周成斌，郭予雄，胡 燕

體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)是一種體外生命支持技術(shù)，用人工心泵、人工膜肺短期替代心臟和(或)肺臟功能，維持機體循環(huán)和氣體交換，為原發(fā)病的治療和心肺功能的康復(fù)贏得時間。接受該技術(shù)干預(yù)的患者存活率依賴原發(fā)病的有效治療和ECMO并發(fā)癥的良好控制，與經(jīng)濟條件、ECMO設(shè)備和團隊管理密不可分。國際體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)根據(jù)會員上報數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，ECMO患者整體存活率僅54%[1]。ECMO并不是“救命神器”，而是急危重癥的重要搶救措施之一。需要掌握好適應(yīng)證、禁忌證、ECMO的建立和管理技能，才能幫助患者獲益。從20世紀(jì)70年代成功開展ECMO以來，發(fā)達國家的ECMO技術(shù)相當(dāng)成熟，尤其是新生兒和兒童領(lǐng)域，在ELSO網(wǎng)站上有各種指南和參考資料。由于受經(jīng)濟條件、ECMO設(shè)備和專業(yè)人員等多種因素的限制，我國兒科ECMO發(fā)展滯后于國外發(fā)達國家，也滯后于國內(nèi)成人ECMO的發(fā)展。隨著近5年全國ECMO單位和數(shù)量的快速增長，兒科領(lǐng)域也取得一定的進步。

1 國內(nèi)兒科ECMO的發(fā)展歷程

21世紀(jì)初國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)陸續(xù)開展ECMO，多為能夠開展心臟外科手術(shù)的醫(yī)院，主要針對心源性休克、心跳驟停(cardiac arrest,CA)進行循環(huán)支持[2]。因心臟外科團隊本身就包括外科、麻醉、體外循環(huán)和重癥監(jiān)護人員，僅需ECMO理論知識儲備和臨床技術(shù)訓(xùn)練就可開展ECMO循環(huán)支持，因此早期開展ECMO的單位多為綜合醫(yī)院或心血管?？漆t(yī)院，以成人為主。為了滿足兒科心臟術(shù)后機械循環(huán)支持的需求，將ECMO技術(shù)拓展到兒科患者，這是國內(nèi)兒科ECMO的起步。筆者單位曾在2005年就開展了新生兒大血管轉(zhuǎn)位術(shù)后的ECMO支持。國內(nèi)兒科ECMO的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于成人ECMO[3]，并且沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，有關(guān)數(shù)據(jù)來源于回顧性調(diào)查表。兒科重癥相關(guān)專業(yè)做了大量調(diào)查工作，開展兒科ECMO的許多單位填寫了調(diào)查表，總體上反映了國內(nèi)兒科ECMO的發(fā)展?fàn)顩r[4-11]?；仡櫄v史，兒科ECMO發(fā)展是從不成熟到逐漸成熟。2011年趙舉等[2]報道6家單位(非兒童醫(yī)院)在2002-01～2010-05共開展339例ECMO，兒科病例僅占17.4%(59/339)，其中新生兒呼吸支持1例，新生兒循環(huán)支持3例，兒童呼吸支持11例，兒童循環(huán)支持44例，存活率分別為0%、33%、18%、34%，存在各種并發(fā)癥。2016年報道國內(nèi)三甲醫(yī)院兒科重癥監(jiān)護病房(pediatric intensive care unit,PICU)調(diào)查的結(jié)果[5]，共收回38家單位調(diào)查表，多數(shù)為兒童醫(yī)院，其中只有6家單位開展ECMO；開展ECMO的時間跨度為2006-04～2015-08，研究對象僅限于非開胸ECMO，不包含心臟術(shù)后ECMO；結(jié)果只有63例ECMO，其中新生兒呼吸支持(10例)、新生兒循環(huán)支持(2例)、兒童呼吸支持(21例)、兒童循環(huán)支持(28例)、兒童體外心肺復(fù)蘇(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR；2例)的存活率分別為40.0%、50.0%、33.0%、78.6%、100.0%，較前數(shù)據(jù)有明顯提升，間接反映出兒科重癥專業(yè)管理ECMO患兒有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。一項截至?xí)r間為2017-12-31的PICU調(diào)查[9]，有23家單位累計開展了518例ECMO，存活出院患者262例(存活率為50.6%)，說明ECMO技術(shù)在中國大陸地區(qū)PICU內(nèi)迅速發(fā)展，對搶救兒科危重癥具有重要的實用價值。同年，宮藝其等[11]報道了30家單位兒童ECMO的數(shù)據(jù)，包括綜合醫(yī)院14家、心胸?？漆t(yī)院5家、兒童醫(yī)院和婦兒醫(yī)院11家；截至?xí)r間為2017-06-30，累計開展800例ECMO，包括兒童ECMO 658例，新生兒ECMO 142例，其中471例(58.9%)成功撤機，353例(44.1%)存活出院，顯示兒科ECMO累計的數(shù)據(jù)結(jié)果同ELSO的國際水平仍有一定的差距。30家單位中平均參與兒科ECMO救治的臨床科室有4個，說明兒科ECMO更需要團隊的合作。中國醫(yī)師協(xié)會體外生命支持分會統(tǒng)計2018年兒科ECMO例數(shù)達到469例，兒童的例數(shù)遠(yuǎn)多于新生兒，兒童和新生兒的循環(huán)、呼吸支持存活率與ELSO兒科ECMO存活率的差距在縮小[3]。

