ECMO國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

賴冰潔,紀(jì)茗馨,呂 慧,李 銘,馬 鶴*

(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 急診與重癥醫(yī)學(xué)科，吉林 長春130021;2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130041)

體外膜肺氧合技術(shù)(Extracorporeal Membrane Oxygenation,ECMO)，作為一種呼吸和心臟功能的支持技術(shù)，出現(xiàn)于1970s[1]。由傳統(tǒng)的心肺轉(zhuǎn)流(cardiopulmonary bypass，CPB) 技術(shù)發(fā)展而來。ECMO是體外生命支持系統(tǒng)的其中一種表現(xiàn)形式，它的基礎(chǔ)是體外循環(huán)，卻和體外循環(huán)相比具有很多優(yōu)勢(shì)，它的功能不止局限于循環(huán)支持，還可以支持呼吸衰竭患者的呼吸功能，使心肺功能衰竭患者的循環(huán)衰竭狀態(tài)和低氧血癥得到快速改善。ECMO可以依據(jù)管路的回流分為兩種模式，即靜脈-動(dòng)脈V-A ECMO和靜脈-靜脈V-V ECMO[2]。V-V ECMO 是將血液從中心靜脈引出氧合后，再由中心靜脈輸入，僅有氣體交換的功能；V-A EMCO 是將血液從中心靜脈引出氧合后，從動(dòng)脈泵入，同時(shí)提供了呼吸和循環(huán)支持[1]。在心臟外科領(lǐng)域，ECMO 作為循環(huán)支持技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。體外循環(huán)技術(shù)正在不斷進(jìn)展，同時(shí)醫(yī)學(xué)治療技術(shù)的跨學(xué)科發(fā)展，ECMO技術(shù)更是在于各種包括非心臟外科手術(shù)急危重癥患者搶救治療中產(chǎn)生了非常重要的作用。ECMO和傳統(tǒng)的治療心肺支持方式相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)，這種治療方式如今被逐步的施行[3]。本文將關(guān)于近年內(nèi)ECMO的國內(nèi)臨床應(yīng)用情況作一綜述。

1 國內(nèi)臨床應(yīng)用

ECMO從20世紀(jì)90年代開始國內(nèi)臨床應(yīng)用，北京阜外醫(yī)院龍村和胡寶璉在1993 年開始報(bào)道應(yīng)用 ECMO 對(duì)急性肺損傷的患者治療成功。如今ECMO 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在難治性心力衰竭、呼吸衰竭的成年人、兒童、新生兒和心肺復(fù)蘇之后的器官功能維護(hù)上[6]。近年來我國ECMO治療例數(shù)猛增，2016年全國ECMO例數(shù)達(dá)到1234例[4]。 而僅2017-2018年全國ECMO例數(shù)就達(dá)到了3923例[5]。

1.1 循環(huán)系統(tǒng)

1.1.1心源性休克 心源性休克的定義心臟功能的極度減退，心輸出血量明顯減少引起的綜合征，它的主要病因是急性心肌梗死，心源性休克其他的病因還包括心肌病、心包填塞、心肌炎、嚴(yán)重心律失常。同時(shí)心源性休克的死亡率非常高，所以提升患者生存質(zhì)量的關(guān)鍵在于及時(shí)有效的搶救和綜合性治療。V-A ECMO 能夠成為治療難治性心源性休克以及循環(huán)衰竭的有效方法在于不僅可以實(shí)施有效的呼吸還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)循環(huán)支持。ECMO可以使室壁的張力下降，減少細(xì)胞因子的活化，使肌細(xì)胞的收縮功能得到改善[17]。目前我國循環(huán)衰竭接受ECMO輔助患者中，大多數(shù)為心源性休克患者(難治性)[4]。根據(jù)袁偉[7]等研究結(jié)果，使用ECMO治療患者和主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏治療相比，ECMO患者平均動(dòng)脈壓、心率、血氧飽和度、中心靜脈壓等觀察指標(biāo)均明顯提高，但是同時(shí)使用ECMO的患者并發(fā)癥發(fā)生率也明顯增高。該實(shí)驗(yàn)證明采用ECMO治療難治性心源性休克的臨床效果顯著，能夠?qū)颊咝墓δ墚a(chǎn)生有利改善，對(duì)于患者的生命體征也能加以穩(wěn)定，但治療患者的并發(fā)癥多，因此需要掌握使用ECMO的時(shí)機(jī)，加強(qiáng)管理，以使其治療更加安全。

