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低心排出量综合征（low cardiac output syndrome，简称LCOS）是指心脏手术后早期心输出量暂时性的降低。术后早期LCOS的原因有心肌收缩和舒张功能受损，心室负荷改变，手术致体、肺血管阻力增高，以及残余解剖问题。例如，由于失血所造成的心室前负荷不足，心室顺应性下降， Fontan术或单心室分流术后血流动力学改变，心包填塞或气胸造成胸内压增高，导致静脉回流和心室灌注减少，体外循环（cardiopulmonary bypass， CPB）引起血管受损和相应的血管反应性变化，导致体循环和肺循环后负荷增加。CPB期间，由于缺血-再灌注损害引起体、肺动脉内皮功能障碍，尤其肺血管收缩造成肺动脉高压危象引起右室后负荷急剧上升，使得室间隔移向体循环心室，随之造成体循环心室前负荷降低。右室后负荷的急剧升高和左室前负荷的降低可明显减少心输出量。若存在心内右向左分流，动脉氧饱和度会降低。上海第二医科大学附属上海儿童医学中心自2001 ~ 2004年共监护小儿先心病病例5716例，其中LCOS的发生率为8.8%，新生儿发生率为24%。 心脏术后，残余解剖问题或电生理异常会减少心输出量。未纠正的解剖缺损，如流出道梗阻或瓣膜关闭不全可减少有效搏出量，增加心肌氧耗。心内左向右分流造成肺血流过多，体循环血流减少。心律失常限制了心室充盈以及房室不同步等,均加重了LCOS。 大部分先心病手术需CPB。CPB导致系统炎症反应，引发组织损伤所致的暂时性心肌功能障碍，是诱发术后一系列并发症的原因。CPB介导的组织损伤可能是多因素的。相应的CPB后炎症反应包括：细胞因子和内毒素的释放，补体激活，凝血和纤溶反应，以及白细胞-内皮细胞之间的相互作用。这些过程最终导致脏器水肿、组织损伤和器官损害，尤其是心、肺。实验证实再灌注早期氧自由基和细胞内钙超负荷可导致心肌细胞受损。心肌收缩功能障碍的因素还包括细胞因子介导的负性肌力作用，心肌细胞凋亡，肾上腺素受体信号途径的改变，以及由于心肌肌钙蛋白退化所致力的肌质网收缩小体对钙离子的反应降低。常规和改良超滤可促进液体平衡和增加心输出量，去除可能抑制心肌功能的炎性细胞因子。腹膜透析亦可去除炎性介质。肝素覆盖的CPB管道可减弱白细胞激活，通过减少血液与人工环路的接触来降低细胞因子的生成。围术期应用糖皮质激素可降低术后早期心肌细胞内和循环中的细胞因子水平，从而改善氧输送。 LCOS的治疗策略包括优化前、后负荷，尽快诊断残余心脏缺损，预防低氧血症，贫血，酸中毒，以及合理应用改善心肌收缩功能的药物。此外，对于LCOS合并右心衰竭的患儿，心房水平留有右向左分流有利于心功能的恢复。 1.
