心臟手術術后消化道出血發生率雖低,但死亡率較高且早期難于發現及診斷。其發病高危因素包括術前、術中及術后三部分,術前伴有消化道潰瘍、高血壓、冠心病、慢性腎功能衰竭等;術中體外循環導致的胃腸道血流灌注降低、炎性物質大量釋放、凝血機制的改變、各類成分栓子的形成;術后低血壓、低心排血量、機械通氣時間延長等。本文將著重歸納心臟手術后消化道出血的高危因素及發病機制,回顧性總結心臟手術術后消化道出血的預防、治療進展及目前存在的問題。
引用本文: 曾玲, 廖堯, 錢永軍. 心臟手術術后消化道出血的研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(1): 97-100. doi: 10.7507/1007-4848.201805069 復制
消化道出血雖是心臟手術術后發生率較低的并發癥之一,其發生率僅在 0.2%~2%,但發生后具有較高的死亡率,30 d 死亡率約在 8.8%~19.0%,明顯高于沒有發生消化道出血的心臟手術患者 [1-3]。心臟手術術后消化道出血其中上消化道出血約占 78%,最常見原因是十二指腸潰瘍約占 71%,其次是應激性胃潰瘍約占 8%[1], 還包括圍手術期任何可以降低胃腸道血流灌注導致胃黏膜缺血缺氧的因素,都可誘發消化道出血。由于心臟手術術后患者不能快速完成失血代償,消化道大出血所致的血流動力學紊亂將嚴重危及心臟手術患者生命。因此,了解心臟手術術后消化道出血的高危因素及機制,加強術前、術中及術后的預防和處理措施是提高心臟手術患者安全性的重要手段之一。
1 高危因素及發病機制探討
心臟手術術后,消化道黏膜損傷繼發消化道出血的原因較多,主要包括心臟手術術前、術中及術后三個重要環節。
1.1 術前高危因素及機制
較多研究認為心臟手術術后消化道出血最常見的原因是術前患有胃十二指腸潰瘍同時伴有幽門螺旋桿菌感染。然而,Hanks 等[4]研究發現,在 19 例心臟手術術后消化道大出血患者中僅有 1 例有消化道潰瘍病史。Heikkinen 等[5]也發現心臟手術術后消化道大出血和術前潰瘍史沒有關系。
心臟手術術后消化道出血的術前危險因素還包括年齡>70 歲,心臟射血分數<35%,充血性心力衰竭,合并腦血管疾病、慢性腎功能衰竭和消化道疾病。術前有心房顫動病史并使用華法林抗凝[1]影響到機體凝血因子合成,冠心病搭橋患者術前服用阿司匹林或非甾體類藥物使胃黏膜前列腺素合成障礙,術前合并糖尿病患者長期高血糖使胃腸運動減弱,合并高血壓、慢性腎功能衰竭和腦血管疾病患者在體外循環低血壓期間胃腸對缺血缺氧的耐受差易發生組織壞死[6];長期吸煙酗酒患者,消化道黏膜微靜脈收縮、血流淤滯和黏膜缺血;腹腔內血管疾病患者腹腔內臟往往存在供血不足。
1.2 術中高危因素及機制
研究發現心臟手術術后消化道出血與體外循環總時間相關(體外循環時間>98 min),卻與主動脈阻斷時間不相關,也有些研究不支持該觀點,但接近生理狀態的搏動性血流明顯降低心臟手術術后消化道出血[7]。心臟手術體外循環時大量血液被引流至體外、血液稀釋、血液黏稠度下降及術中兒茶酚胺系統、血管緊張素系統、腎素-血管緊張素-醛固酮系統興奮使血管阻力增加,機體呈相對低灌注低血壓狀態,腸道血流灌注明顯減少,腸道微循環受損致使腸黏膜通透性增加伴黏膜酸中毒,即使增加氧的輸送和增加體外循環流量等措施也不能糾正上述情況[8]。
