體外膜肺氧合技術(shù)在心臟移植圍術(shù)期的應(yīng)用

陳洪磊（天津市第一中心醫(yī)院心血管外科 天津 300192）

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是將靜脈血從體內(nèi)引流到體外，再經(jīng)氧合器氧合后由驅(qū)動泵將血液泵入體內(nèi)的中短期心肺支持技術(shù)，通過對循環(huán)呼吸的有效輔助為心肺功能的恢復(fù)贏得時(shí)間。ECMO是體外循環(huán)技術(shù)范圍的擴(kuò)大和延伸，可對需要外來輔助呼吸和（或）循環(huán)功能不全的危重患者進(jìn)行有效的呼吸循環(huán)支持［1］。

經(jīng)典ECMO技術(shù)的適應(yīng)證包括心臟術(shù)后心源性休克、急性心肌炎、急性肺栓塞右心衰竭、嚴(yán)重新生兒肺部疾病、肺移植及某些神經(jīng)外科手術(shù)等。近年來隨著技術(shù)迅速發(fā)展，ECMO因其安全、可靠、療效顯著的優(yōu)勢成功應(yīng)用于心臟移植圍術(shù)期，包括心臟移植術(shù)前過渡、術(shù)中代替常規(guī)體外循環(huán)以及術(shù)后心功能衰竭輔助治療［2］。

1 ECMO在心臟移植術(shù)前的過渡作用

心臟移植是治療終末期心臟疾病的有效方法［3］，但是由于供體短缺，相當(dāng)一部分患者在等待過程中死亡。機(jī)械輔助裝置成為等待心臟移植患者的過渡支持手段。ECMO操作簡便，費(fèi)用較低，能同時(shí)進(jìn)行心肺支持，已被臨床廣泛應(yīng)用［4］。在等待供心期間許多誘因可引發(fā)急性心源性休克，對突然出現(xiàn)心力衰竭的緊急病例，在心臟移植術(shù)前進(jìn)行有效的過渡支持成為治療的關(guān)鍵。ECMO將靜脈血從體內(nèi)引流到體外，經(jīng)膜肺氧合后再經(jīng)驅(qū)動泵將血液灌注到體內(nèi)，能迅速穩(wěn)定循環(huán)、呼吸功能，逐步償還氧債，糾正代謝性酸中毒，恢復(fù)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)，為心臟移植贏得時(shí)間。

與心室輔助裝置相比，ECMO的優(yōu)勢在于［5］：① ECMO的費(fèi)用比心室輔助裝置低很多。② ECMO可在病床旁局部麻醉下安裝，操作簡便迅速，一般可在30分鐘內(nèi)完成，避免了患者轉(zhuǎn)運(yùn)、全身麻醉和手術(shù)操作的風(fēng)險(xiǎn)。③ ECMO同時(shí)提供呼吸和循環(huán)支持，嚴(yán)重心力衰竭患者常有程度不等的心源性肺水腫，心、肺同時(shí)支持有利于心、肺功能的恢復(fù)。

在心臟移植前，機(jī)械支持治療過渡可以有效降低患者等待供心的病死率。ECMO以其優(yōu)勢為搶救患者生命贏得寶貴時(shí)間。

2 ECMO在心臟移植術(shù)中代替體外循環(huán)

由于供體短缺，往往會應(yīng)用邊緣供體，包括體重偏小、缺血時(shí)間較長、年齡偏大的供體。邊緣供體會增加術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)，在進(jìn)行心臟移植術(shù)后移植衰竭的發(fā)生率大?？紤]到可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，韓杰等［6］對于冷缺血較長時(shí)間供體，采用ECMO代替常規(guī)體外循環(huán)。ECMO代替體外循環(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：① 應(yīng)用于邊緣供體手術(shù)，可以提供更穩(wěn)定的心臟移植術(shù)后輔助，減輕心臟前后負(fù)荷，預(yù)防并治療右心功能衰竭，有利于心肌損傷后的心臟功能恢復(fù)。② 術(shù)后直接輔助，避免可能發(fā)生的低灌注、心律失常及心臟驟停帶來的危害，能更好地保證圍術(shù)期安全。③ 術(shù)野只有上腔插管，使手術(shù)操作不受管道干擾。④ 手術(shù)操作結(jié)束后，不需要停止體外循環(huán)輔助的過程，可以縮短手術(shù)時(shí)間。⑤ 節(jié)省常規(guī)體外循環(huán)耗材，可以節(jié)省費(fèi)用。⑥ 術(shù)后直接心肺輔助，避免二次被動輔助，變被動應(yīng)用為主動應(yīng)用，可以同時(shí)承擔(dān)心臟移植手術(shù)操作和術(shù)后監(jiān)護(hù)室內(nèi)的短期心臟支持。

3 ECMO在心臟移植術(shù)后的應(yīng)用

心臟移植已成為治療終末期心臟病最有效的方法，隨著移植手術(shù)技術(shù)及免疫抑制劑的不斷發(fā)展，心臟移植成功率顯著提高［7-8］。心臟移植術(shù)后早期移植物功能衰竭是術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥，是導(dǎo)致心臟移植患者術(shù)后早期死亡的重要原因之一。當(dāng)藥物治療移植物功能衰竭無效時(shí)，ECMO成為較為有效的治療手段。

