體外膜氧合在心胸外科圍術期臨床應用與經(jīng)驗總結

仇冰梅，張 雷，張曉華，周志強，吳海衛(wèi)，王常田

0 引 言

心血管外科和胸外科術后患者出現(xiàn)嚴重循環(huán)或呼吸功能衰竭，如嚴重的低心排血量綜合征(low cardiac output syndrome，LCOS)及急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)[1],目前仍無有效的治療方式。體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)作為機械性輔助循環(huán)方法之一，是體外循環(huán)(extracorporeal circulation, ECC)技術的一種改良，可以較長時間輔助心肺功能，維持腦等重要器官灌注，為患者心肺功能恢復贏得時間。隨著ECMO技術的不斷改進，在臨床上應用越來越廣泛，在搶救心血管或肺手術后的嚴重LCOS和呼吸衰竭的患者中起到了重要的作用[2]。本文就心胸外科圍術期ECMO的管理作一回顧性總結，以期為循環(huán)衰竭或呼吸衰竭患者ECMO管理提供一些借鑒，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析自2016年1月至2020年8月我院應用ECMO輔助治療心胸外科圍術期循環(huán)或呼吸功能障礙患者14例患者臨床資料，其中男6例，女8例，年齡23～71(49.93±13.77)歲，體重52～85(66.25±15.26)kg。14例患者中，心血管體外循環(huán)術后低心排血量綜合征6例，術后呼吸窘迫綜合征4例，外傷致右主支氣管破裂嚴重低氧血癥1例，呼吸循環(huán)衰竭1例，急性肺水腫1例，食管氣管瘺1例。1例外傷導致右主支氣管破裂低氧血癥患者術前安裝ECMO，5例心臟手術患者術中安裝ECMO，其余8例均為術后在重癥監(jiān)護室建立ECMO。14例患者中，2例Stanford A型主動脈夾層行David+主動脈弓部置換+術中支架象鼻手術；7例瓣膜手術，其中4例為二次或三次瓣膜手術，行瓣膜置換或成型手術；5例為胸外科手術，包括肺癌、食管癌根治等。

1.2 ECMO的設備、建立及輔助方式采用離心泵(品牌型號：Maquet或Medtronic)、肝素涂層膜式氧合器(Maquet或米道斯)及管路。14例患者中，10例采用靜脈-動脈(V-A)模式，其中9例為股、動靜脈插管，1例為中心插管，即升主動脈-右房插管；3例采用靜脈-靜脈(V-V)模式，經(jīng)頸內(nèi)、股靜脈插管；1例采用V-A轉為靜脈-動脈-靜脈(V-A-V)再轉為V-V模式。股動靜脈插管均采用直視下切開插管，動脈插管選擇17～19 Fr，靜脈插管選擇19～23 Fr。頸內(nèi)靜脈插管采用穿刺置管的方式進行，插管型號選擇17～19 Fr。

1.3 ECMH管理

1.3.1 轉流期間流量管理在ECMO開始階段，平均動脈壓維持在50～60 mmHg，混合靜脈血氧飽和度(SvO2)維持在65%以上。逐步將血管活性藥物減至安全范圍內(nèi)。中期根據(jù)患者恢復狀況將ECMO流量調至心輸出量的50%左右，ECMO后期即撤機前，可將流量逐步減少至心輸出量的20%左右，循環(huán)呼吸平穩(wěn)，可逐步撤機。ARDS患者開始可維持較高流量，開啟“肺休息”通氣，維持脈搏氧飽和度90%以上，動脈血氧分壓60 mmHg以上。在停ECMO前，可先將ECMO氧氣停掉，調整呼吸機參數(shù)，患者循環(huán)呼吸穩(wěn)定可逐步撤機[3]。

1.3.2 呼吸機參數(shù)設置采取肺保護性通氣策略，呼吸頻率6～8次/min，潮氣量4～6 mL/kg，氧濃度0.35～0.40，呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP) 8～10 cmH2O。

1.3.3 ECMO抗凝管理術中由體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)直接過渡到ECMO患者，先全量魚精蛋白中和肝素，密切監(jiān)測全血活化凝血時間(activated coagulation time, ACT)及活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time ，APTT)，心臟術后患者及胸外科術后患者插管前給予100 IU/kg肝素，插管成功開始ECMO后，維持劑量20～50 U/(kg·h)，ACT維持 180～220 s，APTT 60～80 s 。

1.3.4 監(jiān)測與評估定時監(jiān)測ACT 及APTT指導肝素應用。根據(jù)血氣動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)及動脈血氧分壓(PO2)調整ECMO氧流量及氧濃度，心臟術后低心排患者每日進行食道超聲檢查評估心臟收縮功能及射血分數(shù)(EF)值，肺部急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者每日行床邊X線檢查評估肺部滲出、炎癥吸收情況及血氣分析評估氧合指數(shù)等肺功能。

1.3.5 撤機評估與準備當ECMO流量減至心排血量的20%以下，呼吸循環(huán)功能穩(wěn)定，即可準備撤機。對于呼吸衰竭患者，先撤ECMO，待患者呼吸功能穩(wěn)定后再撤呼吸機。

2 結 果

全組14例患者，7例成功脫離ECMO并痊愈出院，存活率50%，其中心血管外科5例(55.56%)、胸外科2例(40%)。其余7例中5例死亡，其中心血管外科3例(33.33%)，胸外科2例(40%)，死亡原因有循環(huán)衰竭1例、多器官功能衰竭1例、感染性休克2例、出血1例；2例因家屬放棄自動出院回當?shù)刂委?隨訪1周內(nèi)死亡。ECMO輔助循環(huán)時間6～288(94.14±73.85)h。5例出現(xiàn)圍術期急性腎功能衰竭行持續(xù)腎臟替代治療(CRRT)，其中心血管術后4例、胸外科術后1例， CRRT治療1～16(8.60±5.86)d；5例急性腎功能衰竭的患者經(jīng)過ECMO、CRRT后，3例痊愈出院，1例死于多器官功能衰竭，1例死于感染性休克。ECMO治療期間出血3例，膜肺血栓1例，出現(xiàn)插管遠端肢體缺血1例。

