郝 星,閆曉蕾,倪 虹,楊 璟,劉鳳珍,賈在申,趙巖巖,劉 鋒,高泉鑫,萬(wàn)彩虹,邢家林,吉冰洋,繆 娜,劉曉明,侯曉彤

近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、醫(yī)療水平的不斷提高,以及應(yīng)用體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)設(shè)備的革新和臨床經(jīng)驗(yàn)的積累,國(guó)內(nèi)應(yīng)用 ECMO進(jìn)行呼吸輔助或短時(shí)間循環(huán)輔助治療逐漸增多?，F(xiàn)總結(jié)北京安貞醫(yī)院近年來(lái)開(kāi)展心臟術(shù)后心源性休克的 ECMO輔助經(jīng)驗(yàn)并報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 患者一般資料 自 2004年6月至 2009年10月,共計(jì) 50例心臟術(shù)后心源性休克患者進(jìn)行 ECMO輔助,同時(shí)行主動(dòng)脈球囊反搏(intra-aortic balloon counterpulsation,IABP)20例(40%)。其中男性 38例,女性 12例,年齡 7個(gè)月～ 76(46.4±19.3)歲 ,中位年齡 49.5歲;體重 6.5～170(65.8±23.4)kg,中位數(shù) 65 kg。成人 47例,﹤ 15歲者 3例。手術(shù)有:冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)23例(46%)、瓣膜置換或成形術(shù) 9例(18%)、先天性心臟病矯治術(shù) 7例(14%)、擴(kuò)心病 5例 (10%),大血管手術(shù) 2例(4%),瓣膜置換加 CABG 1例(2%),其他病種 3例(6%)。其 ECMO輔助中 ECC脫機(jī)困難 29例;術(shù)后藥物治療無(wú)效的低心排綜合征 21例。

1.2 ECMO環(huán)路及其安裝方法 所有患者均使用美敦力離心泵和 Carmeda涂層 ECMO套包(CB1V 97R、CB1Q91R和 CB 2503R)及 MAQUET 2050套包,采取靜脈-動(dòng)脈 ECMO輔助方式。成人經(jīng)股動(dòng)、靜脈插管(美敦力 Carmeda涂層股動(dòng)、靜脈插管,靜脈 21F或 23F,動(dòng)脈 15F或 17F)建立 ECMO輔助,插管型號(hào)根據(jù)患者體重及預(yù)計(jì)輔助流量而定。30例患者為切開(kāi)股動(dòng)、靜脈直視下插管建立 ECMO輔助,其中 20例患者同時(shí)安置遠(yuǎn)端灌注管;17例患者經(jīng)皮穿刺插管建立 ECMO輔助;3例兒童均經(jīng)胸插管(右房-升主動(dòng)脈)建立 ECMO輔助。ECMO操作地點(diǎn)在手術(shù)室 29例,床旁 21例。

1.3 ECMO輔助期間的管理 最初的幾例患者,本組應(yīng)用部分魚(yú)精蛋白中和肝素的方法,觀(guān)察發(fā)現(xiàn)術(shù)后出血仍較明顯,所以后期常規(guī)應(yīng)用魚(yú)精蛋白全量中和肝素,根據(jù)患者有無(wú)活動(dòng)性出血以及 ECMO環(huán)路血栓情況決定抗凝程度。患者有出血傾向,開(kāi)始輔助后的 12～24 h內(nèi)可不予抗凝;患者引流量減少,且無(wú)活動(dòng)性出血時(shí)開(kāi)始持續(xù)靜脈泵入肝素,每 2 h監(jiān)測(cè)一次激活全血凝固時(shí)間(ACT),維持在 180～220 s;脫機(jī)時(shí),隨著 ECMO輔助流速減低,可適當(dāng)增加肝素用量。

確認(rèn)患者清醒后,給予適當(dāng)鎮(zhèn)靜劑,通常給予芬太尼和(或)咪唑安定等靜脈泵入,定期評(píng)估患者的神經(jīng)系統(tǒng)功能。ECMO輔助期間患者使用呼吸機(jī)輔助呼吸,并根據(jù)血?dú)馇闆r調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)。部分患者肺功能良好可適當(dāng)停鎮(zhèn)靜,拔出氣管插管。每天由同一位超聲醫(yī)師對(duì)患者行超聲心動(dòng)檢查,評(píng)價(jià)患者心功能情況,便于指導(dǎo)脫離 ECMO輔助。

