體外膜肺氧合在高危重癥冠心病患者心臟不停跳冠狀動脈旁路移植術(shù)中的應(yīng)用

段大為　劉迎午　胡曉旻　劉博江　吳鵬　張強(qiáng)　李彤

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·臨床研究·

體外膜肺氧合在高危重癥冠心病患者心臟不停跳冠狀動脈旁路移植術(shù)中的應(yīng)用

段大為劉迎午胡曉旻劉博江吳鵬張強(qiáng)李彤

300170天津，天津市第三中心醫(yī)院心臟中心

【摘要】目的總結(jié)體外膜肺氧合(extra-corporeal membrane oxygenation，ECMO)在高危重癥冠心病患者心臟不停跳冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)中的應(yīng)用方法和效果。方法選取2007年11月至2014年6月天津市第三中心醫(yī)院心臟外科的高危重癥冠心病行CABG術(shù)患者21例，年齡70～83(75.7±3.6)歲，在ECMO輔助下實(shí)施擇期心臟不停跳CABG術(shù)。結(jié)果21例患者中，8例術(shù)后即刻順利脫離ECMO輔助；8例橋血管吻合后ECMO不能立即撤離，繼續(xù)輔助2.0～4.5 h后撤離；5例在手術(shù)室時ECMO不能撤離，關(guān)胸后返回冠心病重癥監(jiān)護(hù)病房(CCU)，考慮ECMO輔助時間較長，為克服ECMO非搏動性灌注，聯(lián)合主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)支持，IABP輔助時間76～147(115.2±25.9)h。5例CCU內(nèi)ECMO輔助患者中:股動靜脈插管部位滲血1例，經(jīng)止血及加壓包扎后好轉(zhuǎn)；下肢缺血1例，安裝旁路循環(huán)后缺血改善；均順利脫機(jī)。21例患者均康復(fù)出院，住院時間11～28(17.4±2.8)d。結(jié)論ECMO用于心臟不停跳CABG術(shù)可為高危重癥冠心病患者提供手術(shù)治療的支持和保護(hù)。

【關(guān)鍵詞】體外膜肺氧合；冠心?。还跔顒用}旁路移植術(shù)；主動脈內(nèi)球囊反搏

非體外循環(huán)下冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)可以減少患者用血，縮短術(shù)后呼吸機(jī)輔助時間和住院時間，降低相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率[1-3]。但對患者血管和心功能情況要求較高，合并多支血管病變、心功能差的患者往往無法實(shí)施該手術(shù)。本研究探索將體外膜肺氧合(extra-corporeal membrane oxygenation，ECMO)技術(shù)應(yīng)用于高危重癥冠心病患者，實(shí)施心臟不停跳CABG術(shù)，以避免低溫、心肌缺血/缺血再灌注損傷，減少血液損傷和炎性反應(yīng)，進(jìn)而增加手術(shù)中的循環(huán)穩(wěn)定性，確?；颊叩陌踩?。

1對象與方法

1.1一般資料

選取2007年11月至2014年6月天津市第三中心醫(yī)院心臟外科的高危重癥冠心病行CABG術(shù)患者21例，其中男18例，年齡70～83(75.7±3.6)歲，體重65～87(72.4±8.9)kg，左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)18%～30%[(23.9±3.7)%]。呼吸功能測定均為中度呼吸功能障礙，合并陳舊性腦梗死3例，2型糖尿病17例，肝功能嚴(yán)重異常3例，腫瘤切除手術(shù)后2例，腎移植術(shù)后1例。CABG適應(yīng)證為，冠狀動脈造影(coronary arteriography，CAG)示3支及以上血管狹窄(右冠狀動脈、左主干、左前降支或左回旋支)，狹窄程度75%～100%。

高危重癥冠心病患者納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥70歲，冠狀動脈病變血管3支及以上，不能實(shí)施介入治療，合并有2個及以上臟器功能不全(包括肝、腎、肺和腦等重要臟器，器官功能不全根據(jù)生化指標(biāo)及臨床癥狀確定)，LVEF<30%。