减少氧需求 心输出量降低和氧耗量增加可负面影响CPB后体循环氧平衡。氧耗量的峰值与中心温度存在显著相关性。因此，需通过应用退热剂或体表降温来积极治疗LCOS时的中枢高热。使用降温毯时需避免寒战，因为寒战会增加氧耗量。镇静、肌松或轻度低温可降低代谢率，从而减少氧耗量。 2．确保足够的前负荷 先心病术后常存在前负荷不足。术后低血容量的原因包括出血、过度超滤、复温后血管扩张或后负荷降低。心包填塞改变了舒张顺应性致前负荷受损；心肌水肿限制了心肌充盈并防碍足够搏出；纵隔腔压力增高等，均可导致心肌受压，需紧急再开胸处理，或延迟关胸。 真正的心室前负荷是舒张末心室容量，临床上可用右房压和左房压来评估。因术后心室顺应性和相应的前负荷变化大，需持续评估适宜的前负荷。按照患儿不同的生理状态评估其血液动力学指标。例如，法洛四联症术后，由于其右室顺应性差，需较高的舒张末压即右房压才可维持足够的心输出量。 3．尽快判断心律失常 早期确定术后心律失常十分必要，因此，术后需常规复查床边体表12导联心电图，与术前对照，并动态观察术后的变化。术后持续心电图监护可发现快率性心律失常，窦性心动过缓、束支传导阻滞，以及房室传导阻滞。因此，复杂先心病术后需要放置临时心房和心室起搏导线。术后最常见的心律失常为非持续性室性和室上性心动过速，发生率分别为22%和12%；其次为持续性室性、交界性和室上性心律失常，发生率分别为6%、5%和4%。房室不同步会减少心室充盈，降低心输出量。本院资料表明，与心室起搏相比，房室顺序起搏和心房起搏可增加心排量14~20%。 交界性异位心动过速（junctional ectopic
tachycardia，简称JET）常发生于术后48小时内，尤其是经历VSD关闭术的小婴儿。小儿先心病术后常并发低镁血症，静脉给予镁可减少JET的发生。低温和普鲁卡因酰胺可有效治疗JET。此外，经验丰富的心脏监护医生认为LCOS可导致JET，因此诊治JET需从寻找LCOS病因着手。 4．尽早诊断残余心脏缺损 残余心脏缺损可导致LCOS，且增加术后并发症和死亡率。通过观察留置的心内导管压力和氧饱和度以及经食道或经胸心动超声检查可排除残余的结构缺损；必要时可选择心导管检查。尽早诊断残余心脏缺损可优化内科保守治疗，以及提供需外科手术或心导管介入治疗的依据。 5．提高心肌收缩力 LCOS患儿常存在不同程度的心肌收缩功能障碍，正性肌力药物和血管扩张剂有助于重建足够的心肌功能。表8-4列举了LCOS后常用药物。药物选择常从低剂量静脉持续滴注多巴胺（3-5 mcg/kg/min）开始。此剂量可升高血压，扩张内脏血管，高剂量多巴胺增加血管收缩。多巴酚丁胺导致心动过速的机率小于多巴胺，且可降低体循环后负荷，故适用于扩张性心肌病或肺血流过多容量超负荷的患儿。肾上腺素具有极强的心肌α1-和β1-肾上腺素能作用，其正性肌力作用明显强于多巴胺和多巴酚丁胺，适用于严重心室功能障碍的患儿。肾上腺素常与血管扩张剂联合使用以减弱其α1-肾上腺素能作用，降低体循环后负荷。高剂量儿茶酚胺类药物具有心动过速、增加心肌氧耗量、通过下调β-肾上腺素能受体减弱心肌肾上腺素能反应等副作用。此外，长时间应用高剂量儿茶酚胺类药物会加重心肌细胞损害，进一步恶化心室舒张和收缩功能。 磷酸二酯酶（phosphodiesterase，简称PDE）抑制剂克服了儿茶酚胺类药物的诸多缺点，近年来在临床上得到了广泛应用。PDE抑制剂通过提高心室收缩和舒张功能、降低体肺血管阻力来增加心排指数。PDE抑制剂增加心肌收缩力和血管扩张的同时并不增加心肌氧耗量或心室后负荷。米力农为PDE III抑制剂，通过阻断细胞内环腺苷酸（cyclic adenosine
