經(jīng)皮血氧監(jiān)測及遠端灌注管在靜脈-動脈體外膜肺氧合急性肢體缺血并發(fā)癥中的應用價值

路 坤,朱森燚,陳真真,吳 強,汪華學

(蚌埠醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 重癥醫(yī)學科,安徽 蚌埠 233004)

靜脈-動脈體外膜肺氧合(venoarterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO)主要用于各種原因導致的難治性心源性休克病人[1]。隨著經(jīng)皮穿刺技術的進步及超聲引導的使用,股動靜脈經(jīng)皮置管已成為VA-ECMO最常用的置管方式。但由于循環(huán)衰竭及股動脈插管的閉塞作用,病人存在下肢灌注不良甚至缺血的風險。有研究[2-4]顯示,急性肢體缺血(acute limb ischemia,ALI)是VA-ECMO常見的血管并發(fā)癥,且與死亡率增加相關。即使進行了積極的筋膜切開減壓術,其仍然與高住院死亡率相關[5]。近年來研究[6-8]顯示遠端灌注管(distal perfusion catheter,DPC)的缺失是ALI的獨立危險因素,預防性放置DPC可以減少ALI的發(fā)生,但并不能完全避免。但也有研究[9-10]認為預防性放置DPC并不能減少ALI的發(fā)生,反而可能會導致或加重相關并發(fā)癥,建議DPC僅用于治療ALI。ALI輕者可能遺留有肢體功能障礙,重者將會導致截肢,甚至死亡,因此,如何早期發(fā)現(xiàn)肢體灌注不足并及時干預,防止產(chǎn)生不可逆的肢體損傷是值得研究的重要內(nèi)容。經(jīng)皮血氧監(jiān)測可以無創(chuàng)、快速、持續(xù)監(jiān)測皮膚組織的經(jīng)皮氧分壓(transcutaneous oxygen pressure,PtcO2)和經(jīng)皮二氧化碳分壓(transcutaneous carbon dioxide pressure,PtcCO2)可以用來反映局部組織灌注水平[11]。但目前該技術在VA-ECMO肢體缺血并發(fā)癥中的應用研究極少。因此,本研究通過對VA-ECMO病人實施下肢經(jīng)皮血氧監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)PtcO2、PtcCO2在ALI方面的預測價值,以及進一步明確DPC在ALI中的應用價值,現(xiàn)作報道。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2021年1月至2023年10月接受蚌埠醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學科VA-ECMO治療的50例病人作為研究對象。其中男31例,女19例,平均年齡(55.80±15.15)歲。原發(fā)疾病:急性心肌梗死19例,暴發(fā)性心肌炎13例,心臟術后低心排綜合征9例;其他9例;ECMO運行時間(128.40±37.86)h。根據(jù)有無發(fā)生ALI,分為缺血組(n=15)和未缺血組(n=35)。ALI的診斷主要依靠臨床表現(xiàn)和血清生化標志物(肌酸激酶、肌紅蛋白)[12],具體包括動脈置管側肢體較對側肢體是否出現(xiàn)蒼白、皮溫發(fā)涼、花斑、肢體腫脹、關節(jié)活動度下降、足背動脈搏動減弱或消失、毛細血管再充盈時間明顯延長(>4.5 s)等。本研究遵循赫爾辛基宣言和中國有關臨床試驗研究的法規(guī),經(jīng)蚌埠醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院倫理委員會審查通過(倫科批字〔2022〕第153號),取得病人或近親屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準

納入標準:(1)年齡≥18歲;(2)接受股動靜脈置管的VA-ECMO治療;(3)早期置入DPC。排除標準:(1)置管時即出現(xiàn)嚴重血管并發(fā)癥,如大出血、動脈夾層、動脈撕裂等;(2)其他ECMO模式及血管入路;(3)既往有下肢動脈閉塞癥及缺血表現(xiàn);(4)存在經(jīng)皮血氧監(jiān)測禁忌,如皮膚潰爛、過敏、瘢痕或重度水腫等;(5)臨床資料缺失;(6)經(jīng)皮血氧監(jiān)測未完成,放棄治療。

1.3 研究方法

1.3.1 VA-ECMO置管方式 所有病人在接受VA-ECMO治療時,血管入路均選擇股動靜脈。在置管前常規(guī)進行超聲檢查,明確血管有變異、鈣化、狹窄等病變,以及測量血管直徑。根據(jù)血管條件選擇合適的插管,靜脈插管直徑為20F或21F,動脈插管直徑為15F、16F、17F,DPC使用直徑為6F動脈鞘管。ECMO靜脈引流管首選從右側股靜脈進入,動脈回輸管從左側股動脈置入,動靜脈插管置于病人兩側肢體,但必要時動靜脈插管也可置于病人一側肢體。所有置管方式均在床旁超聲引導直視下采用改良Seldinger法置入,置管順序為靜脈引流管、DPC、動脈回輸管。在體外心肺復蘇時,因需要盡快恢復組織灌注,可以先置入動脈回輸管再及時置入DPC。DPC置入后予以肝素鹽水封管,暫時不接入ECMO環(huán)路。