1.4 臨床資料處理 將 50例患者分為出院組和死亡組,對(duì)其一般資料、ECMO時(shí)間、體外循環(huán)(extracorporeal circulation,ECC)時(shí)間和主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、ECMO前患者的狀況、有無(wú)并發(fā)癥以及血液制品的應(yīng)用等進(jìn)行分析比較。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件,所有數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)數(shù)資料采用X2檢驗(yàn)或 Fisher確切檢驗(yàn)法,計(jì)量資料采用 t檢驗(yàn),兩總體方差不等時(shí)采用秩和檢驗(yàn),P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

全組 ECMO輔助 8～336 h,初始流量 20～126(49.3±19.6)ml/(kg· Min)。 33例患者脫機(jī)(66%),其中 16例脫機(jī)后死亡,17例生存出院(34%)。ECMO輔助結(jié)果詳見(jiàn)表1。全組死亡 33例(66%),主要原因?yàn)樾呐K功能衰竭 13例(39%)、多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)12例(36%)、腦死亡 4例 (12%)、腦出血 3例 (9%)、家屬放棄治療 1例。

在 ECMO影響因素的統(tǒng)計(jì)分析中,ECMO前ECC時(shí)間以及 ECMO輔助時(shí)間與預(yù)后密切相關(guān)。死亡患者升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間明顯高于出院患者,ECMO前動(dòng)脈血乳酸濃度也明顯高于出院患者,但統(tǒng)計(jì)學(xué)無(wú)顯著差異(P＞0.05),主要考慮病例數(shù)較少,有待于進(jìn)一步的研究總結(jié)。死亡患者 ECMO平均輔助時(shí)間明顯高于出院患者,統(tǒng)計(jì)學(xué)有顯著差異(P＜0.05)。出院患者的 ECC時(shí)間明顯低于死亡患者,具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P﹤ 0.01)。詳見(jiàn)表2。

使用懸浮紅細(xì)胞(16.9±12.2)U,新鮮冰凍血漿(8.7±9)U,血小板(4.1±5.7)U。其中未應(yīng)用肝素的患者血小板的使用量要明顯少于應(yīng)用肝素抗凝的患者(P﹤ 0.01)。

輔助期間的并發(fā)癥主要包括:腎功能不全、出血、下肢缺血和局部切口不愈合等。腎功能不全 24例,4例為一過(guò)性腎功能不全,20例患者腎衰需行血液透析治療,其中 13例在 ECMO安裝前已透析,ECMO安裝后需透析 7例。出現(xiàn)下肢缺血 6例,均發(fā)生在切開(kāi)插管的患者中,經(jīng)遠(yuǎn)端插管或另一側(cè)插管后緩解。溶血 3例,環(huán)路內(nèi)血栓阻塞動(dòng)脈插管 1例。

IABP在 ECMO輔助前安置 15例;平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)ECMO脫機(jī)時(shí)行 IABP輔助 2例;3例患者在 ECMO安置后出現(xiàn)左心室射血減少,脈壓差縮小,超聲心動(dòng)圖提示左室漲情況下行 IABP輔助,其中 1例緩解,1例并無(wú)改善,繼續(xù)行左心減壓治療,但均未能脫機(jī),另 1例患者脫機(jī)后死于心臟功能衰竭。

表1 全組 50例患者 ECMO循環(huán)輔助結(jié)果

表2 影響ECMO結(jié)果的因素(±s)

表2 影響ECMO結(jié)果的因素(±s)

注:*:該結(jié)果為 X2值。

男 /女 (例 ) 13/4 25/8 0.003* 0.955年齡(歲) 45.33±18.54 46.93±19.80-0.275 0.784體重(kg) 75.15±31.22 61.03±16.70 2.092 0.042 ECMO時(shí)間(h) 54.88±32.47 100.94±90.25-2.621 0.012 ECC時(shí)間(min) 131.33±111.43 262.30±162.27-2.765 0.009阻斷時(shí)間(Min) 66.67±49.58 103.77±64.94-1.720 0.095 ECMO前動(dòng)脈乳酸(mmol/L) 10.76±5.47 13.14±5.94-1.220 0.230心肺復(fù)蘇(是/否) 3/14 17/16 5.362* 0.021腎衰(是 /否) 7/10 17/16 0.480* 0.488感染(是 /否) 2/15 3/30 0.089* 1.000出血(是 /否) 0/17 5/28 2.862* 0.152血栓(是 /否) 2/15 3/30 0.089* 1.000神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥(是/否) 0/17 5/28 2.862* 0.152肢體壞死(是/否) 2/15 4/29 0.001* 0.971溶血(是 /否) 1/16 2/31 0.001* 0.980肝腎衰竭(是/否) 1/16 11/22 4.635* 0.031

