劉 冬,張宏光,張連陽
腹腔高壓癥/腹腔間隙綜合征研究進展
劉 冬,張宏光,張連陽
腹腔高壓和腹腔間隙綜合征在危重患者中的發(fā)病率逐年上升,而且并不只在創(chuàng)傷和外科手術患者中發(fā)生。本文全面綜述了兩者的定義、發(fā)病機制、病理生理變化、治療策略和關鍵技術。
腹腔高壓癥;腹腔間隙綜合征
嚴重創(chuàng)傷失血性休克、燒傷、腹部創(chuàng)傷等在救治過程中常出現(xiàn)腹腔高壓癥(IAH),甚至發(fā)生腹腔間隙綜合征(ACS),出現(xiàn)多臟器功能障礙。在重癥加強護理病房ICU中,IAH和ACS的發(fā)生率分別為35%和5%,ACS病死率為38%~72%[1-5]。腹腔內壓力(IAP)是臨床診斷和治療疾病重要方式,可準確預測IAH患者病情變化,及早防治ACS的發(fā)生,降低危重患者病死率。2004年世界ACS協(xié)會(WSACS)會議明確界定了IAP、IAH及ACS等定義[6],之后IAH和ACS發(fā)病機制及其病理生理變化研究取得了較大進展,為其診斷、治療奠定了基礎,本文就此作一綜述。
按照2004年WSACS提出的定義,IAP是指腹腔封閉腔隙的穩(wěn)態(tài)壓力。其值可隨呼吸狀態(tài)而改變,即吸氣時由于膈肌收縮而使IAP值增加,呼氣時反之。此外IAP還可受腹腔內實質性臟器、空腔臟器體積變化的影響,如出現(xiàn)腹腔占位性損傷(腫瘤、妊娠的子宮)等情況也可導致IAP升高。
但一般來說,正常成年人的IAP在0 mmHg左右波動,當IAP值持續(xù)性或病理性重復性上升≥12mmHg時,則稱為IAH。但由于個體和年齡差異,診斷IAH時應參考其自身IAP的基線[7]。根據IAP的數(shù)值,IAH被分為4個等級:Ⅰ級,IAP 12~15 mmHg;Ⅱ級,IAP 16~20 mmHg;Ⅲ級,IAP 21~25 mmHg;Ⅳ級,IAP>25 mmHg。
腹腔灌注壓(APP)是指平均動脈壓(MAP)與IAP的差值。APP正常時>60 mmHg。APP較IAP更能準確反映腹腔內臟器灌注情況。而且通過多重回歸分析證明,APP明顯優(yōu)于其他終末灌注指標,如動脈血pH、堿缺失、乳酸水平和每小時尿排出量。IAH/ACS患者APP應維持在50~60 mmHg以上。ACS則是指IAP持續(xù)≥20 mmHg并伴有新的器官功能障礙/失調,且不論是否出現(xiàn)APP<60 mmHg的情況。
有研究表明,患者IAP水平的升高會導致終末臟器灌注不足,提示在多系統(tǒng)器官衰竭中,IAH扮演了極為重要的角色,且該過程是ICU患者死亡的重要因素。IAH和ACS所導致的器官功能失調既可以通過直接壓迫作用而產生,例如IAP誘導的肺衰竭和腎衰竭;但更多情況,器官功能失調主要是與終末器官關注不足有關,尤其是IAP的升高而導致心輸出量(CO)降低起到了重要作用。
2.1 心血管功能 心臟的功能主要由3個基本要素構成:前負荷、后負荷和收縮力。IAP的升高會導致這三者異常變化。(1)減少前負荷。有實驗證明,當IAP達到10 mmHg時,便可顯著降低下腔靜脈的血流量和心臟前負荷[8]。在IAH的患者中,多種機制參與降低心臟前負荷。首先,IAP的增加促使橫膈膜向頭部提升,導致胸膜腔內壓的上升。這會導致下腔靜脈的血流和橫膈膜以下的血液回流減少。該過程屬壓力依賴途徑。在此類患者中,可以采用限壓通氣法和通過使用神經肌肉阻滯劑增加胸壁順應性來促進靜脈回流和改善心臟功能。其次,當IAP增高時,會導致橫膈膜向頭部運動,這將會導致通過橫膈膜的下腔靜脈變窄,血流量減少[9]。(2)增加后負荷。IAP的升高可通過2種途徑增加全身血管抵抗性:通過直接壓迫主動脈和全身動脈系統(tǒng);作為代償靜脈回流的減少和每搏CO的下降,該代償作用在IAH/ACS的早期并不明顯,而MAP此時也相對穩(wěn)定。