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體外膜肺氧合技術(shù)在臨床應用中研究進展

體外膜肺氧合技術(shù)(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是將部分靜脈血從體內(nèi)引流到體外，經(jīng)膜肺氧合后重新輸入人體內(nèi)，是一種通過體外循環(huán)系統(tǒng)為呼吸和循環(huán)衰竭患者提供生命支持的心肺輔助技術(shù)[1]。ECMO模式主要有兩種，靜脈-靜脈模式(VV-ECMO)和靜脈-動脈模式(VA-ECMO)[2-3]。通過ECMO進行氣體交換能夠為常規(guī)治療無效的肺功能損傷患者爭取治療及康復時間和機會[4]。此外，通過血泵代替心臟泵血功能，同樣能夠維持心功能受損嚴重患者的血液循環(huán)，為患者提供搶救機會[5]。因此，本文對ECMO在呼吸衰竭和心臟衰竭治療中的應用作一綜述。

1ECMO發(fā)展概述

ECMO的概念最早于20世紀60年代末提出。當時有人嘗試將體外心肺支持技術(shù)用于呼吸功能衰竭的治療，但直到1972年ECMO支持治療才成功救治了第1例急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者[6]。此后，ECMO發(fā)展迅速，從1980年第一個ECMO治療中心的建立，到2008年已經(jīng)有170多個ECMO治療中心遍布于世界各地[7-8]。2005年應用ECMO成功救治非特異性間質(zhì)性肺病兒童患者，此后應用ECMO救治危重呼吸衰竭患者與日俱增[9]。ECMO能夠減輕肺功能壓力，在救治嚴重呼吸衰竭患者中發(fā)揮重要作用。最近研究表明，對于常規(guī)通氣支持無效的嚴重肺創(chuàng)傷和呼吸衰竭，ECMO的及時應用是十分必要的[10]。ECMO的發(fā)展對于改善危重患者的預后具有重要意義[11]。對ECMO認識逐年提高將使ECMO更好地在心肺功能障礙患者治療上發(fā)揮支持作用并在我國逐步推廣[12]。

目前，ECMO在國內(nèi)規(guī)模較大醫(yī)院開展較多，如阜外醫(yī)院、安貞醫(yī)院等[13-14]。隨著我國經(jīng)濟技術(shù)快速發(fā)展、科技水平逐年提高，ECMO的應用呈現(xiàn)了增長趨勢，但和發(fā)達國家應用的臨床例數(shù)相比差距仍然較大[15-16]。ECMO的發(fā)展和應用對于改善醫(yī)院的整體水平，乃至提高整個地區(qū)危重癥患者搶救成功率具有重要影響[17]。盡管ECMO的應用逐年增加，但總體成功率仍處于較低水平。ECMO低成功率與ECMO應用期間嚴重并發(fā)癥的發(fā)生和處理不當關(guān)系極大，尋找提高ECMO搶救成功率的有效方法備受醫(yī)療工作者的關(guān)注[18]。

2ECMO在呼吸衰竭方面應用

ECMO主要用于心肺功能衰竭的支持治療,心血管外科和胸外科一直是這項技術(shù)的最大受益者[19]。車禍、礦山爆破以及墜落導致多發(fā)外傷、肺挫傷等引起的ARDS頻繁出現(xiàn)，是患者發(fā)病和死亡的主要原因。因此，ECMO在呼吸衰竭方面的應用越來越受到重視。

ECMO作為一種心肺功能輔助技術(shù)，能夠替代肺部功能使患者血液在體外充分進行氧合[20]。當患者肺部受損嚴重且應用臨床上常規(guī)呼吸支持和輔助治療無效時，可通過ECMO治療使肺部得到休息(肺休息策略)。ECMO治療廣泛應用于呼吸衰竭的治療，逐漸成為肺損傷患者最合理、有效的治療措施之一[21]。英國ECMO中心的研究結(jié)果顯示，對于甲型H1N1流感全球性爆發(fā)時引起重癥ARDS的患者，ECMO治療取得了明顯效果。2009-2010年，應用ECMO治療后患者的病死率下降28.8%[22]。甲型H1N1病毒所致重癥ARDS患者的病死率在通過ECMO治療后明顯降低，進一步肯定了ECMO在肺部損傷中的治療效果[23]。對于通過機械通氣和常規(guī)藥物等治療無效的新生兒呼吸衰竭患者，可逐步應用ECMO進行治療。臨床研究結(jié)果顯示，ECMO能夠為新生兒呼吸衰竭患者提供體外呼吸支持且效果明顯[24-25]。ECMO治療后新生兒呼吸衰竭的存活率較以前有很大的提高[26]。