1.2手術(shù)方法

橋血管首選乳內(nèi)動脈，其次是橈動脈，再者是大隱靜脈。橋血管準(zhǔn)備完畢后，建立ECMO循環(huán)輔助，解剖分離患者一側(cè)股動脈、股靜脈，置入股動靜脈插管，股動脈插管深度為插管側(cè)孔后5～8 cm，股靜脈插管深度為30～45 cm。21例患者均采用Medtronic成人ECMO套包、Medtronic550型離心泵。1例患者由于股動脈插管困難而采用股靜脈-升主動脈插管。在股動、靜脈插管前10 min經(jīng)靜脈給予0.5 mg/kg肝素，將活化凝血時間(activated clotting time，ACT)維持在220～300 s。

1.3ECMO的轉(zhuǎn)流與管理

ECMO連接好后進(jìn)行輔助循環(huán)，ECMO灌注量為1500～3500 ml/min，以維持收縮壓90～100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、心率80～100次/min為基本標(biāo)準(zhǔn)。在翻動心臟、固定器固定及心臟特殊位置時，ECMO灌注流量提高并維持血壓、心率穩(wěn)定。灌注流量與混合氣體比為2∶1，根據(jù)動脈血氧分壓(PaO2)調(diào)節(jié)氧濃度，通常為70%～100%。轉(zhuǎn)流中用變溫箱以37℃～38℃水溫，保持鼻咽溫36.0℃～36.5℃。監(jiān)測動脈和靜脈氧分壓(PaO2、PvO2)、二氧化碳分壓(PaCO2、PvCO2)、酸堿度(pH)、剩余堿(BE)、血紅蛋白(Hb)等。維持血細(xì)胞比容27%以上、血小板>80×109/L，必要時補(bǔ)充濃縮紅細(xì)胞、血漿和白蛋白。術(shù)后ECMO輔助早期，靜脈泵入肝素，用白陶土法床旁檢測ACT維持在160～200 s來調(diào)整肝素用量。每天B超監(jiān)測心臟功能指標(biāo)的變化，若LVEF>40%，尿量正常，心率、血壓穩(wěn)定，可以逐漸降低ECMO流量。當(dāng)ECMO流量降至1000 ml/min，患者生命指征穩(wěn)定，可以考慮撤離ECMO。

2結(jié)果

21例患者手術(shù)過程中均能維持收縮壓90～120 mmHg，心率80～100次/min。橋血管支數(shù)3～6(3.9±0.3)支，冠狀動脈血管吻合時間42～96(62.6±12.9)min，ECMO灌注流量1500～3500 ml/min，ECMO灌注轉(zhuǎn)流時間2.6～43.0(13.0±13.4)h，手術(shù)后呼吸機(jī)輔助時間5～42(15.1±8.4)h，24 h胸腔引流量190～410(303.3±67.5)ml，術(shù)中及術(shù)后共輸注濃縮血紅細(xì)胞1～3(2.4±0.9)單位，血漿300～1050(609.0±211.9)ml。所有患者術(shù)后均應(yīng)用多巴胺和多巴酚丁胺1～3 μg/(min·kg)，應(yīng)用時間36～96(67.2±19.5)h?；颊咴诠谛牟≈匕Y監(jiān)護(hù)病房(CCU)時間2～7(3.5±1.5)d，均康復(fù)出院，住院時間11～28(17.4±2.8)d。

其中，8例患者術(shù)后即刻在手術(shù)室順利脫離ECMO輔助；8例患者橋血管吻合后ECMO不能立即撤離，在手術(shù)室繼續(xù)輔助2.0～4.5 h后撤離；5例患者在手術(shù)室時ECMO不能撤離，關(guān)胸后返回CCU，考慮此5例患者ECMO輔助時間較長，為克服ECMO非搏動性灌注，聯(lián)合主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)支持，IABP輔助時間76～147(115.2±25.9)h。

