體外膜肺氧合聯(lián)合主動脈內(nèi)球囊反搏臨床應(yīng)用進展

周伯頤，黑飛龍

體外膜肺氧合聯(lián)合主動脈內(nèi)球囊反搏臨床應(yīng)用進展

周伯頤，黑飛龍

［關(guān)鍵詞］：體外膜肺氧合；主動脈內(nèi)球囊反搏；聯(lián)合應(yīng)用

作者單位：100037北京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院體外循環(huán)科

1 概述

1．1 體外膜肺氧合 體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是利用離心泵將患者體內(nèi)一部分靜脈血引流至體外，通過膜肺氧合并排出CO2后進入體內(nèi)，從而改善氧合，增加臟器氧供。其中氧合血直接泵入靜脈系統(tǒng)稱為靜－靜脈ECMO （venovenous ECMO，VV ECMO），VV ECMO一般用于呼吸功能不全的治療，可以有效的增加血氧含量，排出CO2。氧合后血液直接泵入動脈系統(tǒng)的ECMO稱為靜脈－動脈ECMO（venoarterial ECMO，VA EC?MO），VA ECMO在改善氧合同時能夠部分或全部替代心臟功能，減少心臟前負(fù)荷，減少心臟做功，降低心肌氧耗量［1］。

1．2 主動脈內(nèi)球囊反搏 主動脈內(nèi)球囊反搏（intra －aortic balloon pump，IABP）于1962年問世，1968年首次應(yīng)用于臨床［2－3］。其原理是通過股動脈穿刺于左鎖骨下動脈以遠的降主動脈放置一球囊，舒張期主動脈內(nèi)球囊膨脹使舒張壓增高，增加冠脈血供，增加心肌氧供，收縮期球囊放空，使左室后負(fù)荷減低，減少心臟做功，降低心肌氧耗。

目前，IABP已廣泛應(yīng)用于急性心梗心源性休克、難治性左心衰的治療，以及高?；颊呓邮芄跔顒用}介入治療及冠狀動脈旁路移植術(shù)的圍術(shù)期治療。

1．3 “ECMO＋IABP支持模式”的提出

1．3．1 ECMO的局限性 VV ECMO只能提供氧合，無法提供循環(huán)支持；VA ECMO雖然能同時提供循環(huán)和呼吸支持，但流量增加也會造成左心室后負(fù)荷增加，主動脈瓣開放受限，并有形成左心室血栓的風(fēng)險。另外，ECMO的平流灌注使收縮期主動脈根部壓力減低，使冠脈血供減少［4］。ECMO一般為非搏動血流，不利于組織微循環(huán)灌注［5］。

1．3．2 IABP的局限性 IABP是通過提高舒張期主動脈根部灌注壓力改善心功能，并不能替代心肺氧合、泵血的生理功能，對于心肺功能嚴(yán)重受損的患者IABP并不能提供足夠滿足生理氧供的心輸出量。這為該類患者的循環(huán)支持治療提出了更高的要求。

1．3．3 “ECMO＋IABP支持模式”的優(yōu)點 為了發(fā)揮兩種支持方式各自的技術(shù)優(yōu)勢，有學(xué)者［6］提出了ECMO和IABP二者聯(lián)合應(yīng)用的支持模式，現(xiàn)將相關(guān)進展綜述如下。

2 “ECMO＋IABP支持模式”臨床應(yīng)用

2．1 VA ECMO＋IABP

2．1．1 意義 VA ECMO能夠部分或全部替代心肺做功，減少心臟前負(fù)荷，降低心肌氧耗量，但VA EC?MO產(chǎn)生的平流灌注使主動脈根部壓力減低［1］。IABP可提高舒張期主動脈根部灌注壓力，增加冠脈血供，增加心肌氧供［2，7］。兩者聯(lián)合可以起到協(xié)同作用，在心臟減負(fù)的同時增加心肌供血。并為重要臟器提供搏動灌注血流。

