(最全版)心衰超滤脱水装置临床应用中国专家建议
慢性心力衰竭(chronicheartfailure,CHF)患者常因心功能失代偿需要反复住院治疗,社会和经济负担巨大,已成为最严重的全球性健康问题之一[1]。容量负荷过重和肺淤血症状是绝大多数急性失代偿性心力衰竭(acutedecompensatedheartfailure,ADHF)患者住院的主要原因[2]。液体潴留的症状和体征,如呼吸困难、疲乏、消化道症状、外周或肺水肿、体重增加等,促使患者住院治疗。充分缓解CHF患者的钠水潴留是减轻症状、降低再住院率、提高生活质量的重要措施;同时达到干体重也是神经内分泌激素拮抗剂发挥正常疗效的基础。治疗原则是清除血管内和血管外组织间隙过剩的体液,同时不进一步激活神经内分泌系统[3]。现行的CHF处理指南推荐利尿剂为ADHF的一线治疗,利尿治疗能够部分缓解淤血症状,但常不能充分纠正液体潴留,约一半患者出院时仍有淤血表现,这是导致反复因症状复发住院的重要原因,3个月再住院率高达24~31%[4]。体外超滤能够根据患者液体潴留程度,可控地清除过剩的体液,是纠正钠水潴留的有效方法[5]。特别是近10年来心力衰竭超滤技术的进步,为临床提供了更好的治疗工具,初步显示了很有希望的临床前景,已成为CHF利尿治疗的重要补充或替代[6,7]
钠在CHF液体潴留中的主导作用
钠是机体细胞外液最重要的阳离子,体内钠总量决定了细胞外液的总量。CHF患者发生液体潴留首先是体内钠总量的增加,进而机体为保持渗透压滞留更多的自由水于体内。这是CHF时交感-肾上腺系统和肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,肾小管钠重吸收增加的结果。钠的增加必然伴随体内水的蓄积,最终导致细胞外液总量增加,构成了CHF的主要代偿机制。同时,钠的增加也构成了放大神经内分泌激活反馈环的一部分[8]。
90%的ADHF患者是因为液体潴留导致的临床症状而住院[9]。液体蓄积导致肺或体循环
淤血和心室充盈压升高,临床表现为呼吸困难、端坐呼吸、疲乏、水肿、消化道症状、体重增加等。室壁张力增加会使冠状动脉灌注减少,导致心内膜下心肌缺血,促进细胞凋亡、坏死。另外,心室腔扩大和心室球形重塑引起或加重二尖瓣和三尖瓣返流,造成心功能进一步恶化[10]。右心房压力上升引起心肌间质水肿、心肌收缩力下降[11]。这些不良的病理生理后果最终进一步恶化心室收缩和舒张功能。静脉压升高导致肾淤血、肾小球滤过率降低和钠排泌减少,这可能是利尿剂抵抗的一个最重要的机制[12]。
利尿剂面临的挑战和超滤概念的建立
利尿剂是心力衰竭药物治疗的基石,约80%的ADHF患者使用利尿剂。但是利尿剂抵抗、利尿效果不佳、电解质紊乱、神经内分泌系统激活、以及与利尿剂相关的致残或死亡等,一直是利尿剂难以避免的缺点[13,14]。既使规范化治疗的住院患者,多数CHF患者的容量负荷过重也没有得到充分的控制。ADHERE注册研究中[15],21%的患者出院时体重没有下降甚至增加,体重减轻小于10磅者占74%,达不到干体重的近3/4。利尿剂抵抗也是利尿治疗难题之一,约占心衰患者中的25%~30%,这部分患者最终会进展为难治性心力衰竭,甚至诱发急性心肾综合征[16]。过大量地应用呋塞米会激活神经内分泌系统,降低肾小球滤过率[17-20]。静脉使用呋塞米80mg,可观察到肾素、醛固酮、去甲肾上腺素升高,肾小球滤过率降低约15%。