重症和麻醉医生需要了解的左室舒张功能障碍：一个形状逐渐变化的玻璃杯
本帖最后由 糖糖不次糖 于 2023-12-6 19:44 编辑以下文章来源于斌哥话重症，作者Bingo
简介
左心室（LV）舒张功能障碍是一种经常遇到的情况，它对麻醉和重症监护人群的影响常常被低估。对舒张期的研究被称为 "舒张学"，包括四个阶段：等容舒张期、早期充盈期、舒张期和后期充盈期。舒张功能至少需要和收缩功能一样的关注，因为它的改变与预后的恶化有关。尽管如此，许多医生认为舒张功能的评估过于复杂。在这种情况下，2016年的最新指南简化了对舒张功能的评估。在这篇教育性综述中，我们以教育教的目的来对待舒张功能障碍。首先，我们用一个比喻，将左心室视为一个玻璃杯，在病程中逐渐改变其形状和高度，类似于不同阶段的舒张末期压力和容积的变化，同时随着舒张功能障碍的发展。我们指导读者对左心室舒张功能障碍的诊断和分级过程，描述左心室松弛的病理生理变化，进而描述左心室之间的压力梯度。在第二部分，我们从生理学出发，对不同情况下（低血容量和高血容量、撤机、脓毒症、心动过速和心律失常、右心室功能障碍）的麻醉和重症监护病人的临床处理提出建议。
在过去的十年里，舒张功能的研究，也被称为 "舒张学"，在麻醉和重症监护室（ICU）得到了普及。这部分是由于在这种环境下越来越多地采用床旁超声，以及麻醉师和重症监护医生的专业知识不断增加。随着超声心动图在ICU环境下的实施，左心室舒张功能障碍（LVDD）也提高了重要性，因为它与病人的结果密切相关。目前已有一些重症监护超声心动图的培训和认证途径，在不久的将来，LVDD的评估可能会越来越多地被纳入这些途径。
虽然数字因人口统计学的不同而不同，但据估计，LVDD存在于21%的普通人群中，而II级和III级估计为7%。因此，不仅要了解收缩功能障碍的程度，而且要确定LVDD的存在，以改善患者的整体风险分层和预后，以及他们在手术室和ICU的管理。我们的教育性综述描述了LVDD在ICU日常临床实践中的重要性，从生理学、定义、分类和诊断开始，到对LVDD重症患者的临床管理提出一些建议。
简要左心室舒张功能生理学
"舒张学 "是对舒张期的研究，舒张期是指每次收缩前的左心室松弛和随后的充盈阶段。在心脏周期的这一阶段，左心室接受前负荷。为了教学的目的，舒张期可分为四个阶段。1）等容性松弛（IVR），这是一个主动现象（三磷酸腺苷-ATP依赖性过程），此时左心室容积不变，但心室内压力下降；2）早期（快速和被动）充盈期（或E期），当左心室压力低于左心房（LA）压力时开始，依靠左心室的进一步弹性回缩，使LA-左心室（或房室）压力梯度维持为正，从而使血液通过二尖瓣（MV）运动。3）"舒张期"（或无流期），这是一个短暂的 "无流期"，是由于LA到左心室的压力梯度被中和，从实际角度来看，这个阶段非常短（几毫秒的量级，特别是在心动过速的病人中）；4）由于LA收缩（或A期）导致的晚期（缓慢）充盈期，恢复了LA到左心室的正压梯度，重新开启了左心室的进一步充盈。
正常情况下，E期非常重要，因为大部分的左心室充盈发生在此时，而舒张期的A期则占整个左心室充盈的其余15-30%。在A期结束时，左心室已达到其舒张末期压力（LVEDP）。在正常人中，这个压力是可变的，通常指的是4到12mmHg之间，换算成LV舒张末期容积（LVE DV为49-73mL/m2）。在这一点上，舒张期结束，收缩期开始，LV等容收缩。
了解舒张功能障碍随时间变化的研究
正常的左心室舒张功能可以定义为：在低的LA压力和小的LA-LV梯度（几mmHg）的情况下，左心室充盈顺利发生。相反，在LVDD的情况下，左心室松弛过程受到损害。因此，LVEDP逐渐增加，LA压力随之逐渐升高，作为对LV僵硬度增加的补偿性反应。评估LVDD的金标准仍然是通过心导管检查直接测量心室内压。然而，心导管检查是有创的，只能在 "导管室 "进行。