2．1．2 設(shè)備連接模式 ①ECMO（股動脈－股靜脈）＋IABP（股動脈）；②ECMO（右心房—主動脈）＋IABP（股動脈）；③ECMO（右心房—股動脈）＋IABP（股動脈）。

2．1．3 臨床應(yīng)用 Ko［8］等報道了一位產(chǎn)后急性心梗并發(fā)心源性休克，使用IABP聯(lián)合ECMO治療并取得成功的病例?；颊?7歲，由于產(chǎn)后出血給予甲基麥角新堿治療后出現(xiàn)冠脈痙攣，導(dǎo)致急性心梗，心源性休克，使用大量升壓藥物并安裝IABP后血流動力學(xué)繼續(xù)惡化，超聲顯示左室射血分?jǐn)?shù)25%，后經(jīng)右側(cè)股動靜脈插管安裝VA ECMO，循環(huán)逐漸穩(wěn)定。患者在ECMO輔助循環(huán)100 h后順利脫機，該患者痊愈出院。

Hsieh［9］等報道一例羊水栓塞的產(chǎn)婦，由于循環(huán)衰竭同時接受VA ECMO以及IABP的治療，該患者在機械輔助循環(huán)40 h后順利脫機，并于24 d后痊愈出院。

嚴(yán)重的心功能不全患者在臨床中死亡率極高［10－11］。Ma［12］等回顧了自2008年1月至2012年7月由于急性心功能不全接受IABP聯(lián)合VA ECMO治療的54名患者。平均年齡（57±11）歲，VA ECMO均由股動靜脈插管，平均ECMO輔助時間59（8～106）h，平均IABP輔助時間76（8～252）h，其中34名患者（63%）成功脫機，21名患者（38．9%）痊愈出院；主要并發(fā)癥包括腎功能衰竭27例，感染20例，氧和器血漿滲漏13例，出血18例，肢體缺血8例，神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥7例；死亡組出血、感染、腎功能衰竭發(fā)生率明顯高于存活組；所有患者中隨著輔助時間延長，平均動脈壓、中心靜脈壓、血乳酸水平、靜脈血氧飽和度、正性肌力藥評分等參數(shù)改善均明顯，其中存活組改善較死亡組更明顯，兩組具有統(tǒng)計學(xué)差異。作者認(rèn)為對于重癥急性心功能不全患者究竟應(yīng)首選IABP或者是ECMO治療目前尚無明確答案。對于缺血性心臟病患者如仍保存一定的心功能儲備應(yīng)首選IABP治療，如果在接受IABP治療后仍不能維持血流動力學(xué)穩(wěn)定則聯(lián)合ECMO治療；而對于心臟結(jié)構(gòu)明顯改變心功能嚴(yán)重受損的患者應(yīng)首選EC?MO治療。該研究納入的患者盡管聯(lián)合IABP及ECMO治療，死亡率仍高達56．3%，對此作者認(rèn)為原因主要包括心臟原發(fā)疾病危重心功能不可逆損傷；聯(lián)合治療錯過了最佳時機以至于循環(huán)衰竭造成的多器官功能衰竭已不可逆轉(zhuǎn)；出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。

