于 坤,龍 村,黑飛龍,李景文,高國(guó)棟,宋云虎,孫寒松,許建屏

在一些嚴(yán)重左心功能不全的患者中,行股動(dòng)、靜脈插管實(shí)施體外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenation,ECMO)輔助后,中心靜脈壓明顯下降,由于左心室收縮舒張功能嚴(yán)重受損,左房壓仍然很高,左室前負(fù)荷過重難以改善。如果單純提高 ECMO輔助流量,勢(shì)必增加血液破壞,而且逆行灌注流量增加會(huì)進(jìn)一步增加左心后負(fù)荷。此時(shí)采取 ECMO結(jié)合左心房引流減壓,可以有效減輕左心負(fù)荷,平衡左右心的充盈度[1]。我院自 2004年12月至 2009年12月共行 ECMO 121例,其中 5例采用 ECMO結(jié)合左心房引流減壓,取得良好療效,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 患者情況 5例左心減壓患者均為心臟手術(shù)后低心排體外循環(huán)不能停機(jī)者,極限劑量血管活性藥物下血液動(dòng)力學(xué)無法維持,進(jìn)行性代謝性酸中毒,經(jīng)股動(dòng)、靜脈插管建立靜脈-動(dòng)脈模式 ECMO(V-A ECMO)輔助。ECMO流量達(dá)到 3.0～3.6 L/min,靜脈引流管路壓力低于-60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),離心泵轉(zhuǎn)速超過 3 500 r/min,在此情況下,由于嚴(yán)重左心功能不全,左房壓(LAP)仍然很高,＞20 mmHg,左心室持續(xù)脹滿,部分患者仍反復(fù)室顫,故結(jié)合左心耳插管引流減壓。患者一般情況見表1。

1.2 治療方法

1.2.1 裝置及設(shè)備 均使用離心泵血液驅(qū)動(dòng),膜式氧合器血液氧合,在連接系統(tǒng)中串聯(lián)流量探頭、氧飽和度及紅細(xì)胞比容探頭(Medtronics,Minneapolis,MN)和靜脈負(fù)壓監(jiān)測(cè)接頭。我院先后使用了兩種ECMO系統(tǒng),分別為美敦力(Medtronic Minimax Plus Oxygenator,Medtronic Inc,Minneapolis,USA)及優(yōu)斯特拉(Jostra Quadrox,Maquet cardiopulmonary AG,Germany)。

表1 5例患者左房減壓前的一般情況

1.2.2 ECMO建立和管理 所有患者均采用 V-A ECMO,小兒經(jīng)右房-主動(dòng)脈插管,成人經(jīng)股動(dòng)、靜脈插管建立循環(huán)。5例左心減壓者均經(jīng)股動(dòng)、靜脈置管建立 ECMO,正中開胸,自左心耳處安放左心引流管(16FR)并固定,用 1/4管徑延長(zhǎng)管連接并與 ECMO靜脈管路以 Y形接頭連接,循環(huán)途徑為:(左心房 +股靜脈)→離心泵→膜肺→股動(dòng)脈。股動(dòng)脈插管時(shí)建立一側(cè)路供應(yīng)遠(yuǎn)端肢體。常規(guī)關(guān)胸,左房插管從劍突下引出胸腔,見圖1。

圖1 ECM O結(jié)合左心房引流減壓示意圖

ECMO支持治療期間維持溫度在 36～37℃之間,靜脈引流負(fù)壓維持在-30 mmHg以內(nèi)。ECMO血流量根據(jù)患者血液動(dòng)力學(xué)狀況和代謝情況調(diào)整,間斷測(cè)量左心引流流量。膜肺吸人的氧濃度在 40%～70%,使經(jīng)膜肺氧合后動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)在100～300mmHg左右,氣體流量根據(jù)血流量及血?dú)饨Y(jié)果調(diào)整。治療期間泵人肝素,使激活全血凝固時(shí)間(ACT)維持在 120～160 s之間。患者機(jī)械通氣采用 SIMV模式,吸入氧濃度(FiO2)0.3～0.6,呼吸頻率 8～10次/min,潮氣量 5～8 Ml/kg,呼氣末正壓((PEEP):3～6 cmH2O。根據(jù)血液動(dòng)力學(xué)情況減少血管活性藥物。