體外循環中產生的各類異物或栓子,如術中微血栓、組織碎片、脂肪顆粒等可能進入消化道的微循環中導致供血障礙。Cassina 等[9]發現瓣膜置換術后消化道并發癥發生率高,且與微栓形成有密切關系。在體外循環中,血液和管道等異物表面接觸,補體被激活、血清 C3a、C5a 急劇增加,消化道血管通透性增加,血管內的血漿滲出到消化道,并使消化道內的毒物如內毒素逆行入血[10]。若術后再出現并發癥將導致低灌注或炎癥反應狀態持續存在,進一步引起級聯式全身炎癥反應,對機體形成第二次打擊[11]加重胃腸道缺血。研究[12]還發現胃泌素、胃動素在體外循環中濃度均顯著高于體外循環前,降鈣素基因相關肽在體外循環中濃度與體外循環前相比明顯降低,三者失平衡后導致胃酸分泌過度,胃腸道缺血。
1.3 術后高危因素及機制
術后低血壓、低心排血量、尤其是需主動脈內球囊反搏(IABP)支持的低心排血量可引起消化系統血液灌注不良,胃腸道缺血缺氧,機體組織無氧代謝產生大量乳酸,造成局部黏膜低氧和酸中毒,釋放氧自由基等損傷物質,最終導致黏膜應激性潰瘍,是心臟術后消化道出血的獨立危險因素[13]。心臟壓塞、大出血再手術及術后除顫等也可導致消化道出血[7]。
心臟手術后長時間呼吸機輔助通氣及肺炎會增加消化道出血概率[14]。機械通氣時氣流通過氣管插管或氣管切開導管向肺內施壓,吸氣時妨礙腔靜脈回流,引起下腔靜脈淤血,增加胃腸道血流灌注的阻力,使胃腸靜脈淤血。另外,機械通氣患者因病情危重常常需要臥床休息, 使胃腸道膨脹壓力增高,導致胃腸黏膜微循環障礙缺血缺氧[15]。
臨床工作中常認為阿司匹林抗凝對消化道出血影響較大,冠心病患者服用阿司匹林,使胃黏膜前列腺素合成障礙,致使胃酸分泌增多,黏液和 HCO3?分泌減少[16]。研究發現使用阿司匹林和使用華法林在心臟手術術后消化道出血患者中并無差異,消化道出血中 24% 患者是因為過度抗凝導致,瓣膜置換術患者發生消化道出血比冠狀動脈旁路移植術患者更為常見[5]。
2 預防與治療策略
2.1 預防策略
心臟手術術后消化道出血的預防一直沒有明確策略,圍手術期應盡可能保證組織氧供、防止低血壓、減少縮血管藥物的使用、控制出血部位及胃內 pH 值等。Mead 等[17] 對心臟手術患者常規使用抑酸藥物,結果顯示上消化道出血患者的發生率從 22% 降至 1.9%。但此研究并非前瞻性對照臨床研究,因此,不能用于心臟手術患者消化道出血預防的指導依據。我國應激性潰瘍防治建議[18]中提出手術應激性潰瘍高危患者應靜脈使用質子泵抑制劑使胃內 pH>4。有文獻報道保證出血部位 pH 值>6[19]可使出血部位快速止血。也有研究表明[20],體外循環手術中胃酸分泌會被暫時性抑制,因此手術前可能沒有必要應用抑酸藥物;手術結束后胃酸分泌功能逐漸恢復,抑酸藥物的使用可防止體外循環手術術后應激性潰瘍的發生。有資料[21]表明醫院內獲得性肺炎的發生與抑酸藥物長期持續的使用有相關性,如果從心臟手術術后控制消化道出血的發生率及經濟效益來說,使用抑酸藥物理由充分。也有研究發現心臟手術常規給予抑酸藥物不能夠有效預防術后上消化道出血,可能與心臟手術術后消化道出血是非酸相關,主要應該注意呼吸機使用時間、抗凝強度等。
