侯劍峰,陳凱,唐漢韡,黑飛龍,吉冰洋,王立清,宋云虎,孫寒松,鄭哲,胡盛壽
心血管術(shù)后心功能不全的發(fā)生率約3%~5%[1],近1%的患者因?yàn)樾难苄g(shù)后心原性休克(PCS)而需要機(jī)械循環(huán)輔助[2]。靜脈-動(dòng)脈體外膜肺氧合(VA-ECMO)作為短期機(jī)械循環(huán)輔助的方案,目前已經(jīng)成為了心原性休克的一線治療方案之一[3-4]。但在所有VA-ECMO適應(yīng)證中,應(yīng)用于PCS患者的脫機(jī)率最低,院內(nèi)死亡率高達(dá)50%[5-6],同時(shí)影響VAECMO治療PCS患者療效的因素尚不明確[7]。本研究回顧性總結(jié)阜外醫(yī)院VA-ECMO治療PCS患者的臨床資料,并對(duì)影響其療效的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析。
研究對(duì)象:連續(xù)納入阜外醫(yī)院2005年1月1日至2017年12月31日因PCS使用VA-ECMO的成人患者152例,排除VA-ECMO輔助時(shí)間<24 h的患者,回顧性收集了所有患者的臨床資料。
VA-ECMO適應(yīng)證和安裝指征:VA-ECMO適應(yīng)證為術(shù)后心原性休克,主要適應(yīng)證為心臟外科手術(shù)中體外循環(huán)脫機(jī)時(shí)或者體外循環(huán)脫機(jī)后立刻出現(xiàn)的循環(huán)不穩(wěn)定,次要適應(yīng)證為因術(shù)后進(jìn)展性心力衰竭、心臟驟停出現(xiàn)的遲發(fā)性術(shù)后心原性休克。啟動(dòng)VA-ECMO和主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏(IABP)輔助由外科醫(yī)生團(tuán)隊(duì)決定,根據(jù)醫(yī)生團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)確定啟動(dòng)時(shí)機(jī)。安裝VA-ECMO的主要指標(biāo)包括:(1)動(dòng)脈收縮壓<80 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),平均動(dòng)脈壓低于 60 mmHg;(2)心臟指數(shù) <2.0 L/(m2·min),肺動(dòng)脈楔壓>20 mmHg;(3)器官灌注不足:神志改變,尿量 <0.5 ml/(kg·h);(4)無(wú)氧代謝狀態(tài)或代謝性酸中毒,pH<7.3,血乳酸 >3.0 mmol/L;(5)經(jīng)大劑量血管活性藥物支持無(wú)效。
ECMO管理:ECMO (Bio-Medicus BP-550離心泵和Carmeda coating Affinity NT或Maxima PRF Plus膜肺,Medtronic公司;或RotaFlow RF-32離心泵和Quadrox D膜肺,Maquet Cardiopulmonary AG公司)采用股動(dòng)靜脈插管,并額外通過(guò)一個(gè)16 Fr 導(dǎo)管插入遠(yuǎn)端股動(dòng)脈,以避免遠(yuǎn)端肢體缺血。輔助期間持續(xù)泵入咪唑安定和芬太尼維持鎮(zhèn)靜,機(jī)械通氣,持續(xù)泵入肝素維持活化凝血酶原時(shí)間介于140~180 s之間。ECMO 流量 40~150 ml/(kg·min),維持平均動(dòng)脈壓60~65 mmHg。每日評(píng)估呼吸、循環(huán)等臨床指標(biāo)。當(dāng)患者生命體征穩(wěn)定,血管活性藥用量不大,血流動(dòng)力學(xué)和超聲心動(dòng)圖評(píng)估心臟功能逐步恢復(fù)后,逐漸減少ECMO流量至1 L/min左右,觀察血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn),撤除ECMO。若同時(shí)進(jìn)行IABP輔助,則保留IABP并進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)估。