各种利尿剂均产生低张尿,尿钠浓度低于血浆,利尿剂清除钠的作用较弱[21]。呋塞米产生的尿液钠浓度约为60mEq/L,血管加压素受体拮抗剂约为20mEq/L,腺苷A1受体拮抗剂约为45mEq/L。利尿剂面临的这些挑战一直在激发探索新的利尿补充或替代方法。采用血液超滤机械性脱水纠正液体潴留已有40余年历史[22],其与肾小球滤过原理有一定相似之处,在超滤泵负压吸引下,利用滤器半透膜两侧建立的压力梯度滤出水分及小分子物质,形成超滤液,而血浆蛋白和血细胞不能透过滤膜孔而被留存于血液中。早期的小样本观察性临床研究系采用血液透析机或血液滤过设备进行超滤脱水,研究对象多是CHF合并利尿剂抵抗的患者。已初步验证,利用超滤原
理进行脱水能够有效纠正容量超负荷,缓解水肿和淤血症状,对神经内分泌激素没有明显影响[19,22,23]。但是这类设备主要是为清除代谢终产物设计(如肾功能衰竭),加之血液滤过设备操作技术要求高,涉及大量的肾内科知识、技能、经验、以及昂贵的人力成本等因素,虽然显示了良好的临床前景,但并没有在心内科临床得到普遍应用。
心力衰竭超滤技术的进步
近10年来,用于治疗心力衰竭的超滤设备和技术取得了重大进步[6,7,24]。这些新技术包括工作在10~50ml/min的低血流量蠕动泵、膜面积0.1~0.3m2的小滤器、更低的体外循环容量(33~65ml)、经外周浅表静脉建立体外循环等。体外循环的血液流量会增加循环负荷,对于心功能已经丧失储备能力的心力衰竭患者,应避免任何额外增加心脏负荷的因素。血液透析或血液滤过设备的血泵流量多为100~300ml/min,不适合心力衰竭的超滤治疗。研究表明,体外血流量占心排量的2%以下时,对于循环的不良影响小,可以忽略不计。因此适合心力衰竭超滤治疗的血泵流量要小于50ml/min。但是,较低的血流量也带来了更容易发生管路和滤器内凝血的问题。实际上,体外循环内凝血与单位时间内血细胞移动距离(即血液流速)有关,流速越快越不容易凝血;与单位截面积血流的容积(即流量)关系不大。采用小膜面积滤器(0.1~0.3m2),并配合内径更小的体外循环管路,在较低的血泵流量时能保证较快的血流速度。在适当的抗凝治疗下,能避免低血流量时体外循环的凝血问题。较粗大的浅表静脉(如肘正中静脉、头静脉等),能满足30ml/min的血流量,为经过浅表静脉建立体外循环提供了可能。这些进步从技术上保障了超滤治疗安全,专门针对心力衰竭的病理生理,纠正液体潴留,不需要置换液和透析液,不用频繁检测电解质和血气分析,大大简化了操作流程,适宜在普通病房由心内科完成治疗,降低了人力成本,是纠正容量负荷很具特色的治疗工具。
与利尿剂相比超滤解决容量负荷有其独特的优势。如超滤能可控地清除体液、排出钠的总
量更多、良好的血液动力学效应、没有电解质紊乱、不激活神经内分泌系统、恢复利尿剂疗效(利尿剂“休假”)[25]。体外超滤机械性脱水,临床上可根据患者的实际液体负荷状态来决定脱水速度和脱水总量。而利尿剂量效关系较差,不能预测尿量。有学者将超滤称为纠正钠水负荷的“金标准”[25]。体外超滤直接从血浆抽出水和小分子量溶质,形成与血浆晶体渗透压相等的超滤液,而各种利尿剂均产生低张尿,尿钠浓度低于血浆。因此,排出等量的体液时超滤的排钠量更多,排钠作用优于利尿剂[26]。超滤对CHF患者有良好的血流动力学效应。Marenzi等[27]测量了CHF患者超滤期间的血流动力学变化,平均超滤量为4880±896ml。随着超滤量递增,肺楔压和右房压逐渐下降,心排量和每搏量升高,见下图。
