外科重构手术对终末期心脏瓣膜病患者心肺功能的影响

目前，虽然可通过人工心脏、动力性心肌成形、心室辅助装置等外科治疗阻断和延缓心力衰竭(heart failure,HF)导致的心室重构，但仍存在操作复杂、价格昂贵、治疗效果不稳定等缺陷[1-2]。目前，心脏移植仍然是治疗终末期心脏瓣膜病最有效手段，但由于心脏供者来源有限，后期费用昂贵[3]；同时心脏移植术后免疫抑制剂的使用会进一步加重HF所导致的肝肾功能损害[4]。这些因素都导致心脏移植无法普及。此时在心脏移植前寻求一种替代治疗尤为重要，心脏外科重构手术便是其中之一。目前，有关终末期心脏瓣膜病外科重构手术的研究多为心功能指标，但对肺功能指标随访较少。本研究探讨了外科重构手术后，终末期心脏瓣膜病患者心、肺功能相关指标的变化，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010年5月至2016年7月于安徽医科大学第二附属医院心胸外科行外科重构手术治疗的终末期心脏瓣膜病患者47例，其中男性21例，女性26例，平均年龄(52.9±12.8)岁。其中，超声心动图提示单纯性重度二尖瓣关闭不全6例，重度二尖瓣狭窄伴关闭不全8例，重度二尖瓣狭窄关闭不全伴主动脉瓣关闭不全17例，重度三尖瓣关闭不全3例，重度主动脉瓣关闭不全5例，重度二尖瓣狭窄关闭不全伴主动脉瓣狭窄8例，非三尖瓣病例均伴有不同程度的三尖瓣关闭不全。纳入标准参考2014美国心脏病学会/美国心脏协会(American College of Cardiology/American Heart Association,ACC/AHA)心衰指南[5]：①纽约心功能分级(New York Heart Association,NYHA)Ⅳ级，在静息下有心慌、气短、胸闷，夜间不能平卧等症状，经血管紧张素转化酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibition,ACEI)、血管紧张素受体拮抗剂(angiotensin receptor blocker,ARB)、新一代β受体阻滞剂等药物治疗均无效；②合并有不同程度的肝、肾功能不全；③心电图检查可合并有心律失常；④胸部X线检查有中重度肺淤血、肺水肿表现，心胸比率≥0.7；⑤超声心动图提示左室收缩功能障碍左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)≤35%或左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic dimension,LVEDD)≥65 mm或左心室收缩末期内径(left ventricular end systolic dimension,LVESD)≥50 mm，同时合并重度瓣膜关闭不全和/或狭窄。排除标准：①合并有原发性呼吸系统疾病[如特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、支气管扩张、哮喘等]、原发性肝病(如重症肝炎)、肾脏疾病(如肾脏淀粉样变)、造血系统等疾病及严重关节外表现(如多发类风湿结节)、中枢神经系统血管炎等需要使用糖皮质激素的患者；②术后1年内失访者；③不能耐受肺功能检查及临床资料不全者。所有患者围手术期均予以强心、利尿、扩血管处理，同时注意维持电解质平衡，改善心功能。对于合并有严重肾衰的患者，术前3 d均予以连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)；对于合并重度肺动脉高压患者，须将肺动脉压力控制在60 mmHg以下；对于术前有低心排量综合征且难以纠治者，术前予以主动脉内球囊反搏术(intra aortic balloon counterpulsation，IABP)处理。所有患者术前均经相关科室联合评估且签署知情同意书。患者术前一般资料见表1。

表1 患者术前一般资料

1.2 手术方法 所有患者均采取胸部正中切口，在全麻、中低温体外循环下行心脏外科重构手术(恢复心脏解剖和功能的外科手术)。手术方式：单纯二尖瓣置换14例、主动脉瓣置换术5例、二尖瓣置换术+主动脉瓣置换术25例、三尖瓣置换术3例。所有患者同期行心房、心室减容手术：左心房部分切除术或折叠术19例、左心室部分切除术9例、右心室部分切除术2例、左心房+左心室部分切除术6例、左心房+右心房部分切除术11例；同期行冠状动脉旁路移植术5例、行De Vega成形术9例、三尖瓣瓣环成形术17例，左房血栓取出术14例，房颤射频消融术21例。其中，左心房减容采用部分折叠或切除左心房下壁，对部分超大左心房加用左心房顶部及右侧壁折叠，所有患者均结扎左心耳。左心室减容均采用经典Batista手术，即切除左心室两组乳头肌之间的侧后壁心肌。

1.3 观察指标 通过电话及门诊复查随访，所有患者分别于术前及术后出ICU时、术后1、6个月时拍摄胸部X线片测量心胸比率(cardiothoracic ratio，CTR)，通过超声心动图观察患者LVEDD、LVESD、LVEF、左心房内径(left atrial diameter，LAD)、肺动脉收缩压(pulmonary arterial systolic pressure，PASP)等指标，术前及术后1、6个月、术后1年，用德国耶格肺功能仪检测肺活量(vital capacity,VC)、肺总量(Total lung volume,TLC)、用力肺活量(Forced vital capacity,FVC)、最大通气量(maximal ventilatory volume,MVV)、50%肺活量最大呼气流速(maximum expiratory flow rate of 50% vital capacity,MEF50)、残气量(residual volume,RV)、第1秒呼出的气体量( forced expiratory volume in one second,FEV1.0)、一氧化碳弥散功能(diffusion capacity for carbon monoxide of the lung,DLCO)等相关肺功能指标。