IABP管理:IABP (Datascope System 98系統(tǒng),Datascope公司;或AutoCAT2 wave系統(tǒng),Teleflex 公司) 經(jīng)皮通過(guò)股動(dòng)脈鞘管由股動(dòng)脈植入。IABP起始的反搏頻率為1:1,根據(jù)心電圖R波觸發(fā)。IABP脫機(jī)指征為:患者在ECMO脫機(jī)后,正性肌力藥減少至停用,收縮壓>100 mmHg。脫機(jī)啟動(dòng)后,將反搏頻率下降至1:3,若患者循環(huán)穩(wěn)定,即可撤機(jī)。
統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)Shapiro-Wilk法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。正態(tài)分布的連續(xù)變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,通過(guò)Student's t檢驗(yàn);非正態(tài)分布變量以中位數(shù)(四分位數(shù))表示,通過(guò)Mann-Whitney U檢驗(yàn)。分類變量用頻數(shù)和百分比表示,通過(guò)卡方檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。通過(guò)Logistic回歸分析法,尋找影響VAECMO應(yīng)用患者院內(nèi)死亡的危險(xiǎn)因素。以檢驗(yàn)雙側(cè)P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
152例患者的基線資料見(jiàn)表 1。
表1 152例患者的基線資料與臨床結(jié)局[例(%)]
患者的平均年齡為(49.5±14.1)歲,男性占73.7%。152例患者中,57例(37.5%)患冠心病,其中8例(5.3%)為急性心肌梗死;37例(24.3%)患心肌??;32例(21.1%)患心臟瓣膜病;23例(15.1%)患先天性心臟病;12例(7.9%)患主動(dòng)脈疾病。49例(32.2%)接受心臟移植術(shù),26例(17%)接受單純冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù),18例(11.8%)接受單純心臟瓣膜手術(shù),10例(6.6%)同時(shí)接受冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)和心臟瓣膜手術(shù),14例(9.2%)接受先天性心臟病矯治術(shù),12例(7.9%) 接受主動(dòng)脈手術(shù)。85例(55.9%)患者符合ECMO的主要適應(yīng)證,67例(44.1%)患者符合次要適應(yīng)證。75例(49.3%)患者單純安裝ECMO,77例(50.7%)患者同時(shí)接受IABP輔助,其中49例(32.2%)患者中IABP與ECMO同時(shí)安裝,28例(18.4%)患者中IABP與ECMO先后安裝。
患者的臨床結(jié)局(表1):152例患者中,86例(56.6%)成功脫機(jī),其中73例(48.0%)存活出院。平均VA-ECMO輔助循環(huán)時(shí)間為(4.8±2.7)d,平均IABP輔助時(shí)間為(6.6±4.2)d。生存出院者與非生存出院者相比,合并高血壓比例較低(15.1%vs 35.4%),術(shù)前左心室射血分?jǐn)?shù)較低(43.3% vs 53.0%),左心室舒張末期內(nèi)徑較大(60.4 mm vs 53.8 mm),心臟移植術(shù)比例較高(45.2% vs 20.3%),ECMO前二次開(kāi)胸比例較低(19.2% vs 39.2%),ECMO前心跳驟?;蛐氖翌潉?dòng)的比例較低(11.0%vs 34.2%),床旁ECMO安裝比例較低(11.0% vs 41.8%),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。雖然兩類患者中IABP使用的比例沒(méi)有顯著差異,但生存出院者中IABP與ECMO同時(shí)安裝的比例明顯高于非生存出院者(41.1% vs 24.1%,P=0.025)。
ECMO救治PCS患者住院死亡的影響因素分析(表2):多變量Logistic回歸分析顯示,同時(shí)啟動(dòng)ECMO與IABP是PCS患者住院死亡的獨(dú)立保護(hù)因素(OR=0.375,95% CI:0.146~0.963,P=0.041)。