需要指出的是,体外超滤采用的是对流机制实现溶剂和溶质同步转移。心衰专用超滤设备主要用于脱水和清除小分子溶质,不能有效地清除代谢终产物(如肌酐),也不能像血液滤过设备那样纠正严重电解质紊乱(如高血钾)。而血液透析主要靠弥散机制,血液滤过设备靠对流+液体置换机制,来有效清除代谢终产物和毒素,实现肾脏替代治疗。
超滤治疗的适应证
1.心力衰竭伴有利尿剂抵抗的患者,或利尿剂缓解淤血症状效果达不到临床满意者;
2.心力衰竭伴有明显的液体潴留表现,即有下肢或身体下垂部位的指凹性水肿,同时具备如下二项或以上者:
(1)劳力性呼吸困难,阵发性夜间呼吸困难,或端坐呼吸;
(2)肺部湿啰音;
(3)淤血性肝大或腹水;
(4)颈静脉怒张>10cm;
(5)X线胸片有肺淤血、肺水肿或胸水。
3.因近期明显的液体负荷增加,导致心力衰竭症状加重的患者。
ACC/AHA心力衰竭处理指南(2013)建议的超滤适应证为[28],有明显的容量超负荷患者,用以纠正淤血症状和液体潴留;或对药物治疗无效的顽固性心力衰竭。中国心力衰竭诊断和治疗指南2014对超滤治疗的推荐是高容量负荷(如肺水肿或严重的组织水肿),且对利尿剂抵抗的患者[29]。ACC/AHA的指南不强调利尿剂抵抗,有明显的液体潴留即是超滤的指征。对利尿剂抵抗或药物治疗无效者,中国和ACC/AHA的推荐一致。对于何时开始超滤治疗(治疗时机),近年来的研究倾向于早期使用,不必等到尝试利尿剂治疗无效后才应用[30,31]。特别是左心衰竭呼吸困难症状严重的患者,超滤能定时定量地清除
过剩的体液,比利尿剂更可靠,能快速改善症状,为救治赢得时间。一旦病情进展到药物治疗无效的顽固性心力衰竭阶段或严重的心肾综合征,将超滤作为一种“挽救性”的治疗措施,患者难以获益。
RAPID-CHF试验对ADHF患者在入院24小时内开始超滤治疗,超滤组和利尿剂组24小时平均液体清除量分别为4650ml和2838ml,超滤清除液体优于药物治疗组[32]。UNLOAD研究是迄今最大样本的评价超滤治疗ADHF随机对照试验,200例患者随机分到早期超滤组或常规利尿组,超滤组比静脉利尿剂组体重降低更多,90天再住院率更低,两组呼吸困难缓解相似,超滤组发生低血钾更少[31,33]。Costanzo等[30]对20例ADHF伴利尿剂抵抗的患者,在入院早期开始超滤治疗,平均总超滤量达到8654±4205ml。超滤能够缩短住院时间,改善心功能状态,临床获益持续3个月。CARRESS-HF研究[34]入选的是ADHF伴近期肾功能恶化的患者,随机分为阶梯药物治疗或超滤治疗组,药物治疗组调整利尿剂直到每日尿量达到3~5L,而超滤组每小时脱水200ml。治疗96小时的结果显示,两种治疗在体重减轻方面作用效果相似,药物治疗组血肌酐略有下降,而超滤组血轻度升高,两组间差异具有统计学意义。追踪观察60天时,两组患者死亡率和心力衰竭再住院率无差别,但血液超滤组的严重不良事件较多。研究者注意到,针对心肾综合征这一特定的患者人群,无论采取哪种治疗策略,总体预后都很差,1/3强的患者在60天因心力衰竭死亡或再住院。在真实世界的临床实践中,药物治疗达到CARRESS-HF研究每日3~5L尿量的目标不太现实。ADHF出现心肾综合征是神经内分泌激活和严重心肾轴紊乱的表现,针对ADHF病理生理下游的任何治疗(包括超滤)都不会根本改善临床转归。早期使用超滤患者可能获益,而不是到了晚期作为挽救性治疗[35]。
