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上海交通大学医学院附属瑞金医院 北部院区麻醉科 感染性心内膜炎是一种天然/人工心脏瓣膜，或心脏内膜表面的感染（主要是细菌性的）。尽管这是一种相当罕见的疾病，但感染性心内膜炎的住院死亡率高达20-30%。因此，感染性心内膜炎是一种极具挑战性的临床疾病，需要多学科合作进行紧急决策。感染性心内膜炎患者中约有一半符合接受手术的标准, 特殊的病理生理学和临床表现使其成为心脏手术中一种独特的疾病，需要麻醉医生对其围手术期特征有透彻的了解。近期的《Anesthesiology》杂志发表了相关综述，总结了临床麻醉医师在围手术期处理患者时有关感染性心内膜炎的最新知识。我们择其精要以飨读者。
手术前诊疗 早期诊断是成功治疗感染性心内膜炎的关键。诊断通常首先基于临床表现和风险因素的初步怀疑。感染性心内膜炎通常表现为非特异性的症状和体征，最常见的症状是发烧和全身不适。临床怀疑后，应根据修改后的杜克标准进行评估，该标准在目前的诊断标准中对感染性心内膜炎具有最高的敏感性和特异性。血液培养是关键的实验室检测。根据杜克标准，大多数感染性心内膜炎患者的血培养呈阳性。超声心动图是首选的影像诊断技术，可辅以心脏核成像或心脏计算机断层血管造影。 感染性心内膜炎的治疗旨在根除感染，恢复心脏结构，以防止局部和全身并发症。一旦怀疑感染性心内膜炎，根据公布的指南和/或微生物学家和传染病专家的咨询，应尽快开始经验性抗生素治疗。 随后，强烈建议密切监测治疗的有效性、是否发生潜在并发症和手术指征。治疗决策需要由多学科团队应根据个人情况讨论决定。 关于特定病原体和抗生素的考虑 不同病原体对感染性心内膜炎的病程、血栓栓塞并发症的发生、心脏病变、死亡率有显著影响。感染性心内膜炎的病原体由于地区差异和患者相关因素（如患者年龄、风湿性心脏病患病率、人工瓣膜、心血管植入性电子设备或静脉药物使用）表现出显著的变异性。绝大多数病例由革兰氏阳性球菌引起，即葡萄球菌、链球菌和肠球菌。多年来，由于医源性感染的增加，金黄色葡萄球菌或肠球菌作为致病病原体的数量仍在增加；而且，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌或耐万古霉素肠球菌等多重耐药病原体的增加是一个严重的问题。在大约10%的病例中，未发现致病微生物。由真菌感染或酵母菌引起的感染性心内膜炎，主要见于免疫力低下的患者，罕见（约2%），但与显著的死亡率有关。 大多数引起感染性心内膜炎的病原体都具有形成复杂生物膜的能力，从而导致抗生素耐受和较差的治疗效果。鉴于通过抗感染治疗很难清除植入性假体材料上的生物膜，强烈建议对这些感染患者彻底移除假体。同样，手术前移除所有留置的血管内导管（如中心静脉导管或透析导管）也是常见的做法，尽管没有明确的建议。 感染性心内膜炎的有效治疗包括在手术治疗支持下，通过抗菌药物根除病原体。一般来说，首选长期的肠外杀菌策略。具体的抗生素治疗应遵循可用的指南，可能需要根据患者相关因素（如过敏和肾功能）进行调整。通常情况下，最初的治疗都是经验性的，并在确定病原体后进行调整。此外，尽管抗生素在感染性心内膜炎中是必需的，但同时需要关注抗生素相关的不良事件。最常见的副作用包括肾毒性、肝毒性、神经毒性作用。抗生素-药物相互作用，例如抗生素和凝血系统之间的直接相互作用，或与抗凝剂（如华法林或新型口服抗凝剂）的相互作用可能增加出血并发症的风险。 在手术过程中，体外循环（CPB）的使用会显著改变抗生素的药代动力学和药效学特性，CPB开始后，血浆抗生素浓度可能会低于某些病原体所需的最低抑制浓度。此外，术中超滤的使用可能会降低抗生素血清水平。是否需要额外的抗生素预防应根据个人情况进行评估。或咨询传染病专家和/或药剂师。 