ECMO的應用成功率受多種因素影響。目前，對于呼吸衰竭患者中ECMO的應用并無統(tǒng)一標準?；颊咝姆慰苫謴托允荅CMO支持的關(guān)鍵。一般適應證：(1)新生兒先天性持續(xù)性肺高壓、呼吸窘迫綜合征、胎糞吸人綜合征，肺氧合功能障礙;(2)嚴重肺部感染、敗血癥等引起的急性肺損傷；(3)心跳呼吸驟停；(4)各種嚴重威脅呼吸循環(huán)功能的疾患。ECMO在臨床應用中病死率較高，且容易產(chǎn)生并發(fā)癥。相對禁忌證：(1)過去24 h嚴重創(chuàng)傷，顱內(nèi)嚴重出血或其他肝素應用禁忌證；(2)病況不可逆轉(zhuǎn)；(3)退化性全身性疾病。ECMO支持能夠改善機體缺氧、排除體內(nèi)多余CO2，為患者的心肺功能復蘇提供良好的環(huán)境[27-29]。對通過ECMO進行治療的ARDS患者病因與預后的相關(guān)性研究表明，麻省總醫(yī)院1990-2008年使用ECMO治療呼吸衰竭成年患者81例，總存活率為53%，高齡、多器官功能衰竭、長時間機械通氣和ECMO治療均與病死率相關(guān)[30]。

3ECMO在心臟衰竭方面應用

目前，ECMO已在國內(nèi)外心臟手術(shù)、心臟移植患者中多次應用，為心臟衰竭患者在治療、手術(shù)和恢復中贏得時間。對于循環(huán)功能衰竭患者的支持治療，應采用VA-ECMO的方式。有研究顯示，ECMO支持對于心臟衰竭患者至少能夠提供約30%以上的心排血量，增加患者的血液循環(huán)[31]。對于傳統(tǒng)療法無效的患者，ECMO能夠成為新的可能的有效手段[32]。國內(nèi)阜外醫(yī)院、安貞醫(yī)院等已報道了較多的ECMO用于心臟外科的成功案例[13]。因此，作為較新技術(shù)，ECMO在國內(nèi)醫(yī)生中的推廣及培訓應用尤為重要。

由于循環(huán)衰竭患者合并肺、肝、腎功能衰竭的速度很快，應用ECMO挽救了心肺功能的同時，并發(fā)癥的出現(xiàn)仍能使患者死亡或遺留嚴重后遺癥[33]。選擇合適時機、及時應用ECMO并注意處理循環(huán)衰竭導致的并發(fā)癥，對于挽救患者生命非常重要。目前，在心臟外科，ECMO的應用應考慮其適應證。一般適應證：(1)大劑量的正性肌力藥物治療，心功能得不到改善；(2)平均動脈壓<60 mmHg(新生兒<40 mmHg；嬰幼兒<50 mmHg)；尿量<0.5 ml/(kg·h)；(3)急性嚴重心功能衰竭，人工心臟，心臟移植的過渡等；(4)心臟手術(shù)畸形矯治后不能脫離體外循環(huán)。相對禁忌證：(1)未明確的診斷；(2)未矯治的先天性心臟缺陷；(3)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害；(4)惡性腫瘤；(5)不可逆的終末期器官損害(肺臟、腎臟、肝臟)；(6)患者術(shù)后出現(xiàn)難以控制的出血等[31]。雖然ECMO在心肺功能損傷患者治療中得到了較好的應用，但考慮到使用過程中仍存在較多的并發(fā)癥和較高的病死率，應慎重決定該裝置的使用[34-35]。此外，ECMO治療過程中不僅要注意原發(fā)病的治療，還要控制ECMO相關(guān)的急性腎衰、感染等并發(fā)癥的發(fā)生[36]。