低钠血症是CHF患者常见的电解质紊乱,超滤治疗本身不能纠正低钠血症。在超滤治疗降低容量负荷的同时,根据临床需要经肠道或静脉补充氯化钠,是纠正低钠血症的选项之一。有超滤脱水的保障,消除了临床上补充钠引起液体负荷增加的顾虑。补钠期间应该
检测血钠浓度,避免发生高钠血症。
对于合并低蛋白血症的患者,血浆胶体渗透压降低会增加超滤时发生低血压的风险。超滤直接从血浆中清除体液,作为代偿机制,组织间隙的液体同步向血管内移动,这个回流速度称为血浆再充盈率(PlasmaRefillRate,PRR),通常成年人的PRR在500ml/h以上[27]。促使液体从组织间隙流向血管内的主要动力是血浆胶体渗透压,治疗期间超滤速度和PRR的动态平衡决定了血浆容量的变化。对于低蛋白血症患者在超滤治疗过程中,补充白蛋白能提高PRR,促进血管外液体向血管内回流,有助于防止发生低血容量。
CHF伴低血压状态的患者,如收缩压≤90mmHg,且末梢循环良好,四肢温暖,没有末梢循环不良的表现,并对血管活性药(如多巴胺)反应敏感者,应在密切观察血压和心率下进行超滤治疗,超滤速度控制在200ml/h以内。
超滤治疗期间不提倡同时使用利尿剂,超滤结束后根据临床情况选择利尿剂种类和剂量。利尿剂抵抗或利尿效果差的患者,在超滤治疗期间患者可能恢复对利尿剂的敏感性,如果此时仍在使用较大剂量的利尿剂,尿量会骤然增多,造成液体出量的不可预测性,增加低血钾等电解质紊乱的风险。
超滤治疗的终点
超滤的治疗目标是纠正容量超负荷,达到体液容量正常(euvolemia),淤血症状和体征的缓解尽可能达到临床满意[3,34]。何时中止治疗,即超滤终点的确定要综合淤血症状和水肿的缓解程度、超滤总量、中心静脉压(CVP)、红细胞压积等指标判断。随着累计超滤量的增加,呼吸困难等症状将逐渐缓解、肺部啰音减少、水肿减轻、体重(水重)下降。通常开始治疗时血泵流量设为20~30ml/min,超滤速度设为200ml~300ml/h,
根据患者的治疗反应、血压、心率等,相应的调整超滤速度,直至淤血症状充分缓解或达到临床满意。以呼吸困难为主要表现的左心衰患者,24小时超滤总量不宜超过3000ml;以体循环淤血、外周水肿表现为主的右心衰,除非有严重组织水肿,24小时内超滤总量不宜超过5000ml。
如治疗期间血压进行性下降,收缩压低于90mmHg,伴心率加快,可能意味着低血容量,应降低超滤速度,必要时暂停或中止治疗。低蛋白血症患者更容易发生低血容量。
CVP是前负荷状态的客观指标之一,随着超滤量增加CVP会逐渐下降至接近正常水平,有助于判断超滤终点。缓慢连续超滤多不至于影响红细胞压积,一旦开始升高提示血液开始浓缩,应停止超滤。床旁肺部超声检查测定肺含水量,能反映肺水肿程度,是判断CHF减容治疗效果的重要研究方向[36]。
超滤治疗禁忌证
(1)收缩压≤90mmHg,且末梢循环不良者;
(2)肝素抗凝禁忌证;
(3)严重二尖瓣或主动脉瓣狭窄;
(4)急性右心室心肌梗死;
(5)需要透析或血液滤过治疗者;
(6)全身性感染,有发热、全身中毒症状、白细胞升高等表现。
体外超滤治疗与血液透析或血液滤过不同,不能有效清除代谢终产物,对于血肌酐明显升高等有透析指征者,不宜使用单纯超滤。对于血肌酐轻中度升高的患者,已经发表的几项超滤治疗ADHF的临床研究[31,32,37],把血肌酐≥3mg/dL(265μmol/L)作为试验的排出标准,建议对这部分患者谨慎进行超滤治疗,并在治疗时检测血肌酐变化。
