當今體外膜肺氧合趨勢和對中國的幾點建議

龍 村

體外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenation,ECMO)的臨床應用已有 30余年的歷史。和上世紀比較,當今 ECMO無論在器材,還是在理論實踐方面都有很大的進步。國家的富強,人民生活水平的提高,為 ECMO的開展提供了堅實的基礎。近年來,一些醫院對 ECMO進行了有益的嘗試并取得可喜的成績。近期甲型 H1N1流感病毒的流行,一些重癥患者急需 ECMO支持。為此,本文對有關議題進行討論,供大家參考。

1 當今 ECMO趨勢

ECMO的膜肺要求長時間的氣體交換能力,硅膠膜肺在這方面雖有特長,但其交換能力有限,預充量大,阻力高,無抗凝涂層。傳統聚丙稀中空纖維膜肺抗血漿滲透能力弱,在長時間的 ECMO中有其局限[1]。現在聚甲基戊烯中空纖維經過涂層處理后的氧合器,不僅可保持長時間良好氣體交換能力,還具有抗凝、抗血漿滲透的功能[2]。傳統的 ECMO是使用滾壓泵,它有精確性高,對血液破壞性小,血流無回流等優點。但其預充量大,體積笨重,其泵管使用壽命有限(3～4 d)。老式離心泵精確性差,不適合小體重嬰兒 ECMO,離心泵驅動力小,血液損傷大,易發熱產生血栓。新型離心泵頭以渦輪設計,增大血液驅動力,對血液摩擦力小,減輕熱量和血栓的產生,其流量控制精確。它還通過流量監測反饋系統,使離心泵保持一定轉速,防止血流倒流。從體積上來看,新型 ECMO系統將向輕巧、實用、便于轉運的方向發展。

大量的證據表明,呼吸支持采用靜脈靜脈體外膜肺氧合(veno-venous ECMO,VV-ECMO)效果較為理想。近年來,雙腔靜脈靜脈轉流(double-lumen venovenous bypass,DLVVB)的應用使 ECMO更加簡便、有效。對小兒它可以避免結扎頸內動脈,減少 ECMO后腦并發癥的發生。現在通過插管的改進,成人也可采用此技術,使 ECMO得到迅速建立。靜脈引流分別從上腔靜脈和下腔靜脈開口引出體外,經氧合后,通過插管開口(其正對三尖瓣口)而注入右心室,大大減少了心房內的無效循環,提高ECMO的氣體交換能力。

傳統 ECMO主要應用于新生兒和嬰幼兒呼吸支持。目前這一比例明顯下降。1992年體外生命支持組織(extracorporeal life support organization,ELSO)統計的新生兒 ECMO呼吸支持為 1 281例,到2004年則下降至 680例。主要是其他的治療方法有更明顯的效果。如一氧化氮可明顯降低肺動脈高壓,表面活性物質的應用可有效改善肺泡張力[3]。另外,人工呼吸方法的改善,可減少相應并發癥的發生。從 ELSO的資料表明 ECMO的循環支持比重越來越高。

一般認為,ECMO建立的前提是心肺功能的可恢復性,對于慢性晚期的呼吸衰竭、心臟衰竭者視為禁忌證。我們在實踐中認識到,如果患者的經濟條件許可,患者家屬的態度積極,ECMO不失為挽救生命、延長壽命的有效方法。對于慢性呼吸衰竭患者一樣,只要感染得到控制,患者可在低生活質量條件下生存。ECMO在此問題上,還有倫理學的爭論。大多數學者認為 ECMO只是一支持方法,不是治療方法。阜外醫院在大量的臨床實踐中發現,利用ECMO可對心室肌進行力量訓練,一般時間為 5～7天。具體的適應證有:心臟移植供體不能耐受受體的肺動脈高壓;移植供體心臟太小,不能滿足供體血流需要;先天性心臟病畸形矯治好,心室相對狹小,如 Swtich手術、法洛四聯癥根治術等。從上述實踐證明,ECMO對于上述患者有治療作用。

