西南医大危重病医学实验指导12主动脉内气囊反搏

实验十二

主动脉内气囊反搏1.实验目的1了解主动脉内气囊反搏的基本设备及工作原理；2了解主动脉内气囊反搏的操作方法；3熟悉其适应症、禁忌症、并发症、监测及撤离。2.实验时间3学时3.实验内容（一)主动脉内气囊反搏（IABP)基本结构和工作原理：1气囊导管：气囊导管由气囊及导管两部分组成。气囊由聚胺酯制成，囊壁薄而透明，富有柔韧性。导管一端与一透明硬壳的安全室内的聚胺酯气囊相连，另一端经气囊中央达其顶端。气囊两端均与导管密封，囊内导管上有多个不同部位和方向的侧孔。常用气囊导管有单囊和双囊导管两种，后者的小气囊内导管上侧孔较多，其目的是在气囊充气时，近侧小气囊先充气，使胸主动脉降部远侧的血液先被阻塞，随着大气囊的充气膨胀，使近侧的血液更多地挤向近心端，以达到更好的反搏效果。此外，尚有一种三段式单囊导管。目前临床所用的气囊导管多为双腔，一腔与气囊相通，用作充、排气，另一腔末端开口在气囊的顶端，用作测定主动脉内压力。气囊充气所用的气体有氦和二氧化碳两种，前者比重轻、密度底、粘滞度小，气囊充、排气速度快，在心动过速时具有一定的优越性。二氧化碳的特点与氦气相反，但易溶于液体，使用过程中一旦气囊破裂，也不会引起明显的气栓。因而，临床上一般采用二氧化碳。成人常用的气囊有20ml、30ml、40ml和60ml四种。成年男性多用40ml，女性多用30ml。儿童应用的气囊导管是多年未能合理解决的难题。近年来，Pollock和Veasy更进一步研制成功了5岁以下小儿使用的气囊导管，按照年龄和体重选用适当的气囊导管，供临床一次性使用。2反搏机：反搏机主要由压力驱动系统、监测装置、电源和蓄电池、二氧化碳储备筒以及报警系统等部分组成。压力驱动系统包括真空泵和气体压缩机、正负压强度、触发装置及其调控部。触发装置可根据心电图R波、动脉压小型触发反搏机工作。目前临床应用的反搏机主要有美国产Datascope型和Kontron两型。以往比较常用的是Datascope80型，后为83型，均只有当心电图R波大于0.5mv时才能触发反搏机，遇有心律紊乱时跟踪R波困难，需人工经常调节和维持。目前使用的Datascopes97型，全自动控制性能大大加强，能自动紧密跟踪R波，大部分心率变化都可跟踪，并且对心律系乱可以监测和代偿。反搏机工作的原理是：将已置于主动脉腔内的气囊导管的末端与反搏机安全室内气囊接通，选用合适的触发模式，按一定程序开启反搏机，反搏的压力驱动部分通过反向张、缩安全室内的气囊，完成主动脉内气囊充、排气的反搏作用，也即在心脏收缩时，安全室内产生负压，张开室内气囊，使主动脉内气囊的气体迅速回至安全室气囊内，主动脉气囊塌陷，以利心脏排血，达到减轻左室后负荷的作用；在心脏舒张时，安全室内产生正压，将其囊内气体迅速驱入主动脉气囊，使其膨胀，血流阻断，血液被挤向主动脉根部，达到舒张压增加的目的。（二)血液动力学效应和生物效应1升高舒张压：在心脏舒张期、主动脉瓣关闭后，主动脉内气囊快速充盈，阻断降主动脉血流，并使该区的血液挤向心脏，近心端主动脉内压力升高。表现为舒张压升高和平均动脉压升高，前者可高于收缩压10~20mmHg。冠状动脉主要在心脏舒张期得到灌注，舒张压增高，也即冠状动脉灌注压增高，冠状动脉血流量增加，改善缺血心肌的血供，可使危重病员的冠状动脉血流增加近2倍。正常心肌内血管存在较多侧支，仅在心肌缺血时侧支才开放，应用IABP，可明显增加开放侧支的血流，改善心肌缺血及限制梗塞区的扩大。2降低左室后负荷：主动脉内气囊在心脏收缩期、主动脉瓣开放前迅速排气塌陷，动脉压骤然下降，此时正值左室处于等容收缩末期，使左室用较少作功即可对抗左室射血阻力（后负荷)，在未增加心肌收缩力的情况下净增了心排血量。由此，可使左室前负荷、肺毛细血管楔压及肺动脉压降低。在IABP效率良好时，左室收缩峰压可降低10~15%，dp/dtVmax降低10~20%，左室射血阻力降低约20%，每搏血量增加10%，左室舒张末直径或容积分别下降19%和18%。