1.1.2心臟驟停 心臟驟停的定義是心臟突然停止射血功能，重要器官(如腦)嚴(yán)重缺血、缺氧，腦對(duì)于缺血和缺氧最為敏感，一般來說腦部供血中斷約10 s就能產(chǎn)生意識(shí)喪失，如果腦供血中斷大于5 min就能使大腦產(chǎn)生不可逆性的嚴(yán)重?fù)p傷或者死亡。是心臟性猝死的直接原因，也是臨床上的危急重癥，對(duì)于心臟驟停，最重要的就是及時(shí)搶救[2]。有研究結(jié)果證明ECMO能提升院內(nèi)心臟驟?；颊叱鲈捍婊盥蔥4]。在張松[15]等的分析中，AMI 伴心臟驟?；颊?27 例結(jié)果顯示，所有患者在ECMO 輔助下介入治療均取得成功，成功率為100% ，表明在 AMI 合并心臟驟停，應(yīng)用 ECMO 輔助下的急診 PCI 是可行的。

1.1.3心臟外科手術(shù) 從心臟外科領(lǐng)域的角度，ECMO 在心臟外科領(lǐng)域的應(yīng)用主要的4個(gè)方面：第一，心臟外科術(shù)后心原性休克的治療。心臟術(shù)后心源性休克是心臟術(shù)后最危險(xiǎn)的并發(fā)癥，以 ECMO 為主的短期循環(huán)輔助，在國內(nèi)一定時(shí)期內(nèi)仍是救治心臟術(shù)后心源性休克的重要手段。即使如此，患者死亡率仍高達(dá) 50%-74%[14]。第二，心臟移植后嚴(yán)重供體器官功能衰竭(PGF)的治療。PGF 是心臟移植后常見的并發(fā)癥，死亡率很高，ECMO 可作為臨時(shí)的循環(huán)支持。ECMO 是一種比較有用循環(huán)呼吸衰竭的輔助支持治療方法，可以明顯降低終末期心臟病患者心臟移植術(shù)后早期的病死率[18]。然而ECMO在此方面的應(yīng)用在國內(nèi)鮮有報(bào)道。第三，心力衰竭終末期安裝心室輔助裝置(VAD)或心臟移植的過渡治療；第四，左心室輔助裝置(LVAD)后右心衰竭的預(yù)防治療[1]。

1.2 呼吸系統(tǒng)

1.2.1呼吸衰竭 呼吸衰竭是各種原因引起的肺通氣和(或)換氣功能嚴(yán)重障礙，以致不能進(jìn)行有效的氣體交換，導(dǎo)致缺氧伴(或不伴)二氧化碳潴留，從而引起一系列生理功能和代謝紊亂的臨床綜合征。其特點(diǎn)是起病突然快速，嚴(yán)重的臨床癥狀。最近幾年，作為急性呼吸衰竭的一種類型，呼吸窘迫綜合征越來越多，頑固性低氧血癥以及進(jìn)行性呼吸窘迫是它的臨床特點(diǎn)。大部分急性呼吸衰竭的預(yù)后很差，死亡率大于60%。V-V ECMO的作用是保證氣體交換，將有創(chuàng)機(jī)械正壓通氣實(shí)施在呼吸衰竭患者身上，以避免進(jìn)一步加重肺損傷[2]。使用ECMO之后，能不用肺部供氧，使低氧血癥得到快速的好轉(zhuǎn)，繼續(xù)使身體氧的代謝好轉(zhuǎn)盡可能使多器官功能障礙減少發(fā)生。同時(shí)影響呼吸衰竭預(yù)后的其中一種重要因素是ECMO的使用時(shí)長[19]。常規(guī)機(jī)械通氣不能維持需求的重度呼吸衰竭患者多適用ECMO[8]。

V-V ECMO 早期較多用于兒科呼吸衰竭。在王金鈴等[9]的研究中，兩組呼吸衰竭患兒經(jīng)過治療，相對(duì)于治療前來說，均有顯著好轉(zhuǎn)，應(yīng)用ECMO治療之后，死亡率有明顯下降，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。近年來ECMO越來越多地用于成人急性肺損傷、ARDS 以及急性呼吸衰竭。在王有峰[8]的回顧性分析中，ECMO 治療由于急性呼吸衰竭的患者32例，其中成功組 25 例，失敗組7例。結(jié)果證明患者經(jīng)過 ECMO 治療后呼吸頻率、氧合指數(shù)、心率等均比治療前有好轉(zhuǎn)。得出結(jié)論證明ECMO是重癥急性呼吸衰竭的有效治療手段。