每天做胸部 X線觀察心臟及肺臟情況,做心臟超聲評(píng)估心臟射血狀態(tài)。轉(zhuǎn)流期間注意觀察股動(dòng)脈插管側(cè)下肢血運(yùn)情況。常規(guī)檢測(cè)血生化、血?dú)狻⒀Ｒ?guī)、膠體滲透壓等,以指導(dǎo)治療。

1.2.3 ECMO和左心引流管撤除 當(dāng)患者血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,血管活性藥用量不大,左心引流量減少至正常心排量 10%以下,臨床和超聲心動(dòng)圖證實(shí)心臟具有足夠的射血功能,可試著短時(shí)間夾閉左心引流管,如 LAP變化不大,血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,則可開胸撤除左心引流管。待生命體征穩(wěn)定,血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定一段時(shí)間后,X線胸片清晰,肺順應(yīng)性改善,機(jī)械通氣達(dá)到 FiO2＜50%,PEEP＜6 cmH2O,血?dú)夂退娊赓|(zhì)正常,可考慮撤除 ECMO。撤機(jī)時(shí)逐漸減低流量,適當(dāng)延長(zhǎng) ACT時(shí)間,如生命體征穩(wěn)定,當(dāng)灌注流量減少至機(jī)體正常心排量的 15%～25%后,即可終止 ECMO。

2 結(jié) 果

ECMO結(jié)合左房減壓 5例患者中 3例順利停機(jī),恢復(fù)出院并存活至今,其中 1例 ECMO前已行IABP治療效果不佳,再次手術(shù)后 ECMO輔助期間出現(xiàn)腎衰需血透,5 d后腎功能恢復(fù),但插管側(cè)動(dòng)脈栓塞,小腿壞死,2周后截肢,30 d后出院。2例死亡,1例 ECMO輔助期間循環(huán)功能仍進(jìn)行性惡化,最終因多器官功能衰竭死亡;1例建立左心減壓后,ECMO系統(tǒng)大量進(jìn)氣,被迫停止輔助 40 min,系統(tǒng)排氣后重新輔助,在此期間心臟脹滿,多次室顫,循環(huán)不能維持,平均動(dòng)脈壓(MAP)30～40 mmHg,瞳孔散大且無對(duì)光反射,搶救無效放棄治療。見表2。

3 討 論

心臟術(shù)后患者心功能障礙的發(fā)病率高達(dá) 3%～5%,這部分患者大部分通過應(yīng)用藥物或 IABP可以脫離體外循環(huán)[2]。然而,還有大約 1%的患者由于難以控制的心臟和肺臟功能障礙,需要較長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械循環(huán)/呼吸支持[3-4]。ECMO可對(duì)心臟術(shù)后呼吸功能和/或心臟功能不全提供臨時(shí)支持,使心臟和肺臟得到充分休息,搶救高危患者的生命。ECMO的本質(zhì)是人工心肺機(jī),核心的部分是膜肺和血泵,當(dāng)患者心肺功能嚴(yán)重受損,對(duì)常規(guī)治療無效時(shí),可以替代肺臟的氣體交換任務(wù)和心臟泵血功能,為心肺功能的康復(fù)提供寶貴的時(shí)間[5]。在心臟功能衰竭的患者,ECMO至少可以提供 30%～50%以上的心排血量[6]。

為了減少患者創(chuàng)傷,減少出血和感染,成人往往選擇外周血管插管進(jìn)行轉(zhuǎn)流。在這種情況下,為了避免肢體血液回流不暢,靜脈插管的口徑不宜太大[7-8]。如果輔助流量過高,勢(shì)必增加 ECMO靜脈端負(fù)壓,導(dǎo)致血液破壞嚴(yán)重,引起一系列問題。V-A模式的 ECMO可以提供雙心輔助,但在嚴(yán)重左心功能不全情況下,左心室舒張末壓和左房壓升高至極限水平,ECMO支持也難以緩解,且經(jīng)股動(dòng)脈插管灌注會(huì)增加心臟后負(fù)荷,進(jìn)一步損害左心室的射血能力。增高的左心室舒張末壓導(dǎo)致室壁張力增高,心肌耗氧量增加,心肌灌注不足,由此形成惡性循環(huán)導(dǎo)致左心衰繼續(xù)惡化。左房壓增高會(huì)引起嚴(yán)重肺水腫,胸片顯示白肺,最終會(huì)造成不可逆肺衰竭[1,9]。