近年來有報道 ECMO在移植受體的獲得上發揮了積極作用。西方發達國家的供體絕大多數來自于腦死亡患者,在供體取出前有一系列嚴格的醫療和法律程序需要時間完成。一些供體患者特別是交通事故者內環境紊亂,血液動力學不穩定,靠大量的血管活性藥物維持,這對供體臟器產生嚴重的損傷,對移植效果產生不良影響。此時用 ECMO可為完成法律程序贏得時間。此過程可滿足移植供體的血流,減少血管活性藥物的應用,對內環境可進行有效地糾正,有效地保持供體器官活力,在完成移植后,可在短時間內恢復相應功能。

隨著 ECMO技術的不斷完善,其適應證也在不斷地擴大,以往的禁忌證患者亦可得到救治。如ECMO過去不宜使用于胎齡小于 34周的新生兒,現在可用 ECMO救治胎齡在 32周的早產兒,其生存率可達 40%。以往將顱腦出血列為 ECMO的絕對禁忌證,現在認為患者此時通過 ECMO救治,尚有一線存活的希望。以往認為機械呼吸時間在 7～10 d的小兒患者不適宜 ECMO,現在認為此時限可放寬至10～14 d。原來認為心臟停跳不適宜應用 ECMO,現在可用 ECMO的有效支持等待心臟收縮功能的恢復[4]。還有一些急性中毒患者可因循環和呼吸衰竭而迅即死亡,通過 ECMO有效地呼吸循環支持同時通過人工腎、人工肝等技術幫助毒物的排除,可以挽救此類患者的生命。由于感染性休克的患者,血液中有大量的細菌或病毒。它們釋放毒素造成全身細胞功能障礙,細胞對氧利用力降低,而處于缺氧狀態。同時血管擴張,外周阻力降低,血壓下降,組織灌注不足,細胞缺氧,大量乳酸產生。一些毒素可直接對心肌造成損傷,心排量降低。以往的經驗認為 ECMO對感染性休克的作用有限。經過多年的實踐證明,高流量 ECMO可有效地對此類患者進行支持,有利于患者的早日康復[5-6]。中毒是由于機體受到毒物作用,發生功能性和器質性變化后而出現的疾病狀態。毒物的毒理多樣復雜,ECMO有效的呼吸循環支持可挽救某些中毒患者的生命[7]。如鎮靜催眠藥過量可嚴重抑制呼吸和循環功能;有機磷農藥中毒,使體內乙酰膽堿積蓄,而致嚴重的肺水腫和心律紊亂;蛇毒可造成呼吸麻痹,急性心衰和腎衰。ECMO一方面提供患者有效呼吸循環支持,另一方面可通過人工腎,人工肝有效地將毒物快速排泄,并通過 ECMO有效地呼吸循環支持挽救此類患者的生命。

目前,在 ECMO中使患者處于清醒無氣管插管的狀態的方法越來越普遍。這種清醒 ECMO可減少呼吸機造成的機械損傷和感染,利于咳痰,患者可以自由進食,維持腸道菌群穩定和機體營養支持[8]。因無肌松劑使用,患者在 ECMO期間小幅度肌肉運動可以減少褥瘡的發生。上述優點大大提高了 ECMO的生存率。

世界在進步,技術在發展,ECMO亦是如此。預計今后的 ECMO將向小型化,接近生理,多種技術雜交的方向發展。ECMO將操作更簡單,較少并發癥,給更多的生命垂危的患者帶來生的希望。

2 中國現狀

中國的體外循環技術在蘇鴻熙教授的領導下于1958年成功實施。它推動了中國體外循環和心臟直視手術的發展。1964年至 1974年正直文化大革命時期,體外循環工作處于停滯狀態。以后的改革開放政策,使中國體外循環進入了新的發展時期。在1993年,由楊天宇等醫生發表了有關ECMO的文章。對心臟手術后急性呼吸功能衰竭的一位老年患者成功進行了 3 d救治。但細讀文獻,此患者的救治不為真正意義上的 ECMO:此患者采用的開放式膜肺進行轉流;患者在 ECMO期間全程采用肝素抗凝,ACT大于 480 s。直到 20世紀末,由廣東中山市人民醫院李斌飛醫生成功地在臨床上開展 ECMO,搶救很多瀕臨死亡的極重癥急性呼吸衰竭和心力衰竭患者。此時中國開展 ECMO的數量只能用零星來形容,分析原因有:①廣東中山市人民醫院影響力不大;②當時中國經濟不發達,ECMO費用昂貴;③人員未能得到相應培訓,技術難以普及。本世紀初,臺灣大學的柯文哲教授多次來大陸傳授 ECMO經驗和知識。一些醫院,如阜外醫院、安貞醫院、上海胸科醫院等相繼開展 ECMO工作,對近年來 ECMO在全國推廣起到了非常重要的作用。2008年有43家醫院可開展 ECMO,總例數為 185例。目前,統計表明中國 ECMO涉及范圍主要在心臟外科。阜外醫院 ECMO的循環支持效果突出,出院生存率達57%。2009年《Perfusion》雜志第四期用頭版位置刊載相關論文[9],并發表編者按對于這一成績給以積極評價。

