體外膜肺氧合在我國心血管危急癥中的應用進展

張 松 嚴健華

體外膜肺氧合 (extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)作為一種可經(jīng)皮置入的機械輔助技術(shù)，可同時提供雙心室聯(lián)合呼吸輔助，目前主要用于危重癥和急救領域中傳統(tǒng)治療無效時的急性循環(huán)和(或)呼吸衰竭患者，作為一種短期輔助和生命支持系統(tǒng)。ECMO技術(shù)起源于20世紀50年代，伴隨著體外循環(huán)技術(shù)的誕生和發(fā)展而衍生，并隨著體外循環(huán)和危重癥醫(yī)學理論、技術(shù)和設備的發(fā)展而發(fā)展。在國際上大型危重癥和心肺疾病臨床醫(yī)療中心，該技術(shù)已得到較普遍的應用。而我國，ECMO技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，從20世紀90年代末從體外循環(huán)專業(yè)開始探索，短短20年后，目前全國已有多家醫(yī)院開展這項技術(shù)，根據(jù)2016年《中國心臟外科手術(shù)和體外循環(huán)數(shù)據(jù)白皮書》顯示，僅2016年全國ECMO治療例數(shù)已達1234例，表明越來越多的危重癥心肺衰竭患者獲益于ECMO技術(shù)。ECMO技術(shù)主要將患者靜脈血引流至體外，經(jīng)過氧合和二氧化碳排除后回輸患者體內(nèi)，承擔氣體交換和(或)部分血液循環(huán)功能。根據(jù)血液回輸?shù)耐緩讲煌珽CMO主要有靜脈到靜脈(venovenous ECMO, VV-ECMO)和靜脈到動脈(venous-arterial ECMO, VA-ECMO)兩種形式，前者僅具有呼吸輔助作用，而后者同時具有循環(huán)和呼吸輔助作用。而隨著2018年3月我國第一部《成人體外膜肺氧合循環(huán)輔助專家共識》的新鮮出爐，更加規(guī)范了ECMO技術(shù)在循環(huán)衰竭患者中的應用。本文就2017年中國學者有關ECMO在心血管危急癥中應用的相關研究做以下總結(jié)。

一、ECMO在心源性休克(CS)中的應用

朱鋼杰等[1]通過結(jié)扎前降支的方法，建立急性心肌梗死合并心源性休克的小型豬模型，探討VA-ECMO支持對于急性心肌梗死(AMI)合并CS早期的心肌保護作用。該研究將24頭小型豬隨機分為對照組(A組)、藥物治療組(B組)、ECMO組(C組)3組。B、C兩組建立AMI模型。當小型豬出現(xiàn)CS時，非對照組開始進行藥物治療或者VA-ECMO支持治療。記錄各組左心室舒張末期壓力(LVEDP)、左心室收縮期和舒張期壓力變化率(LV±dp/dt)以及心肌酶譜等指標，并進行比較。結(jié)果顯示，心肌梗死后6h，C組LVEDP開始顯著低于B組，并隨著實驗時間的延長，其差異越有統(tǒng)計學意義。實驗結(jié)束前，3組LV-dp/dt比較,差異均有統(tǒng)計學意義；A組LV+dp/dt與C組及B組比較差異均有統(tǒng)計學意義；但B、C兩組LV+dp/dt在實驗24h時比較，差異無統(tǒng)計學意義，C組與B組比較，心肌梗死面積無顯著減小，但心肌酶及肌鈣蛋白I顯著降低。研究顯示，對于AMI后CS小豬模型，與常規(guī)藥物治療比較，ECMO對于心臟舒張功能的恢復要好于(或早于)收縮功能，這可能與ECMO有效卸載心臟的前負荷，增加心臟后負荷有關。同時研究顯示ECMO雖然不能有效減少心肌梗死面積，但可能對缺血非梗死區(qū)細胞產(chǎn)生正面的作用，避免其進一步受損。該研究不足之處在于ECMO均是在模型豬發(fā)生AMI之前被置入，這與自然臨床情況有差異，而且，研究觀察時間較短，尚無法對長期療效，如存活率、脫機率等做出判斷。

程周等[2]進行了一項回顧性研究，旨在探討ECMO對于治療難治性心源性休克的臨床療效，并分析影響ECMO臨床療效的相關因素。該回顧性研究納入了2016年1～6月收治的9例經(jīng) ECMO治療的難治性CS患者，記錄患者的臨床資料、ECMO前狀態(tài)、應用ECMO時機、ECMO并發(fā)癥及療效、同時收集患者ECMO 2h前及2h、6h、12h、24h和48h的血管活性藥物應用劑量及血液動力學變化情況，結(jié)果顯示，應用ECMO后2h平均動脈壓上升、中心靜脈壓下降、中心靜脈血氧飽和度升高，血管活性藥物用量逐步減少，與ECMO支持前比較差異有統(tǒng)計學意義。ECMO支持12h后，乳酸水平開始明顯下降，pH值得到改善，差異有統(tǒng)計學意義。ECMO輔助支持24h后，患者血液動力學保持穩(wěn)定，休克改善。9例中成功撤機8例，存活出院5例。死亡4例(急性腎功能不全、彌散性血管內(nèi)凝血、應用ECMO時機過晚、合并多種并發(fā)癥、家屬放棄治療等原因)。研究顯示，ECMO能迅速有效改善心源性休克，維持血液動力學穩(wěn)定，但需準確把握使用ECMO時機、加強臨床護理以及降低并發(fā)癥才是提高ECMO療效的關鍵。