在心臟術(shù)后嚴(yán)重心功能不全的患者中,往往同時(shí)存在左心衰和右心衰,而且其程度不一致,對(duì)于嚴(yán)重左心衰患者,外周插管行單純 ECMO治療很難達(dá)到充分的左心減壓[10],及時(shí)地結(jié)合左心減壓,能顯著降低左室的前負(fù)荷,減少做功量,降低氧耗,左右心室都能得以充分的休息,改善心肌血供,促進(jìn)心肌組織的修復(fù)和代謝,有利于心臟的功能恢復(fù)[9,11]。此外,還可以改善血液動(dòng)力學(xué)狀況,增加心排血量和提高動(dòng)脈壓。

術(shù)中左心房減壓可以通過放置左房或左心室引流管完成。選擇適宜口徑的左心引流管很重要,流量取決于插管的口徑和長(zhǎng)度,口徑太細(xì),流量小,不能達(dá)到充分引流減壓的目的,左房壓仍然很高,左心衰無法改善[1,12]。如果口徑太大,不僅會(huì)加重機(jī)械創(chuàng)傷,還可能造成左心空癟,主動(dòng)脈瓣不能開放,左心室內(nèi)血栓形成。更重要的是由于左心室過度減壓會(huì)使室間隔左移,左向右的壓力傳遞減小甚至轉(zhuǎn)變?yōu)橛蚁蜃髠鬟f,使左心室對(duì)右心室的貢獻(xiàn)削弱甚至消失。心臟作為一個(gè)整體,收縮是向心性的,左心室游離壁和右心室游離壁及室間隔所產(chǎn)生的收縮力相互依賴和平衡,形成一對(duì)力偶,在室間溝處其合力為零,這種力偶的關(guān)系對(duì)于室壁收縮力轉(zhuǎn)化為室內(nèi)壓力是十分必要的。應(yīng)用左心引流減壓后,左心室游離壁張力減弱,左右心室間力的平衡點(diǎn)發(fā)生變化,此時(shí)雖然右室游離壁的收縮力無明顯變化,但右室游離壁收縮力轉(zhuǎn)化為室內(nèi)壓的效率卻顯著下降。左心減壓流率不是越大越好,當(dāng)既達(dá)到對(duì)左心室的減容作用又維持一定的左室內(nèi)壓,以保持左室收縮對(duì)右室壓形成的作用時(shí),可減少右心衰的發(fā)生。關(guān)鍵問題是要重視左右側(cè)心排血量能否達(dá)到新的平衡問題。本組患者股靜脈插管口徑 17-21Fr,左房引流管口徑 16-18Fr,輔助期間最高流量可達(dá) 1.4 L/min。我們的經(jīng)驗(yàn)是左心引流管口徑略小于靜脈引流管,這樣既可左心充分減壓,又可以提供適宜的雙心輔助,左右心的壓力也能良好地匹配。國(guó)外報(bào)道術(shù)后或內(nèi)科患者也可經(jīng)皮置管過房間隔行左心吸引[12-14]。Vlasselaers[15]等還報(bào)告了 ECMO期間使用一個(gè)小的軸流泵進(jìn)行左心減壓。