超滤治疗的安全性
1低血容量和低血压
超滤引起低血容量进而影响血液动力学一直是临床关注的问题。使用血液透析或血液滤过设备超滤脱水治疗心力衰竭的时代,约20%的患者发生低血压。心衰专业超滤设备和超滤方法很大程度上避免了低血压的发生。CHF超滤治疗应采取连续缓慢的超滤方案,且超滤速度应≤PRR,这是保持治疗期间有效循环血容量稳定,预防低血压事件发生的理论基础[27]。因为超滤速度和PRR的动态平衡决定了血浆容量的变化,如超滤速度>PRR,组织间隙的液体来不及回流到血管内,血容量就会下降;如超滤速度不超过PRR(成年人PRR在500ml/h以上),在仍有体液超负荷的患者,有效循环血容量就不会有明显波动。UNLOAD研究[31]的超滤速度最高为500ml/h,超滤治疗组与药物对照组低血压事件发生率没有差别。另外,血泵流量会额外增加心脏负荷,流量越大心脏负担也会越重,血泵流量不宜超过50ml/min,这在心力衰竭时尤为重要。体外循环容量也是增加心脏前负荷的因素,新型心衰超滤设备采用很低的血流速度和体外循环容量(33~65ml),治疗期间控制血流速度在20~30ml/min,这个速度既能满足心力衰竭的超滤治疗需求,也能最大限度降低心脏负担。同时,低血流速度也为经外周静脉建立体外循环带来可能。多项研究结果也显示,新型心力衰竭超滤设备治疗组低血压与对照组没有差异[30,31,32,37,38]。
2对肾功能的影响
CHF患者肾功能正常者罕见,体外超滤多用于伴轻度肾功能异常的患者,激进的超滤方案(超滤速度>500ml/h)可能会影响肾灌注,其对肾功能的影响是临床关注的问题之一。但缓慢超滤方案未发现超滤对肾功能有明显的不利影响[30,31,38,39]。Rogers等研究显示[40],超滤对肾小球滤过率和肾血浆流量的作用,与呋塞米相似。CARRESS-HF研究[34]显示超滤96小时血肌酐水平较基线略有升高,这可能与当时患者血容量暂时不足有关。1个月后追踪观察时它已回到基线水平。Makki等[41]对6项研究的荟萃分析显示,超滤组与药物治疗对照组比较,治疗对血肌酐浓度没有统计学差异。此外,还有研究观察到部分患者在超滤治疗后,尿量明显增加,利尿剂敏感性恢复[27],具体机制仍不清楚,可能与心功能和神经体液介质紊乱得到改善有关。Mullens等[42]的研究观察了利尿剂抵抗与CVP、收缩压、心脏指数和肺楔压的关系,发现只有CVP与利尿剂抵抗相关,CVP越高则利尿剂抵抗发生率越高。
3电解质和酸碱平衡
超滤液晶体渗透压与血浆相等,超滤治疗不影响血浆电解质浓度和酸碱平衡。超滤器的半透膜允许血浆小分子溶质自由通过,等渗清除钠、钾、水等小分子物质,不改变血浆小分子溶质浓度。超滤液钾浓度与血浆相等,而利尿剂的尿钾浓度是血浆的20倍[26],利尿剂丢钾远多于超滤,更容易引起低钾血症。多个文献报道显示,超滤前后血浆钾钠氯、碳酸氢盐和pH值无明显变化。单纯超滤不影响电解质和酸碱平衡,超滤治疗期间不需反复检测电解质和血气分析[31,32,37,38]。
4出血
体外超滤需要辅以全身抗凝治疗,与此相关的出血并发症可能是超滤最主要的安全问题。治疗过程中使用普通肝素抗凝者,要根据活化部分凝血活酶时间(aPTT)或活化凝血
