心脏手术体外循环中恶性高热的诊断与治疗
翻译:周医院
审校:沈佳上海儿童医学中心
摘要
恶性高热是一种潜在的危及生命的高代谢综合征,通常是由挥发性麻醉剂和琥珀酰胆碱引起。体外循环(CPB)中关于恶性高热的报道很少。我们在此回顾现有的文献,包括恶性高热和CPB的病例报告,并讨论恶性高热的诊断和处理在心脏手术中的潜在意义。
关键词:恶性高热;丹曲林;兰尼定受体;体外循环
背景
恶性高热(MH)是一种常见的骨骼肌细胞钙调节障碍。MH最初被认为只是暴露在去极化神经肌肉阻滞药物琥珀酰胆碱或卤代烃麻醉剂蒸气后的围手术期事件,现在被认为是在没有触发剂的情况下可能导致体温过高、酸中*、高碳酸血症和僵硬的原因。MH虽然少见,但MH在接受CPB手术的患者中已有报道(表1)。本文就MH应用于心血管系统的病理生理学、体外循环过程中MH的诊断和治疗以及丹曲林在CPB中的药代动力学和药效学等方面的文献进行综述。
恶性高热与心血管系统的病理生理
MH是一种常染色体显性遗传性肌病,最常见的是1型兰尼定受体(RYRl)基因的突变。该基因编码兰尼定受体蛋白,该蛋白主要存在于骨骼肌中。尽管RYR2亚型在心肌细胞中占主导地位,但心肌细胞与血管平滑肌也能表达RYRl。RYR2中的突变与致心律失常的右室发育不良2型有关,但与恶性高热无关。兰尼定受体存在于心肌细胞的肌浆网中,是兴奋-收缩偶联所必需的。当动作电位在心肌细胞中产生时,它通过t-管运到肌浆网,在那里通过兰尼定受体与骨骼肌中的二氢吡啶受体偶联或通过钙诱导心肌细胞中的钙释放来释放钙。MH致病突变导致从肌浆网释放更多的钙(图1)细胞内钙超载,导致钙与肌丝的结合增加,引起失调的骨骼肌收缩。这种收缩状态会导致肌肉强直,最终导致骨骼肌细胞分解。骨骼肌持续收缩,会形成高代谢状态,导致体温随着时间的推移而升高。心肌细胞的破坏可导致血清肌酸激酶水平升高,肌红蛋白尿(可能导致肾功能衰竭)和高钾血症。钙是线粒体中糖原代谢为乳酸和有氧呼吸的辅助因子。因此,这种异常高水平的钙会导致细胞中氢离子和二氧化碳的增加,随后血浆中也开始增加。这一过程导致了MH发作时出现的典型症状肌细胞分解可导致血清肌酸激酶水平升高、肌红蛋白尿(可能导致肾功能衰竭)和高钾血症。钙是代谢糖原到乳酸的共同因素,也是线粒体中有氧呼吸的重要因素。因此,这种异常高的钙水平会导致细胞中氢离子和二氧化碳负荷的增加,随后导致血浆中的氢离子和二氧化碳负荷增加。这种级联导致MH发作时出现的一系列经典症状:酸中*、僵硬、高碳酸血症和高热。
CPB中恶性高热的诊断与临床表现
在任何情况下诊断MH都需要意识到MH的可能性,在接受触发剂的患者中需要高度怀疑,保持警惕,同事也要注意本文前面和图1中描述的各种体征和症状。考虑到CPB状态下的生理变化,以及CPB本身相关的因素,CPB患者的MH诊断可能相对更细微。几乎所有的CPB都是在心脏手术过程中进行的。体外膜肺氧合(ECMO)支持与CPB有许多共同之处,可以推广到使用ECMO的患者身上。
如前所述,MH的必备条件是一种与骨骼肌钙稳态失调有关的高代谢状态。这种高代谢反应的经典表现为:心动过速,二氧化碳产生的增加,氧耗的增加,骨骼肌僵硬、高钾血症、横纹肌溶解和肌红蛋白尿、血流动力学不稳定以及高热。常常发现,心脏手术中需要CPB辅助的病人在外科手术过程中,遇到了相当大的生理扰动,有时与患者出现的合并症有关(例如,由于心律失常、血容量减少或疼痛而导致的心动过速),有时与旨在改善患者病情的干预措施有关(例如:与血管活性药物输注有关的心动过速,如多巴胺或肾上腺素)。其中许多体征可以在CPB心脏手术前、中和/或之后的患者身上看到。在这些病例中及时诊断MH可能是困难的。与任何接受MH触发剂的患者一样,在心脏手术期间对MH体征保持警惕,以及理解“预期”临床过程之外的陈述是必要的。几个病例报告(表1和表2)中的临床描述可作为讨论MH在CPB过程中表现的框架。
也许CPB中MH相关高代谢的唯一最常见和最可靠的迹象是发现动脉二氧化碳分压(PaCO2)意外升高。Metterlein等人在对MH易感患者的CPB病例进行系统回顾后发现,%(14/14)的病例“动脉血PaCO2不明原因增加”。我们的综述证实这是CPB-MH文献中报道的最常见的发现。持续升高的PaCO2应该立即引起