Gass［13］等回顧了2007年1月至2012年12月中的135例因嚴(yán)重心功能不全選擇IABP聯(lián)合VA ECMO治療的患者。平均年齡（57．3±15．3）歲，56位患者（41．5%）先建立IABP；機械輔助循環(huán)51例（37．8%）在心臟導(dǎo)管室建立，5例（3．7%）在床旁建立，79例（58．5%）在手術(shù)室建立；ECMO運轉(zhuǎn)時間（8．5±7．1）d，IABP輔助平均時間為28 d；并發(fā)癥包括穿刺部位出血（14．1%），卒中（11．1%），需要介入治療的血管并發(fā)癥（16．3%），下肢缺血（9．6%）；院內(nèi)存活率57．8%，其中3%患者接受心臟移植術(shù)，7．4%患者接受手術(shù)治療，8．1%患者植入左心輔助裝置等待心臟移植，6．7%患者植入左心輔助裝置作為終點治療；研究發(fā)現(xiàn)先接受IABP治療以及腋動脈插管是減低院內(nèi)死亡率、減少卒中或血管損傷的獨立預(yù)測因子，ECMO建立前接受冠狀動脈旁路移植術(shù)是增加院內(nèi)死亡率的獨立預(yù)測因子。作者認(rèn)為先接受IABP治療的患者往往具有更穩(wěn)定的血流動力學(xué)，更好的臟器血供，更輕的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)，而先接受ECMO治療的患者往往心功能受損更嚴(yán)重，預(yù)后更差。而腋動脈插管可能減少了下肢缺血的發(fā)生以及相關(guān)的血管并發(fā)癥。該研究中院內(nèi)存活率57．8%，在其他研究報道的單純應(yīng)用ECMO治療嚴(yán)重心功能不全的存活率為24%［14］、31．8%［15］、25%［16］、49%［17］。研究結(jié)果認(rèn)為對于各種病因造成的嚴(yán)重的心功能不全，IABP聯(lián)合ECMO輔助循環(huán)均可提供有效的治療，并且建立過程方便，易于操作，并可以為患者的其他轉(zhuǎn)歸提供良好的過度。

李斌飛［18］等回顧了10例冠狀動脈旁路移植術(shù)后心功能不全應(yīng)用IABP聯(lián)合ECMO輔助的患者，IABP輔助時間48～200（78．16±27．78）h，ECMO輔助時間24～120（50．12±25．14）h。平均動脈壓由（47．54±3．54）mm Hg升至（70．2±8．5）mm Hg，左室射血分?jǐn)?shù)由（0．22±0．03）升至（0．55±0．03）。作者認(rèn)為冠狀動脈旁路移植術(shù)后心功能不全聯(lián)合IABP和ECMO可顯著改善心功能，同時作者指出掌握好IABP和ECMO的使用指征和時機是救治危重患者成功的關(guān)鍵。

2．1．4 小結(jié) VA ECMO＋IABP的支持模式中，VA ECMO可以替代心肺做功，使心臟得到減負(fù)休息，并為重要臟器提供氧供，而IABP同時可以增加冠脈供血，并產(chǎn)生搏動灌注血流改善循環(huán)，但目前二者合用死亡率和并發(fā)癥發(fā)生率仍較高［13］。

2．2 VV ECMO＋IABP

2．2．1 意義 VV ECMO主要作用是替代肺臟做功，改善低氧血癥，糾正酸中毒。對于因呼吸功能不全引起的右心衰竭，VV ECMO可以通過改善氧合降低肺動脈壓力，間接改善循環(huán)。IABP可以增加冠脈血供，同時降低收縮壓，增加心輸出量，減少心肌氧耗量。兩者結(jié)合對于因呼吸衰竭引起的循環(huán)衰竭可以起到協(xié)同輔助循環(huán)作用。

