异丙酚输注综合症—长时间大剂量输注异丙酚可能的不良反应四川大学华西医院麻醉科( 四川成都)长时间(>48h)、大剂量(>4mg.kg-1. h-1)的异丙酚输注可能导致异丙酚输注综合症(Propfol Infusion Syndrome. PIS)。
PIS最初发现于儿童,后来在重症成年病人也观察到这种现象。
主要表现为:高钾血症、高脂血症、代谢性酸中毒、肝脏肿大或肝脏脂肪浸润.、横纹肌溶解、不明原因的心律失常、难治性心力衰竭,甚至导致病人死亡,其死亡率相当高。
发病机制目前还不清楚,可能与异丙酚对心血管的抑制作用、异丙酚代谢产物的影响、异丙酚对线粒体呼吸链的影响以及异丙酚对脂类代谢的影响有关。
对异丙酚输注综合症没有确实有效的治疗措施,唯一的治疗方法是血液透析。
目前以避免长时间大剂量输注异丙酚的预防措施为主。
一、PIS问题的发现异丙酚是临床常用的静脉麻醉药,具有起效迅速、作用短、清醒快、易于控制等优点,在儿科重症监护病房(PICU)已广泛用于患儿镇静,但同时观察到部份患儿出现了严重不良反应。
1990年在丹麦,报道一例两岁因喉炎入院的患儿,在持续输注异丙酚(10mg.kg-1. h-1)4天之后死亡。
在瑞典有两例患儿因持续输注异丙酚后死亡,但详细资料不详[1]。
Parke等[2]报道,在儿科ICU,5例患儿在持续输注异丙酚超过48小时后死亡。
这些患儿年龄从4周到6岁,4名患有喉气管支气管炎,1名患有细支气管炎。
因为应用机械通气,全部采用了异丙酚进行镇静,异丙酚平均输注速率为5.8-13.3mg.kg-1h-1,时间为4-5d。
其临床表现十分相似:进行性的代谢性酸中毒伴缓慢性心律失常;渐进性心肌衰竭,对复苏无反应,没有任何呼吸道感染引起的病毒性心肌炎的表现。
此事引起了英国药物安全委员会和异丙酚制造商的重视,发出警告不允许在小儿患者长时间大剂量输注异丙酚。
据报道,另一病例为20个月的患儿,异丙酚输注速率为5-10mg.kg-1.h-1,共持续56h,也出现了上述症状,但该患儿经静脉血液透析后抢救成功[3]。
1998年,Hanna等[4]报道两例难治性癫痫患儿因持续输注异丙酚后死亡。
一例是7岁男孩,异丙酚平均剂量20 mg.kg-1h-1,持续63小时后出现进行性代谢性酸中毒,血清乳酸升高,CPK升高,出现无尿症,虽经透析治疗,仍然出现了心动过速,随后心动过缓,心跳停止,在输注异丙酚78小时后死亡,尸检发现有广泛的横纹肌溶解和肾小管被肌红蛋白阻塞。
另一例是17岁男孩,异丙酚平均剂量11 mg.kg-1h-1,持续44小时后出现CPK升高,血清乳酸升高,代谢性酸中毒和肾衰,经透析治疗后无效,在输注异丙酚48小时后死于心跳停止。
1998年,Bray[5]报告总结了20例在长时间大剂量输注异丙酚后死亡的患儿病例。
有3例发生在同一个PICU。
1987-1993年间,该PICU共收治了44例因呼吸道感染给予机械通气及长期镇静的患儿。
有9例接受了长时间(>48h)、大剂量(>4mg. kg-1. h-1)的异丙酚输注,其中3例患儿因进行性心力衰竭而死亡。
而那些异丙酚输注时间<48h或者输注速率<4mg.kg-1. h-1的患儿,以及那些接受其他药物治疗的患儿,均未发生这种严重后果。
根据所获得的资料,对这种异丙酚引起的严重反应进行分析,Bray提出了PIS 的概念,认为PIS是在长时间大剂量输注异丙酚的基础上,出现的用其他原因难以解释的代谢血酸中毒,心力衰竭,高钾血症,高脂血症,横纹肌溶解,肝脏肿大或肝脏脂肪浸润等一系列症状体征。