(3)降低心肌收縮力。橫膈膜的提升和IAP的增加會對心肌收縮能力造成不良影響。傳統(tǒng)觀點認為,右心室可以運送血液從肺到左心室。而肺實質被壓迫會增加肺動脈壓和肺血管抵抗性,同時也會增加左心室的前負荷。隨著右心室后負荷的增加,右心需發(fā)揮更加積極的作用以維持心輸出量。該過程會導致右心室薄壁膨脹、右心室射血分數(shù)下降、增加心室壁緊張性和心肌的氧耗。心肌氧耗的增加會加劇心肌缺血的風險并降低右心室的收縮性。此外,室間隔也會向左心室偏移而進一步降低CO。由于存在心室的相互作用,右心室功能失調將導致左心室收縮力的下降。降低左心室輸出會造成全身低血壓、右側冠狀動脈血流減少、缺血和右心室收縮性下降。
2.2 肺臟功能 如何處理腹部和胸部的相互作用是臨床上一個具有挑戰(zhàn)性的問題。兩者通過橫膈膜相聯(lián)系,而IAP的升高可傳遞至胸腔內造成胸膜腔內壓(ITP)的升高。IAH可導致肺泡壓力增加、無效腔增加、肺分流分數(shù)增加、功能殘氣量減少和胸壁順應性降低等一系列變化,發(fā)展為低氧血癥和高碳酸血癥[10]。上述情況在IAP達到15 mmHg時即可出現(xiàn),而低血容量可進一步加重以上癥狀。此外,IAH導致的ITP增高和肺功能殘氣量下降而進一步增加了肺血管抵抗。若患者在手術前存在毛細血管滲漏、液體正平衡和IAP升高的情況,則該患者更容易發(fā)生肺水腫。在豬模型的實驗中發(fā)現(xiàn),當油酸誘導的急性肺損傷發(fā)生后,人為的使IAP達到15mmHg,通過測量血管外肺含水量發(fā)現(xiàn)該組肺水腫的程度較IAP正常組增加一倍。IAH同樣是呼吸機相關氣壓性創(chuàng)傷發(fā)病的危險因素。為了恢復IAH患者塌陷肺泡的功能,人們通常會使用呼氣末正壓通氣(PEEP)技術,但是PEEP不僅可以擴張已塌陷的肺泡,而且同時過度擴張正常的肺泡而造成肺損傷[11]。減壓性剖腹術可以有效降低IAP和PEEP的需求,但是處于俯臥位的患者將升高其IAP。
2.3 中樞神經系統(tǒng)功能 有學者發(fā)現(xiàn),不管是動物實驗還是人群臨床研究中,IAP與顱內壓(ICP)均有著非常密切的聯(lián)系,并且這種聯(lián)系不受心肺功能影響[12]。早在1995年就有病例報道,遭受腹部創(chuàng)傷的患者,即使未出現(xiàn)顱腦的損傷也會出現(xiàn)神經病學的問題[13]。有觀察者提出,合適的腹部減壓手段有助于緩解頭痛和耳鳴。IAH的發(fā)生會導致腦內灌注壓的下降,而IAH造成的ITH也同時造成腦靜脈血流流出受阻,導致顱內壓升高并損害血腦屏障[14]。加之由于IAH引起胸膜腔內壓升高、中心靜脈壓升高、心輸出量減少、全身血壓降低,將造成腦部血流減少,并進一步降低腦灌注壓。以上研究從另外一個側面說明了為什么患者的ICP在進行非手術性腹部減壓后會有所降低。因此,當患者并存有IAH和顱內高壓時,腹腔減壓不失為一種較好的緩解手段。但值得注意的是,由于進行腹腔鏡操作時可能會向腹部吹入氣體而升高IAP,有數(shù)據顯示,約40%腹部創(chuàng)傷的患者存在顱腦損傷。因此在該類型患者中使用腹腔鏡時,應嚴格控制氣腹壓力。