2 國內(nèi)兒科ECMO的實施狀況

2.1新生兒ECMO 國內(nèi)新生兒ECMO發(fā)展緩慢，一方面因為經(jīng)濟和預(yù)后因素的考慮，患兒家長較少接受ECMO治療；另一方面，新生兒救治技術(shù)發(fā)展，使原來需要ECMO的疾病不再需要ECMO支持，同時，產(chǎn)前診斷使復(fù)雜出生缺陷患兒減少，對ECMO支持的需求也減少。在技術(shù)層面，新生兒血管細(xì)小，又缺乏合適的插管，使ECMO置管難度較大，在缺乏小兒外科支持的情況下，新生兒科難以快速做出ECMO救治決策。但是在兒科ECMO中心，依賴外科及團隊的力量，不斷實踐和積累，新生兒ECMO數(shù)量逐漸增長。

2.1.1 新生兒呼吸支持 ELSO報道最常見的三種疾病是胎糞吸入綜合征、原發(fā)性肺動脈高壓和先天性膈疝，前兩者的存活率分別超過90%和80%，而先天性膈疝的存活率僅接近50%[12-13]。根據(jù)2018年《新生兒呼吸衰竭體外膜肺氧合支持專家共識》[14]，新生兒ECMO呼吸支持指征：(1)嚴(yán)重呼吸衰竭新生兒經(jīng)積極機械通氣，病情無明顯緩解，呼吸困難持續(xù)惡化呈下列任一情況：①氧合指數(shù)(oxygenation index,OI)>40超過4 h[OI=平均氣道壓×吸入氧濃度×100/PaO2(導(dǎo)管后)]；②OI>20超過24 h或呼吸困難持續(xù)惡化；③積極呼吸支持下，病情仍迅速惡化，嚴(yán)重的低氧血癥[PaO2<40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)]；④血pH<7.15，血乳酸≥5 mmol/L，尿量<0.5 ml/(kg·h)持續(xù)12～24 h；⑤肺動脈高壓導(dǎo)致右心室功能障礙，需要持續(xù)大劑量正性肌力藥物劑量維持心功能(正性肌力藥物評分>40分，正性肌力藥物評分=腎上腺素×100+異丙腎上腺素×100+米力農(nóng)×10+氨力農(nóng)×1+多巴胺×1+多巴酚丁胺×1)。(2)導(dǎo)致呼吸衰竭病因可逆。2018年國內(nèi)多中心調(diào)查顯示[9]，呼吸支持以新生兒呼吸窘迫綜合征最多，其次為新生兒持續(xù)肺動脈高壓和胎糞吸入綜合征。存活率最高的疾病為新生兒持續(xù)肺動脈高壓和胎糞吸入綜合征。

2.1.2 新生兒循環(huán)支持 從2009～2015年，ELSO報道的新生兒ECMO循環(huán)支持的存活率相對穩(wěn)定，范圍為42%～47%。先天性心臟病是最常見的新生兒循環(huán)支持適應(yīng)證，占病例的80%以上，其中左心發(fā)育不良綜合征、左心室流出道梗阻、紫紺伴肺血流量增多患兒(如大動脈轉(zhuǎn)位)的存活率低于肺血流量減少的患兒(包括法洛四聯(lián)癥、右心室雙出口伴肺血流減少、Ebstein畸形)?；加行募〔『托募⊙椎男律鷥篍CMO支持時間相對較長，但存活率較先天性心臟病患兒更高[12]。循環(huán)支持適應(yīng)證：(1)心臟術(shù)后無法脫離體外循環(huán)；(2)嚴(yán)重心力衰竭，大劑量升壓藥物和正性肌力藥物無法維持生命體征；(3)非外科手術(shù)心力衰竭，膿毒癥休克、心肌炎、心肌病、心肌毒性藥物過量等。2018年國內(nèi)的多中心調(diào)查顯示[9]，新生兒ECMO循環(huán)支持中先天性心臟病術(shù)后最多，存活率最高的是膿毒癥休克。國內(nèi)因新生兒心源性停跳后的預(yù)后難以預(yù)測，家屬同意開展ECPR的例數(shù)相當(dāng)有限。