1.2.2肺臟手術(shù)和肺移植 胸外科肺臟外科手術(shù)由于通氣功能及鄰近大血管，存在術(shù)野暴露及安全問題，從而受到一定的限制，有的時(shí)候因?yàn)榻馄蕦W(xué)的緣故，無法實(shí)現(xiàn)在術(shù)中進(jìn)行單肺通氣。然而對(duì)于ECMO在肺臟手術(shù)中的應(yīng)用案例國內(nèi)目前鮮有報(bào)道。在李雙磊[5]等的研究中，在 19 例患者中，ECMO 輔助胸外科手術(shù)患者 6 例，V-A ECMO 輔助 4 例，V-V ECMO 輔助 2例;包括 1 例左肺切除術(shù)，1 例縱膈腫物及右肺切除術(shù)，1 例縱膈腫物切除及 3 例先天性膈疝患者;除2例先天性膈疝患者死亡外，其余4例全部存活( 66.7%)。其中左肺切除患者合并急性呼吸窘迫綜合征，ECMO 輔助 262 h;先天性膈疝患者存活 1例，輔助 96 h;單純縱膈腫物切除患者，因氣道壓迫，ECMO 輔助 5 h;縱膈腫物及右肺切除術(shù)患者，因確保手術(shù)安全性，ECMO 輔助 22 h。ECMO在呼吸系統(tǒng)的臨時(shí)輔助對(duì)于一些急危重患者來說意義重大。

近幾年ECMO在肺移植中充當(dāng)橋梁的作用漸漸被肯定。研究表示，ECMO能夠在一定程度上使移植等待期死亡率下降，增加終末期肺病患者的生存幾率[16]。在李兆楨[11]等的研究中，21 例肺移植患者進(jìn)行肺移植。其中ECMO組患者和對(duì)照組相比具有年齡大、心肺功能差、基礎(chǔ)疾病更重的特點(diǎn)。其中有5例在圍手術(shù)期中死亡，死亡率 41．67%。ECMO組中患者在手術(shù)中的平均肺動(dòng)脈壓，術(shù)后血乳酸的含量有不同程度降低、氧和指數(shù)及氧分壓增加。結(jié)論證明 在肺移植圍手術(shù)期中ECMO具有積極作用，尤其是對(duì)于基礎(chǔ)疾病更重，不伴心功能障礙或伴有肺動(dòng)脈壓原發(fā)或繼發(fā)性增高的老年患者，使手術(shù)的成功率得到升高。

1.3 其他疾病

由于我國 ECMO 技術(shù)起步較晚，一些學(xué)科對(duì) ECMO 的認(rèn)識(shí)尚有不足，與國外相比，我國ECMO 在非心臟手術(shù)患者中的應(yīng)用較少。在李雙磊[5]等的研究中，ECMO 輔助氣道手術(shù) 9 例，V-A ECMO 輔助 2例，V-V ECMO 輔助 7 例;包括 1 例頸部腫物切除術(shù)，1 例氣道異物取出術(shù)，3 例主支氣管重建術(shù)，4例氣管切開術(shù);9 例患者全部存活(100%) 。其中頸部腫物切除患者，ECMO 作為術(shù)中呼吸支持，ECMO 輔助 4 h;氣道異物患者，作為術(shù)中支持，ECMO 輔助 20 h;主支氣管重建手術(shù)患者，作為術(shù)中支持及術(shù)后過渡，輔助時(shí)間分別為 110 h、190 h、312 h。氣管切開術(shù)患者中，1 例患者因和合并急性呼吸窘迫綜合征行ECMO 輔助時(shí)間較長( 110 h) ，其余 3 例患者作為術(shù)中支持及術(shù)后過渡，輔助時(shí)間分別為2 h、14 h、57 h。ECMO 輔助嚴(yán)重創(chuàng)傷后手術(shù)患者 3 例，均為 V- V ECMO 輔助;包括 2 例開胸探查止血、胸腔閉式引流術(shù)，1 例胸廓固定術(shù);1例開胸探查止血患者死亡(死于多器官功能衰竭) ，其余 2 例患者存活(66．7%) 。3例患者均合并急性呼吸窘迫綜合征，輔助時(shí)間較長，分別為 256 h，259 h，471 h(死亡) 。ECMO 輔助婦產(chǎn)科手術(shù)患者1例，為剖宮產(chǎn)手術(shù)，患者存活出院(100%) 。該患者合并重癥肺炎、急性呼吸窘迫綜合征，V-V ECMO 輔助 182 h。由以上可以知道，我國目前ECMO技術(shù)在除循環(huán)和呼吸系統(tǒng)之外的應(yīng)用中，輔助氣道手術(shù)進(jìn)行案例較多，成功率也較高，具有良好的治療效果。

