一氧化氮吸入疗法获专家共识推荐,可有效治疗肺动脉高压
一氧化氮吸入疗法获专家共识推荐,可有效治疗肺动脉高压
一氧化氮(NO)是一种在生物体内发挥多种重要作用的分子,特别是在心血管系统中,它通过扩张血管、降低血压和改善血液循环来维持心脏健康。近年来,一氧化氮吸入疗法(iNO)在心血管疾病治疗领域取得了重要进展,特别是在降低肺动脉压和改善氧合方面显示出显著效果。
一氧化氮吸入疗法的原理
一氧化氮是一种气体分子,最早在心血管系统信号传导中被发现。它通过降低细胞内游离Ca2+浓度来扩张血管。具体来说,NO与鸟苷酸环化酶(sGC)结合,促使该酶激活,使细胞内环磷酸鸟苷(cGMP)含量升高。cGMP经蛋白激酶(GPKG)作用,引起多种蛋白质磷酸化,进而降低细胞内游离Ca2+的浓度,从而达到扩张血管的效果。
吸入的一氧化氮(iNO)经被动扩散到达通气肺区域,并迅速通过肺泡毛细血管膜到肺血管下方的平滑肌中,激活可溶性sGC,促使鸟苷三磷酸(GTP)转化为cGMP,降低细胞内游离钙离子的浓度,从而舒张肺小动脉平滑肌,降低肺动脉压力以及肺血管阻力,降低右心后负荷,改善右心功能,并且对体循环血流动力学无明显影响。另外, NO只作用于通气功能良好的肺区域, 不会在萎陷的肺组织中造成血管扩张, 通过减少肺内分流从而改善通气/血流(V/Q)比, 改善动脉血氧合状况。
临床应用进展
中华医学会呼吸病学分会最新发布的《一氧化氮吸入疗法临床应用专家共识》推荐使用iNO治疗心血管疾病。该疗法已被广泛应用于新生儿、儿童和成人的心肺疾病治疗中,尤其对于急性右心衰、肺动脉高压等病症有着重要的治疗意义。
中国、美国以及欧洲指南/共识均提及iNO可降低肺动脉高压,可用于成人及小儿的肺动脉高压以及心脏手术围手术期肺高压的治疗。美国心脏病学会2020年编撰的《心肺复苏与心血管急救指南》推荐iNO或前列环素应是治疗肺高压危象或肺血管阻力增高所致的急性右心衰的首要治疗。除了上述提到的右心衰,iNO还可用于急性肺栓塞以及心源性休克(iNO可延长其生存期)的患者。
上海中山医院钟鸣教授发表在Am J Respir Crit Care Med 杂志的病例报告生动地展示了这一现象。这是一例老年肠梗阻患者,俯卧位通气氧合改善不明显,氧合指数只有70 mmHg,下图A列展示的是NO吸入前,肺部通气与血流的分布。可以看到,大部分通气集中在"非重力依赖区";而血流则在"重力依赖区"有较多的分布。这与重力的原因有关(水往低处流);中间B列展示的是NO吸入1.5 h后,肺部通气与血流的分布。可以看到,通气仍然集中在“非重力依赖区”,而血流则从下往上,由"重力依赖区"逆向分布至"非重力依赖区"; 最右侧两张图分别是吸入NO前通气与血流的匹配图,以及NO吸入1.5 h后,通气与血流的匹配图。可以看到,吸入NO前通气血流不匹配的情况远大于吸入NO后。吸入NO前,患者氧合指数只有70 mmHg,而吸入NO 1.5 h后,氧合指数上升至235 mmHg,可见NO改善了V/Q比,进一步改善了氧合。
安全性与注意事项
尽管一氧化氮吸入疗法在心血管疾病治疗中显示出显著效果,但其安全性和潜在副作用仍需密切关注。吸入的NO扩散至血液后迅速与血红蛋白结合而失活,通过亚硝基化反应被代谢转化为硝酸盐,亚硝酸盐主要由肾脏排出体外。
总体而言,iNO的毒性和副作用并不明显,其主要不良反应是NO代谢产物NO2引起气道反应性增高和肺水肿(1.5 ppm),NO2的浓度取决于iNO的浓度、FiO2、吸入时间;FiO2 95%的情况下,iNO 20 ppm时产生的NO2也很低。iNO的另一不良反应是高铁血红蛋白血症,iNO可与血红蛋白(Hb)结合形成亚硝化血红蛋白,亚硝化血红蛋白被迅速氧化为高铁血红蛋白(MetHb),循环中MetHb浓度过高时会产生组织缺氧。所以,在NO治疗过程中要密切监测NO2和MetHb水平。iNO浓度低于80 ppm相对安全,较少见NO2及MetHb升高。
在使用iNO时,需要注意以下几点:
- 确保NO与呼吸机送气同步,并精确监测NO及其代谢产物,减少暴露;
- 选择iNO的最低有效浓度,改善氧合,但不应维持无反应患者的iNO治疗;
- 调整剂量时,需要重新评估反应和每日所需剂量;
- 长期使用iNO的患者,应监测高铁血红蛋白血症;
- 当治疗接近尾声时,渐进式减停iNO,降低肺动脉压骤升的风险。
2016年Cochrane Database Syst Rev 杂志发表的一篇综述指出,对于ARDS患者,尚无有效证据支持iNO在急性低氧性呼吸衰竭中的应用,iNO可以改善氧合和肺动脉压力,但却未降低病死率,且可能存在肾功能不全的风险。
2004年发表在JAMA 杂志的一项随机对照试验评价了低剂量(5 ppm)iNO对急性肺损伤(PaO2/FiO2≤250 mmHg)患者的临床疗效。385例患者被随机分配
一氧化氮吸入疗法在心血管疾病治疗中展现出巨大潜力,但仍需在专业医生的指导下合理使用。随着研究的深入和临床经验的积累,相信这一疗法将在未来为更多患者带来福音。