手术适应症和紧迫性 感染性心内膜炎的手术适应症包括心力衰竭、非控制性感染和预防系统性栓塞事件。心力衰竭是由严重急性瓣膜返流、瓣膜阻塞或穿孔造成。非控制性感染是指由特定毒力病原体引起的感染性心内膜炎，如真菌感染或多重耐药菌感染，尽管进行了充分的抗生素治疗，但血培养仍持续阳性，或出现并发症，如脓肿、假性动脉瘤或瘘管。对于那些出现复发性栓子和大的、持续的或进展的栓子的患者，以预防系统性栓塞为目的的手术是很重要的。 感染性心内膜炎最佳手术时机的确定强调个人多学科风险效益分析。手术时机必须在手术前完成抗生素治疗的潜在益处与感染进展失控、可能出现局部或全身并发症的风险之间相平衡。目前，感染性心内膜炎患者普遍倾向于早期手术，来自一项随机对照试验的证据、几项观察性研究，以及一项荟萃分析表明早期手术与较低死亡率相关。如果感染性心内膜炎并发脑血管事件，在没有严重的神经损伤如昏迷的情况下，相关指南建议在中风或亚临床脑栓塞后立即考虑手术。然而，对于患有严重缺血性中风和严重神经损伤或颅内出血的患者，瓣膜手术应推迟至少4周。此类手术的围手术期颅内出血的风险将增加。 预后 感染性心内膜炎的主要死亡原因是心力衰竭、败血症、脑栓塞和心律失常。许多危险因素可预测感染性心内膜炎的预后，尤其是当需要手术治疗时。患者和疾病相关因素以及感染性心内膜炎介导的并发症增加了死亡率的风险（表1）。
成人心脏手术的经典风险评分，如欧洲心脏手术风险评估系统（EuroSCORE）风险模型或胸外科医师协会评分，是否适用于感染性心内膜炎手术仍存争议。几种特定的感染性心内膜炎风险评分尚需验证是否可准确估计感染性心内膜炎的死亡率风险。 超声心动图 经胸超声心动图（TTE）和经食管超声心动图（TEE）在感染性心内膜炎的评估和治疗中发挥着关键作用。根据改良杜克标准（表4），超声心动图阳性是主要的诊断标准之一。根据美国心脏协会和欧洲心脏病学会的指南，TTE是临床怀疑感染性心内膜炎患者的第一项诊断试验。 经胸超声心动图检测天然瓣膜上赘生物的敏感性和特异性分别为60-70%和90-94%；TEE具有更高的敏感性（87-100%）和特异性（91-100%）。对于人工瓣膜植入物赘生物，经胸超声心动图检测的灵敏度为50%，而TEE的灵敏度为85-95%。 所有疑似人工瓣膜或心内装置感染的患者均应进行TEE检查。此外，所有经胸超声心动图阳性的患者，或者那些经胸超声心动图阴性或不确定但高度怀疑感染性心内膜炎的患者，应该进行TEE。当临床高度怀疑，但TEE阴性时，可在5-7天内重复进行超声心动图检查。 在超声心动图上，赘生物通常表现为一个振荡的、形状不规则的、不均匀的心内肿块，附着在心内膜或假体材料上，主要位于受影响瓣膜的低压部位。在存在瓣膜病变的情况下，如果赘生物较小（小于2到3 mm），或在人工瓣膜上，识别赘生物可能很困难。赘生物的大小和活动性是超声心动图预测新栓塞事件的重要指标。大于10mm的左心赘生物或移动性很强的赘生物栓塞风险较高。如果是右心内膜炎，当赘生物大于20mm时，死亡率会增加。 瓣环周围扩张伴脓肿形成是超声心动图上感染性心内膜炎的第二个特征。超声心动图显示为不均匀的回声透亮，偶有回声密集区。进展中的脓肿可能表现为环周增厚。在彩色多普勒超声心动图上检测到脓肿内存在脉动血流的情况下，可诊断为假性动脉瘤。经胸超声心动图和TEE检测脓肿的敏感性分别为50%和90%。 超声心动图诊断感染性心内膜炎的第三个主要标准是新发的假体瓣膜裂开，其特征是在人工瓣膜环形区域超过40%面积的裂开，以及瓣膜旁返流和瓣膜的摇摆运动。 术中超声心动图推荐用于所有需要手术的感染性心内膜炎病例。术前检查不充分或疾病进展可能会影响手术方案。11.5%的患者通过在CPB开始前立即进行术中超声心动图检查而改变了手术计划。