3 討 論

據(jù)體外生命支持組織(extracorporeal life support organization,ELSO)的統(tǒng)計(jì),成人和嬰幼兒循環(huán)輔助的生存率分別為 32%、45%[1],其中心臟術(shù)后心源性休克輔助出院生存率約24%～36%[2]。本研究中患者脫機(jī)率為 66%,出院生存率為 34%,和國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道相似。

本組的數(shù)據(jù)表明,應(yīng)用 ECMO輔助后全身各器官可得到有效的血液供應(yīng),輔助后血漿乳酸值短時(shí)間內(nèi)迅速下降,血管活性藥物減至安全劑量范圍,病變心臟得到較好的“休息”,ECMO為其功能恢復(fù)爭(zhēng)取時(shí)間,脫機(jī)率為 66%,但出院生存率仍?xún)H為 34%。由于很難在 ECMO前預(yù)測(cè)心臟的可恢復(fù)性,心衰仍是最主要的死亡原因(13/33,39%)。發(fā)達(dá)國(guó)家目前已經(jīng)將 ECMO視為一項(xiàng)急性心臟功能衰竭的緊急搶救措施,短時(shí)間 ECMO輔助后對(duì)患者進(jìn)行綜合判斷,無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)障礙,其它器官可恢復(fù),若心衰不能緩解即考慮下一步后續(xù)治療,如:轉(zhuǎn)為心室輔助裝置或心臟移植[3]。此外,本組結(jié)果顯示,ECMO輔助冠心病患者的出院生存率相對(duì)較高(10/23,43%),其次是瓣膜病及先心病,可能與冠心病患者心肌血供重建后,心功能可以逐漸恢復(fù)有關(guān)。

對(duì)于成年患者通常選擇股動(dòng)、靜脈插管建立ECMO輔助,從而避免了延遲關(guān)胸帶來(lái)的各種并發(fā)癥,如:感染、出血和撤離 ECMO輔助時(shí)需開(kāi)胸拔管。本組患者絕大多數(shù)(47/50,94%)采用股動(dòng)靜脈插管,其中 30例采用切開(kāi)直視下插管(60%),17例經(jīng)皮穿刺插管(34%)。下肢缺血 6例均發(fā)生在切開(kāi)插管的患者中(6/30,20%),但該結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而遠(yuǎn)端置管可以明顯減少該并發(fā)癥的發(fā)生,所以本組在手術(shù)室外安裝 ECMO常規(guī)采用穿刺插管,同時(shí)建議:如果選擇切開(kāi)插管,應(yīng)仔細(xì)評(píng)價(jià) ECMO插管后該側(cè)下肢血供情況,其中包括趾尖血液充盈情況,并同時(shí)行遠(yuǎn)端置管,以預(yù)防下肢缺血的發(fā)生[4]。兒童及嬰幼兒應(yīng)經(jīng)胸插管,保留手術(shù)時(shí)的 ECC插管,直接與 ECMO管道連接,并延遲關(guān)胸,以無(wú)菌敷料或透明塑料薄膜覆蓋,定期觀(guān)察心臟充盈情況,并判斷心臟功能,同時(shí)減少胸壁對(duì)心臟的壓迫,防止?jié)B血可能引起的心包填塞。