但IABP仅可使心排量增加10~15%，因此，对严重左室衰竭的病人尚需改用其它机械辅助装置。3改善心肌氧供需矛盾：心肌氧耗量与心肌张力（室壁张力)、收缩力及心率成正相关。既可使冠状动脉血流量增加，又可使左室收缩峰压、射血阻力和室壁张力降低。因此，既改善了心肌的血供，又降低了心肌的氧耗，改善缺血心肌存在的氧供需矛盾，使缺血或损害的心肌得以改善和恢复，尤其是使心内膜下的心肌的氧供需矛盾改善，心内膜活力比明显升高。这一作用是药物治疗无法达到的。4改善周围循环：舒张压和平均动脉压增高，以及心排量的增加，对脑、肾、肝等重要脏器的血液灌注增加，周围血管收缩状态也缓解。改善周围循环的作用在合并使用扩血管药物时将更加显著。（三)适应症、禁忌症及应用时机1适应症：随着仪器设备的改进，严重并发症的减少，特别是1979年后采用经皮穿刺行IABP后，适应证及应用范围显著扩大。心内科适应证如下：（1)急性心肌梗塞或合并心源性\t"/kecheng/2013/_blank"休克，或并发室间隔穿孔，乳头肌功能不全或乳头肌断裂，导致急性\t"/kecheng/2013/_blank"二尖瓣关闭不全。（2)不稳定性\t"/kecheng/2013/_blank"心绞痛；（3)严重冠心病需作造影检查，估计有发生意外的可能，检查前预防性放置；（4)高危冠心病病人作冠状血管成形，术前预防性放置；（5)因心肌缺血引起的顽固性室性心律失常；（6)心脏骤停复苏后有低心排综合征者。心脏外科适应证如下：（1)高危病人心功能差、严重心肌缺血及血液循环不稳定，术前预防性放置；（2)术中左心衰竭不能脱离体外循环；（3)术后低心排出量综合征或严重心内膜下心肌缺血；（4)冠状动脉旁路术后，移植血管血流量低于25ml/min或新出现心肌缺血；（5)晚期心脏病病人等待心脏移植或植入心室辅助装置前，为维持循环稳定应用IABP；（6)心脏或心肺移植术后，出现急性排异合并低心排出量综合征。此外，IABP还适应于中毒性休克、心功能差但需作心脏以外的较大手术的病人，以及严重\t"/kecheng/2013/_blank"心肌炎患儿等。2禁忌症：主动脉瓣明显关闭不全、主\t"/kecheng/2013/_blank"动脉瘤、严重凝血机制障碍、不可逆性脑损害及晚期肿瘤病人等是IABP的禁忌症。其中，\t"/kecheng/2013/_blank"主动脉瓣关闭不全、主动脉病变是应用IABP绝对禁忌症。心脏停搏、室颤或严重低血压（动脉压低于45mmHg)，虽非禁忌证，但IABP治疗无效。此外，心动过速超过130bpm，严重心律紊乱如房颤、频发早搏等，因某些类型的反搏机跟踪心电图R波困难，可引起主动脉内气囊充、排气时相与心脏收缩、舒张不一致，反而会导致循环恶化或加重心肌缺血，应停用反搏或改用其它触发模式。3应用指征和时机：原则是：一旦确定有指征，应尽早应用。临床应用的指征如下：（1)心脏指数<2.0L/min.m2；（2)动脉压<60mmHg；（3)左房压>20mmHg;（4)体循环阻力>2100dyn/s.m2；（5)尿量<20ml/h。（四)操作方法及注意事项1放置气囊导管：放置气囊导管的方法有股或髂动脉切开法、经皮股动脉穿刺法及主动脉直视插入法三种。目前最常用的方法是经皮股动脉穿刺植入。除在体外循环期间，放置气囊导管前均需用肝素抗凝，通常首次静注5000u，随后静滴800~1200u/h，使激活凝血时间（ACT)维持在正常的2.5倍左右。长期应用者，可改用口服抗凝剂，维持凝血酶原时间为正常对照值的2倍。（1)股动脉切开法：成人在局麻下，儿童在全麻下纵行切开腹股沟皮肤，游离股总动脉，上、下端阻断后纵切股动脉。将无菌气囊导管连接于反搏机的安全室，试验气囊无漏气后，使其呈负压状态，外涂无菌\t"/kecheng/2013/_blank"甘油，穿套一根直径1厘米、长5米的人造血管后，从动脉切口作旋转状送入主动脉内。其插入深度相当于该侧腹股沟至胸骨角下1厘米的距离。如已作开胸术，则可从胸腔内触摸左锁骨下动脉的解剖位置，使导管顶端位于该动脉开口的远端。如有条件，最好在X线透视下插入或插入后作床旁胸片，以保证气囊导管顶端位于胸主动脉左锁骨下动脉开口的远端。