CPB后TEE是必须的，用于指导换气、帮助从体外循环中脱离、评估手术效果，从而决定是否需要进一步的手术矫正。 目前大多数超声心动图研究是通过二维TEE进行的，但三维TEE可能会提高赘生物形态分析的准确性，以及栓塞风险的预测。未来的研究需要确认三维超声心动图在感染性心内膜炎围手术期诊断和治疗中的价值。 感染性心内膜炎患者的凝血、出血和输血问题 疾病相关的改变 感染性心内膜炎往往伴随着炎症和凝血之间的复杂相互作用，也称为“免疫血栓形成”。在凝血级联反应的各个阶段，这种相互作用参与了感染性心内膜炎的发病机制：细菌识别后细胞因子介导内皮细胞激活，组织因子释放并激活外源性凝血途径。此外，凝血因子XII释放并激活内源性凝血途径。凝血级联激活后，凝血酶原被裂解形成凝血酶，进而激活血小板并将纤维蛋白原转化为纤维蛋白。值得注意的是，血小板和纤维蛋白是感染性心内膜炎病变的主要成分，形成瓣膜赘生物。 抗凝 在使用CPB的心脏瓣膜手术中，有效的抗凝是必须的。通常予肝素化，然后测量活化凝血时间(ACT)作为凝血监测的标准。感染性心内膜炎患者可出现相对肝素耐药，甚至可能在抗生素治疗超过4周后仍然存在。术前使用床旁凝血试验可能能够预测感染性心内膜炎患者的肝素耐药。肝素耐药的治疗包括逐步增加肝素的剂量(例如，额外增加5000-10000U)、抗凝血酶(例如，500-1000U)或新鲜冰冻血浆。其中哪一种方法有利于改善感染性心内膜炎相关的肝素耐药性目前尚不清楚。心血管麻醉医师协会最近的一项调查显示，54%的受访者使用抗凝血酶浓缩物作为一线治疗方法。 出血与输血 感染性心内膜炎本身是否会增加出血风险，目前还不完全清楚。此类患者常存在正常细胞色素性贫血。虽然术前高凝状态在感染性心内膜炎中很常见，但由于累及多个瓣膜和/或脓肿形成，手术可能很复杂，导致CPB时间延长，这本身与大量输血、输注血小板、或术后活动性出血的增加有关。 感染性心内膜炎患者心脏手术的凝血管理中，出血风险必须与高凝状态发生血栓性并发症的风险相平衡。在抗凝治疗患者的急诊手术中，如维生素K拮抗剂或直接口服抗凝剂，管理会变得更加复杂。严重感染性心内膜炎，脓毒症会使高凝状态转化为弥散性血管内凝血，从而增加死亡率和输血的需求。建议采用床旁凝血试验指导围术期治疗，以减少输血次数。然而，目前尚不清楚现有的非感染性心内膜炎治疗正常值是否对感染性心内膜炎同样有用。 抗纤溶治疗推荐用于心脏手术，并已证实可以减少失血量和输血率，尽管数据显示氨甲环酸可能与（脑）血栓事件风险增加有关，且（高剂量）术后癫痫发作的风险更高。感染性心内膜炎患者显示纤溶活性受损。因此，理论上，此类患者围术期纤溶亢进的风险较低。 感染性心内膜炎患者纤维蛋白原水平升高，尽管在心脏手术和CPB期间由于血液稀释和出血/自体血纤维蛋白原浓度会有一定下降，理论上此类患者纤维蛋白原的补充应减少。然而，仍建议使用经典的实验室值和/或床旁凝血测试对患者进行详细的凝血监测。 CPB 与其他心脏手术患者相比，感染性心内膜炎患者的CPB时间（和主动脉夹闭时间）延长与并发症率和死亡率增加相关。一项264例感染性心内膜炎患者的回顾性研究结果表明，感染性心内膜炎患者更容易受到长时间CPB和主动脉夹闭的有害影响，可能与其炎症级联反应相关。细菌病变的潜在全身扩散和CPB的长时间使用可导致细胞因子水平和炎症介质显著升高。一些炎症性生物标志物，如细胞因子白细胞介素15和CCL4，能够预测感染性心内膜炎的死亡率。 关于类固醇对心脏手术患者炎症反应的影响一直存在争议。最近对现有文献分析表明，类固醇对死亡率的影响尚不确定的，而心肌损伤的风险可能会增加。需要进一步研究来阐明类固醇在心脏手术中的潜在益处。然而，目前不建议在心脏手术中常规使用类固醇。对于脓毒症休克和持续需要血管升压药支持的患者，根据2021年拯救脓毒症运动指南，使用皮质类固醇的建议为弱推荐。