异丙酚在成人中的应用也相当广泛,但在很长一段时间内未发现有成人PIS报告,可能的原因是成人的药物代谢能力较儿童强,对大剂量的异丙酚输注的承受能力较高的缘故。
但在1998-2000年先后有报道[4,6-7],4名需要镇静的成年患者(17-47岁)在持续输注大剂量(5.8-13.3 mg.kg-1. h-1)异丙酚4至5天后,出现进行性心力衰竭、各种心律失常、横纹肌溶解(心肌也有累及)、高钾血症、代谢性酸中毒。
2001年,Cremer等[8]发现有5名头部外伤的病人均在入院后4-5d死于意外的心力衰竭。
分析发现,所有病例均发生在采用2%异丙酚输注液代替1%异丙酚进行镇静之后。
鉴于以上情况,对1996-1999年收治的所有脑外伤病人作了回顾性分析,确认67名病人中有7名在长时间输注异丙酚后死亡;有2例输注的是1%异丙酚,5例输注的是2%异丙酚,在死亡病例中,异丙酚的平均用量是6.5mg.kg-1. h-1,平均输注时间为91h;而未发生死亡的病例,异丙酚的平均用量是4.8mg.kg-1 . h-1。
7名死亡病人共同特征是应用异丙酚24-48h后,正性肌力药物和血管收缩药的用量不断增加,出现不明原因的心律失常、代谢性酸中毒、高血钾和心肌细胞溶解等表现,最终发生严重的心力衰竭[9]。
在提高输注浓度之前,只有5%(2/38)的病人发生异丙酚输注综合症,而在采用2%异丙酚后,有17%(5/29)的病人发生异丙酚输注综合症。
进行Longistic回归分析发现,异丙酚输注速率每增加1单位,综合征发生的可能性就增加1.93%。
而在输注速率低于5mg.kg-1. h-1的病人,没有异丙酚输注综合征出现。
二、PIS的发生机制长时间大剂量输注异丙酚后发生异丙酚输注综合征时,基本上所有的患者都表现出极其相似的发生、发展过程,因此逐渐受到关注。
但其发病机制还不清楚,根据病例分析,可能有下列原因。
1.异丙酚的心血管抑制作用:异丙酚对心血管系统有一定抑制作用,表现为心肌收缩率下降,动脉血压下降,外周血管阻力下降,左室充盈压及心输出量下降,其可能的机制有:①异丙酚可抑制胞膜L-型钙离子通道,阻止钙内流及钙从肌浆网释放,使细胞内钙浓度下降,从而抑制心肌兴奋收缩藕联,引起收缩力下降及血管扩张[10];魏敏杰等[11]报道异丙酚具有明显降低NE和5-HT诱导的细胞内钙升高和显著抑制IP3生物合成作用,提示异丙酚舒张血管平滑肌作用与其抑制IP3介导的细胞内钙释放作用(IICK)机制密切相关。
②血管内皮细胞释放NO,后者是强的血管扩张剂,可能是血管扩张和低血压的主要原因之一[12]。
池萍等[13]分子水平的研究发现高剂量(60mg. kg-1.h-1)和低剂量(30 mg.kg-1.h-1)异丙酚均可致血浆NO、PGI2增高,而ET、TXA2下降,NO/ET的平衡改变致使心肌收缩力减弱、心输出量减少、血管扩张、外周阻力减少而导致血压下降、心率减慢,作者提示:异丙酚促进NO、PGI2的释放、抑制ET、TXA2的释放,NO/ET、PGI2/TXA2的平衡改变与其时间剂量依赖性的心血管抑制作用有关;③对心肌β受体的抑制,异丙酚能引起β肾上腺素能反应性降低而使心功能下降。
黄雄庆等[14]研究异丙酚对大鼠心肌β受体的影响结果发现高低两个剂量的异丙酚均能使心肌β受体密度降低;异丙酚5mg.kg-1时,β受体亲和力不变,但随着异丙酚剂量加大到12mg.kg-1时,β受体亲和力逐渐下降,说明此时心肌β受体的结合特性发生了改变。
