體外膜肺氧合救治心血管術(shù)后心原性休克患者的研究

侯劍峰，陳凱，唐漢韡，黑飛龍，吉冰洋，王立清，宋云虎，孫寒松，鄭哲，胡盛壽

心血管術(shù)后心功能不全的發(fā)生率約3%～5%[1]，近1%的患者因?yàn)樾难苄g(shù)后心原性休克（PCS）而需要機(jī)械循環(huán)輔助[2]。靜脈-動(dòng)脈體外膜肺氧合（VA-ECMO）作為短期機(jī)械循環(huán)輔助的方案，目前已經(jīng)成為了心原性休克的一線治療方案之一[3-4]。但在所有VA-ECMO適應(yīng)證中，應(yīng)用于PCS患者的脫機(jī)率最低，院內(nèi)死亡率高達(dá)50%[5-6]，同時(shí)影響VAECMO治療PCS患者療效的因素尚不明確[7]。本研究回顧性總結(jié)阜外醫(yī)院VA-ECMO治療PCS患者的臨床資料，并對影響其療效的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析。

1 資料與方法

研究對象：連續(xù)納入阜外醫(yī)院2005年1月1日至2017年12月31日因PCS使用VA-ECMO的成人患者152例，排除VA-ECMO輔助時(shí)間＜24 h的患者，回顧性收集了所有患者的臨床資料。

VA-ECMO適應(yīng)證和安裝指征：VA-ECMO適應(yīng)證為術(shù)后心原性休克，主要適應(yīng)證為心臟外科手術(shù)中體外循環(huán)脫機(jī)時(shí)或者體外循環(huán)脫機(jī)后立刻出現(xiàn)的循環(huán)不穩(wěn)定，次要適應(yīng)證為因術(shù)后進(jìn)展性心力衰竭、心臟驟停出現(xiàn)的遲發(fā)性術(shù)后心原性休克。啟動(dòng)VA-ECMO和主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏（IABP）輔助由外科醫(yī)生團(tuán)隊(duì)決定，根據(jù)醫(yī)生團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)確定啟動(dòng)時(shí)機(jī)。安裝VA-ECMO的主要指標(biāo)包括：（1）動(dòng)脈收縮壓＜80 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平均動(dòng)脈壓低于 60 mmHg；（2）心臟指數(shù) ＜2.0 L/（m2·min），肺動(dòng)脈楔壓＞20 mmHg；（3）器官灌注不足：神志改變，尿量 ＜0.5 ml/（kg·h）；（4）無氧代謝狀態(tài)或代謝性酸中毒，pH＜7.3，血乳酸 ＞3.0 mmol/L；（5）經(jīng)大劑量血管活性藥物支持無效。

ECMO管理：ECMO （Bio-Medicus BP-550離心泵和Carmeda coating Affinity NT或Maxima PRF Plus膜肺，Medtronic公司；或RotaFlow RF-32離心泵和Quadrox D膜肺，Maquet Cardiopulmonary AG公司）采用股動(dòng)靜脈插管，并額外通過一個(gè)16 Fr 導(dǎo)管插入遠(yuǎn)端股動(dòng)脈，以避免遠(yuǎn)端肢體缺血。輔助期間持續(xù)泵入咪唑安定和芬太尼維持鎮(zhèn)靜，機(jī)械通氣，持續(xù)泵入肝素維持活化凝血酶原時(shí)間介于140～180 s之間。ECMO 流量 40～150 ml/（kg·min），維持平均動(dòng)脈壓60～65 mmHg。每日評估呼吸、循環(huán)等臨床指標(biāo)。當(dāng)患者生命體征穩(wěn)定，血管活性藥用量不大，血流動(dòng)力學(xué)和超聲心動(dòng)圖評估心臟功能逐步恢復(fù)后，逐漸減少ECMO流量至1 L/min左右，觀察血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn)，撤除ECMO。若同時(shí)進(jìn)行IABP輔助，則保留IABP并進(jìn)行進(jìn)一步的評估。

IABP管理：IABP （Datascope System 98系統(tǒng)，Datascope公司；或AutoCAT2 wave系統(tǒng)，Teleflex 公司） 經(jīng)皮通過股動(dòng)脈鞘管由股動(dòng)脈植入。IABP起始的反搏頻率為1:1，根據(jù)心電圖R波觸發(fā)。IABP脫機(jī)指征為：患者在ECMO脫機(jī)后，正性肌力藥減少至停用，收縮壓＞100 mmHg。脫機(jī)啟動(dòng)后，將反搏頻率下降至1:3，若患者循環(huán)穩(wěn)定，即可撤機(jī)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過Shapiro-Wilk法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。正態(tài)分布的連續(xù)變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，通過Student's t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布變量以中位數(shù)（四分位數(shù)）表示，通過Mann-Whitney U檢驗(yàn)。分類變量用頻數(shù)和百分比表示，通過卡方檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。通過Logistic回歸分析法，尋找影響VAECMO應(yīng)用患者院內(nèi)死亡的危險(xiǎn)因素。以檢驗(yàn)雙側(cè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