超声心动图对 "舒张功能 "的评估与左心室收缩功能障碍（LVSD）的研究有很大不同，后者的单一参数（即射血分数）即使与负荷有关，也能自行量化收缩功能。此外，近年来，LVDD的评估也发生了变化，对比2009年和2016年的指南，LVDD的诊断和分级方法有很大的差异。事实上，最新的指南（2016年）提出了不同的参数来评估LVDD，值得注意的是，这些指南在评估LV舒张功能时引入了一个新的概念：根据定义，任何有LVSD的患者都有LVDD。因此，LVSD患者的LV舒张功能是异常的。这个新奇的现象并不完全令人惊讶，因为在经历心肌缺血的患者中，LV舒张功能的受损比收缩功能更早。新指南还提出了一个范式的转变，即用经心房多普勒血流加上组织多普勒成像（TDI）收集的信息来评估左心室舒张功能，索引LV的大小和三尖瓣反流（TRvel）射流的速度。因此，目前LVDD的研究依赖于几个超声心动图参数而不是单一变量。
如何用超声心动图研究ICU的舒张功能？
如图1所述，评价（诊断和分级）左心室舒张功能所需的所有参数都是在心尖四腔切面中获得的，这里对它们进行简要说明。
图1.-用2016年美国超声心动图学会/欧洲心血管成像协会（ASE/EACVI）的指南线评估LVDD。LVDD：左心室舒张功能障碍。LA：左心房；TR：三尖瓣反流。
[*]透射性血流评估（在二尖瓣小叶水平获得脉冲波多普勒信号，记录LV的流入模式。在窦性心律条件下，脉冲多普勒以早期波和晚期心房波来描述左心室充盈过程）。
[*]TDI评估（这是一种改良的PW多普勒[低速、高振幅]，"采样盒 "位于心肌基底层；只要可行，超声技师应检查室间隔和侧壁区域，以获得早期和晚期的舒张期组织波，应取其平均值）。
[*]LA容积评估（测量在收缩末期进行，描记应排除肺静脉和左心耳的汇合处；考虑到LA的轴线与LV的轴线在不同的平面上，应避免LA前屈；LA容积的测量应采用改良Simpson法，优于面积-长度法）。
[*]TRvel喷射（应通过三尖瓣用连续波多普勒取样。峰值速度被用作毛细血管后右心室压力过负荷和充血的代用指标[在没有肺动脉高压或其他已知的毛细血管前源性后负荷增加的情况下]。
尽管TDI参数仍依赖于负荷，但值得提醒的是，与传统的多普勒测量相比，它们似乎更准确，对前、后负荷条件的依赖性更小。此外，TDI参数的优点是读数间差异小，评估速度快（通常30秒就够了）。在危重病人的情况下，TDI参数可能是最可靠的诊断和预后评估。 然而，当用经食道超声心动图评估心脏手术患者的LVDD或其他临床适应症时，临床医生必须注意两个限制。首先，考虑到探头在LA后面的位置，测量LA的大小是不准确的。其次，e′的值可能被低估了，最近的一项研究表明，患者内部的平均差异为0.6cm/s；因此，E/e′的比率被高估了。总的来说，最近的指南简化了对左心室舒张功能研究的评估；例如，与以前的指南相比，新的算法在脓毒症患者中识别出的左心室舒张功能障碍的发生率明显更高。尽管这些新指南似乎有助于评估LVDD，但必须牢记，有经验的操作者可以将其他参数如肺静脉多普勒、E波减速时间或E波彩色M型测量血流传输速度的结果结合起来。此外，无论采用何种超声心动图评估LVDD的方法，都应考虑到临床和血化验的发现有助于LVDD患者的分层。 在图2中，我们提供了一个例子，研究了一位收缩功能正常的患者的LV舒张功能，结果诊断为II级LVDD。观察流程中提供的信息（图1），读者可以体会到该患者在诊断LVDD的4个参数中，有3个出现了异常。当转向功能障碍的分级时，E/A比值为0.78，E波速度超过50cm/s，这表明在考虑到E/e′、TRvel jet和LA大小的异常后，该患者有II级LVDD。