5例在CCU內(nèi)進(jìn)行ECMO輔助的患者中，股動靜脈插管部位滲血1例，經(jīng)止血及加壓包扎后好轉(zhuǎn)；下肢缺血1例，安裝旁路循環(huán)，即置入動脈鞘管，尖端朝向遠(yuǎn)段，使其尾端連接ECMO側(cè)管，血流經(jīng)ECMO側(cè)管后經(jīng)置入的鞘管流向下肢血管遠(yuǎn)段，改善遠(yuǎn)段血管的缺血狀態(tài)。5例患者均順利脫機(jī)，其中1例患者在低流量(0.5 L/min)撤機(jī)觀察和停機(jī)拔出股動靜脈插管時間達(dá)55 min，拔出動靜脈插管時發(fā)現(xiàn)插管內(nèi)有血栓形成，術(shù)后觀察患者無異常。

3討論

CABG術(shù)是冠心病治療的一個重要方法，可以選擇非體外循環(huán)下進(jìn)行手術(shù)，減少患者全身應(yīng)激、交感神經(jīng)激活，同時減少缺血再灌注損傷。但是，選擇非體外循環(huán)下CABG術(shù)要求患者的心功能較好、搭橋的血管支數(shù)相對較少、血管條件較好，否則術(shù)中易出現(xiàn)血流動力學(xué)不穩(wěn)定、心室顫動、血管吻合不佳或手術(shù)無法實(shí)施等情況，而被迫轉(zhuǎn)換為體外循環(huán)下CABG。一旦出現(xiàn)上述情況會增加患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率[4-5]。年齡≥70歲與年齡<70歲的患者行常規(guī)CABG術(shù)相比，術(shù)后的并發(fā)癥發(fā)生率、恢復(fù)時間、死亡率明顯增加[6-8]。ECMO技術(shù)是一種持續(xù)體外生命支持療法，在外科主要用于體外循環(huán)脫機(jī)困難及圍術(shù)期低排綜合征患者的循環(huán)支持[9-11]。可以暫時替代心肺的部分功能或減輕心肺負(fù)荷，使心肺獲得一定時間來完成功能上的改善和病理上的修復(fù)。ECMO應(yīng)用于臨床以來，挽救了成千上萬的生命，已成為嚴(yán)重呼吸、循環(huán)衰竭的有效治療措施之一[12-14]。由于其使用了肝素涂層材料，對于轉(zhuǎn)流過程中減輕炎性反應(yīng)、抗凝程度和血液損傷有積極作用[15-17]。

孫建宏等[18]報道，IABP在重癥冠心病患者非體外循環(huán)不停跳CABG術(shù)應(yīng)用中的療效不確定。Beiras-Fernandez等[19]應(yīng)用ECMO輔助心臟手術(shù)后低心排量的患者108例，平均輔助時間(5.1±5.6)d，30 d存活率為40.2%，提示應(yīng)用ECMO對心臟手術(shù)有一定的輔助作用。杜中濤等[20]研究提示，對于高危急性心肌梗死患者給予ECMO輔助，可以達(dá)到很好的臨床效果，確保介入手術(shù)的成功實(shí)施。結(jié)合本研究結(jié)果，ECMO是重癥冠心病患者很好的輔助手段，可給那些原本不能承受CABG術(shù)的高危、高齡冠心病患者提供手術(shù)機(jī)會。

ECMO用于高危重癥冠心病患者心臟不停跳CABG術(shù)中減少或避免了翻動心臟時血壓和心率的波動，使手術(shù)不受搭橋血管支數(shù)和部位的影響；避免了常規(guī)體外循環(huán)的低溫、心肌缺血/心肌缺血再灌注不利影響，對手術(shù)后不能脫離體外循環(huán)支持的患者可以直接繼續(xù)采用ECMO支持，節(jié)省體外循環(huán)耗材的費(fèi)用，提高了高危重癥冠心病患者CABG術(shù)的療效。