3 幾點建議

2009年甲型 H1N1病毒嗜略全球,ECMO成為一些重癥患者支持的重要的治療手段[10-11]。國內的一些 ICU專家對 ECMO產生了濃厚興趣,并積極地開始嘗試。相信在不遠的將來,隨著國家經濟不斷發展,技術不斷成熟,我國 ECMO輔助支持將步入快速增長的發展階段。為更好更多地為患者服務,我誠懇地對已經從事 ECMO和即將開展 ECMO的同道提出如下建議。

3.1 積極學習 在中國,ECMO對于大多數醫務工作者還是新技術。這就要求我們努力學習,深入了解 ECMO的原理和基本方法。對于無經驗者,這種學習可對 ECMO的復雜性和風險有一定感知,一旦接觸 ECMO可對一些問題進行初步判斷和處理。ECMO中可出現各種問題,這需要結合實際和書本知識具體分析判斷,才能找到合適處理方法。ECMO結束后的學習更為重要,通過全程經驗教訓的總結,完善修改常規,對于取得長期、穩定、較好的臨床效果有積極意義。上述學習主要針對個人而言。團隊學習在 ECMO的工作中也十分重要,因為 ECMO牽扯問題復雜,涉及科室多,集體學習可群策群力,集中多方智慧,采取最佳方案。文獻學習也是獲得 ECMO大量間接經驗的好方法。

3.2 建立團隊 ECMO需要多個科室和部門協同工作,其患者需要長時間密切監護。一個積極學習,科學嚴謹的團隊是 ECMO成功的基本保障。團隊各部門應有明確分工,同時要密切合作。一切為了患者,為了成功。通過團隊建立合理流程,在緊急事件中忙而不亂,有條不紊。通過團隊思考可對病情作出正確判斷,并采取有效措施。成功時團隊可共享喜悅,失敗時團隊共擔責任。

3.3 正規培訓 ECMO為部分的體外循環,其病理變化和正常生理狀態有很大不同。對一些臨床現象的及時判斷和處理,事關患者的生命和 ECMO的成敗。對于未從事體外循環專業和 ECMO的醫務人員必須進行有關培訓。這對保障 ECMO患者的安全極為重要。一支訓練有素的專業隊伍,對 ECMO在中國的普及有重大意義。相關的學會應盡快建立網絡,對于剛開展 ECMO的單位進行現場指導并實行就地培訓。這樣可加快相關隊伍的成熟。同時相關學會應及時推出 ECMO臨床常規,對一些關鍵問題,如適應證、時機、抗凝策略等進行規范指導。

3.4 建立中國的數據庫 從全世界 ECMO的發展過程中我們可看到 ELSO的數據庫的重要作用。從其定期發布的結果中,我們可以站在世界的高度看到 ECMO在病種、灌注方法和并發癥的發生等多方面信息。結合自身情況,可以得到較準確的定位,通過反思制定合理的方法和流程。中國 ECMO要想健康快速發展,也應借鑒 ELSO的經驗,盡快建立自己的數據庫。這樣可使中國 ECMO和世界接軌,同時為國內從事這一工作的同道們提供有益的數據參考。我們有理由相信:通過大家的共同努力,隨著國力不斷增強,ECMO一定會在中國順利開展。到那時更多的瀕臨死亡的患者將得以重生,中國的危重醫學水平將會進一步提高。

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