图2.-一个收缩功能正常的患者的左心室（LV）舒张功能评估示例。该患者在诊断LV舒张功能障碍（LV DD）的4个参数中，有3个显示异常。因此，诊断为LVDD。在评估LVDD等级时，E/A比值为0.78，E波速度超过50cm/s，提示为II级LVDD。
舒张功能障碍如何分类？
舒张功能障碍可以有不同程度的分类，由于这种分类依赖于不同参数的整合，所以被认为是很麻烦的。为了简化临床医生在危重病人床边或围手术期的理解，我们用不同形状的酒杯对左心室舒张末期容积和压力做了一个类比（图3）。
图3.-玻璃体容积表示左心室在每次舒张时能容纳的毫升数，这一容积随着松弛功能的受损和左心室舒张功能的恶化而逐渐减少。当左心室舒张功能进一步恶化时，玻璃的高度与左心室舒张末期压力的逐渐升高相关。
在上述类比中，玻璃杯的体积代表了左心室在每次舒张期所能容纳的毫升数，随着左心室舒张功能的逐渐恶化（松弛减少和僵硬度增加），玻璃杯的体积逐渐减小。同时，玻璃杯高度的增长与LV舒张功能进一步恶化时LVEDP的逐渐增加之间存在着另一种类比。考虑到这个例子，我们简单介绍一下LVDD的各个阶段及其各自的LVEDP的变化。读者应该考虑到，即使LVEDP增加几毫米汞柱，也可能使患者的预后和临床症状明显恶化。
[*]第一阶段的左心室DD被称为异常（或受损）松弛，在这个阶段，左心室松弛受损，而LA容积和压力没有变化（因此，LA-左心室梯度降低，解释了早期和晚期[心房]充盈之间的倒置，后者成为主导；重要的是，在这个阶段，LVEDP仍处于 "正常 "范围）。
[*]LVDD的第二阶段是由于长期的左心室松弛受损而达到的，LA压力增加以恢复 "生理的 "LA-LV梯度和某种 "正常的 "充盈模式（E/A>1）（这就是为什么这一阶段也被称为 "生理的"）。
[*]LVDD的第三阶段，即限制性模式，当LV松弛进一步受损，LVEDP显著增加时，就会被分级。尽管III期也被分为可逆或不可逆模式（后者也被称为IV期），但这种区分在ICU环境中可能没有意义。
对危重病人LVDD的诊断和分级的关注
目前2016年的LVDD诊断和分级指南可能不适用于围手术期和儿童，这是作者直接指出的。相反，虽然他们没有直接提到，但将这些指南应用于危重病人可能更具挑战性。当用于危重病人时，LA容积和TRvel喷射是有争议的。LA容积的变化是由LA压力的慢性增加导致的。相反，由于窦性心律的急性丧失或由于心肌缺血（无二尖瓣反流）或脓毒性心肌病等引起的左心室舒张功能的急性恶化，LA容积突然改变的可能性较小。同样，TRvel射流也受到RV后负荷的影响，在机械通气的病人中，由于正压通气对右心的内在影响，RV后负荷会增加。事实上，TRvel射流的峰值不仅是毛细血管后压力过负荷的代名词，而且还受到毛细血管前压力增加的影响。重症患者暴露于机械通气（最终暴露于酸中毒和高碳酸血症），由于肺血管的拉伸和肺血管阻力增加的因素，可能会出现肺动脉高压。此外，一项针对心脏手术人群的研究表明，呼气末正压的增加会引起室间隔和侧壁e′值的明显下降，这可能是与较差的RV功能相关的LV松弛受损的结果。
为什么重症监护医生和麻醉师需要研究舒张功能障碍？