本組中死亡患者的升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間明顯高于出院組,該結(jié)果與 Charles等報(bào)道的結(jié)果相仿[5],提示死亡組患者原發(fā)心臟病變較重,復(fù)跳后較長(zhǎng)時(shí)間脫機(jī)困難,而決定應(yīng)用 ECMO的時(shí)間略長(zhǎng),組織器官缺血缺氧嚴(yán)重,導(dǎo)致乳酸生成增多,加重了各臟器功能的損害,從而影響預(yù)后。因此,把握 ECMO的運(yùn)用時(shí)機(jī)非常關(guān)鍵,應(yīng)在其它重要臟器衰竭出現(xiàn)前盡早考慮 ECMO輔助,改善組織器官缺血缺氧狀態(tài),以提高輔助療效。此外,死亡組 ECMO平均輔助時(shí)間明顯高于出院組。在 Shah等關(guān)于 84例小兒心臟術(shù)后應(yīng)用 ECMO的經(jīng)驗(yàn)報(bào)道中,存活組的輔助時(shí)間較短(P=0.003),并指出 ECMO超過(guò) 144 h(6 d)的患兒存活率僅為 5%[6],這與本組的結(jié)果相一致。說(shuō)明較嚴(yán)重的原發(fā)心臟病變需要更長(zhǎng)時(shí)間的 ECMO輔助,但是其可恢復(fù)性較差,而且長(zhǎng)時(shí)間輔助會(huì)相繼出現(xiàn)感染等一系列并發(fā)癥,從而影響了生存率。

文獻(xiàn)報(bào)道 ECMO輔助期間出血和血栓栓塞的發(fā)病率均較高,其中出血的發(fā)生率在 29%左右,血栓栓塞次之,并且影響著患者的輔助效果[5,7]。出血的主要原因是肝素的應(yīng)用以及長(zhǎng)時(shí)間心肺轉(zhuǎn)流等導(dǎo)致的凝血功能紊亂,所以 ECMO輔助期間采用合適的抗凝策略至關(guān)重要。調(diào)查顯示美國(guó)大約 85%的 ECMO中心采用肝素抗凝,并通過(guò)監(jiān)測(cè) ACT來(lái)反映抗凝強(qiáng)度[8],但是目前對(duì)于 ECMO輔助期間的最佳抗凝策略尚未達(dá)成共識(shí),仍是學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。本組 50例病例中,有 5例發(fā)生出血和滲血,發(fā)生率為10.0%,出院組與死亡組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本組出血和滲血的發(fā)生率較 ELSO等的報(bào)道略低,主要原因是:①病例數(shù)較少;②得益于本組的抗凝策略。針對(duì) ECC脫機(jī)困難直接轉(zhuǎn)為 ECMO輔助的患者,一些醫(yī)療中心采用部分(常規(guī)劑量的 1/2～3/4不等)魚(yú)精蛋白中和肝素的方法以減少出血的危險(xiǎn)性,并且多數(shù)在預(yù)充液中也不加肝素[7,9-10]。而本組采用術(shù)后魚(yú)精蛋白完全中和肝素,使 ACT維持在術(shù)前水平,以求達(dá)到最佳的止血效果;當(dāng)胸腔引流小于 50 Ml/h,并持續(xù)達(dá) 2 h以上時(shí),開(kāi)始持續(xù)泵入肝素以維持 ACT在 160～180 s之間。近來(lái)有研究發(fā)現(xiàn) ACT恢復(fù)至基線(xiàn)水平后,在 ECMO輔助的最初階段會(huì)反彈性升高[11],這在理論上支持了本組的抗凝策略,使 ACT恢復(fù)至較低水平以加強(qiáng)手術(shù)部位的凝血。

在并發(fā)癥對(duì)預(yù)后的影響中,本組發(fā)現(xiàn)有肝、腎等多臟器衰竭的患者死亡率明顯升高,這與 Aparna等的研究結(jié)果相一致[12],但他們發(fā)現(xiàn)腎衰組患者死亡率也顯著增高,而本組病例統(tǒng)計(jì)無(wú)顯著差異,考慮可能病情較重的患者在發(fā)生腎衰的同時(shí)也相繼出現(xiàn)了其他重要臟器衰竭有關(guān),也可能與目前較成熟的連續(xù)性腎替代治療技術(shù)相關(guān)。因此,在 ECMO支持治療過(guò)程中應(yīng)高度重視重要器官的保護(hù),降低死亡率。