2.1.3 新生兒ECMO禁忌證[12]絕對禁忌證：(1)致死性的出生缺陷，如13或18三體綜合征，但不包括21三體綜合征；(2)不可逆的腦損傷；(3)難以控制的出血；(4)Ⅲ級或以上的腦室內(nèi)出血；(5)血管太小，無法插管。相對禁忌證：(1)不可逆的器官損害(除非考慮器官移植)；(2)體重<2 000 g，胎齡<34周(顱內(nèi)出血風(fēng)險增加)；(3)機械通氣>10 d。盡管與胎齡34周及以上相比，胎齡29～33周的存活率和腦梗死率更差，但ELSO數(shù)據(jù)顯示，這些結(jié)果的絕對差異不到10%，這表明<34周的胎齡不應(yīng)該是ECMO的絕對禁忌證[13]。

2.2兒童ECMO 國內(nèi)兒童ECMO發(fā)展不均衡，北京和長三角、珠三角地區(qū)發(fā)展較為快速，ECMO中心的存活率已接近ELSO數(shù)據(jù)庫中的存活率。開始關(guān)注單病種ECMO救治的臨床規(guī)范與質(zhì)量控制，如暴發(fā)性心肌炎、急性呼吸衰竭、膿毒性休克等[14-17]。相對于新生兒，兒童ECMO外周置管的經(jīng)驗更加豐富。

2.2.1 兒童呼吸支持 適應(yīng)證[18]：(1)嚴(yán)重呼吸衰竭伴持續(xù)PaO2/FiO2<60 mmHg或OI>40。(2)嚴(yán)重低氧血癥傳統(tǒng)機械通氣無效，包括其他搶救措施(如高頻振蕩通氣、吸入NO、俯臥位等)。(3)高氣道壓[常頻通氣下平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)>25 cmH2O；高頻振蕩通氣下MAP>30 cmH2O；或存在氣漏并發(fā)癥]。(4)高CO2呼吸衰竭：最強通氣下仍嚴(yán)重呼吸性酸中毒(pH<7.1，如哮喘等)，或伴有低氧血癥或通氣障礙的患者。(5)慢性肺病終末期(支氣管肺發(fā)育不良、肺氣腫、囊性纖維病)等待肺移植。(6)沒有下列禁忌證：致死性染色體病(如13或18三體綜合征)；嚴(yán)重腦功能衰竭(如Ⅱ級以上顱內(nèi)出血)；受者異體骨髓移植后肺??；晚期惡性腫瘤。(7)ECMO謹(jǐn)慎使用：機械通氣>14 d；再次ECMO；新近腦部手術(shù)后或感染(如嬰兒百日咳肺炎、播散性單純皰疹病毒感染、巨細(xì)胞病毒感染)；嚴(yán)重凝血障礙或血小板減少。2018年國內(nèi)的多中心調(diào)查顯示[9]，呼吸系統(tǒng)疾病中，急性呼吸窘迫綜合征患兒最多，存活率較高的為塑形支氣管炎和病毒性肺炎。

2.2.2 兒童循環(huán)支持 適應(yīng)證主要分為心臟手術(shù)相關(guān)和非手術(shù)原因?qū)е碌男牧λソ?。心臟手術(shù)相關(guān)的適應(yīng)證包括脫離體外循環(huán)困難、高危介入期間的選擇性支持、術(shù)后低心排血量綜合征以及ECMO作為肺或心臟移植或長期機械循環(huán)支持的過渡橋梁[19]。非手術(shù)原因?qū)е聝和牧λソ叩倪m應(yīng)證包括先天性心臟病、心肌病、急性心肌炎和嚴(yán)重膿毒癥導(dǎo)致的心臟功能障礙、心臟驟停伴自主循環(huán)恢復(fù)低流量狀態(tài)、頑固性心律失常、肺梗阻性疾病(如肺動脈高壓和肺栓塞)等[12]。既往認(rèn)為ECMO是膿毒性休克的相對禁忌證，但在2014版美國重癥醫(yī)學(xué)會的兒童和新生兒膿毒性休克血流動力學(xué)支持臨床實踐指南中提出，建議在解除潛在的可逆病因后，如仍存在難治性休克可考慮ECMO作為挽救性治療的最后手段[20]。2018年國內(nèi)多中心調(diào)查顯示[9]，循環(huán)系統(tǒng)疾病中，先天性心臟病患兒最多，存活率最高的是暴發(fā)性心肌炎。