用5-0聚丙烯线将人造血管和股动脉切口作端侧吻合，10号丝线双重结扎人造血管远端及导管，以防止漏血。（2)经皮股动脉穿刺法：局麻后用尖刀片在穿刺点上戳一小切口，用18号穿刺针紧靠腹股沟韧\t"/kecheng/2013/_blank"带下方穿刺入股动脉内，插入J型引导钢丝（0.9mmm)后拔出穿刺针，经保留的引导钢丝插入8F尖头扩张套管，扩张股动脉穿刺口后退出，再经导丝插入较大的扩张套管。由于所用气囊导管有单腔和双腔两种，故放置时可不用导丝引导或用导丝引导。不用导丝引导：拔出导丝和扩张管，经保留的套管插入单腔气囊导管，插入前应先将呈负压状的气囊缠绕在导管上。将气囊导管送入主动脉内，气囊位置正确后退出套管，将气囊导管与反搏机的安全室内的气囊相接。用导丝引导：取出气囊导管内芯，拔出扩张管，保留套管和导丝在股动脉内，从气囊导管中央管腔穿入导丝直到导丝露出尾部约20cm，顺时针旋转下将气囊导管送入导管，在导丝引导下送至胸主动脉。（3)主动脉直视植入法：用主动脉侧壁钳夹住部分升主动脉前壁并予切开，将气囊导管穿过一根直径1厘米、长20厘米的人造血管，用5-0聚丙烯线连续吻合人造血管和主动脉切口。在双重结扎人造血管远端向内含的气囊导管前，将气囊导管送入主动脉内，使气囊的近侧恰好位于左锁骨下动脉开口的远端。将人造血管经心脏前方，沿胸骨后，于剑突下引至体外，而人造血管末端则缝合固定于皮下组织。另一种较少应用的方法是在切开主动脉前壁前先缝两个荷包，经其中央插入气囊导管后，将荷包缝合线结扎。固定于已定位好的气囊导管上，导管末端经剑突下皮肤引出。上述植入气囊导管的方法，首选经皮股动脉穿刺植入法。该方法快速简便，熟练者在5分钟左右即可完成，而且对病人创伤小，并发症较少，尤其适用于紧急情况下。但穿刺失败或血压较低，或者有明显血管收缩时，应改用或采用股动脉切开法。遇有股或髂动脉狭窄、畸形或严重动脉硬化者，则应选用主动脉直视插入法，但该法需开胸手术，故有时采用左锁骨下动脉或腋动脉切开插入气囊导管。在心脏直视手术中应用IABP时，一般仍选用经皮穿刺法或股动脉切开法，但也可采用主动脉插入法。2反搏：正确熟练操作反搏是取得优良疗效和确保反搏安全的关键。使用前必须详细阅读说明书，掌握该型反搏机的性能，使用方法和操作常规。同时，必须确保：A心电图信号良好，包括无干扰、R波波幅大于T波，这是心电图触发反搏机的重要条件；B动脉压波形良好，这是观察反搏效果、调整反搏时相的重要客观依据，也是选用压力波形触发反搏机的前提，故一般宜选用双腔气囊导管，直接测定和记录主动脉压力和波形；C及时处理和控制心律紊乱，以免影响反搏效果；D气囊在主动脉内的位置必须位于左锁骨下动脉开口的远端。使用反搏机过程中，必须着重注意：A选用恰当。有效的触发信号，一般首选心电图R波触发，但当心电图干扰、R波波幅小于T波或<0.5mv（datascope82型)或<0.2mv(datascope90型)、或有难治性严重心律紊乱时，则应选用压力波为触发信号；B定时，也即确立气囊充、排气的时相和时间，保证气囊充气在主动脉压力波降支切迹处开始，排气在压力波升支起点之前结束；C调整，在反搏过程中，病人可有心电变化及心律紊乱，主动脉血管张力和血管有效直径的改变，以及心功能改善等，期间，必须调整充、排气时相，气囊容积，反搏频率等，以适应病情变化及确保反搏有效。（五)监护：严密监护是观察反搏效果，及时发现和处理并发症的重要措施。在开始反搏前一般均应常规放置右心漂浮导管，如能使用光纤肺动脉导管，则还可连续监测混合静脉血氧饱和度。监测参数及观察频数。（六)疗效观察：IABP有效的标准为：A主动脉压力波上表现为舒张压升高，并高于收缩压，收缩压及舒张压下降；平均动脉压升高；B肺动脉压和肺毛楔压下降，心排量和心脏指数增高；C尿量增加；D心电图心肌缺血改善，或室性心律失常明显减少或消失；E正性肌力药用量减少或停用。由于病人心脏功能或心肌损害程度不同，对IABP治疗的反应可有下述三种表现：1延迟峰性反应：表现为应用IABP1~2小时，并结合其他治疗措施后，休克状态或心功能得到改善。