病情穩定患者早期拔除氣管插管,縮短呼吸機支持時間,對于短時間內不能脫離呼吸機的患者,可鼻飼米湯等流質飲食,若機械通氣超過 1 周仍不能撤機患者應考慮氣管切開,讓患者進食從而減少胃酸對胃黏膜的損害,促進胃腸動力的恢復,預防消化道潰瘍出血發生。
2.2 治療策略
建立靜脈通道,輸注液體、血液制品保持有效循環血量。禁食禁飲留置胃管,并從胃管內交替注入冰鹽水加去甲腎上腺素、凝血酶、鋁乳,不僅可收縮胃黏膜局部血管,而且可中和胃酸,降低胃內 H+ 濃度,阻止胃黏膜受損,達到止血的目的,有筆者提出[22]常溫生理鹽水止血效果及方便性均優于冰鹽水。對于抗凝過量出血的患者應靜脈注射維生素 K1 10~20 mg,糾正凝血功能。適時選擇靜脈注射質子泵抑制劑防治術后應激性潰瘍的發生,長期使用質子泵抑制劑不僅提高慢性腎病、終末期腎病的發生率,而且易引起胃腸道反應,低鎂血癥、貧血、甚至醫院內獲得性肺炎[23-26]。有研究表明[27-28]在使用質子泵抑制劑的同時,聯合生長抑素靜脈微量泵泵入、凝血酶胃管內注入,可明顯降低消化酶及胃酸分泌,保障出血部位 pH>6,活化血小板加速血小板的匯集,增強血液凝固能力,減少出血部位止血時間,對消化道出血的療效更顯著,且并發癥和不良反應少。
不同原因導致出血的機制不同,其治療方案也不相同。通過內鏡檢查可以明確心臟手術術后消化道出血是由消化道潰瘍引起還是手術應激所致。如果是消化道潰瘍原因所致,術前幽門螺旋桿菌檢測和根除可以明顯緩解出血。有研究表明,在重癥監護的患者中使用 H2 受體拮抗劑能夠有效預防臨床消化道出血不良事件[29]。在大部分心臟手術術后消化道出血是十二指腸潰瘍所致,90%~100% 的十二指腸潰瘍的患者伴有幽門螺旋桿菌感染[30],但目前很少有醫學中心將內鏡檢查和幽門螺旋桿菌檢測相結合。另外,幽門螺旋桿菌是在術前、術中還是術后根除仍然是個問題。而若是手術應激潰瘍,預防性使用質子泵抑制劑應該有效[1]。盡管研究表明幽門螺旋桿菌與十二指腸潰瘍有關,然而,在沒有消化道出血的心臟手術患者中,幽門螺旋桿菌感染率也高達 63%[31],正如文獻[32]顯示幽門螺旋桿菌感染是上消化道出血的危險因素并非直接因素。同時,考慮藥物的副作用和治療費用,以防止消化道出血為目的的心臟手術圍術期使用藥物根除幽門螺旋桿菌理由并不充分。
內鏡檢查是心臟手術術后消化道出血的重要診治手段,借助胃鏡或乙狀結腸鏡明確消化道出血的原因及出血病灶,根據情況選擇胃鏡下噴灑去甲腎上腺素溶液或凝血酶溶液、腎上腺素注射、高頻電凝、金屬夾局部鉗夾出血血管殘端或血管造影下查找出血點并栓塞病變血管。治療 1 周時間內根據胃液的性質、生命體征、血紅蛋白、紅細胞壓積及嘔血、黑便等情況判斷是否發生再次出血或出血已停止[33],發現再次出血可重復進行內鏡檢查及止血,若病情仍無好轉反而進一步加重或出現胃腸道穿孔、大出血休克癥狀應考慮急診手術。對于賁門大出血但不能手術的患者可選擇安置雙氣囊三腔管壓迫止血。雖然心臟手術后再接受腹部手術對患者和心臟外科醫生而言都比較難以接受,但繼續保守治療的結局只會更差,積極行相應手術治療可以給多數患者帶來轉機,獲得良好的效果,手術的介入并沒有增加患者的病死率,大多數患者的心功能在心內直視術后已得到改善,能耐受全身麻醉和大部分手術[34-35]。
3 結論