表2 ECMO救治PCS患者住院死亡影響因素的單變量與多變量Logistic 回歸分析結(jié)果
ECMO輔助治療并發(fā)癥分析(表3):腎功能衰竭是ECMO救治PCS患者中的最常見(jiàn)并發(fā)癥,68例(44.7%)患者因出現(xiàn)腎功能衰竭需要持續(xù)床旁血濾治療;29例(19.1%)患者出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)的患者與單純使用ECMO的患者相比,因出現(xiàn)腎功能衰竭需要持續(xù)床旁血濾治療的比例較低(30.6% vs 49.3%),神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率較低(8.2% vs 22.7%),但血栓形成并發(fā)癥發(fā)生率較高(18.4% vs 2.7%),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均 <0.05)。
表3 PCS患者ECMO輔助治療并發(fā)癥的發(fā)生情況[例(%)]*
本究報(bào)道了152例因PCS接受VA-ECMO輔助治療的患者,是目前中國(guó)大陸最大的ECMO用于PCS患者的病例總結(jié)。VA-ECMO總體脫機(jī)率為56.6%,院內(nèi)死亡率為52.0%。多因素Logistic回歸分析表明,ECMO與IABP同時(shí)安裝是院內(nèi)死亡的獨(dú)立保護(hù)因素。ECMO與IABP同時(shí)安裝可以顯著減少持續(xù)床旁血濾的使用和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,但會(huì)增加血栓并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
PCS是一種極其兇險(xiǎn)的心血管手術(shù)并發(fā)癥,VA-ECMO輔助可以促進(jìn)PCS患者的心肌恢復(fù)。VA-ECMO應(yīng)用于PCS具有良好的長(zhǎng)期結(jié)局,但是有很高的院內(nèi)死亡率[8]。因此,提高此類患者的短期結(jié)局是心血管外科質(zhì)量改善的關(guān)鍵點(diǎn)。由于目前沒(méi)有針對(duì)PCS的ECMO安裝指南,ECMO在PCS患者中的使用多根據(jù)臨床醫(yī)生團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)。因此,我們總結(jié)了阜外醫(yī)院過(guò)去十余年在PCS患者中應(yīng)用VA-EMCO的經(jīng)驗(yàn),希望能夠提高PCS機(jī)械循環(huán)輔助的臨床療效。
我中心VA-ECMO治療PCS患者的總體脫機(jī)率和生存出院率與國(guó)際相關(guān)報(bào)道基本一致[9]。既往研究發(fā)現(xiàn),在這類患者中,年齡、糖尿病、肺動(dòng)脈高壓、心房顫動(dòng)、冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)是死亡的危險(xiǎn)因素[10-13]。在單變量分析中,我們發(fā)現(xiàn),高血壓、ECMO安裝前二次開(kāi)胸、ECMO安裝前心跳驟?;蛐氖翌潉?dòng)、床旁安裝ECMO、ECMO在IABP輔助后啟動(dòng)是院內(nèi)死亡的危險(xiǎn)因素;而心臟移植術(shù)、左心室射血分?jǐn)?shù)低、左心室舒張末期內(nèi)徑大是院內(nèi)死亡的保護(hù)因素。既往研究納入的患者心臟手術(shù)的類型多為冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)和心臟瓣膜手術(shù)[9],我們的研究與既往研究不同,接受心臟移植術(shù)的患者比例很高。我們發(fā)現(xiàn),生存出院患者中進(jìn)行心臟移植術(shù)的比例更高,而接受心臟移植術(shù)的患者均為終末期心力衰竭患者,因此生存出院患者的平均左心室射血分?jǐn)?shù)較低,左心室舒張末期內(nèi)徑較大。