心臟移植術(shù)后移植物功能衰竭，主要表現(xiàn)為血壓低、少尿、右心增大、中心靜脈壓（central venous pressure， CVP）升高。早期移植物衰竭常由多種因素所致，主要的原因包括術(shù)前肺動脈高壓、供體-受體匹配程度，供體心臟的手術(shù)處理和缺血時(shí)間等［9］。國際心肺移植學(xué)會的資料表明，高達(dá)19%的術(shù)后早期死亡是由急性右心衰所致。心臟移植術(shù)后發(fā)生右心衰的確切原因目前尚不清楚，可能與患者術(shù)前受體肺動脈高壓、供心保護(hù)不良、超急性排異反應(yīng)、供受體體重不匹配以及手術(shù)本身的因素等有關(guān)［10］。Marasco等［11］研究顯示，供心冷缺血時(shí)間＞4小時(shí)，術(shù)后早期移植物衰竭的發(fā)生率增加43%。ECMO雖然不是決定性因素，但是對于心臟移植術(shù)后患者的順利康復(fù)，起到了非常重要的機(jī)械輔助過渡作用。

心臟移植術(shù)后患者因嚴(yán)重肺高壓及再灌注損傷可能需要約120小時(shí)的逆轉(zhuǎn)［12］。移植術(shù)后早期心肌頓抑和血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷會加重心功能不全，理論上，心肌頓抑可逆且內(nèi)皮損傷可減輕，此時(shí)給予充分的機(jī)械性循環(huán)和呼吸支持，移植心功能有望得到恢復(fù)［13］。在心臟移植術(shù)后發(fā)生右心衰竭時(shí)，ECMO可減輕心臟的前負(fù)荷，減少三尖瓣反流的發(fā)生，且ECMO比右心室輔助裝置的效果更好［14］。ECMO能同時(shí)對右心、左心功能提供支持，在減少正性肌力藥物使用的同時(shí)，使心肌得以充分休息，增加組織氧供和能量儲備［15］。潘禹辰等［16］提出對于心臟移植患者術(shù)前存在以下情況，術(shù)中、術(shù)后極有可能需要使用ECMO輔助：① 肺血管阻力高，長期強(qiáng)心、利尿治療。② 邊緣供心的應(yīng)用：如供體體重較輕、供心冷缺血時(shí)間超過6小時(shí)，供心心肌保護(hù)不理想等。③ 術(shù)前曾接受過其他心臟手術(shù)的病例。ECMO應(yīng)用的臨床指征：① 收縮壓＜80 mmHg（1 mmHg＝ 0.133 kPa）。② 心指數(shù)每分鐘＜2.0 L/m2。③ CVP＞20 mmHg。④ 尿量＜0.5 ml/kg。

對于心臟移植術(shù)后早期移植物衰竭，ECMO支持是一種有效的循環(huán)呼吸支持療法，能顯著降低終末期心臟病患者心臟移植術(shù)后早期的病死率，改善危重心臟移植患者的臨床療效。

4 ECMO的撤除

撤除ECMO的指標(biāo)：① 胸部X線片顯示肺部清晰，肺順應(yīng)性、動脈血氧分壓、二氧化碳分壓和氣道峰壓值均良好。② 心臟功能恢復(fù)良好；強(qiáng)心藥劑量較低，靜脈血氧飽和度在70%以上；心臟左心室射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction， EF）＞40%，CVP≤12 mmHg。ECMO的撤除程序?yàn)椋篍CMO撤除前可以適量上調(diào)正性肌力藥或血管活性藥的用量，然后逐漸緩慢減少ECMO的流量，觀察心率、血壓、CVP等指標(biāo)的變化情況。當(dāng)流量減至最高輔助流量的1/4以下時(shí)，可考慮停機(jī)。停機(jī)前根據(jù)最近1次激活凝血時(shí)間（activated clottingtime，ACT）檢查結(jié)果，適量追加10 mg或20 mg肝素，使得ACT約為200秒，可減少撤除管道時(shí)血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。

5 ECMO應(yīng)用過程中的風(fēng)險(xiǎn)

ECMO為心臟、肺臟提供支持的同時(shí)，也存在一些風(fēng)險(xiǎn)。在應(yīng)用期間，如果抗凝不足，有形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)；而抗凝過度又常引起致命的出血并發(fā)癥，因此維持合適的抗凝狀態(tài)至關(guān)重要。 其他風(fēng)險(xiǎn)包括：機(jī)械故障、感染、肢體缺血、栓塞、肝腎功能不全以及神經(jīng)系統(tǒng)障礙等［17］。

綜上，圍術(shù)期應(yīng)用合理應(yīng)用ECMO，既能在心臟移植受體術(shù)前起到過渡支持作用，又能在術(shù)后移植物功能衰竭、右心衰竭中發(fā)揮良好的治療效果，從而改善心臟移植患者預(yù)后。