目前还没有关于围术期类固醇对感染性心内膜炎行心脏手术患者影响的文献，因此需要在这一特定的患者群体中进行更多的研究。 减轻此类患者炎症反应的一种相对较新的方法是采用术中或术后血液吸附来清除炎症介质，通过将含细胞因子吸附剂的血液净化装置整合到CPB回路中实现。初步临床研究显示了感染性心内膜炎患者围术期血液吸附的可行性和安全性，并对脓毒症的发生和血流动力学的稳定性有有益的影响。。 器官功能障碍的管理 脑血管疾病 脑部并发症是感染性心内膜炎最严重的并发症之一。临床相关的神经源性事件发生率高达25%。然而，当考虑到隐匿性脑部并发症时，该发生率可能高达65%，甚至80%。最常见的并发症是缺血性卒中（约占所有神经系统并发症的70%）和颅内或蛛网膜下腔出血（15%），以及脑膜炎（5%）、脑脓肿（5%）或感染性颅内动脉瘤（5%）。神经系统并发症的主要危险因素是金黄色葡萄球菌感染、赘生物大小、二尖瓣受累、既往卒中、贫血和非神经源性栓塞事件。高D-二聚体是缺血性卒中的一个强有力预测因子。 感染性心内膜炎引起的脑部并发症的治疗包括尽早进行充分的抗菌治疗和避免抗凝。静脉溶栓通常不适用。如果术后新发的脑血管事件，治疗选择是有限的，预后通常较差。 由于术中肝素化可导致出血，中枢神经系统并发症的出现对手术时机的选择造成困扰。根据最近的文献，早期手术对缺血性卒中患者似乎是安全的。对于出血性卒中患者，建议手术推迟4周。 对于伴有神经系统并发症的感染性心内膜炎患者的术中管理，目前没有数据支持特定的麻醉方案或灌注策略，如在CPB期间预先确定的灌注压。术中神经监测，如近红外光谱、脑电图等在这种情况下是否有价值尚不明确。强烈建议详细记录患者的术前神经系统状况，并在术后尽早重新评估。 循环功能障碍 急性心衰在感染性心内膜炎中很常见，发生率高达40%，是急诊手术的指征。心功能障碍可由瓣膜小叶穿孔或破坏导致的瓣膜功能不全，以及肌腱索或乳头肌断裂后引起。较少见的是，大的赘生物引起瓣膜梗阻或加重原有的瓣膜狭窄。此外，瓣周脓肿的形成可导致瘘管、穿孔和传导阻滞。人工瓣膜发生瓣周并发症的风险高于天然瓣膜。2%的感染性心内膜炎栓塞并发症会引起急性冠脉综合征，进而导致心力衰竭。感染性心内膜炎合并脓毒症或脓毒性休克的血流动力学维持特别具有挑战性，17%的感染性心内膜炎患者在住院期间会发生脓毒性休克。脓毒症患者表现为血管麻痹和/或脓毒症心肌病，同时也因瓣膜病变而出现心力衰竭，这是非常棘手的；治疗将视个人情况而定。 关于感染性心内膜炎患者的血流动力学管理，生理学上关于前负荷、肌力和后负荷的考虑在心脏瓣膜功能障碍患者中适用（表2）。
在CPB期间，感染性心内膜炎患者发生血管麻痹和高乳酸血症的风险增加，而这又与体外循环后低心排综合征及发病率增加相关。因此，此类患者术后血流动力学不稳定的风险通常会增加。除了手术期间外，术前器官衰竭是术后高正性肌力药物和血管活性药物需求的重要危险因素。在感染性心内膜炎中，某些正性肌力药物或血管升压药是否优于其他药物尚不清楚。目前，药物的选择更多地基于各医疗机构常规或专家共识声明。 感染性心内膜炎患者新发房颤的总发生率为8-10%，新发房颤是心力衰竭和死亡率的重要预测因子。心脏手术后房颤的一般发生率为20-40%，而经手术治疗的感染性心内膜炎患者术后新发房颤的确切发生率尚不清楚。 对于药物干预效果差的循环衰竭，可以选择临时机械支持。然而，尽管证据很少，接受静脉-动脉体外膜肺氧合的感染性心内膜炎患者预后很差。 肾功能不全 感染性心内膜炎患者急性肾损伤或衰竭的发生率高达30%，并与较差的预后相关。肾功能衰竭是预测感染性心内膜炎预后的重要因素之一。 感染性心内膜炎中肾衰的发展与多种机制有关。感染相关免疫复合物介导的肾小球肾炎是最常见的，发生于80%以上的感染性心内膜炎急性肾损伤病例中。