時利可等[3]回顧性分析了自2012年8月～2016年9月采用ECMO支持治療CS患者16例，其中9例AMI，7例暴發(fā)性心肌炎(FM)，所有患者在使用ECMO前均接受充分的臨床抗休克處理，16例患者中12例生存出院，3個月后隨訪，均恢復正常生活。4例死亡患者中，3例發(fā)生嚴重并發(fā)癥(腎衰竭、肺栓塞、多器官衰竭)，該研究比較了存活組和死亡組患者的性別構(gòu)成、年齡、ECMO輔助時間、收縮壓、舒張壓、心率、動脈血乳酸、心房利鈉鈦(BNP)、射血分數(shù)(EF)，結(jié)果顯示，兩組間只有動脈血乳酸差異有統(tǒng)計學意義。該研究表明血乳酸可作為評估CS患者全身灌注狀況、疾病嚴重程度以及預后的重要指標，同時指出，對于并發(fā)癥的預防和及時處理，是提高 ECMO搶救成功率的關鍵因素。而存活患者3個月后的隨訪結(jié)果表明，ECMO輔助治療對于中遠期預后無不利影響。

董亮等[4]使用氧負荷試驗/氧分壓監(jiān)測評估ECMO治療CS患者預后的價值，該研究回顧性分析2012年6月～2017年5月收治的接受VA-ECMO治療的CS患者的臨床資料，所有患者ECMO治療后6h均采用經(jīng)皮氧分壓(PtO2)監(jiān)測和氧負荷試驗，包括10min 氧負荷值(OCT10)、氧負荷指數(shù)(OCI)。并根據(jù)ECMO治療后60天的存活情況將患者分為存活組和死亡組；采用受試者工作特征曲線(ROC)確定OCT10、OCI對預后判斷的最佳臨界值，并根據(jù)其最佳臨界值分組，繪制Kaplan-Meier曲線，比較60天累積生存率；結(jié)果共入選67例患者，死亡組36例，與存活組比較，死亡組PtO2、OCT10、OCI更低，ECMO支持時間和機械通氣時間更長，但兩組一般資料、左心室射血分數(shù)、平均動脈壓、機械通氣參數(shù)、血管活性藥物劑量、血氣分析等指標比較，差異無統(tǒng)計學意義。OCT10、OCI對患者60天死亡有預測價值，高OCT10組及高OCI組60天累積生存率增高。多因素回歸分析顯示，OCT10和OCI均是患者60天死亡的獨立危險因素。研究者指出，氧負荷試驗對于ECMO支持的CS患者的預后有很好的參考價值。

二、ECMO在心臟驟停患者中的應用

付海霞等[5]回顧性入選2014年1月～2017年3月AMI伴心臟驟停患者27例，所有患者均在ECMO裝置輔助下行急診經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)。旨在評估ECMO聯(lián)合急診PCI搶救AMI后心臟驟停患者的療效及其影響因素。結(jié)果顯示，所有患者在ECMO輔助下介入治療均取得成功，成功率為100%，表明在AMI合并心臟驟停，應用ECMO輔助下的急診PCI是可行的。26例患者中12例存活，存活率為44.4%，存活組罪犯血管以右冠狀動脈比例為最高(50%)，死亡組以左前降支比例為最高(60%)。存活組在傳統(tǒng)心肺復蘇時間、發(fā)生心臟驟停至ECMO置入時間、心臟重癥監(jiān)護室住院時間均短于死亡組，應用ECMO 24、48h后平均動脈壓高于死亡組，多因素回歸分析顯示罪犯血管為左前降支、病變血管支數(shù)多、心肺復蘇時間長、發(fā)生心臟驟停至ECMO置入時間長、ECMO復蘇后48h的平均動脈壓低顯著增加患者死亡風險，提示上述因素可能與PCI治療AMI后心臟驟停患者的死亡獨立相關。而在其他因素方面，如一般特征、臨床數(shù)據(jù)、心肌梗死部位等兩組基本相似。研究者指出在ECMO支持下聯(lián)合急診PCI可顯著改善梗死心肌的再灌注，擴大心臟驟停患者的救治窗口，提高搶救成功率，且安全性較高。對12例存活患者進行6個月的隨訪，1例死亡，1例再梗死、1例再次血運重建，結(jié)果顯示其中遠期療效也可接受。