2.4 胃、腸道及肝臟功能 事實上,在發(fā)生IAH后,腹內和腹膜后的器官均有血流不足的情況出現(xiàn)。其中腸系膜缺血最為嚴重。而IAH/ACS可導致多臟器功能障礙綜合征(MODS)患者的“二次打擊”,引起內臟低灌注的惡性循環(huán),并導致腸道水腫、缺血和細菌移位[15]。在動物研究中發(fā)現(xiàn)隨著IAP的升高,腸系膜動脈血流(MAF)、腸黏膜血流(IMF)、肝動脈血流(HAF)、肝微循環(huán)血流(HMF)和門靜脈血流(PVF)均有下降。Diebel等[16]研究顯示,在IAP達到10 mmHg的時候:心輸出量、收縮壓、肝動脈血流、肝微循環(huán)血流和門靜脈血流均有下降。當IAP上升到20 mmHg,對照組肝動脈血流為45%、門靜脈血流為65%、肝微循環(huán)血流為71%,而IAP在20 mmHg以上腸系膜動脈血流和腸黏膜血流才顯示出改變。小腸并不像肝臟那樣存在雙重血供,因此其對缺血也就更加敏感。在IAP為10 mmHg時,腸黏膜血流便下降了39%,而在同樣IAP時,腸系膜動脈血流僅下降了27%。通過胃張力測定法可證明腸黏膜低灌注所導致的黏膜酸中毒。眾多學者證明了通過測量胃黏膜外pH可以有效反映IAH和低血壓時內臟缺血程度。值得注意的是,黏膜低灌注和酸中毒的發(fā)生遠早于ACS的臨床表現(xiàn),若對其沒有足夠的認識而放任其發(fā)展,將導致腸缺血、ACS和MODS。因此有學者提出,當IAH和低pH并存時,雖無明顯的ACS癥狀也可對患者進行預防性減壓以避免并發(fā)癥的發(fā)生。另外一個反映內臟缺血的早期標志物是D-乳酸鹽。血漿D-乳酸鹽的水平與胃黏膜外二氧化碳分壓密切相關。后者如pH一樣,也可反映腸黏膜缺血情況。L-乳酸鹽作為D-乳酸鹽的異構體,雖然在缺血時較早地出現(xiàn)在腹腔液體中,但是很快被肝臟所清除,因此L-乳酸鹽的水平與腸缺血之間并無相關聯(lián)系。Duzgun等[17]在已經研究基礎上證明了由于腸缺血的發(fā)生,IAP與D-乳酸鹽水平呈正相關。由于失血性休克導致腸道和肝臟缺血會誘發(fā)MODS和膿毒癥,其主要原因是細胞因子釋放以及菌群移位。腸道菌群通過黏膜屏障滲透入腸系膜淋巴結,而后入肝脾,最終進入全身循環(huán)。在嚙齒類動物模型實驗中顯示:當IAP為25mmHg時,僅60min后細菌便可進入腸系膜淋巴結。其他實驗也證明了,即使是較低的IAP,也可促細菌進入腸系膜淋巴結、肝臟和脾臟。有研究中發(fā)現(xiàn),雖然IAH的等級與高膽紅素血癥發(fā)生存在著相關性,但IAH是否在肝臟功能失調中發(fā)揮關鍵作用,尚無明顯證據。近來有研究發(fā)現(xiàn),IAP的高低與吲哚菁綠(一種測定肝臟代謝率的物質)的血漿清除率成反比[18]。更多的IAP與肝臟功能的關系仍有待進一步研究。腹腔高壓對于胃腸道系統(tǒng)和肝臟系統(tǒng)有明顯的危害作用。首發(fā)于低灌注和酸中毒,進而導致菌群移位甚至是MODS和膿毒癥。胃張力測量和D-乳酸鹽水平可以發(fā)現(xiàn)早期黏膜低灌注狀態(tài)。而對于肝硬化的患者來說,由于腹水而升高的IAP會導致靜脈曲張出血和胃食管反流,因此在該類高?;颊咧?,應強調積極對其腹水治療的必要性。
2.5 腎臟功能IAH在急腹癥手術患者中發(fā)生率為33%~44%,并會導致急性腎損傷甚至死亡。IAP的上升會顯著降低腎動靜脈血流,進而發(fā)生腎臟功能失調和腎衰竭。在無明顯血容量降低的患者中,少尿在其IAP達到15 mmHg時出現(xiàn),而無尿則會在IAP達到30 mmHg的發(fā)生。在IAH相關的急性腎損傷中,IAP變化更多的是影響腎功能和尿量的變化中,而不是在腎臟平均動脈壓[19]。IAH導致的腎功能下降的首發(fā)可見癥狀即為少尿,而不是平均動脈壓的改變和肌酐的升高。此外,有學者證實由于心衰導致的難治性腹水可由流體穿刺術進行治療,并可顯著改善腎功能。