152例患者的基線資料見表 1。

表1 152例患者的基線資料與臨床結(jié)局[例(%)]

患者的平均年齡為（49.5±14.1）歲，男性占73.7%。152例患者中，57例（37.5%）患冠心病，其中8例（5.3%）為急性心肌梗死；37例（24.3%）患心肌??；32例（21.1%）患心臟瓣膜??；23例（15.1%）患先天性心臟病；12例（7.9%）患主動(dòng)脈疾病。49例（32.2%）接受心臟移植術(shù)，26例（17%）接受單純冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)，18例（11.8%）接受單純心臟瓣膜手術(shù)，10例（6.6%）同時(shí)接受冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)和心臟瓣膜手術(shù)，14例（9.2%）接受先天性心臟病矯治術(shù)，12例（7.9%） 接受主動(dòng)脈手術(shù)。85例（55.9%）患者符合ECMO的主要適應(yīng)證，67例（44.1%）患者符合次要適應(yīng)證。75例（49.3%）患者單純安裝ECMO，77例（50.7%）患者同時(shí)接受IABP輔助，其中49例（32.2%）患者中IABP與ECMO同時(shí)安裝，28例（18.4%）患者中IABP與ECMO先后安裝。

患者的臨床結(jié)局（表1）：152例患者中，86例（56.6%）成功脫機(jī)，其中73例（48.0%）存活出院。平均VA-ECMO輔助循環(huán)時(shí)間為（4.8±2.7）d，平均IABP輔助時(shí)間為（6.6±4.2）d。生存出院者與非生存出院者相比，合并高血壓比例較低（15.1%vs 35.4%），術(shù)前左心室射血分?jǐn)?shù)較低（43.3% vs 53.0%），左心室舒張末期內(nèi)徑較大（60.4 mm vs 53.8 mm），心臟移植術(shù)比例較高（45.2% vs 20.3%），ECMO前二次開胸比例較低（19.2% vs 39.2%），ECMO前心跳驟?；蛐氖翌潉?dòng)的比例較低（11.0%vs 34.2%），床旁ECMO安裝比例較低（11.0% vs 41.8%），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。雖然兩類患者中IABP使用的比例沒有顯著差異，但生存出院者中IABP與ECMO同時(shí)安裝的比例明顯高于非生存出院者（41.1% vs 24.1%，P=0.025）。

ECMO救治PCS患者住院死亡的影響因素分析（表2）：多變量Logistic回歸分析顯示，同時(shí)啟動(dòng)ECMO與IABP是PCS患者住院死亡的獨(dú)立保護(hù)因素（OR=0.375，95% CI：0.146～0.963，P=0.041）。

表2 ECMO救治PCS患者住院死亡影響因素的單變量與多變量Logistic 回歸分析結(jié)果

ECMO輔助治療并發(fā)癥分析（表3）：腎功能衰竭是ECMO救治PCS患者中的最常見并發(fā)癥，68例（44.7%）患者因出現(xiàn)腎功能衰竭需要持續(xù)床旁血濾治療；29例（19.1%）患者出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)的患者與單純使用ECMO的患者相比，因出現(xiàn)腎功能衰竭需要持續(xù)床旁血濾治療的比例較低（30.6% vs 49.3%），神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率較低（8.2% vs 22.7%），但血栓形成并發(fā)癥發(fā)生率較高（18.4% vs 2.7%），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均 ＜0.05）。

表3 PCS患者ECMO輔助治療并發(fā)癥的發(fā)生情況[例(%)]*

3 討論

本究報(bào)道了152例因PCS接受VA-ECMO輔助治療的患者，是目前中國大陸最大的ECMO用于PCS患者的病例總結(jié)。VA-ECMO總體脫機(jī)率為56.6%，院內(nèi)死亡率為52.0%。多因素Logistic回歸分析表明，ECMO與IABP同時(shí)安裝是院內(nèi)死亡的獨(dú)立保護(hù)因素。ECMO與IABP同時(shí)安裝可以顯著減少持續(xù)床旁血濾的使用和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，但會增加血栓并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

PCS是一種極其兇險(xiǎn)的心血管手術(shù)并發(fā)癥，VA-ECMO輔助可以促進(jìn)PCS患者的心肌恢復(fù)。VA-ECMO應(yīng)用于PCS具有良好的長期結(jié)局，但是有很高的院內(nèi)死亡率[8]。因此，提高此類患者的短期結(jié)局是心血管外科質(zhì)量改善的關(guān)鍵點(diǎn)。由于目前沒有針對PCS的ECMO安裝指南，ECMO在PCS患者中的使用多根據(jù)臨床醫(yī)生團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)。因此，我們總結(jié)了阜外醫(yī)院過去十余年在PCS患者中應(yīng)用VA-EMCO的經(jīng)驗(yàn)，希望能夠提高PCS機(jī)械循環(huán)輔助的臨床療效。