其他原因包括栓塞性肾梗死和肾皮质坏死。急性肾损伤也可能是抗生素治疗的并发症：青霉素类、头孢菌素类和喹诺酮类可导致急性间质性肾炎，而氨基糖苷类与急性肾小管坏死相关。万古霉素肾毒性的确切机制尚不清楚，目前推测与氧化应激介导的肾小管缺血及铸型肾病相关。 感染性心内膜炎相关的急性肾衰的治疗主要集中在抗生素和心脏手术治疗基础感染，避免肾毒性药物和支持治疗。在感染性心内膜炎相关肾小球肾炎的病例中，还可给予免疫抑制剂。围手术期给予碳酸氢钠尚未证明对感染性心内膜炎患者有效。 肺部并发症 肺部并发症主要与右心心内膜炎有关，可发生于50%以上的患者中。发生右心内膜炎的危险因素包括静脉用药、存在心血管植入式电子设备或中心静脉导管，以及伴有右侧异常的先天性心脏病。 感染性栓子进入肺血管床可导致肺梗死、肺炎、肺脓肿形成、胸腔积液、脓胸和气胸。在移除明显有问题的植入装置后，肺部并发症本身的治疗大多是保守的，经过治疗后，肺部异常的影像学表现会得到迅速显著的改善。 术后监护 几乎所有接受手术治疗的感染性心内膜炎患者都将在术后转入重症监护室。在ICU，器官功能障碍的管理是主要挑战，特别是在心脏手术后的前24小时内。最常见的术后并发症是持续性脓毒症休克、难治性心力衰竭、凝血功能障碍、急性肾功能衰竭、卒中和传导异常。虽然心脏手术修复了心脏瓣膜，但心肌缺血或心肌顿抑可能导致收缩力差，最终发生难治性心力衰竭。此外，脓毒性休克伴血管麻痹和/或脓毒症心肌病术后仍会存在或加重。 由于手术出血或凝血功能障碍，感染性心内膜炎心脏手术后出血很常见。凝血功能障碍可能源于几个因素，如血液稀释、低温、脓毒症和CPB的使用。除了需要进行二次开胸外，术后凝血功能障碍也可能增加颅内出血的风险。因此，对于感染性心内膜炎患者，术后凝血管理至关重要。 如果局部感染扩散到瓣周组织，由于感染本身或手术创伤，心脏传导系统可能受损。因此，术后房室传导阻滞可能需要永久性起搏器。约13%的感染性心内膜炎行心脏手术患者出现这种并发症。考虑到此类患者再感染的风险增加，需要多学科团队对永久性起搏器放置时间进行详细评估。 为了降低人工瓣膜心内膜炎的风险，继续使用抗生素治疗以维持足够的血药浓度至关重要。在此，剂量可能需要根据器官功能障碍和/或机械器官支持治疗进行调整。 感染性心内膜炎患者终身发生再感染的风险增加。因此，从重症监护室和医院出院后进行仔细随访对于防止再入院和再感染至关重要。此外，治疗成功的感染性心内膜炎患者在接受伴有细菌的手术时，建议接受抗生素预防治疗。 心内膜炎治疗团队 感染性心内膜炎的多学科治疗方案现在被认为是强制性的，多学科心内膜炎团队的引入可以改善患者的预后。心内膜炎团队的固定成员是心脏病学家、传染病专家、微生物学家和心脏外科医生，并由影像学专家、先天性心脏专家和电生理学家作为补充。对于接受手术治疗的患者，心脏麻醉医师和有心脏手术患者治疗经验的重症监护医生都应该加入该团队。心脏麻醉医师由于其在危重症患者围手术期管理方面的专业知识，可以带来非凡的价值。 结论 该综述为处理感染性心内膜炎患者的麻醉医师提供了对这一类高危患者围术期处理的疾病特征总结。包括麻醉医师和重症监护专家在内的多学科围手术期团队对该类患者的治疗是不可或缺的。最后的表格显示了麻醉医师处理感染性心内膜炎患者的建议。
蓝海珍、仇建华等编译 董榕审校 参考文献 Hermanns Henning, Eberl Susanne, Terwindt Lotte E et al. Anesthesia Considerations in Infective Endocarditis.[J] .Anesthesiology, 2022, 136: 633-656. |
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