本組中腦出血及腦死亡的發(fā)生率分別為 6%和 8%,文獻(xiàn)報(bào)告 ECMO期間腦出血的發(fā)生率在18.9%,并指出相關(guān)危險(xiǎn)因素有女性、肝素的應(yīng)用、血肌酐 ＞229.8μmol/L、血液透析以及血小板減少癥(尤其是 ＜50×109/L)等[13]。ECMO轉(zhuǎn)流期間血小板易粘附于硅膠膜和管道表面,導(dǎo)致血小板消耗性數(shù)量減少和功能下降,因而 ECMO對(duì)血液系統(tǒng)損害最大的是血小板,故 ECMO治療期間需要?jiǎng)討B(tài)監(jiān)測(cè)血常規(guī)及時(shí)補(bǔ)充濃縮血小板。紅細(xì)胞破壞和溶血也較容易發(fā)生,因而成人有時(shí)需補(bǔ)充懸浮紅細(xì)胞,維持紅細(xì)胞比容在 0.30～0.35之間。肝素化涂層管道可減少血細(xì)胞的破壞,降低出血的發(fā)生率[14]。ECMO相關(guān)并發(fā)癥的原因、預(yù)防措施及應(yīng)對(duì)策略仍需要進(jìn)一步深入的研究和探討。

ECMO可以有效地進(jìn)行心臟術(shù)后心源性休克的輔助、改善機(jī)體氧合、排除多余 CO2、維持血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、促進(jìn)心肺功能的恢復(fù)等。而正確掌握適應(yīng)證,盡可能降低和減少相關(guān)并發(fā)癥,才能更好地提高ECMO對(duì)危重患者治療的成功率。隨著 ECMO設(shè)備和材料的不斷革新以及臨床經(jīng)驗(yàn)的逐漸積累,ECMO一定會(huì)在臨床心臟輔助支持上發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

[1]Ayad O,Dietrich A,Mihalov L.Extracorporeal membrane oxygenation[J].Emerg Med Clin North Am,2008,264(4):953-959.

[2]Doll N,K iaii B,Borger M,et al.Five-year results of 219 consecutive patients treated with extracorporeal membrane oxygenation for refractory postoperative cardiogenic shock[J].Ann Thorac Surg,2004,77(1):151-157.

[3]Schuerer DJ,Kolovos NS,Boyd KV,et al.Extracorporeal membrane oxygenation:current clinical practice,coding,and reimbursement[J].Chest,2008,134(1):179-184.

[4]Madershahian N,Nagib R,Wippermann J,et al.A simple technique of distal limb perfusion during prolonged femorofemoral cannulation[J].JCard Surg,2006,21(2):168-169.

[5]Dietl CA,Wernly JA,Pett SB,et al.Extracorporeal membrane oxygenation support improves survival of patients with severe Hantavirus cardiopulmonary syndrome[J].JThorac Cardiovasc Surg,2008,135(3):579-584.

[6]Shah SA,Shankar V,Churchwell KB,et al.Clinical outcomes of 84 childrenwith congenital heart disease managed with extracorporeal membrane oxygenation after cardiac surgery[J].ASAIO J,2005,51(5):504-507.

[7]Oliver WC.Anticoagulation and Coagulation Management for ECMO[J].Sem in Cardiothorac Vasc Anesth,2009,13(3):154-175.

[8]Graves DF,Chernin JM,Kurusz M,et al.Anticoagulation practices during neonatal extracorporealmembrane oxygenation:survey results[J].Perfusion,1996,11(6):461-466.

[9]KoWJ,Lin CY,Chen RJ,etal.Extracorporealmembrane oxygenation support for adultpostcardiotomy cardiogenic shock[J].Ann Thorac Surg,2002,73(2):538-545.

[10]Magovern GJ Jr,Simpson KA.Extracorporealmembrane oxygenation for adult cardiac support:the Allegheny experience[J].Ann Thorac Surg,1999,68(2):655-661.

[11]Teoh KH,YoungE,BlackallMH,etal.Can extraprotamine elim inate heparin rebound following cardiopulmonary bypass surgery[J]?JThorac Cardiovasc Surg,2004,128(2):211-219.

[12]Hoskote A,Bohn D,Gruenwald C,et a l.Extracorporeal life support after staged palliation of a functional single ventricle:subsequentmorbidity and survival[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2006,131(5):1114-1121.

[13]Kasirajan V,Smedira NG,McCarthy JF,et al.Risk factors for intracranial hemorrhage in adults on extracorporeal membrane oxygenation[J].Eur J Cardiothorac Surg,1999,15(4):508-514.

[14]Marasco SF,Lukas G,McDonald M,et al.Review of ECMO(extra corporeal membrane oxygenation)support in critically ill adu lt patien ts[J].Heart Lung Circ,2008,17 Suppl 4:S41-47.