表2 5例ECMO患者結(jié)合左心房減壓后的情況

ECMO的并發(fā)癥較多。出血是 ECMO治療的一個(gè)主要并發(fā)癥。由于肝素抗凝,較長(zhǎng)時(shí)間心肺轉(zhuǎn)流等原因,導(dǎo)致凝血功能紊亂,妥善處理好出血是 ECMO獲得成功的最基本條件。采用外周插管是避免術(shù)后出血的有效措施,也便于術(shù)后護(hù)理,左心引流管置入后常規(guī)關(guān)胸自劍突下與心包引流管一同引出胸腔,這樣可以有效地減少出血。術(shù)后當(dāng)天出血較多,我們一般不用肝素,待無明顯出血后,使 ACT維持在 120～160 s之間,可有效地減少出血并發(fā)癥,同時(shí)未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重血栓。本組 1例患者在 ECMO并行后,放置左房引流管時(shí)不慎系統(tǒng)大量進(jìn)氣,重新排氣置管延誤了寶貴的搶救時(shí)間,患者終因嚴(yán)重心功能不全輔助無效死亡。在 V-A模式 ECMO轉(zhuǎn)流期間,靜脈端是負(fù)壓,左心引流管與其連接時(shí)要注意操作流程,左心及靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)流過程中不能直接與大氣相通,以免進(jìn)氣。1例患者因同時(shí)行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)及 ECMO治療,ECMO插管側(cè)的腿部同時(shí)取大隱靜脈后包扎較緊,繼之小腿腫脹,肢體蒼白,重新置管增加肢體遠(yuǎn)端血供無效,終致小腿壞死截肢。在股動(dòng)靜脈插管行 ECMO期間,要密切注意插管側(cè)肢體循環(huán)狀況,CABG患者盡量不要在取血管的肢體上插管,以免影響肢體的引流和血供。在一些嚴(yán)重左心功能不全的患者中,采取 ECMO結(jié)合左心房引流減壓,可以有效減輕左心前負(fù)荷,提高ECMO輔助療效,為患者心功能的恢復(fù)贏得時(shí)間,提供了保障。

[1]Aiyagari RM,Rocchini AP,Remenapp RT,et al.Decompression of the left atrium during extracorporealmembrane oxygenation using a transseptal cannula incorporated into the circuit[J].Crit Care Med,2006,34(10):2603-2606.

[2]隋潤(rùn)鈐,周新民.心力衰竭患者的非藥物治療進(jìn)展 [J].中國(guó)胸心血管外科臨床雜志,2009,16(1):63-67.

[3]Morris AH..Extracorporeal support and patient outcome:credible causality remains elusive[J].Crit Care Med,2006,34(5):1551-1552.

[4]Baslaim G,Bashore J,Al-MalkiF,eta l.Can the outcome of pediatric extracorporeal membrane oxygenation after cardiac surgery be predicted[J]?Ann Thorac Cardiovasc Surg,2006,12(1):21-27.

[5]于坤,龍村,黑飛龍,等.體外膜肺氧合在搶救危重心臟病患者心搏驟停中的作用 [J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2007,16(1):13-17.

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

[7]RussoCF,Cannata A,Vitali E,et al.Prevention of limb ischemia and edema during peripheral venoarterial extracorporeal membrane oxygenation in adults[J].JCard Surg,2009,24(2):185-187.

[8]Zimpfer D,Heinisch B,Czerny M,et al.Late vascular complications after extracorporealmembrane oxygenation support[J].Ann Thorac Surg,2006,81(3):892-895.

[9]Bakhtiary F,Keller H,Dogan S,eta l.Venoarterial extracorporealmembrane oxygenation for treatment of cardiogenic shock:clinical experiences in 45 adult patients[J].JThorac Cardiovasc Surg,2008,135(2):382-388.

[10]Haynes S,Kerber RE,Johnson FL,et al.Left heart decompression by atrial stenting during extracorporeal membrane oxygenation[J].Int JA rtif Organs,2009,32(4):240-242.

[11]Hanna BD.Left atrial decompression:Is there a standard during extracorporeal support of the failing heart[J]?Crit Care Med,2006,34(10):2688-2689.

[12]H lavacek AM,Atz AM,Bradley SM,et al.Leftatrial decompression by percutaneous cannula placementwhile on extracorporealmembrane oxygenation[J].JThorac Cardiovasc Surg,2005,130(2):595-596.

[13]Ward KE,Tuggle DW,Gessouroun MR,et al.Transseptal decompression of the leftheartduring ECMO forseveremyocarditis[J].Ann Thorac Surg,1995,59(3):749-751.

[14]Cheung MM,Goldman AP,Shekerdemian LS,et al.Percutaneous left ventricular"vent"insertion for left heart decompression during extracorporealmembrane oxygenation[J].Pediatr Crit Care Med,2003,4(4):447-449.

[15]Vlasselaers D,DesmetM,Desmet L,etal.Ventricular unloading with am iniatureaxial flow pump in combination with extracorporeal membrane oxygenation[J].Intensive Care Med,2006,32(2):329-333.