暴發(fā)性心肌炎(FM)導致心臟驟停使用ECMO 進行復蘇目前僅有病例報告，尚無隨機雙盲的大樣本預后研究，陳旭峰等[6]為探討ECMO在FM致心肺復蘇(CPR)中的應用價值進行了一項研究，該研究入選了2015年6月～2016年12月FM致心臟驟停實施ECMO患者共7例，結(jié)果顯示7例患者均恢復自主心律，均成功撤ECMO輔助，其中6例存活，1例脫機后因感染及中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥死亡。本研究因入選病例較少，并未進行存活組和死亡組比較，而是采用自身ECMO輔助治療前后對照，結(jié)果顯示，ECMO治療30min后患者的低氧血癥就迅速改善，PaO2和SaO2明顯升高，乳酸水平明顯下降，而肌鈣蛋白T、CK-MB、BNP 在ECMO治療后后逐漸下降，72h后明顯降低，同時血流動力學監(jiān)測顯示平均動脈壓(MAP)逐漸升高至正常水平，中心靜脈壓(CVP)逐漸降低，ECMO治療后1h MAP、CVP趨于平穩(wěn)。研究者指出，ECMO用于FM的治療，尤其是及早應用，并盡量在心臟驟停之前使用，具有良好的效果，可以推薦為成FM的一線支持治療方法，可以避免重要臟器不可逆損傷，對提高治療效果有積極的幫助。

國內(nèi)兒科領域的ECMO技術(shù)發(fā)展較成人明顯滯后，開展例數(shù)和管理水平與成人領域均有差距，相關研究也鮮有報道。為此，唐玲等[7]回顧性分析2012年6月～2015年12月因心搏驟停接受ECMO輔助治療的重癥患兒的臨床資料，共17例患兒接受ECMO輔助治療，存活5例；死亡12例，其中5例因無法撤離ECMO死亡，7例撤離ECMO后死于并發(fā)癥。11例患兒出現(xiàn)ECMO相關并發(fā)癥，常見的并發(fā)癥為出血、肢端壞死、感染、多器官衰竭、神經(jīng)系統(tǒng)損傷和急性腎損害。存活組并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于死亡組，開始ECMO支持時，存活組與死亡組乳酸水平比較差異無統(tǒng)計學意義，但在ECMO支持后24h，存活組乳酸水平顯著低于死亡組，而在患兒年齡、性別比、體重等人口統(tǒng)計學資料、原發(fā)疾病類型及CPR時間和ECMO支持時間，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義。研究者指出ECMO輔助治療可提高常規(guī)CPR無反應的心搏驟停危重患兒的存活率。ECMO支持后24h血清乳酸水平對預后評估有指導意義，ECMO并發(fā)癥仍是影響預后的最重要因素。提高ECMO管理水平，高度重視重要器官的保護，降低并發(fā)癥的發(fā)生率可以改善預后。

三、ECMO在急性暴發(fā)性心肌炎(FM)患者中的應用

鄭慧萍等[8]就ECMO在單純FM患者中的使用做了回顧和分析，研究者總結(jié)了2014年2月～2015年7月使用ECMO輔助治療的FM6例患者的臨床數(shù)據(jù)，6例患者因心臟驟停、低心排出量或室速予以ECMO輔助治療，結(jié)果顯示5例成功脫離ECMO，其中4例生存出院，1例雖脫離ECMO，但死于多臟器功能衰竭；1例死于嚴重膿毒癥。對4例出院患者進行了時間不等的隨訪(5～20個月)，結(jié)果顯示預后良好，隨訪心臟彩超也提示EF均在正常范圍之內(nèi)。研究者指出，因FM在疾病早期病情十分兇險，易引起難治CS和致命性心律失常，但出院后患者的生存率和生活質(zhì)量比較樂觀，故適時的ECMO輔助治療可幫助FM患者度過危險期，同時要及時發(fā)現(xiàn)并救治ECMO相關并發(fā)癥，才能真正達到治療目的。

綜上所述，從有限的數(shù)據(jù)可以看出，ECMO輔助技術(shù)可快速提供有效心肺循環(huán)支持，提高心血管病危急重癥患者存活率，但同時需要準確把握ECMO使用及撤機時機、建立完善的ECMO復蘇救治體系，提高ECMO管理水平，并在使用過程中高度重視重要器官的保護，最大程度減少并發(fā)癥的發(fā)生率才是提高ECMO療效的關鍵。但目前我國對于ECMO在心血管危急重癥中的應用仍處于探索階段，相關研究較少，多為單中心的回顧性分析，且納入樣本數(shù)量不多，研究設計不夠嚴密，故其所證實ECMO技術(shù)的臨床獲益并未十分令人信服。因此，今后需要開展大樣本、多中心、前瞻性、隨機對照研究，進一步積累相關資料，總結(jié)經(jīng)驗，以獲得更加真實可靠的數(shù)據(jù)去評估ECMO在心血管危急重癥中的應用價值。