2.2.3 兒童ECPR 在傳統(tǒng)搶救措施無法解決的CA病例中，復(fù)蘇期間采用ECMO進行呼吸循環(huán)支持的ECPR已成為一種重要的救治手段，兒童ECPR已被證明可以提高生存率，且大多數(shù)幸存者也能獲得相對良好的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果[21]。ECPR適應(yīng)證范圍的擴大和并發(fā)癥發(fā)生率的降低，使ECPR在亞太地區(qū)兒童中的應(yīng)用越來越廣泛[22]。國內(nèi)兒童ECPR的開展處于起步階段，多中心調(diào)查顯示[11]，ECPR成功撤離率及成功出院率均顯著低于國際ELSO數(shù)據(jù)，ECMO團隊?wèi)?yīng)急和配合能力還有待提高[23]。兒童ECPR的適應(yīng)證和禁忌證：2015年美國心肺復(fù)蘇指南[24]提出，對于心肺復(fù)蘇(cardiopulmonary resuscitation,CPR)救治無效且病因可逆的CA患者，可以考慮ECPR替代傳統(tǒng)CPR。ECPR主要應(yīng)用于心源性休克、肺栓塞、外傷、急性呼吸窘迫綜合征、低溫與藥物中毒等導(dǎo)致CA的患者。適用于兒童VV-ECMO和VA-ECMO的禁忌證也適用于ECPR，包括持續(xù)大出血、心臟驟停并證實神經(jīng)功能受損以及最近發(fā)生的腦血管意外等。

