌注的早期支持者,在他最初的605例TAAA病例中,70例中,他用4°C乳酸林格氏溶液(27)灌注左肾动脉。虽然目标左肾温度为15°C或更低,但仅在约50%的病例中才能实现。关于1233次连续下降胸部或TAAA修复的数据分析发现使用冷晶体灌注没有总体效果;然而,内脏动脉闭塞性疾病患者亚组的肾功能衰竭风险降低(17,28)。克劳福德全系列1509例患者的分析建议支持肾动脉闭塞性疾病或术前肾功能不全患者的冷晶体肾灌注选择性使用,或者主动脉钳夹时间预计超过30-45分钟(29)。
在主动脉手术中使用冷晶体肾灌注的技术差别很大。例如,虽然大多数组使用乳酸林格氏溶液(5,10,17,30),但在一些中心使用了0.9%的NaCl溶液(31-33)。此外,不同的中心在灌注溶液中使用各种添加剂,包括甘露醇(12-72g / L)(5,10,30,33,34),甲强龙(500-1000mg / L)(10,33,34 )和肝素(1000-2000U / L)(32,34)。大多数组通过气囊灌注导管(6-9 Fr)传递解决方案,尽管也可以使用12-Fr静脉插管(10,11,14,31,33)。溶液可以通过滚筒泵,重力注射或注射器注射。每个肾脏200-300 mL的初次推注可以随后每10-30分钟一次,或以20 mL / min连续输注,直到恢复正常顺行血流(11,12,16,30,32)为止。无论技术如何,只要患者不会感冒或感觉不舒服,冷晶体只能运送。可以通过将探针置于实质中来监测左肾温度;尽管通常的目标肾脏温度在缺血期内为15°C以下,近期的数据表明28℃或更低的温度提供了很好的保护作用(5,15,17)。
最近的研究更好的支持使用冷晶体灌注在动脉瘤修复期间提供肾脏保护。有文献报道了在破裂的肾上主动脉瘤破裂期间使用肾冷却显著改善了肾损伤情况(与破裂的TAAA非常相似的情况)(31)。具体地说,通过重力注入通过放置在肾动脉口内的6或9-Fr球形灌注导管将0.9%NaCl冷却至4℃。在初始推注300mL后,连续输注维持在约20mL / min。将10例未接受肾脏冷保护后手术的患者与11例冷保护患者进行合并比较,后者组报告术后肾功能不全,多器官功能衰竭和死亡率明显降低。

(未完待续)

文章来源于体苑新知

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