在ICU之外，人们越来越重视评估LVSD与门诊患者预后的关系，如心力衰竭（HF）和心脏病专家日常遇到的其他几种情况。然而，LVDD会逐渐降低左心室接受前负荷的能力，并对这些患者的预后产生不利影响。考虑到人口的老龄化，预计LVSD和LVDD患者的数量将会增加。因此，重症和麻醉医生将更频繁地治疗这些病人。大多数评估LVDD影响的研究都是在普通ICU人群和接受心脏和血管手术的患者中进行的。简而言之，ICU的主要研究结果是LVDD与脓毒症患者的死亡率有关，最近还发现与撤机失败有关。有趣的是，脓毒症患者的LVSD与死亡率之间的关联已被反复排除，这说明LV充盈压的重要性超过了收缩功能。在接受心脏手术的患者中，LVDD与难以脱离心肺旁路和需要更多的正性肌力药相关，也与术后心房颤动的高发率相关。在大血管手术中，术前孤立的LVDD似乎是术后HF和住院时间延长的独立预测因素，术后不良心血管事件和长期心血管死亡率更高。在其他外科专业中，LVDD对患者结果的影响仍有更多的不确定性。
在此背景下，我们在表一中实际描述了危重病人（以及最终接受麻醉的病人）经常遇到的几种情况，这些情况的临床影响可能因LV舒张功能的正常或异常而不同。其中，患有LVDD的危重病人在以下情况下会出现明显的临床恶化。1）过度的液体复苏和高血容量的情况；2）低血容量；3）RV衰竭和容量过负荷；4）正压通气（PPV）与RV劳损；以及5）机械通气的撤机。
如表一所述，这些列举的临床情况对于左心室舒张功能正常的患者来说可能是可以忍受的，但对于已经形成的LVDD的患者（尤其是晚期）来说就不是这样了。这些患者由于依赖不稳定的平衡，所以失代偿的风险更大。因此，从血流动力学和肺部的角度来看，他们的治疗手段的空间要窄得多，可能会对心输出量和器官灌注产生影响。此外，临床医生必须考虑到其中一些情况可能同时发生，如低血容量引发的心房颤动或在液体超负荷的情况下进行机械通气撤机。在这些情况下，LVDD患者可能会出现更明显的临床恶化。
LVDD对机械通风撤机的影响
由于最近强调LVDD对ICU患者撤机结果的影响，我们更详细地描述了这种情况。事实上，拔管失败在ICU和手术室都是一个主要问题，它的发生可能导致机械通气时间延长，需要尽早重新插管，延长ICU住院时间，增加医疗费用。此外，左心室后负荷也会增加。这种呼吸功的增强导致了肾上腺素能的升高（通过血清中儿茶酚胺水平的增加来记录）。 这些机制可以随着肺动脉闭塞压的升高而诱发心血管功能障碍，最后出现肺水肿，即使在左心室收缩力保留的情况下也是如此。肺动脉闭塞压是LA和LV充盈压（LVEDP）的代用指标，在使用心导管检查时，≥18mmHg是LVDD的诊断和分级标准之一。
一些研究描述了撤机结果与通过超声心动图评估检测到的预先存在或新发的LVDD之间的关联。最近的一项荟萃分析发现，撤机失败率较高与自主呼吸试验前发现的LVDD超声心动图结果（E/e′比值较高，e′波较低，E波值较高）有关。当然，超声心动图评估的时机对于发现撤机失败风险较高的患者至关重要，评估应在压力测试期间进行，可采用自主呼吸试验或低水平压力支持通气的方式进行。
能够发现因潜在的LVDD而有拔管失败风险的患者，可以进行有针对性的治疗，以减轻撤机奶过程的负担，可能会增加成功的机会。因此，Kaltsi等人在一个由11名患者组成的小系列中显示，对曾经撤机失败的患者给予左西孟旦，决定了LV舒张参数（e'波和E/e'比）的改善，撤机成功率很高（82%）。早期识别与LVDD相关的撤机/拔管失败风险的患者似乎是合理的，以实施特别的策略，即无创通气、液体清除、降低LV充盈压的药物。
抵消LVDD负面影响的药物和其他临床策略
根据ICU患者每个临床场景的复杂性及其LVDD的程度，确定（或建议）一个独特的治疗途径仍然具有挑战性。应避免使用不利的药物，如正性肌力药，特别是儿茶酚胺类，以及因炎症、血流动力学、低血容量、疼痛和颤抖而引起的心房颤动的改变。虽然LVDD是一种超声心动图诊断，但临床医生应确保这不会演变成舒张期 "失代偿"，从而引发间质水肿、冠状动脉灌注不足、低心输出量综合征。