3 存在的問題

國內(nèi)兒科ECMO近年來發(fā)展迅速，也暴露出一些問題，主要集中在以下幾個方面：(1)缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。早期ECMO數(shù)據(jù)由中國體外循環(huán)學(xué)會收集，以調(diào)查表的形式進行采集，主要是ECMO成功撤離和存活出院的數(shù)據(jù)，其中包括兒科數(shù)據(jù)，但病例數(shù)有限[2]。用反饋回來的調(diào)查表進行統(tǒng)計分析，往往會漏掉一些醫(yī)院的數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)內(nèi)容單一，也不利于深入分析和研究，因此，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫非常必要。但是中國兒科ECMO發(fā)展不平衡，較難建立整齊劃一的完整數(shù)據(jù)庫。通過病歷系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，利用行政手段加強ECMO數(shù)據(jù)庫的管理，有可能在區(qū)域或行業(yè)內(nèi)開展單病種的數(shù)據(jù)庫建設(shè)，循序漸進地完善ECMO數(shù)據(jù)庫。(2)缺乏規(guī)范化的培訓(xùn)。國際ELSO有清晰的兒科ECMO指南，兒科ECMO規(guī)范化培訓(xùn)也比較成熟。但是國內(nèi)開展兒科ECMO的單位之間存在培訓(xùn)上的差異，許多單位借鑒成人的培訓(xùn)經(jīng)驗培訓(xùn)兒科ECMO專業(yè)人員，兒科特色的ECMO培訓(xùn)力量薄弱，缺乏配套的模擬培訓(xùn)設(shè)備和場景設(shè)計，這對兒科ECMO專業(yè)隊伍的建設(shè)非常不利。2019年中國醫(yī)師協(xié)會體外生命支持分會兒科學(xué)組開始與國際ECMO培訓(xùn)團隊聯(lián)合制定統(tǒng)一教材，開展兒童ECMO同質(zhì)化培訓(xùn)。(3)現(xiàn)有ECMO耗材不適合ECMO患兒。ECMO耗材主要依賴進口套包和插管，相對于患兒的血容量，現(xiàn)有兒科ECMO管路的預(yù)充量仍普遍偏大，需要紅細(xì)胞預(yù)充。血液與管路里非生理性界面的接觸面積大，增加出凝血管理難度。在國內(nèi)一直缺乏單管雙腔插管，一些兒科呼吸支持不得不采用VA-ECMO模式，增加創(chuàng)傷和出血。如果能夠國產(chǎn)化ECMO耗材，可以主動根據(jù)患兒的需求組合耗材，減少預(yù)充量和用血；不受插管品種的限制，選擇適合患兒的ECMO模式。因此，兒科ECMO耗材國產(chǎn)化是發(fā)展的必然趨勢。(4)缺乏成熟的插管技術(shù)。成人經(jīng)皮插管技術(shù)容易掌握[25]。但患兒血管細(xì)小，適合經(jīng)皮穿刺的兒科插管品種有限，ECMO插管往往需要外科醫(yī)師切開置管。由于PICU緊急搶救時其他科室人員協(xié)調(diào)難度較大，操作經(jīng)驗少的外科醫(yī)師對患兒局部解剖不熟，例數(shù)少也難以積累ECMO插管經(jīng)驗，因此插管技術(shù)成為制約兒科ECMO早期發(fā)展的重要因素之一。國內(nèi)一些兒科ECMO中心通過一定例數(shù)的臨床實踐，經(jīng)皮穿刺、外周切開置管或正中開胸置管技術(shù)已成熟[26-28]。對于插管經(jīng)驗少的外科醫(yī)師，到兒科ECMO中心觀摩或培訓(xùn)是提高ECMO插管技術(shù)的方法之一。(5)ECMO團隊管理經(jīng)驗不足。國內(nèi)調(diào)查顯示，一家單位開展兒科ECMO的參與科室平均為4個[11]，團隊中任何一個成員的經(jīng)驗不足都會影響團隊的管理效果。在ECMO開展初期，團隊管理經(jīng)驗不足，需要固定人員，在團隊內(nèi)部不斷地總結(jié)和交流，從ELSO網(wǎng)站、書籍等多種渠道去學(xué)習(xí)管理經(jīng)驗，并在實踐中運用和檢驗。如果例數(shù)有限，管理經(jīng)驗積累會比較緩慢。利用現(xiàn)代社會豐富的網(wǎng)絡(luò)信息和快捷的通訊工具，擴大與兒科ECMO中心的聯(lián)系，對快速提升管理經(jīng)驗有積極的幫助作用。(6)缺乏ECMO存活患兒的康復(fù)治療。研究顯示兒科ECMO患者在成長過程中存在不同程度的語言、運動和智力發(fā)育缺陷[29-30]。原發(fā)心肺功能的康復(fù)缺乏專業(yè)團隊的跟進，患兒的心理發(fā)育是否適合其融入社會缺乏必要的關(guān)注和治療。脫離ECMO后，PICU后期康復(fù)治療的短板使得家屬擔(dān)心患兒成長和回歸社會等一系列社會問題，對于選擇ECMO治療存在強烈的憂慮，不利于ECMO技術(shù)的推廣。配套的康復(fù)治療需要ECMO團隊建立ECMO后盡早考慮和實施。

4 未來發(fā)展前景

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，醫(yī)療和醫(yī)保條件的改善，兒科ECMO例數(shù)將會有明顯增長，主要集中在大型綜合醫(yī)院和婦兒系統(tǒng)醫(yī)療機構(gòu)的ECMO中心。ECMO轉(zhuǎn)運將是兒科ECMO發(fā)展的重要推手。ECMO轉(zhuǎn)運有兩種形式，一種是院外建立ECMO再轉(zhuǎn)運，ECMO團隊需要攜帶ECMO設(shè)備和耗材到轉(zhuǎn)診醫(yī)院建立ECMO，再攜帶ECMO設(shè)備與患兒一起轉(zhuǎn)運；另一種是單純ECMO轉(zhuǎn)運，轉(zhuǎn)診單位已建立ECMO，由于后續(xù)治療技術(shù)有限，需要轉(zhuǎn)運到ECMO中心進一步治療。不論何種方式，兒科ECMO中心將發(fā)揮區(qū)域危重癥救治的重要作用。面對兒科ECMO中存在的各種問題，需要在培訓(xùn)和實踐中不斷解決。未來需要完善ECMO在兒科危重癥中的應(yīng)用評價和質(zhì)量改進，整體提高ECMO救治水平，既要有好的存活率，又要有好的生存質(zhì)量。針對單病種如暴發(fā)性心肌炎、嚴(yán)重呼吸衰竭等危重癥的搶救，在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上制定兒科危重癥患兒ECMO救治的臨床規(guī)范與質(zhì)量控制體系，并結(jié)合基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，進一步促進我國兒科急危重癥醫(yī)學(xué)的發(fā)展。