由于研究中异丙酚是唯一的影响因素,故研究认为心肌β受体的变化是由异丙酚的作用引起的,异丙酚所致的心肌β肾上腺素能受体下调与其心血管抑制作用有关。
④异丙酚可重新调定压力感受器反射,而且抑制交感神经中枢,迷走神经相对亢进[15]。
⑤异丙酚对M受体的亲和力大,增加NO的产生,引起负性变时负性传导及负性肌力的作用[16]。
2.异丙酚的代谢产物:异丙酚代谢产物也可能是诱发综合症发生的另一个原因。
据报道[17]有一个10个月大男性患儿,给予异丙酚(平均输注速率10mg .kg-1. h-1,共50h)后出现了异丙酚输注综合征的症状。
用气相色谱仪检测患儿的血浆,检测到一种可能是异丙酚代谢产物的物质。
作者认为,这种代谢产物可减弱肌肉组织中线粒体内细胞色素氧化酶的活性,从而引起乳酸酸中毒。
3.异丙酚对线粒体呼吸链的抑制:异丙酚对线粒体呼吸链的影响,可能致综合征的发生。
在鼠肝实验中[18][ 19],研究发现随着异丙酚浓度的增加,肝线粒体琥珀酸呼吸链各组分活性逐渐降低,ATPase逐渐下降。
高浓度时对NADH呼吸链出现明显损伤作用,使线粒体内膜呼吸链电子传递活性降低,利用氧的能力降低。
研究认为异丙酚具有解耦联作用,降低线粒体氧化磷酸化功能。
据报道[20],一患儿在持续输注异丙酚(输注速率6mg.kg-1.h-1)后,发生了严重的代谢性酸中毒,血清乳酸浓度明显升高。
肌肉活检揭示可能有线粒体呼吸链酶活性的缺陷。
另一个2岁头部外伤的患儿,血液检查发现有肌肉损伤及脂肪酸氧化功能受损的迹象,进入线粒体的长链酰基肉碱脂类减少以及呼吸链中复合物Ⅱ缺乏[21]。
4.异丙酚对脂类代谢的影响:异丙酚对脂类代谢的影响,可能是异丙酚输注综合征发生的另一个原因。
在前述发生异丙酚输注综合征的患儿均出现血清脂类升高。
据报道[22],ICU病人持续给镇静剂量的异丙酚1-2mg.kg-1.h-1可以引起甘油三酯增加。
白红梅等[23]研究异丙酚静脉复合麻醉病人血脂动态变化的临床观察,结果发现血清甘油三酯有明显升高。
裴凌等[24]研究异丙酚静脉麻醉对小儿血脂的影响,20例患儿输注速率为4-16 mg.kg-1.h-1,结果发现甘油三酯水平较用药前明显声高。
研究认为甘油三酯的变化用药后与术前存在较强的直线相关关系。
陈文等[25]研究表明6mg.kg-1 . h-1和8 mg.kg-1.h-1异丙酚持续静脉输注会增加神经外科病人血中甘油三酯水平,并引起脂类代谢异常。
异丙酚对脂类代谢的影响与给药量和给药持续时间有关。
高脂血症可致高铁血红蛋白血症[26],使红细胞失去携氧能力,致使全身组织细胞缺氧而引起各器官系统功能受损。
三、PIS的防治措施异丙酚输注综合征的大部分资料来源于病例报告,迄今为止,异丙酚导致PIS的原因尚待证实,但是临床上有必要开始寻找更为安全有效的异丙酚输注方案及对PIS的防治措施。
对目前资料的分析发现,在异丙酚输注速率低于4mg.kg-1.h-1或短时间内使用时没有异丙酚输注综合征出现。
因此,异丙酚输注综合征是可以预防的。
在ICU应当尽量避免长时间大剂量应用异丙酚进行镇静治疗。
确实需要应用时应当非常谨慎,并及时检查患者血中肌红蛋白和肌酸激酶(CPK)的浓度、血清乳酸浓度、血钾、血脂等,并需观察是否有给予正性肌力药的必要;发现不明原因的心律失常、代谢性酸中毒、高血钾及高脂血症等表现时,应当及时降低用药量,甚至停药;如果这种大剂量输注需要维持3d以上,最好改用戊巴比妥类等作用时间长的药物,以避免异丙酚输注综合征的发生。