平均辅助25小时后血液动力学可达最佳状态，心脏指数升至2.5L/min.m2，肺毛楔压低于18mmHg。80~90%病人呈此类反应。2反搏依赖：表现为应用IABP12~14小时后，若减少气囊充气量或反搏频率，心脏指数<2L/min.m2，肺毛楔压>20mmHg，必须继续反搏，才能维持较好的血循环状态。3反搏无反应：表现为应用IABP后，循环功能无改善或继续恶化。表现为延迟峰反应的病人，可考虑逐渐停用反搏。反搏依赖的病人中，部分经延长辅助后可以获得明显改善，能顺利脱离辅助，但大部分和反搏无反应者一样，需采用更进一步的抢救措施，如确系心肌损害严重，则应改用其他机械辅助装置；如为冠心病心肌梗塞，则应在IABP及药物支持下，作急诊冠状动脉造影，行血管成形或旁路术，从根本上解决问题，术后存活率可达42~60%。（七)停用标准和方法1停用标准：反搏有效，临床和血液动力学证据表明左室功能不断改善，组织满灌注良好，病人已恢复到血液动力学I级时，则可停用IABP。常见于应用IABP1~2天后，但也可长达1周。在反搏无效、反搏机故障、出现与反搏有关的并发症，也应停用IABP。2停用方法：停用和撤除反搏前常需有一逐步撤除期，在此期间必须严密监测病人变化，有两种停用方法可供选用。（1)逐渐减少反搏频率：先将反搏频率降至1：2，血液动力学稳定，1~3小时后再降至1：4，持续10~15分钟，如血液动力学仍稳定，则可撤除反搏。（2)逐渐减少气囊充气量：IABP的血液动力学效应对气囊容积的依赖性比反搏频率更大，故对血液动力学改变敏感的病人比较适用，具体方法：a先减少气囊容积50%，1~3小时后血液动力学稳定，则再减少气囊容积25%；b如血液动力学仍稳定，将气囊容量增至最初状态，反搏频率降为1：2，血液动力学继续稳定，再将气囊容积减少50%；c如经上述步骤后血液动力学仍稳定，则再将反搏频率降至1：3，或再将气囊容积减少25%，病情平稳者，可撤除反搏。成功撤除IABP辅助需要数小时至数天不等，应依病人的血液动力学反应和应用IABP持续时间而定，当然，还应以临床和血液动力学状态作指导。Bolooki等建议每反搏24小时，需6小时的撤除期。撤除期如病情降为血液动力学2级或3级，常可经适当的药物治疗逆转，如不能逆转或恶化，则应恢复原来的反搏状态。对于急性左\t"/kecheng/2013/_blank"心功能不全术前放置IABP者，如心脏病变经手术得到合理的纠正，90%的病人在停用体外循环后即可撤除反搏。对因急性心肌梗塞或其合并症\t"/kecheng/2013/_blank"于术前或术中IABP者，术后即使血液动力学状态良好，仍应持续反搏4~9小时，以使缺血损害的心肌获得充分的恢复。3拔除气囊导管：对决定停用IABP病人，在拔除气囊导管前，必须以缓慢的反搏频率搏动，以防气囊周围形成血栓。在拔除气囊导管后，应用\t"/kecheng/2013/_blank"鱼精蛋白或\t"/kecheng/2013/_blank"维生素K1终止抗凝。A、对经皮股动脉穿刺植入者，拔出气囊导管时应选压迫穿刺点下的股动脉，将气囊导管退出直至气囊近端恰好进入套管后一并拔出。穿刺口任其排出一定量的血液，以排除可能脱落的血栓。而后加压包扎止血，观察24小时。B、股动脉切开植入者，局部消毒、麻醉后，拆除切口缝线，先阻断下端动脉，拔出气囊导管后，经人造血管向股动脉近心端送入6F的Fogarty动脉血栓摘除导管，去除残留在股动脉内的血栓。肝素液冲洗动脉腔。剪断部分人造血管，最后连续缝合人造血管末端，抗生素冲洗切口，视组织有无感染而作延期或1期皮肤缝合。C主动脉直视植入者，局部消毒、麻醉后拆除切口缝线，显露人造血管，拔出气囊导管，放血少许，剪除部分人造血管，连续缝合其末端，抗生素冲洗切口，逐层缝合皮肤。如若未用人造血管而经主动脉植入者，则应在全麻下再次开胸取出气囊导管。（八)并发症及防治随着IABP的广泛应用，设备和技术的不断改进，严重并发症如肢体坏疽、截瘫、动脉穿孔破裂等，已由5.8%降至2.5%，直接由并发