3 討 論

3.1 心臟術后LCOS預后及轉歸LCOS是心臟術后患者早期死亡的主要原因之一，通過藥物積極調整或主動脈內(nèi)球囊反搏(IABP)治療仍不能改善者需ECMO輔助支持治療，本組9例心臟術后患者中6例出現(xiàn)LCOS，經(jīng)過ECMO輔助支持治療，3例成功撤機并痊愈出院，撤機率50%與國內(nèi)外文獻報道基本一致，存活率50%高于國內(nèi)同行報道[4]。Fux等[5]發(fā)現(xiàn)乳酸水平>4 mmol/L是住院死亡率的獨立風險因素，Biancari等[6]建議乳酸水平>6 mmol/L應立即進行ECMO支持。崔永超等[7]在144例心臟術后心源性休克ECMO輔助治療患者對比發(fā)現(xiàn)，與出院存活組比較，住院死亡組患者啟動ECMO輔助時血漿乳酸水平和血管活性藥物指數(shù)較高。本組6例LCOS患者中2例瓣膜置換術后卡瓣患者已經(jīng)接受最大化的血管活性藥物治療，循環(huán)仍難以維持，在術中及術后第1天上ECMO，有效避免了長時間大劑量活性藥物導致的腎、腦、消化等器官功能衰竭，長時間大劑量血管活性藥物會對很多重要器官產(chǎn)生不可逆損傷[8]。本組患者上機前血氣乳酸水平8～10 mmol/L，低于同行報道的(16.6±2.2)mmol/L[4]，這2例患者嚴格把握住上機時機，均取得成功；1例A型主動脈夾層患者體外循環(huán)停機困難，經(jīng)過調整血管活性藥物多次嘗試停機仍無法脫機，術中直接轉為ECMO治療，避免長時間轉機導致的心肌水腫，也取得成功。因此，在嚴格掌握使用指征情況下，一旦有條件應盡早使用ECMO，尤其是對于心血管術后患者[9]。其余3例LCOS患者，雖也嚴格把握適應證及上機指征，但2例死于出血并發(fā)癥，1例死于惡性心律失常。因此，除嚴格把握上機時機外，積極有效控制并發(fā)癥也是關鍵。

3.2 胸外科術后ECMO成功率較低的可能原因分析本組包括了胸外科5例，痊愈出院僅2例(40%)，筆者認為其可能原因有如下幾點：①胸外科術后ECMO啟動干預時間相對滯后，本組1例患者呼吸機輔助時間超過1周，肺實變，輔助效果不佳；②肺癌或食管癌術后發(fā)生重癥ARDS常常合并感染，原發(fā)并發(fā)癥如肺部感染或是吻合口瘺等難以短時間內(nèi)糾正，食管氣管吻合口瘺導致的氣管漏氣或ARDS，雖然積極治療原發(fā)病，但難以徹底解決原發(fā)病，最終均死于感染性休克、多器官功能衰竭等；③而在心血管術后的患者，ECMO啟動較積極，嚴格把握ECMO上機時機，避免主要器官發(fā)生不可逆損傷是ECMO成功的關鍵[9]。因此對于肺或食管術后發(fā)生重癥ARDS的患者，尤其是繼發(fā)于吻合口瘺同時合并有感染的患者，ECMO 需要謹慎評估，平衡其風險與受益。

3.3 積極預防并治療各種并發(fā)癥

3.3.1 出血本組共3例出血，其中1例出現(xiàn)插管位置滲血，1例開胸探查有外科活動性出血，1例升主動脈插管部位大出血死亡。血小板功能和絕對計數(shù)在止血中起重要作用，血小板增多也是ECMO相關出血的直接原因[10]。Ranucci等[11]和Spiezia等[12]認為反映血小板功能最可靠的指標為最大凝塊彈性差異，而Popugaev等[13]認為評估ECMO期間血小板止血功能，監(jiān)測的最佳參數(shù)最有可能是最大凝塊硬度差異。當然最重要的因素還是外科止血確切，否則進行ECMO治療無疑是雪上加霜。

3.3.2 急性腎功能不全腎功能不全預示著高死亡率，合并腎功能不全患者術后生存率大大降低，CRRT仍是治療此類患者的主要方式[14]。有文獻報道，心臟術后上ECMO患者中28.9%發(fā)生腎功能不全，發(fā)生腎功能不全患者其中91%死亡[15]。本組有5例(33.3%)發(fā)生急性腎功能不全，與文獻報道相符，及時采用CRRT，經(jīng)過ECMO、CRRT后，3例痊愈出院，取得了較好的效果。

綜上所述，ECMO在心胸外科圍術期重癥循環(huán)和呼吸功能衰竭的搶救治療中具有重要意義，對于胸外科術后發(fā)生重癥ARDS的患者，尤其是繼發(fā)于吻合口瘺同時合并有感染的患者，ECMO 需要謹慎評估。盡早評估，把握時機，減少并發(fā)癥，積極治療原發(fā)病，可以提高存活率。當然，本研究是一個非隨機化的回顧性觀察性報道，病例數(shù)相對較少，要進一步深入研究ECMO在心胸外科圍術期的意義、干預時機等尚需更多病例標準化數(shù)據(jù)收集研究，以期能夠得出更為全面的結果服務于臨床。