时间(ACT)调整肝素剂量。UNLOAD研究中[31],超滤组出血发生率为1%,药物对照组为7%;而CARRESS-HF研究中[34]超滤组胃肠道出血为7%,药物组为3%。
超滤治疗实施规范
1.开始超滤治疗前,应明确心力衰竭的诊断,评估患者液体负荷状态,确定超滤治疗的适应证和禁忌证。获取病人体重和治疗前的实验室检查资料,如血常规、凝血指标、电解质、肾功能等。向病人或家属解释治疗过程,病人可以在病床上活动,保持舒适体位。
2.血压、心率、呼吸和经皮血氧饱和度监测,必要时检测CVP。
3.选8Fr或更大的双腔中心静脉导管,做股静脉或颈内静脉穿刺置管。标称主腔和副腔流量不低于90ml/min。外周静脉条件良好者,也可以采用16G或18G静脉留置针,经头静脉、肘正中等浅表静脉建立体外循环。同时建立静脉输液/药物通道。
4.体外循环管路和滤器用500ml生理盐水+5000单位普通肝素进行预冲,充分排出气体和浸泡滤器,避免空气残留,以延长滤器使用寿命。预冲时间不少于30分钟。
5.抗凝治疗:连接病人和血液进入管路前启动抗凝治疗,可采用普通肝素或低分子量肝素抗凝。普通肝素负荷量为1500~3000单位,初始维持量500单位/h,保持aPTT在正常值的1.5~2.5倍或65~85秒,或ACT180~220秒[31]。每4~6小时测定aPTT,据此调整肝素剂量。也可采用低分子量肝素抗凝,首剂量75~100单位/kg于治疗前30分钟静脉(不要皮下)给药,每6~8小时追加首剂的半量,不必检测aPTT。年龄>70岁或血肌酐升高者,应适当减量。
6.初始血泵流量30ml/min,根据压力判断静脉导管是否能够满足流量要求,并相应增减速度。初始超滤速度为200ml/min,根据病情、病人反应、液体负荷状态和脱水计划作后续调整。
7.治疗期间血流动力学应保持稳定。在治疗的第一个小时内,每15分钟检测血压和心率;之后每小时一次。每4小时测量体温。如血压持续下降(收缩压<90mmHg)、心率加快,应降低超滤速度,必要时药物干预。仍不能维持血压时,暂停或中止超滤治疗。
8.定时观察、记录和评估呼吸困难、肺部啰音、水肿程度等指标的变化,判定淤血症状和体征的缓解程度和治疗终点,达到治疗终点后停止治疗。用尽可能少的生理盐水完成体外循环管路回血,心力衰竭超滤专用管路+滤器总容积为65ml,通常100ml生理盐水就能完成回血。
9.记录每小时尿量。
10.密切注意穿刺点、皮肤粘膜、消化道等部位的出血情况。
11.在治疗观察表上,按时间顺序记录呼吸困难等主要症状、生命体征、超滤量、液体出入量、压力参数、血泵和超滤速度等。
12.超滤治疗结束后或治疗过程中每24小时,复查血常规、电解质和肾功能等必要的实验室检查。
小结
超滤作为治疗CHF液体潴留的有效方法,临床研究显示了有希望的治疗前景。本建议
总结了超滤治疗心力衰竭的临床研究成果,目的是帮助各级医院规范地开展这项工作。对于有明显的容量超负荷的心力衰竭患者,体外超滤能可靠地清除过剩的体液,较快速缓解呼吸困难等淤血症状,消除水肿,缩短住院时间。对于超滤治疗的远期疗效,也显示了降低3个月再住院率的可喜苗头。但是仍有诸多问题有待回答,如超滤的最佳指证和开始超滤治疗的最佳时机,针对心力衰竭病因的异质性,什么类型病人超滤获益最大?而且超滤治疗对心力衰竭的远期预后的影响也还需要更多、更大样本量的临床试验来回答。
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