為了消除多手術(shù)因素及其相關(guān)的基線資料因素對(duì)結(jié)局的影響,我們應(yīng)用了多變量Logistic回歸分析來(lái)尋找患者院內(nèi)死亡的獨(dú)立影響因素。多變量Logistic分析顯示, ECMO與IABP同時(shí)安裝是院內(nèi)死亡的獨(dú)立保護(hù)因素。雖然我院手術(shù)類型具有一定特殊性,但通過(guò)回歸分析發(fā)現(xiàn),手術(shù)類型并不是決定患者結(jié)局的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。因此,我們的研究結(jié)論在其他心臟中心也具有一定的可推廣性。為了更加準(zhǔn)確地研究ECMO輔助治療結(jié)局的影響因素,下一步有必要開(kāi)展多中心研究并進(jìn)行亞組分析。
關(guān)于IABP能否提高ECMO輔助患者的生存率,一直以來(lái)存在爭(zhēng)議[14-17]。由于既往研究納入了ECMO應(yīng)用的所有指征,所以潛在的混雜因素可能導(dǎo)致不同研究有不同的結(jié)果。既往ECMO應(yīng)用于PCS患者的研究并沒(méi)有將ECMO與IABP安裝的時(shí)序納入研究范疇。在本研究中,我們不僅納入了患者的基線資料和手術(shù)相關(guān)參數(shù),同時(shí)將ECMO與IABP安裝的不同次序作為變量進(jìn)行研究。因此,我們發(fā)現(xiàn)了既往研究中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的結(jié)論,即ECMO安裝時(shí)同時(shí)啟動(dòng)IABP可為PCS患者帶來(lái)更好的生存獲益。由于VA-ECMO產(chǎn)生逆向血流,所以會(huì)增加左心室后負(fù)荷,并減少冠狀動(dòng)脈血流,這會(huì)對(duì)心臟的恢復(fù)產(chǎn)生不良影響。然而,IABP通過(guò)收縮期充氣和舒張期放氣產(chǎn)生反搏,而減輕左心室后負(fù)荷,增加冠狀動(dòng)脈血供,這有利于心肌的恢復(fù)。PCS患者的心臟經(jīng)歷了外科手術(shù)和體外循環(huán)的打擊,更需要較低的后負(fù)荷和足夠的冠狀動(dòng)脈血供而促進(jìn)其恢復(fù)。因此,VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可以使PCS患者獲得更好的生存獲益具有理論基礎(chǔ)。
此外,IABP通過(guò)反搏產(chǎn)生了搏動(dòng)血流,而有利于外周器官的灌注。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn),與單純ECMO輔助相比,ECMO輔助同時(shí)加以IABP輔助可以減少腎臟與大腦的并發(fā)癥,就是因?yàn)镮ABP的搏動(dòng)血流促進(jìn)了外周器官的血液灌注。然而,由于IABP的使用增加了體外管路的長(zhǎng)度,對(duì)人體的凝血系統(tǒng)增加了額外的打擊。所以,同時(shí)接受IABP輔助的患者出現(xiàn)了更多的血栓并發(fā)癥。因此,對(duì)于同時(shí)進(jìn)行ECMO與IABP輔助的患者,我們需要更加注意監(jiān)測(cè)凝血系統(tǒng),預(yù)防并提早發(fā)現(xiàn)血栓形成。
綜上所述,我們認(rèn)為,VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可以提高PCS患者的短期生存率,并減少腎腦并發(fā)癥的發(fā)生。因此,我們建議,PCS患者如無(wú)禁忌證,應(yīng)積極使用VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)的輔助方案,同時(shí)積極預(yù)防血栓并發(fā)癥。
局限性:本研究為單中心回顧性研究,因此具有非隨機(jī)對(duì)照研究的所有局限性。我們希望今后能夠通過(guò)多中心的人群隊(duì)列或隨機(jī)對(duì)照研究驗(yàn)證本研究結(jié)果。
總之,我們的研究表明,VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可提高PCS患者的生存出院率,并減少外周灌注不足引起的腎腦并發(fā)癥,但會(huì)增加血栓形成風(fēng)險(xiǎn)。