1.3.2 經(jīng)皮血氧監(jiān)測 VA-ECMO轉機成功后,使用丹麥雷度公司經(jīng)皮血氧監(jiān)測儀(TCM4),選擇動脈插管側小腿內(nèi)側為探測器測定部位,局部加熱平衡10～15 min,待讀數(shù)逐步穩(wěn)定后,記錄基礎PtcO2、PtcCO2,然后立即行氧負荷試驗(oxygen challenge test,OCT),ECMO氧體積分數(shù)由50%增加至100%,記錄增氧10 min后PtcO2、PtcCO2,10 min-OCT值=OCT后PtcO2-基礎PtcO2。然后密切監(jiān)測病人ALI臨床表現(xiàn),考慮到病人安全,需每小時至少觀察1次病人下肢情況,并詳細記錄,最長觀察時間為3 h,根據(jù)觀察期間有無肢體缺血表現(xiàn)分為缺血組和未缺血組。記錄病人有缺血表現(xiàn)時PtcO2、PtcCO2,未缺血組記錄第3小時PtcO2、PtcCO2。當觀察到有肢體缺血表現(xiàn)時,及時接入DPC增加下肢血供,未缺血組為預防晚期肢體缺血的發(fā)生,在第3小時將DPC接入至ECMO環(huán)路。在DPC開始供血1 h后,再次記錄PtcO2、PtcCO2及肢體缺血情況。

1.4 觀察指標

除記錄PtcO2、PtcCO2外,同時記錄病人性別、年齡、體質量指數(shù)、病因、基礎疾病、ECMO持續(xù)時間、置管部位、插管型號、乳酸水平、APACHE Ⅱ評分、SOFA評分等基線資料,以及2組病人的撤機成功率及撤機后28 d存活率。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用t檢驗、χ2檢驗及受試者工作特征曲線(ROC曲線)。

2 結果

2.1 一般資料

2組病人在年齡、性別、體質量指數(shù)、原發(fā)病、基礎疾病、置管部位、ECMO持續(xù)時間、插管型號、乳酸水平、APACHE Ⅱ評分、SOFA評分、撤機成功率、28 d存活率方面差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表1)。

表1 研究對象的一般資料比較

2.2 OCT前后2組病人PtcO2、PtcCO2及10 min-OCT比較

2組病人在OCT前基礎PtcO2、PtcCO2比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);2組病人在OCT后PtcO2和10 min-OCT比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),但PtcCO2比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);缺血組病人在OCT前后PtcO2、PtcCO2比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);未缺血組病人在OCT前后PtcO2比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),PtcCO2比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表2)。

表2 OCT前后2組病人PtcO2、PtcCO2及10 min-OCT比較

2.3 DPC接入前后2組病人PtcO2、PtcCO2比較

2組病人在DPC接入前PtcO2、PtcCO2比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01);2組病人在DPC接入后PtcO2、PtcCO2比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);缺血組病人在DPC接入前后PtcO2、PtcCO2比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01);未缺血組病人在DPC接入前后PtcO2、PtcCO2比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表3)。

表3 DPC接入前后2組病人PtcO2、PtcCO2比較

2.4 不同指標對VA-ECMO病人ALI的預測價值

通過ROC曲線分析顯示,10 min-OCT、 OCT后PtcO2、DPC接入前PtcO2和PtcCO2的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.945(95%CI:0.934～1.000)、 0.904(95%CI:0.821～0.987) 、0.939(95%CI:0.870～1.000) 、0.874(95%CI:0.766～0.983)(見表4),均具有較好的預測價值,并對上述4個指標ROC曲線進行兩兩比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見圖1)。

表4 不同指標對VA-ECMO病人ALI發(fā)生的預測價值

3 討論

近年來VA-ECMO在臨床中的應用越來越多[13],但相關血管并發(fā)癥的發(fā)生率仍然較高[2,14]。BLAKESLEE-CARTER等[2]研究顯示在所有類型的ECMO中,有23.6%(54/229)病人的血管并發(fā)癥需要接受血管外科手術治療,其中ALI是最常見的并發(fā)癥,整體發(fā)生率為16.5%(38/229),但在外周VA-ECMO中ALI發(fā)生率高達22.8%(26/114),并與住院生存率降低相關。本研究中ALI的發(fā)生率為30.0%(15/50),較該研究結果略高。想要避免ALI并發(fā)癥造成的嚴重不良后果,需要早期發(fā)現(xiàn)、診斷及干預。6P綜合征是ALI的典型臨床表現(xiàn),主要包括疼痛、蒼白、無脈、感覺異常、肢體發(fā)涼和運動障礙,臨床上常采用盧瑟福分級系統(tǒng)從感覺、運動、血流多普勒信號三個方面對ALI進行分級[15]。但對于VA-ECMO病人,這些指標具有一定的局限性,不利于ALI早期診斷。如VA-ECMO的非搏動性血流可能會導致遠端動脈搏動減弱或消失,難以進行脈搏檢查,也影響血流多普勒檢查的準確性;VA-ECMO病人早期常需較深的鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜,導致對疼痛、感覺及運動的檢查受限;此類病人因嚴重的心源性休克及血管活性藥物的使用,外周肢體往往變得更冷,導致皮溫檢查受限,且這些指標存在一定的滯后性和主觀性影響。在這些情況下,需要一種更靈敏的工具來檢測早期ALI,因此,在中國成人經(jīng)股動脈 VA-ECMO 治療期間下肢缺血防治專家共識中推薦流程化監(jiān)測下肢血供,建議使用經(jīng)皮血氧監(jiān)測儀持續(xù)監(jiān)測下肢灌注情況[16],但并未給出監(jiān)測方案的具體步驟及判斷ALI的具體標準。