3.1 診斷 由于先前對測量IAP有著眾多不同的標準,難以形成一個統(tǒng)一的規(guī)范,這給研究IAH/ACS帶來了很大的困難。但在2007年,WSACS對這一問題做出了規(guī)范以幫助各專業(yè)醫(yī)師正確認識和處理IAH/ACS,并有助于降低患者的發(fā)病率和死亡率[20]。IAH/ACS的診斷首先要有一個精確并可重復測量IAP的方法。IAP的測量分為直接測量法和間接測量法。前者主要是經腹膜透析管或使用腹腔鏡等方法進行測量。后者主要是經膀胱、胃、結腸或子宮等放置導管測量。目前認為測量IAP的“金標準”是經尿道膀胱導管法。IAP的測量應遵循以下原則:患者處于完全仰臥位以避免其腹部肌肉收縮,排空膀胱后注入25 ml無菌生理鹽水,30~60 s后于其呼氣末期進行測量,以腋中線水平作為測量器的0點,壓力值使用mmHg表示。
3.2 治療 患者發(fā)生IAH/ACS的發(fā)病機制和病理生理過程具有較大的差異性,因此很難作出一個統(tǒng)一規(guī)范的治療方案。一般認為非手術治療主要用于預防和處理由于IAP升高而引起的器官功能障礙和衰竭。而手術治療則是治療IAH/ACS的最佳處理方法[21]。不管是非手術治療還是手術治療,處理IAH/ACS應遵循以下4項原則:(1)持續(xù)監(jiān)測IAP的變化;(2)對于IAP升高的患者應注意優(yōu)化全身關注和維持器官功能;(3)建立針對性的診療流程以降低IAP,降低IAH/ACS對終末器官的影響;(4)對于難治性IAH應迅速進行外科減壓,避免進一步的惡化。
3.2.1 非手術治療 當患者疼痛或過分激動時,會加劇呼吸肌的收縮,增加胸腹部肌肉的肌張力而增加IAP。此事采用鎮(zhèn)靜和止痛的藥物可一定程度上降低IAP。但是也有例外,據報道芬太尼可增加腹部肌肉肌張力而升高IAP。此外,現(xiàn)尚無前瞻性試驗準確評價鎮(zhèn)靜和止痛藥物使用的收益與風險。而由疼痛、腹腔閉合過緊和第三間隙液體增多等原因造成的腹壁順應性下降同樣也會造成IAP的升高。神經肌肉阻滯劑的使用可在一定程度上降低輕、中度IAH患者的IAP,但對嚴重IAH的患者效果并不理想。此外經皮穿刺置管腹腔引流術、體位改變法、經鼻胃/結腸減壓術、促胃動力藥物和利尿劑的使用也同樣具有一定降低IAP的效果。值得注意的是,有效的液體復蘇可促使危重患者恢復低血容量、改善器官灌注,但輸入過量液體會導致IAH/ ACS的發(fā)生,對于存在IAH/ACS危險因素的患者,應嚴格監(jiān)測輸液量,避免過量;IAH患者以高滲晶體液或膠體液為主的復蘇會減少輸液量并有助于減慢IAP的升高和繼發(fā)性ACS的發(fā)生[22]。
3.2.2 手術治療 當發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)IAP持續(xù)升高,非手術治療無效后,應果斷進行腹部減壓以避免發(fā)生ACS。在手術室內和ICU內均可進行開腹減壓,開腹減壓可有效改善心功能、器官關注并提高生存率。然而拖延手術減壓或忽視IAH的后果會顯著增加患者的病死率。值得一提的是,現(xiàn)普遍認為“暫時性腹腔關閉(TAC)”不失為一種有效的腹部減壓手段[23]。其基本原則是當腹部手術完成手術操作后,并不常規(guī)縫合關閉,而是用皮膚或其他人工材料進行TAC。該方法可有效改善IAH/ACS的病理生理變化。常用的TAC法有皮膚關閉技術、筋膜關閉技術、腹直肌前鞘翻轉瓣技術、負壓封閉引流技術、可吸收/不可吸收材料腹壁成形技術等。
近年來IAH/ACS由于其在危重患者中較高的病死率而引起人們越來越多的重視。但其發(fā)病機制和病理變化仍然有待進一步的研究。由于IAP升高引發(fā)的心血管功能障礙是多器官功能衰竭的重要因素。臨床醫(yī)師應明確IAP、ITP、PEEP等參數(shù)之間的聯(lián)系,以準確評價治療中液體復蘇對患者的影響并維持APP。當APP不能夠維持時應考慮外科減壓。但是,如何應對減壓后缺血再灌注損傷和炎癥因子釋放所帶來的仍是一個值得考慮的問題[24]??傊琁AH/ACS這一臨床上常見又極為重要的問題,仍然存在眾多問題等待去解決。