2．2．2 設(shè)備連接模式 ①ECMO（股靜脈—頸內(nèi)靜脈）＋IABP（股動脈）；②ECMO（股靜脈—右心房）＋IABP（股動脈）。

2．2．3 臨床應(yīng)用 急性呼吸窘迫綜合征（acute re?spiratory distress syndrome，ARDS）并發(fā)肺動脈高壓、右心功能不全在臨床治療中預(yù)后極差［19］，VV EC?MO聯(lián)合IABP應(yīng)用可以使ARDS患者更多獲益。Pappalardo［20］等回顧了6例ARDS導(dǎo)致右心衰竭的患者，接受VV ECMO聯(lián)合IABP治療。所有患者給予保護性機械通氣。在接受聯(lián)合治療后，呼吸頻率從（28±2）次／min降低至（12±2）次／min，呼氣末正壓由（12±2）cm H2O降低至（10±0）cm H2O，血氣顯示酸中毒逐漸糾正，外周血氧分壓由（71±20）mm Hg升高至（102±21）mm Hg。在接受聯(lián)合治療24 h后中心靜脈壓由（14±5）mm Hg降低至（10±1）mm Hg，正性肌力藥評分由（67±29）降低至（22±10）具有統(tǒng)計學(xué)差異。該組患者中ECMO運轉(zhuǎn)（7±3）d，IABP持續(xù)（4±2）d。其中4位患者痊愈。作者認(rèn)為對于ARDS并發(fā)右心功能不全的患者，IABP聯(lián)合ECMO治療可以改善其預(yù)后。

3 “ECMO＋IABP支持模式”實驗研究

3．1 ECMO＋IABP對冠脈血流的影響 Madersha?hian等［21］發(fā)現(xiàn)IABP與ECMO聯(lián)合應(yīng)用可以增加冠脈移植血管血流，這項研究納入了6例急診接受冠狀動脈旁路移植術(shù)，術(shù)后需要機械輔助循環(huán)的患者，對比每位患者在單純建立ECMO后以及在EC?MO和IABP聯(lián)合應(yīng)用后冠脈橋血管流量及搏動指數(shù)（pulsatility index，PI）。研究發(fā)現(xiàn)ECMO患者在聯(lián)合使用IABP后橋血管流量明顯增加，（46．8±9．6）ml／min增至（56．4±12．1）ml／min，具有統(tǒng)計學(xué)差異，而PI值無明顯差異。

3．2 ECMO＋IABP對腦血流的影響 一些研究關(guān)注IABP的使用對ECMO患者腦血流（cerebral blood flow，CBF）的影響［22－23］，Yang［23］等觀察了12例冠狀動脈旁路移植術(shù)后心功能不全接受VA ECMO聯(lián)合IABP輔助循環(huán)的患者，通過經(jīng)顱多普勒測量大腦中動脈血流，研究顯示使用IABP是否增加ECMO患者的CBF基于患者本身心功能情況，在心功能嚴(yán)重受損的患者（單純ECMO輔助循環(huán)下大腦中動脈收縮壓小于10 mm Hg）中IABP會降低CBF，而在心功能有一定儲備的患者（單純ECMO輔助循環(huán)下大腦中動脈收縮壓大于10 mm Hg）中IABP可增加CBF。這可能與IABP使用時舒張期主動脈內(nèi)球囊膨脹間歇性的影響ECMO產(chǎn)生的逆行流向大腦的平流灌注有關(guān)。

3．3 ECMO＋IABP對微循環(huán)的影響 Jung等［24］通過側(cè)流暗視野顯像觀察舌下腺，發(fā)現(xiàn)IABP與ECMO聯(lián)合應(yīng)用對于改善組織微循環(huán)有顯著效果。但Petroni等［25］研究發(fā)現(xiàn)對于心源性休克左室收縮功能極差的患者，VA ECMO＋IABP支持可以減少左室舒張末容積，降低肺動脈壓力，但不能改善微循環(huán)。

4 展望

ECMO和IABP二者聯(lián)合應(yīng)用可以起到協(xié)同和互補的效果，作為一種有效的治療方式對重癥患者可提供呼吸支持、循環(huán)支持。在二者聯(lián)合應(yīng)用治療過程中，應(yīng)注意及時發(fā)現(xiàn)處理并發(fā)癥。此外，在臨床應(yīng)用方面前還缺乏前瞻性研究進一步探討聯(lián)合治療與其他治療對于重癥患者預(yù)后的影響；在實驗研究方面，聯(lián)合治療對于重要臟器的血供改善及其機制還需進行進一步研究。

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修訂日期：（2015?09?14）

收稿日期：（2015?07?13）

通訊作者：黑飛龍，E－mail：heifeilong＠126．com

基金項目：首都市民健康項目培育（Z131100006813006）