同種異體原位心臟移植目前已在我國多家醫(yī)院心臟外科開展，手術(shù)技術(shù)已日趨成熟，但圍手術(shù)期移植心臟功能衰竭，特別是右心功能衰竭是引起患者術(shù)后早期死亡的關(guān)鍵因素[37-38]。心臟移植術(shù)后患者因嚴重肺高壓及再灌注損傷可能需要120 h左右逆轉(zhuǎn)。移植早期心肌頓抑和血管內(nèi)皮細胞損傷會加重心功能不全，理論上心肌頓抑可逆且內(nèi)皮損傷可減輕，此時給予充分的、機械性循環(huán)和呼吸支持，移植心功能有望恢復。在心臟移植術(shù)后發(fā)生右心衰竭時，ECMO有著良好的效果，可減輕心臟的前負荷，減少三尖瓣反流的發(fā)生，且ECMO比右心室輔助裝置的效果更好[39]。心臟移植患者術(shù)前存在以下情況，術(shù)中、術(shù)后可能需要應用ECMO輔助：(1)肺血管阻力高，長期強心、利尿治療。(2)邊緣供心的應用：如供體體質(zhì)量較輕、供心冷缺血時間超過6 h，供心心肌保護不理想等。(3)術(shù)前曾接受過其他心臟手術(shù)的病例[40]。

4結(jié)語

ECMO發(fā)展迅速并日趨成熟。近年來，離心式血泵、管道內(nèi)壁肝素化等新型膜材料的出現(xiàn)降低了ECMO支持過程中出血、環(huán)路內(nèi)血栓的形成，減少了血液滲漏綜合征的出現(xiàn)[41]。快速建立ECMO 通道，對搶救危重患者具有積極意義?，F(xiàn)雙腔靜脈轉(zhuǎn)流、經(jīng)皮穿刺靜脈插管，能夠提供快速、簡潔建立ECMO的方法。隨著科學技術(shù)的進步，ECMO支持將會更多的應用于急危重癥醫(yī)學。ECMO肺保護作用在臨床中的應用前景廣闊，將有望成為呼吸支持技術(shù)的新方法和發(fā)展方向。另外，逐漸改善膜肺的性能、阻力，縮小裝置對ECMO 使用、運輸在特殊條件下(如重大交通、塌方、爆破事故)急性ARDS 重癥搶救中具有重要的作用。ECMO具有獨特的支持氣體交換能力，成為治療年輕成人未合并呼吸機相關(guān)肺損傷的爆發(fā)性肺衰竭的合適方法。

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·體外膜肺氧合·

第一作者：劉穎(1990-)，女，遼寧鐵嶺人，技師，碩士

劉穎1,2，柳云恩1,2，佟昌慈1,2，張玉彪1,2，劉學磊1,2，叢培芳1,2，

金紅旭1,2，高燕1,2，侯明曉1,2

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 1.急診科；2.全軍重癥(戰(zhàn))創(chuàng)傷救治中心實驗室及

遼寧省重癥創(chuàng)傷和器官保護重點實驗室，遼寧 沈陽110016

關(guān)鍵詞：體外膜肺氧合技術(shù)；呼吸衰竭；心臟衰竭；心肺復蘇；輔助通氣；急危重癥

Key words:Extracorporeal membrane oxygenation;Respiratory failure;Heart failure；Cardio-pulmonary resuscritation;Assisted ventilation;Emergency and severe disease

收稿日期：2015-08-30

DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2016.01.06

文章編號：2095-5561(2016)01-0024-04

中圖分類號：R454.4

文獻標志碼：A

通信作者：E-mail:houmingxiao188@163.com

基金項目：2012年遼寧省科技攻關(guān)(201122007)；2012年全軍“十二五”面上項目(CSY12J002)；2013年全軍“十二五”面上延續(xù)項目(CSY13J003)