我中心VA-ECMO治療PCS患者的總體脫機(jī)率和生存出院率與國際相關(guān)報(bào)道基本一致[9]。既往研究發(fā)現(xiàn)，在這類患者中，年齡、糖尿病、肺動(dòng)脈高壓、心房顫動(dòng)、冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)是死亡的危險(xiǎn)因素[10-13]。在單變量分析中，我們發(fā)現(xiàn)，高血壓、ECMO安裝前二次開胸、ECMO安裝前心跳驟?；蛐氖翌潉?dòng)、床旁安裝ECMO、ECMO在IABP輔助后啟動(dòng)是院內(nèi)死亡的危險(xiǎn)因素；而心臟移植術(shù)、左心室射血分?jǐn)?shù)低、左心室舒張末期內(nèi)徑大是院內(nèi)死亡的保護(hù)因素。既往研究納入的患者心臟手術(shù)的類型多為冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)和心臟瓣膜手術(shù)[9]，我們的研究與既往研究不同，接受心臟移植術(shù)的患者比例很高。我們發(fā)現(xiàn)，生存出院患者中進(jìn)行心臟移植術(shù)的比例更高，而接受心臟移植術(shù)的患者均為終末期心力衰竭患者，因此生存出院患者的平均左心室射血分?jǐn)?shù)較低，左心室舒張末期內(nèi)徑較大。為了消除多手術(shù)因素及其相關(guān)的基線資料因素對結(jié)局的影響，我們應(yīng)用了多變量Logistic回歸分析來尋找患者院內(nèi)死亡的獨(dú)立影響因素。多變量Logistic分析顯示， ECMO與IABP同時(shí)安裝是院內(nèi)死亡的獨(dú)立保護(hù)因素。雖然我院手術(shù)類型具有一定特殊性，但通過回歸分析發(fā)現(xiàn)，手術(shù)類型并不是決定患者結(jié)局的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。因此，我們的研究結(jié)論在其他心臟中心也具有一定的可推廣性。為了更加準(zhǔn)確地研究ECMO輔助治療結(jié)局的影響因素，下一步有必要開展多中心研究并進(jìn)行亞組分析。

關(guān)于IABP能否提高ECMO輔助患者的生存率，一直以來存在爭議[14-17]。由于既往研究納入了ECMO應(yīng)用的所有指征，所以潛在的混雜因素可能導(dǎo)致不同研究有不同的結(jié)果。既往ECMO應(yīng)用于PCS患者的研究并沒有將ECMO與IABP安裝的時(shí)序納入研究范疇。在本研究中，我們不僅納入了患者的基線資料和手術(shù)相關(guān)參數(shù)，同時(shí)將ECMO與IABP安裝的不同次序作為變量進(jìn)行研究。因此，我們發(fā)現(xiàn)了既往研究中沒有發(fā)現(xiàn)的結(jié)論，即ECMO安裝時(shí)同時(shí)啟動(dòng)IABP可為PCS患者帶來更好的生存獲益。由于VA-ECMO產(chǎn)生逆向血流，所以會增加左心室后負(fù)荷，并減少冠狀動(dòng)脈血流，這會對心臟的恢復(fù)產(chǎn)生不良影響。然而，IABP通過收縮期充氣和舒張期放氣產(chǎn)生反搏，而減輕左心室后負(fù)荷，增加冠狀動(dòng)脈血供，這有利于心肌的恢復(fù)。PCS患者的心臟經(jīng)歷了外科手術(shù)和體外循環(huán)的打擊，更需要較低的后負(fù)荷和足夠的冠狀動(dòng)脈血供而促進(jìn)其恢復(fù)。因此，VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可以使PCS患者獲得更好的生存獲益具有理論基礎(chǔ)。

此外，IABP通過反搏產(chǎn)生了搏動(dòng)血流，而有利于外周器官的灌注。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)，與單純ECMO輔助相比，ECMO輔助同時(shí)加以IABP輔助可以減少腎臟與大腦的并發(fā)癥，就是因?yàn)镮ABP的搏動(dòng)血流促進(jìn)了外周器官的血液灌注。然而，由于IABP的使用增加了體外管路的長度，對人體的凝血系統(tǒng)增加了額外的打擊。所以，同時(shí)接受IABP輔助的患者出現(xiàn)了更多的血栓并發(fā)癥。因此，對于同時(shí)進(jìn)行ECMO與IABP輔助的患者，我們需要更加注意監(jiān)測凝血系統(tǒng)，預(yù)防并提早發(fā)現(xiàn)血栓形成。

綜上所述，我們認(rèn)為，VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可以提高PCS患者的短期生存率，并減少腎腦并發(fā)癥的發(fā)生。因此，我們建議，PCS患者如無禁忌證，應(yīng)積極使用VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)的輔助方案，同時(shí)積極預(yù)防血栓并發(fā)癥。

局限性：本研究為單中心回顧性研究，因此具有非隨機(jī)對照研究的所有局限性。我們希望今后能夠通過多中心的人群隊(duì)列或隨機(jī)對照研究驗(yàn)證本研究結(jié)果。

總之，我們的研究表明，VA-ECMO與IABP同時(shí)啟動(dòng)可提高PCS患者的生存出院率，并減少外周灌注不足引起的腎腦并發(fā)癥，但會增加血栓形成風(fēng)險(xiǎn)。