總之,在多數醫療中心,重癥監護室已經開始常規藥物預防心臟手術術后應激性潰瘍發生,但仍沒有較強的證據和研究支持這種治療方法。發生消化道出血的心臟手術患者,因考慮當時的血流動力學情況、呼吸機使用、內鏡檢查風險等多方面的原因使相關的胃鏡、腸鏡等檢查時間延后,導致治療具有盲目性、效果不佳,甚至延誤病情。無論是根除幽門螺旋桿菌還是 H2 受體拮抗預防心臟手術術后消化道大出血都沒有前瞻性或回顧性對照研究。
消化道出血雖是心臟手術術后發生率較低的并發癥之一,其發生率僅在 0.2%~2%,但發生后具有較高的死亡率,30 d 死亡率約在 8.8%~19.0%,明顯高于沒有發生消化道出血的心臟手術患者 [1-3]。心臟手術術后消化道出血其中上消化道出血約占 78%,最常見原因是十二指腸潰瘍約占 71%,其次是應激性胃潰瘍約占 8%[1], 還包括圍手術期任何可以降低胃腸道血流灌注導致胃黏膜缺血缺氧的因素,都可誘發消化道出血。由于心臟手術術后患者不能快速完成失血代償,消化道大出血所致的血流動力學紊亂將嚴重危及心臟手術患者生命。因此,了解心臟手術術后消化道出血的高危因素及機制,加強術前、術中及術后的預防和處理措施是提高心臟手術患者安全性的重要手段之一。
1 高危因素及發病機制探討
心臟手術術后,消化道黏膜損傷繼發消化道出血的原因較多,主要包括心臟手術術前、術中及術后三個重要環節。
1.1 術前高危因素及機制
較多研究認為心臟手術術后消化道出血最常見的原因是術前患有胃十二指腸潰瘍同時伴有幽門螺旋桿菌感染。然而,Hanks 等[4]研究發現,在 19 例心臟手術術后消化道大出血患者中僅有 1 例有消化道潰瘍病史。Heikkinen 等[5]也發現心臟手術術后消化道大出血和術前潰瘍史沒有關系。
心臟手術術后消化道出血的術前危險因素還包括年齡>70 歲,心臟射血分數<35%,充血性心力衰竭,合并腦血管疾病、慢性腎功能衰竭和消化道疾病。術前有心房顫動病史并使用華法林抗凝[1]影響到機體凝血因子合成,冠心病搭橋患者術前服用阿司匹林或非甾體類藥物使胃黏膜前列腺素合成障礙,術前合并糖尿病患者長期高血糖使胃腸運動減弱,合并高血壓、慢性腎功能衰竭和腦血管疾病患者在體外循環低血壓期間胃腸對缺血缺氧的耐受差易發生組織壞死[6];長期吸煙酗酒患者,消化道黏膜微靜脈收縮、血流淤滯和黏膜缺血;腹腔內血管疾病患者腹腔內臟往往存在供血不足。
1.2 術中高危因素及機制
研究發現心臟手術術后消化道出血與體外循環總時間相關(體外循環時間>98 min),卻與主動脈阻斷時間不相關,也有些研究不支持該觀點,但接近生理狀態的搏動性血流明顯降低心臟手術術后消化道出血[7]。心臟手術體外循環時大量血液被引流至體外、血液稀釋、血液黏稠度下降及術中兒茶酚胺系統、血管緊張素系統、腎素-血管緊張素-醛固酮系統興奮使血管阻力增加,機體呈相對低灌注低血壓狀態,腸道血流灌注明顯減少,腸道微循環受損致使腸黏膜通透性增加伴黏膜酸中毒,即使增加氧的輸送和增加體外循環流量等措施也不能糾正上述情況[8]。