从生理学的角度来看，考虑到β-受体阻滞剂在保留LVEF的HF情况下对LVDD的作用已经得到证实，它们可能会发挥作用。一个有趣的研究领域是在脓毒症休克的早期阶段使用β-受体阻滞剂，这是一种临床综合征，心脏功能障碍的诊断具有挑战性，但LVDD经常存在。最近的一项荟萃分析显示，使用超强接触性β-受体阻滞剂（艾司洛尔或兰迪洛尔）可显著降低脓毒症患者的死亡率，尽管初始复苏后仍有持续心动过速。从先进的血流动力学角度来看，艾司洛尔可能对左心室功能产生积极影响，因为它具有促时性和抗心律失常的作用；反过来，这些作用可能会改善左心室充盈模式和心室-心房耦联。在这方面，正如Morelli等人进行的一项事后研究所建议的那样，确定哪些患者对输注短效β受体阻滞剂的反应更好仍然至关重要。此外，我们还应该考虑到，贝特类受体阻滞剂已经显示出免疫、代谢和凝血作用，这对脓毒症患者也可能是有益的。
其他药物有望改善急性 ICU 环境中的 LVDD。其中，可能的选择可能是血管紧张素转换酶抑制剂（因其 LV 重塑和舒张功能作用）和右美托咪定（显示调节作用的 alfa-2 激动剂对儿茶酚胺释放及其需求的影响）。然而，ICU患者经常从心血管角度得到支持，当临床医生决定需要正性肌力支持时，LVDD的优化变得更加复杂。在这方面，肾上腺素和其他儿茶酚胺会产生负面的作用，在晚期LVDD患者中使用它们可能会出现明显的弊端。两种可能的替代方法是使用扩张剂，如磷酸二酯酶抑制剂（即米力农）或左西孟旦（一种钙敏感剂）。一般来说，磷酸二酯酶抑制剂对LVDD有中性或轻微的积极作用。值得注意的是，左西孟旦还可能通过减少线粒体自噬（脓毒症引起的心肌细胞损伤中线粒体功能障碍的重要机制）和炎症细胞因子的产生，刺激上皮细胞一氧化氮合成酶的表达来增加一氧化氮的合成，从而对脓毒症症期间的心肌损伤产生附加效应。这些特点是独特的，在LVDD急性期有潜在意义。然而，最近的拯救脓毒症运动不鼓励在脓毒症患者中使用左西曼旦，而这种药物已经成功地用于非ICU患者。事实上，在一项针对晚期HF患者的随机安慰剂对照研究中，24小时输注左西孟旦可改善LV舒张功能异常的超声心动图标志物，并减弱神经激素的激活（血浆B型钠尿肽和白细胞介素-6）。然而，内在的药代动力学和药效学可能会降低左西孟旦对急性LV功能障碍的疗效，使其使用仍有争议，并得到有限证据支持。
结论
总之，我们的综述对LVDD有说教的作用，以了解它如何影响接受麻醉或入住重症监护室的病人。回顾的第一部分首先描述了根据最新指南的定义、分类和分级。在第二部分，我们描述了LVDD对经常遇到的临床情况的影响，以及临床医生如何根据LVDD的存在来处理这些情况。
关键信息
[*]LVDD是一种经常遇到的情况，它对麻醉和重症监护的影响常常被低估。
[*]在麻醉和重症监护中，左心室DD与较差的预后有关。
[*]2016年的指南已经简化了舒张功能的评估。
[*]麻醉师和重症监护医生在床旁超声方面的专业知识不断增加，可以促进左心室DD评估。
来源：Understanding left ventricular diastolic dysfunction in anesthesia and intensive care patients: a glass with progressive shape changeMinerva Anestesiologica 2022 November;88(11):950-60DOI: 10.23736/S0375-9393.22.16425-4
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