實(shí)施ECMO輔助下心臟不停跳CABG術(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)在插管選擇時，股動脈和股靜脈插管一般選擇15～19 F，可以避免插管困難，也可以防止下肢缺血；(2)在ECMO轉(zhuǎn)流中要嚴(yán)密觀察下肢灌注情況，對有下肢缺血表現(xiàn)的患者要盡早安裝旁路循環(huán)；(3)當(dāng)股動脈條件許可時盡量安裝IABP，以改善ECMO的灌注效果；(4)ECMO輔助的患者免疫力低下，因此嚴(yán)格要求無菌操作、防止感染；(5)ECMO聯(lián)合IABP應(yīng)用時，應(yīng)首先撤離ECMO，然后撤離IABP，但要注意IABP對血小板的損傷，防止血小板過度減少導(dǎo)致的出血；(6)低流量(0.5 L/min)撤機(jī)觀察和停機(jī)時，拔出股動靜脈插管的時間一般要控制在30 min以內(nèi)，管道內(nèi)的血液不能通過插管回輸體內(nèi)。

本研究結(jié)果顯示，ECMO用于心臟不停跳CABG術(shù)可為高齡極高危冠心病患者提供手術(shù)治療的支持和保護(hù)，但由于應(yīng)用此方法的病例均屬極高?；颊咔覕?shù)量有限，同類型患者難以接受體外循環(huán)下CABG術(shù)，故難以進(jìn)行比較研究。隨著手術(shù)技術(shù)的進(jìn)步，期待更多的相關(guān)研究進(jìn)行更深入的探討。

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DOI:10.3969/j.issn.1004-8812.2016.01.007

基金項(xiàng)目：天津市自然科學(xué)基金(08JCYBJC27200)

通信作者：李彤，Email:litongtj@163.com

【中圖分類號】R542.22

(收稿日期:2015-09-05)

Extra-corporeal membrane oxygenation during the beating heart coronary artery bypass grafting for high risk patients—a single center experience

DUAN Da-wei, LIU Ying-wu, HU Xiao-min，LIU Bo-jiang, WU Peng, ZHANG Qiang, LI Tong.

Heart Center of Tianjin Third Central Hospital，Tianjin 300170, ChinaCorrespondingauthor:LITong,Email:litongtj@163.com

【Abstract】ObjectiveTo summarize clinical application, method and result of extra-corporeal membrane oxygenation (ECMO) used during beating heart coronary artery bypass grafting (CABG) in high risk patients. MethodsTwenty one patients [mean age (75.7±3.6) years old] who received beating-heart CABG surgery assisted with ECMO were included in the study. We observed the condition when ECMO weaned off, the duration on mechanical rentilato time of ICU stay and the occurance of related complications.ResultsAmong the 21 patients, ECMO was weaned off uneventfully after surgery in 8 patients. Immediate weaning was failed in another 8 patients and required gradual weaning in 2.0-4.5 hrs. Five patients could not wean off the ECMO in operation room needing continuous ECMO support in CCU. ECMO was weaned off in CCU gradually with IABP support [mean IABP support time: (115.0±25.9) hrs]. Among the 5 patients admitted into CCU, 1 patient had oozing from insertion site at femoral artery/rein region and was stopped with compressive bandage. Lower limb ischemia happened in another 1 patient and was recovered after set up of by-pass circulation. All 21 patients recovered well and smoothly. Mean in-hospital stay was (17.4±2.8) d. ConclusionsECMO is a safe and effective circulatory support during beating heart coronary artery bypass surgery for high-risk patients with severe coronary artery disease in reducing the mortality and complications.

【Key words】Extra-corporeal membrane oxygenation；Coronary artery disease；Coronary artery bypass grafting；Intra-aortic balloon pump