體外循環中產生的各類異物或栓子,如術中微血栓、組織碎片、脂肪顆粒等可能進入消化道的微循環中導致供血障礙。Cassina 等[9]發現瓣膜置換術后消化道并發癥發生率高,且與微栓形成有密切關系。在體外循環中,血液和管道等異物表面接觸,補體被激活、血清 C3a、C5a 急劇增加,消化道血管通透性增加,血管內的血漿滲出到消化道,并使消化道內的毒物如內毒素逆行入血[10]。若術后再出現并發癥將導致低灌注或炎癥反應狀態持續存在,進一步引起級聯式全身炎癥反應,對機體形成第二次打擊[11]加重胃腸道缺血。研究[12]還發現胃泌素、胃動素在體外循環中濃度均顯著高于體外循環前,降鈣素基因相關肽在體外循環中濃度與體外循環前相比明顯降低,三者失平衡后導致胃酸分泌過度,胃腸道缺血。
1.3 術后高危因素及機制
術后低血壓、低心排血量、尤其是需主動脈內球囊反搏(IABP)支持的低心排血量可引起消化系統血液灌注不良,胃腸道缺血缺氧,機體組織無氧代謝產生大量乳酸,造成局部黏膜低氧和酸中毒,釋放氧自由基等損傷物質,最終導致黏膜應激性潰瘍,是心臟術后消化道出血的獨立危險因素[13]。心臟壓塞、大出血再手術及術后除顫等也可導致消化道出血[7]。
心臟手術后長時間呼吸機輔助通氣及肺炎會增加消化道出血概率[14]。機械通氣時氣流通過氣管插管或氣管切開導管向肺內施壓,吸氣時妨礙腔靜脈回流,引起下腔靜脈淤血,增加胃腸道血流灌注的阻力,使胃腸靜脈淤血。另外,機械通氣患者因病情危重常常需要臥床休息, 使胃腸道膨脹壓力增高,導致胃腸黏膜微循環障礙缺血缺氧[15]。
臨床工作中常認為阿司匹林抗凝對消化道出血影響較大,冠心病患者服用阿司匹林,使胃黏膜前列腺素合成障礙,致使胃酸分泌增多,黏液和 HCO3?分泌減少[16]。研究發現使用阿司匹林和使用華法林在心臟手術術后消化道出血患者中并無差異,消化道出血中 24% 患者是因為過度抗凝導致,瓣膜置換術患者發生消化道出血比冠狀動脈旁路移植術患者更為常見[5]。
2 預防與治療策略
2.1 預防策略
心臟手術術后消化道出血的預防一直沒有明確策略,圍手術期應盡可能保證組織氧供、防止低血壓、減少縮血管藥物的使用、控制出血部位及胃內 pH 值等。Mead 等[17] 對心臟手術患者常規使用抑酸藥物,結果顯示上消化道出血患者的發生率從 22% 降至 1.9%。但此研究并非前瞻性對照臨床研究,因此,不能用于心臟手術患者消化道出血預防的指導依據。我國應激性潰瘍防治建議[18]中提出手術應激性潰瘍高危患者應靜脈使用質子泵抑制劑使胃內 pH>4。有文獻報道保證出血部位 pH 值>6[19]可使出血部位快速止血。也有研究表明[20],體外循環手術中胃酸分泌會被暫時性抑制,因此手術前可能沒有必要應用抑酸藥物;手術結束后胃酸分泌功能逐漸恢復,抑酸藥物的使用可防止體外循環手術術后應激性潰瘍的發生。有資料[21]表明醫院內獲得性肺炎的發生與抑酸藥物長期持續的使用有相關性,如果從心臟手術術后控制消化道出血的發生率及經濟效益來說,使用抑酸藥物理由充分。也有研究發現心臟手術常規給予抑酸藥物不能夠有效預防術后上消化道出血,可能與心臟手術術后消化道出血是非酸相關,主要應該注意呼吸機使用時間、抗凝強度等。
病情穩定患者早期拔除氣管插管,縮短呼吸機支持時間,對于短時間內不能脫離呼吸機的患者,可鼻飼米湯等流質飲食,若機械通氣超過 1 周仍不能撤機患者應考慮氣管切開,讓患者進食從而減少胃酸對胃黏膜的損害,促進胃腸動力的恢復,預防消化道潰瘍出血發生。
2.2 治療策略