monophosphate，简称cAMP）的下调致钙离子内流增加，从而提高心肌收缩力。此外，由于钙离子再摄取为一cAMP依赖过程，故米力农还可通过提高收缩期后钙离子的再摄取率来改善心肌的舒张功能。一项多中心儿科心脏手术后预防性静脉用米力农（Prophylactic Intravenous
use of Milrinone After Cardiac Operations in Pediatrics，PRIMACORP）研究表明，米力农可降低先心病术后LCOS的发生率。新生儿病例应用米力农时需定期复查肌酐清除率以避免过度和过久的血管扩张。本院资料，应用米力农负荷量（50mcg/kg）和维持量（0.75mcg/kg/min）可明显增高先心病患儿术后的心排出量,分别为16.1%和15.3%。 钙补充治疗和钙敏感剂的临床应用仍存在争议。心脏的收缩和舒张受细胞浆内钙离子的浓度的周期性波动介导。在成人心脏，肌质网释放钙，大部分与心肌肌钙蛋白C结合。在新生儿心脏，肌质网系统相对稀少且识别力低，故新生儿心肌的收缩功能更多依赖于细胞外的储备钙。维持足够的细胞外钙水平对保证患儿正常的心肌收缩功能极其重要，尤其是新生儿。先心病术后常存在低钙血症，尤其是22q11缺失综合征患儿和暂时性甲状旁腺功能低下的新生儿。使用袢利尿剂会加重低钙血症。游离钙是钙的生理活性成分，术后需定期监测，通过补充钙来维持正常或正常以上的游离钙水平。对CPB后新生儿病例，许多心脏中心常规静脉滴注钙来增加和稳定细胞外游离钙浓度，尤其是22q11缺失综合征患儿。近来，一类新型药物—钙敏感剂被用于心力衰竭和LCOS成人病例。此类药物直接作用于心肌收缩蛋白系统，通过提高心肌纤维对钙的敏感性来增加心肌收缩力，并不增加细胞内钙。它们还可通过PDE抑制剂来增加cAMP，提高心肌收缩力，降低后负荷。Levosimendan属于第一代钙敏感剂，已成功用于治疗成人严重的急性心力衰竭，尚未见儿科病例应用报道。 有学者推荐使用甲状腺激素治疗LCOS，其机制尚不清楚。CPB期间，循环中的甲状腺激素T3和T4水平降低，且持续数天，可能与心肌功能受损有关。一项小规模研究提示给予T3可改善顽固性LCOS患儿的血液动力学指标。另一随机化研究表明术后补充T3可增加心输出量。 对于先心病术后传统治疗无效的难治性低血压的儿科病例，可选用精氨酸血管加压素（arginine vasopressin，简称AVP）来提高体动脉压力。VAP还可用于接受机械辅助治疗仍存在顽固性低血压的病例。 对于顽固性LCOS病例，低剂量糖皮质激素治疗也是一个选择。一项回顾性研究表明，术后24小时内给予糖皮质激素治疗可明显减少正性肌力药物的剂量。氢化可的松的推荐剂量为50mg/m2/day。
摘自Chang AC, Hanley FL, Wernovsky G, eds. In: Pediatric Cardiac Intensive Care. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins. 1998. 543-547. 6．降低后负荷 后负荷升高对新生儿心脏极其不利，尤其是合并术后心肌功能障碍病例。若应用高剂量儿茶酚胺类药物无法避免，降低后负荷或血管扩张剂治疗，可对抗儿茶酚胺类药物的血管收缩作用。一些心脏中心选用苯氧苄胺（phenoxynzamine）来降低后负荷。苯氧苄胺为α-肾上腺素能阻滞剂，由于其半衰期很长（>24小时）且可造成严重的低血压，许多心脏中心选择硝普钠来降低后负荷。另外，PDE抑制剂也是一种选择。 7．肺动脉高压的处理 术前肺动脉压力增高或肺血流增多的先心病患儿，术后极易并发肺血管阻力（pulmonary vascular