[1]中華醫(yī)學會創(chuàng)傷學分會創(chuàng)傷急救與多發(fā)傷學組.創(chuàng)傷后腹腔高壓癥/腹腔間隙綜合征診治規(guī)范[J].中華創(chuàng)傷雜志,2012,28(11):961-964.
[2]張連陽.創(chuàng)傷后腹腔高壓癥/腹腔間隙綜合征診治規(guī)范解讀[J].中華創(chuàng)傷雜志,2012,28(11):965-968.
[3]Cheatham ML,White MW,Sagraves SG,et al.Abdominal per fusion pressure:a superior parameter in the assessment of intra-abdominal hypertension[J].J Trauma,2000,49(4):621-626;discussion 626-627.
[4]Malbrain ML,Chiumel lo D,Pelosi P,et al.Incidence and prognosis of int raabdominal hypertension in a mixed population of critical ly i l l patients:a mul tiple-center epidemiological study[J].Crit Care Med,2005,33(2):315-322.
[5]Malbrain ML,Chiumel lo D,Pelosi P,et al.Prevalence of int ra-abdominal hyper tension in critical ly il l patients:a mul ticent re epidemiological study[J].Intensive Care Med,2004,30(5):822-829.
[6]Malbrain ML,Cheatham ML,Kirkpat rick A,et al. Resul ts f rom the International Conference of Exper ts on Int ra-abdominal Hyper tension and Abdominal Compartment Syndrome.I.Definitions[J].Intensive Care Med,2006,32(11):1722-1732.
[7]Davis PJ,Koot tayi S,Taylor A,et al.Comparison of indirect methods of measuring int ra-abdominal pressure in chi ldren[J].Intensive Care Med,2005,31(3):471-475.
[8]Cheatham ML,Malbrain ML.Cardiovascular impl ications of abdominal compar tment syndrome[J]. Acta Clin Belg Suppl,2007,(1):98-112.
[9]Diamant M,Benumof JL,Saidman LJ.Hemodynamics of increased int ra-abdominal pressure:Interaction with hypovolemia and halothane anesthesia[J].Anesthesiology,1978,48(1):23-27.