PtcO2、PtcCO2監(jiān)測在臨床中的應用已有幾十年,其原理是通過特殊電極對皮膚加熱,皮膚毛細血管床血供增加,氧和二氧化碳進而從毛細血管中彌散出來,擴散到皮下組織、皮膚,被電極監(jiān)測到。研究[17-18]表明PtcO2和PtcCO2的變化呈血流依賴性,可用于反映膿毒癥休克時微循環(huán)障礙、監(jiān)測液體復蘇療效及判斷預后。潘飛艷等[19]回顧性研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)皮氧分壓用于預測病人發(fā)生下肢缺血的截斷值為67.5 mmHg,AUC為0.937,具有較高診斷效能,但該研究沒有對ALI的診斷標準及PtcO2、PtcCO2監(jiān)測數(shù)據(jù)采集時間點進行描述,導致其臨床應用受限。本研究詳細描述了經(jīng)皮血氧監(jiān)測方案同時進行了OCT,研究結果表明缺血組病人由于血流受限,在OCT前后PtcO2、PtcCO2比較差異無統(tǒng)計學意義,而未缺血組病人在OCT后PtcO2升高明顯,間接說明未缺血組病人下肢存在足夠的血流,導致2組病人在OCT后PtcO2、10 min-OCT比較差異有統(tǒng)計學意義。通過ROC曲線判別分析發(fā)現(xiàn)OCT后PtcO2、10 min-OCT、DPC接入前PtcO2和PtcCO2對ALI的發(fā)生具有重要預測價值,且預測效能接近,但由于DPC接入前PtcO2和PtcCO2指標的延遲性,早期OCT可以將ALI發(fā)現(xiàn)時間提前,有利于ALI的早期診斷。同時經(jīng)皮血氧監(jiān)測的無創(chuàng)性和持續(xù)性,可作為ALI臨床癥狀和體征的補充,在一定程度上可以減少醫(yī)護工作量。

研究[20]顯示急性筋膜室綜合征引起的缺血可在創(chuàng)傷后3 h內(nèi)引起肌肉壞死。本研究對ALI的觀察時間窗設為3 h,研究期間一旦發(fā)現(xiàn)病人存在肢體灌注不足的癥狀及體征,立即予以DPC接入環(huán)路,增加下肢血供。通過比較DPC接入前后PtcO2、PtcCO2的變化,可以發(fā)現(xiàn)缺血組病人PtcO2明顯下降、PtcCO2明顯增高。當開通DPC增加下肢血流后,PtcO2、PtcCO2可逐漸恢復正常,缺血的臨床表現(xiàn)好轉。研究中所有病人均未因ALI進行筋膜切開減壓術或截肢手術,且2組病人ECMO撤機成功率及28 d存活率相似。說明DPC對VA-ECMO病人下肢血供恢復起到重要作用,可用于預防和治療ALI。盡管仍有研究[9-10]表明DPC的預防放置會增加血流感染和出血,其被用于ALI的治療而不是預防,但更多的研究[6-8,21-22]表明DPC是預防ALI的保護因素,近年DPC已作為ALI的標準預防手段寫入國內(nèi)外VA-ECMO指南[1,16]。結合本研究ALI的高發(fā)病率及DPC改善灌注的明確作用,同時考慮到ALI的嚴重后果及DPC后期放置的技術難度,建議在VA-ECMO置管期間常規(guī)放置DPC。

本研究不足之處:首先,研究時間較短,未對病人晚期ALI的發(fā)病原因進行統(tǒng)計分析;其次,由于儀器原因,未同時監(jiān)測病人雙側下肢PtcO2、PtcCO2水平,以進一步發(fā)現(xiàn)雙側肢體的差異;再則,未同時采集病人動脈血行血氣分析,探討血氣指標和PtcO2、PtcCO2比值對ALI的預測價值;最后,本研究為單中心研究,納入樣本量有限,需要進一步的研究來驗證截斷值的準確性。

綜上所述,經(jīng)皮血氧監(jiān)測可以作為VA-ECMO病人并發(fā)ALI的有效監(jiān)測手段,通過OCT可以更早地識別出ALI的發(fā)生。DPC可以明顯改善VA-ECMO病人的下肢血供,建議在ECMO置管時常規(guī)放置。