建立靜脈通道,輸注液體、血液制品保持有效循環血量。禁食禁飲留置胃管,并從胃管內交替注入冰鹽水加去甲腎上腺素、凝血酶、鋁乳,不僅可收縮胃黏膜局部血管,而且可中和胃酸,降低胃內 H+ 濃度,阻止胃黏膜受損,達到止血的目的,有筆者提出[22]常溫生理鹽水止血效果及方便性均優于冰鹽水。對于抗凝過量出血的患者應靜脈注射維生素 K1 10~20 mg,糾正凝血功能。適時選擇靜脈注射質子泵抑制劑防治術后應激性潰瘍的發生,長期使用質子泵抑制劑不僅提高慢性腎病、終末期腎病的發生率,而且易引起胃腸道反應,低鎂血癥、貧血、甚至醫院內獲得性肺炎[23-26]。有研究表明[27-28]在使用質子泵抑制劑的同時,聯合生長抑素靜脈微量泵泵入、凝血酶胃管內注入,可明顯降低消化酶及胃酸分泌,保障出血部位 pH>6,活化血小板加速血小板的匯集,增強血液凝固能力,減少出血部位止血時間,對消化道出血的療效更顯著,且并發癥和不良反應少。
不同原因導致出血的機制不同,其治療方案也不相同。通過內鏡檢查可以明確心臟手術術后消化道出血是由消化道潰瘍引起還是手術應激所致。如果是消化道潰瘍原因所致,術前幽門螺旋桿菌檢測和根除可以明顯緩解出血。有研究表明,在重癥監護的患者中使用 H2 受體拮抗劑能夠有效預防臨床消化道出血不良事件[29]。在大部分心臟手術術后消化道出血是十二指腸潰瘍所致,90%~100% 的十二指腸潰瘍的患者伴有幽門螺旋桿菌感染[30],但目前很少有醫學中心將內鏡檢查和幽門螺旋桿菌檢測相結合。另外,幽門螺旋桿菌是在術前、術中還是術后根除仍然是個問題。而若是手術應激潰瘍,預防性使用質子泵抑制劑應該有效[1]。盡管研究表明幽門螺旋桿菌與十二指腸潰瘍有關,然而,在沒有消化道出血的心臟手術患者中,幽門螺旋桿菌感染率也高達 63%[31],正如文獻[32]顯示幽門螺旋桿菌感染是上消化道出血的危險因素并非直接因素。同時,考慮藥物的副作用和治療費用,以防止消化道出血為目的的心臟手術圍術期使用藥物根除幽門螺旋桿菌理由并不充分。
內鏡檢查是心臟手術術后消化道出血的重要診治手段,借助胃鏡或乙狀結腸鏡明確消化道出血的原因及出血病灶,根據情況選擇胃鏡下噴灑去甲腎上腺素溶液或凝血酶溶液、腎上腺素注射、高頻電凝、金屬夾局部鉗夾出血血管殘端或血管造影下查找出血點并栓塞病變血管。治療 1 周時間內根據胃液的性質、生命體征、血紅蛋白、紅細胞壓積及嘔血、黑便等情況判斷是否發生再次出血或出血已停止[33],發現再次出血可重復進行內鏡檢查及止血,若病情仍無好轉反而進一步加重或出現胃腸道穿孔、大出血休克癥狀應考慮急診手術。對于賁門大出血但不能手術的患者可選擇安置雙氣囊三腔管壓迫止血。雖然心臟手術后再接受腹部手術對患者和心臟外科醫生而言都比較難以接受,但繼續保守治療的結局只會更差,積極行相應手術治療可以給多數患者帶來轉機,獲得良好的效果,手術的介入并沒有增加患者的病死率,大多數患者的心功能在心內直視術后已得到改善,能耐受全身麻醉和大部分手術[34-35]。
3 結論
總之,在多數醫療中心,重癥監護室已經開始常規藥物預防心臟手術術后應激性潰瘍發生,但仍沒有較強的證據和研究支持這種治療方法。發生消化道出血的心臟手術患者,因考慮當時的血流動力學情況、呼吸機使用、內鏡檢查風險等多方面的原因使相關的胃鏡、腸鏡等檢查時間延后,導致治療具有盲目性、效果不佳,甚至延誤病情。無論是根除幽門螺旋桿菌還是 H2 受體拮抗預防心臟手術術后消化道大出血都沒有前瞻性或回顧性對照研究。