[10]Pelosi P,Quintel M,Malbrain ML.Ef fect of int ra-abdominal pressure on respiratory mechanics[J].Acta Clin Belg Suppl,2007,(1):78-88.
[11]Ambrosio AM,Luo R,F(xiàn)antoni DT,et al.Ef fects of Positive End-expiratory Pressure Tit ration and Recruitment Maneuver on Lung Inf lammation and Hyperinf lation in Experimental Acid Aspiration-induced Lung Injury[J].Anesthesiology,2012,117(6):1322-1334.
[12]De laet I,Citerio G,Malbrain ML.The inf luence of int raabdominal hyper tension on the cent ral nervous system:current insights and cl inical recommendations,is it al l in the head?[J].Acta Clin Belg Suppl,2007,(1):89-97.
[13]Bloomf ield GL,Dal ton JM,Sugerman HJ,et al. Treatment of increasing int racranial pressure secondary to the acute abdominal compar tment syndrome in a patient with combined abdominal and head t rauma[J].J Trauma,1995,39(6):1168-1170.
[14]Hamidian Jahromi A,F(xiàn)reeland K,Youssef AM.Intra-abdominal hyper tension causes disruption of the blood-brain barrier in mice,which is increased with added severe head trauma[J]. J Trauma Acute Care Surg,2012,73(5):1175-1179.
[15]Kaussen T,Srinivasan PK,Af i fy M,et al.Inf luence of two di f ferent levels of int ra-abdominal hyper tension on bacterial t ranslocation in a porcine model[J].Ann Intensive Care,2012,2(Suppl 1):S17.
[16]Diebel LN,Dulchavsky SA,Brown WJ.Splanchnic ischemia and bacterial translocation in the abdominal compartment syndrome[J].J Trauma, 1997,43(5):852-855.
[17]Duzgun AP,Gulgez B,Ozmut lu A,et al.The relationship between intestinal hypoper fusion and serum d-lactate levels during experimental int ra-abdominal hyper tension[J].Dig Dis Sci,2006,51(12):2400-2403.
[18]Inal MT,Memis D,Sezer YA,et al.Ef fects of int ra-abdominal pressureon l iver functionassessed with the LiMON in critical ly i l l patients[J]. Can J Surg,2011,54(3):161-166.
[19]Mohmand H,Goldfarb S.Renal dysfunction associ-ated with int ra-abdominal hyper tension and the abdominal compartment syndrome[J].J Am Soc Nephrol,2011,22(4):615-621.
[20]Cheatham ML,Malbrain ML,Kirkpat rick A,et al. Resul ts f rom the International Conference of Exper ts on Intra-abdominal Hyper tension and Abdominal Compar tment Syndrome.II.Recommendations[J].Intensive Care Med,2007,33(6):951-962.
[21]Kirkpat rick AW,Balogh Z,Bal l CG,et al.The secondary abdominal compar tment syndrome:iat rogenic or unavoidable?[J].J Am Col l Surg,2006,202(4):668-679.
[22]O'Mara MS,Slater H,Goldfarb IW,et al.A prospective,randomized evaluation of intra-abdominal pressures with crystal loid and colloid resuscitation in burn patients[J].J Trauma,2005,58(5):1011-1018.
[23]Mentula P,Lepp?niemi A.Prophylactic open abdomen in patients with postoperative intra-abdominal hyper tension[J].Crit Care,2010,14(1):111.
[24]De Waele JJ,Hoste EA,Malbrain ML.Decompressive laparotomy for abdominal compar tment syndrome a critical analysis[J].Crit Care,2006,10(2):R51.
(收稿:2015-04-27修回:2015-07-10編校:齊 彤)
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A
2095-3496(2015)03-0191-05
國家科技支撐計劃“創(chuàng)傷救治新技術研究及集成示范”(2012BAI11B01),全軍十二五項目“軍隊車輛交通安全與傷害防治研究”(DWS12J033)
400042重慶,第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所全軍戰(zhàn)創(chuàng)傷中心,創(chuàng)傷、燒傷與復合傷國家重點實驗室(劉 冬,張宏光,張連陽)
張連陽,E-mai l:dpzhangly@163.com