2 结果

2.1 术后相关并发症情况分析 47例终末期心脏瓣膜病患者,平均体外循环时间(136.8±38.8)min，主动脉阻断时间(104.1±36.6)min，呼吸机辅助时间(20.2±4.5)h，ICU停留时间(43.1±11.8)h。其中，5例患者因胸腔引流量持续性增多，经二次开胸止血；2例发生术后切口感染，3例术后发生肺部感染，经积极治疗，均顺利出院；2例因术后恶性室性心律失常死亡；13例患者住院期间发生术后低心排出量综合征，经IABP治疗，3例因治疗无效死亡，1例因突发脑卒中死亡，1例因术后多器官功能衰竭死亡；失访2例，随访合格病例共38例。

2.2 术后相关心功能指标比较 术后早期(出ICU时)，LVEDD、LVESD、CTR、LAD 、PASP等均较术前缩小或降低(P<0.05)，但LVEF较术前反而降低(P<0.05)。 术后1个月时，心功能Ⅰ级7例,Ⅱ级25例，Ⅲ级6例，LVEF较术前升高(P<0.05)。详见表2。

表2 38例患者术前、术后心功能相关指标比较

2.3 术后肺功能相关指标分析 术后1个月，肺功能指标较术前无明显改善，甚至稍低于术前。术后6、12个月，肺功能通气参数如VC、TLC、FVC、MVV、MEF50等较术前改善(P<0.05), RV、FEV1.0较术前无明显改善(P>0.05)。术后1、6、12个月时，DLCO均较术前降低(P<0.05)。详见表3。

表3 38例患者术前、术后肺功能相关指标比较

3 讨论

终末期心脏瓣膜病是指通过常规药物治疗不能有效控制和阻止HF进一步发展至失代偿阶段的瓣膜性心脏病[6]。HF患者由于心室重构导致心腔扩大，心脏发生近似球形的几何形变，从而导致心功能下降[7]。而长期的心功能不全易造成肺组织淤血，肺泡毛细血管血容量增加，以及增大的心脏压迫周围肺组织及支气管，通过心肺牵张反射影响钠尿肽、血管紧张素Ⅱ、β受体含量，导致支气管充血、肺水肿，从而影响肺功能[8-9]。笔者前期研究[10]表明：外科重构手术可明显改善终末期心脏瓣膜病患者心功能及生活质量。本研究的38例患者行外科重构术后，心脏体积较术前明显减小，心脏形态有所恢复，术后早期(出ICU时)LVEF较术前并未见明显改善，甚至较术前降低。考虑与术中体外循环及心肌组织的缺血再灌注损伤有关，导致心肌收缩力短期内未完全恢复，故LVEF降低。术后1～6个月时，患者心肌缺血及血流动力学明显改善，LVEF较术前升高。

终末期心脏瓣膜病患者行外科重构术后1个月时，肺功能各项指标无明显升高，甚至稍低于术前，这可能与术中机械通气、体外循环、手术创伤、呼吸肌功能尚未完全康复有关。术后6、12个月时，肺通气功能参数VC、TLC、FVC、MVV、MEF50等均较术前明显改善，分析原因可能是：①增大的心脏经手术后体积明显减小，解除了对肺血管及肺小支气管的压迫；②肺动脉压及肺血管阻力下降，肺水肿、肺淤血缓解，肺顺应性增高，肺通气功能逐渐改善；③胸壁手术创伤及呼吸肌功能的恢复。随着患者心功能的好转，终末期心脏瓣膜病引起的肺动脉充血、肺静脉及肺毛细血管淤血逐渐改善，尤其是肺动脉压的进一步下降，理论上RV、FEV1.0、DLCO增大，但本研究RV、FEV1.0并未得到改善，这与相关报道[11]一致。由于终末期心脏瓣膜病病程较长，病情较重，肺顺应性降低，肺弹性回缩力减小，常出现阻塞性通气功能障碍伴残气量增加，部分肺功能减退常表现为不可逆性[12]。因此，笔者认为RV、FEV1.0与心脏瓣膜病的严重程度有关。而术后DLCO较术前降低考虑与以下因素有关：①长期的肺动脉高压，导致肺小动脉、肺毛细血管管壁玻璃样变性，呼吸膜厚度增加，气体弥散距离延长；②部分毛细血管发生闭塞，导致肺泡毛细血管容量降低，通气血流比值失调或通气血流分布不均；③长期的肺淤血导致肺间质发生不可逆性纤维化，呼吸膜面积减少。故也可认为，DLCO与病情的严重程度有关。

综上所述，外科重构手术对终末期心脏瓣膜病患者心功能改善较明显，但对术后早期肺功能改善不佳，甚至呈负面影响。但随着术后心功能不断改善，肺水肿、肺淤血逐渐好转，术后中远期小气道通气指标改善明显，但DLCO等换气功能指标无明显好转。故外科重构手术可作为终末期心脏瓣膜病患者心脏移植前的替代治疗。

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