resistance，简称PVR）增高。CPB介导的炎性反应致肺血管内皮受损，造成肺血管反应性改变。内皮损害导致血栓素生成过多，内源性一氧化氮生成减少，以及肺微栓。如呼出气中一氧化氮减少，提示肺血管内皮生成的一氧化氮减少，可作为内皮损害的标志。此外，深低温停循环后肺血管内皮生成的内皮素-1增加。PVR增高导致右室后负荷增加，进一步加重右室功能障碍和LCOS。对于存在肺动脉压力增高的患儿，需仔细寻找造成PVR升高的解剖或生理原因，尤其需考虑有无肺静脉梗阻。 术后肺动脉高压的处理始于预防。尽可能减少刺激肺动脉高压的诱因，如低氧血症、高碳酸血症、酸中毒、激惹、疼痛以及气管插管内吸引。对症治疗包括：静脉持续滴注芬太尼或咪唑安定起到镇静、止痛作用。机械通气时可兼用肌肉松弛剂。由于过度通气增加平均气道压、减少静脉回流，可采取静脉推注碳酸氢钠致中度碱中毒。机械通气的目的是避免肺不张，维持呼气末容量在功能残气量水平以降低胸内压。理论上高频喷射通气可降低平均气道压和PVR，适用于右室功能障碍合并肺动脉高压病例。 选用肺血管扩张剂来降低肺动脉压力和肺血管阻力。除了体循环扩张作用外，米力农亦是肺血管扩张剂。异丙基肾上腺素也是一种有效的肺血管扩张剂，但存在内皮功能障碍时，药效降低。非选择性血管扩张剂由于其体循环低血压和增加肺内分流等副作用等使用受限。吸入一氧化氮是一种选择性肺血管扩张剂，可有效地降低术后肺血管阻力，减少肺高压危象的发生。PDE III抑制剂（米力农）和PDE V抑制剂［西地那非（sildenafil）］可增强吸入一氧化氮的肺血管扩张作用，减少一氧化氮撤离过程中的反跳现象。西地那非治疗肺动脉高压尚处于研究阶段。内皮素-受体拮抗剂波生坦（bosentan）可扩张肺血管，但儿科病例使用有限。有研究表明L-精氨酸和P物质可保存肺内皮功能。 8．右心衰竭的处理 右心衰竭是先心病术后常见并发症，也是LCOS的常见原因之一。导致术后右心功能障碍的因素有右室切开和心肌保护困难。经历右心手术患儿，如法洛四联症纠治术和Fontan术，常并发右室舒张功能障碍，又称右室限制性生理，可通过心动超声检查观察心房收缩期有无前向舒张期肺动脉血流来判断。存在急性右室限制性生理的患儿，由于右室僵硬、舒张充盈受损，造成心排指数降低。此类患儿常表现为术后恢复慢、需长时间正性肌力药物和呼吸机支持， ICU滞留时间相应延长。由于右室高压累及左室灌注，右心衰竭致心室顺应性改变，使其对胸内压变化所致的静脉回流变化极其敏感。因此，选用米力农来降低右室后负荷；在心房水平留有右向左分流，如Fontan术患儿，在心房内行开窗术可减少胸腔引流量和缩短住院天数；采取减小胸内压的通气策略等措施，对此类患儿有益。 9．机械循环支持 对于顽固性LCOS病例，可选用机械循环辅助治疗。（见“机械心肺辅助”章节） 总之，LCOS是先心病术后的严重并发症之一，原因为暂时的心肌功能障碍和心室负荷状态的改变。残余心脏缺损和心律失常可增加LCOS的风险，并进一步恶化已存在的LCOS程度。采取预防为主的治疗原则，监测混合静脉或上腔静脉氧饱和度和血清乳酸水平，有利于临床评估LCOS。根据病因和临床表现制定治疗方案，排除可能存在的残余结构缺损，优化前、后负荷，促进组织灌注和氧供，应用正性肌力药物和血管扩张剂来改善心肌功能。 本院资料表明，通过综合治疗，小婴儿先心病术后LCOS的治愈率可提高27.4%。 | |||||||||||||||||||||||||||