2 適應(yīng)癥

依據(jù)病種，ECMO適用于①ECMO 的目的主要在建立有效循環(huán)，使缺血再灌注損傷的心肌得以恢復(fù)，例如冠心病，嚴(yán)重的缺血或壞死導(dǎo)致心肌收縮和舒張功能不全;② 心源性休克， 應(yīng)該立即使用ECMO做ECPR;③心臟手術(shù)術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重的心臟排出量降低，行常規(guī)治療沒有作用，在證明不是心臟結(jié)構(gòu)改變時(shí)，可使用ECMO④應(yīng)用在爆發(fā)性心肌炎中，ECMO作用于藥物治療沒有效果的繼發(fā)性重癥心衰和嚴(yán)重心律失常;⑤適用于心肌病，ECMO只能應(yīng)用在重癥難治性心衰的治療上，尤其是擴(kuò)張型心肌病以及特異型心肌病;⑥應(yīng)用于只使用藥物無法治愈的肺動(dòng)脈高壓;⑦適用于肺栓塞的治療;⑧適用于部分心臟移植患者[10]。

3 并發(fā)癥

通常情況下把ECMO并發(fā)癥有患者機(jī)體并發(fā)癥和ECMO機(jī)械系統(tǒng)并發(fā)癥兩類[12]。

ECMO 術(shù)后最常見的并發(fā)癥是出血，其原因主要是術(shù)中大量應(yīng)用肝素等抗凝藥物，以及血液體外循環(huán)過程中血小板損傷消耗。因此，術(shù)前備血，術(shù)中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)ACT，適時(shí)調(diào)整肝素等抗凝藥物用量，以及術(shù)后輸注抗纖溶藥物、活化凝血因子以及直接補(bǔ)充新鮮冰凍 血漿等，可以有效應(yīng)對(duì)出血情況。由于 ECMO 插管位置壓力較高，尤其是股、動(dòng)靜脈插管，位置表淺， 容易滲出體液及分泌物，長時(shí)間 ECMO 容易造成感染。尤其是心肺移植患者，感染可以成為其致命因素。因此，嚴(yán)格保持創(chuàng)面清潔，縮短 ECMO 時(shí)間，預(yù)防性應(yīng)用抗生素可有效應(yīng)對(duì)感染。心功能不全患者，尿量監(jiān)測(cè)是重要指標(biāo)。體內(nèi)毒素需要通過尿 液排出體外，報(bào)道顯示約有 13%-43% 的 ECMO 患者并發(fā)腎衰竭，必要時(shí)采用利尿劑可以有效維持循環(huán)穩(wěn)定，減少腎衰竭的發(fā)生。此外，VA-ECMO 模式的患者，由于流經(jīng)心肺的血流減少，血液瘀滯，隨著 VA-ECMO 時(shí)間的延長，出現(xiàn)血栓的可能性逐漸增大。并且，采用股靜脈→ECMO→股動(dòng)脈模式的患者，由于經(jīng)過氧合的血液直接進(jìn)入股動(dòng)脈，造成股動(dòng)脈水平以下氧合供血良好，而股動(dòng)脈以上水平 氧合供血較差。這樣就造成腦、肺、心等重要臟器缺血缺氧可能，因此臨床上應(yīng)慎重選擇股靜脈→ECMO→股動(dòng)脈模式。其他如人為因素(插管造成的損傷等) 造成的并發(fā)癥，都可以通過技術(shù)培訓(xùn)實(shí)操克服[13]。

4 近年來應(yīng)用變化情況

我國ECMO應(yīng)用較為局限，大部分為循環(huán)支持，且多為成人心臟病術(shù)后支持，在兒科的應(yīng)用也主要為先心病術(shù)后支持，很少用于呼吸支持[9]。隨著 ECMO 技術(shù)的普及發(fā)展，ECMO 的應(yīng)用指征在不斷擴(kuò)大，在非心臟手術(shù)中的應(yīng)用也越來越多，應(yīng)用 ECMO 對(duì)非心臟手術(shù)患者進(jìn)行輔助的應(yīng)用前景巨大，尤其在胸外科手術(shù)及氣道手術(shù)中具有良好的應(yīng)用效果及前景[5]。

總之，我國目前ECMO的使用并不普及，絕大部分還是應(yīng)用在心臟外科術(shù)后并發(fā)癥以及呼吸衰竭等急危重癥，雖然ECMO的應(yīng)用發(fā)展也越來越迅速，但由于應(yīng)用時(shí)間短，技術(shù)水平較低，導(dǎo)致ECMO 成功率較低，重癥患者的死亡率并沒有顯著下降，面對(duì)其較高的并發(fā)癥發(fā)生率也是應(yīng)用推廣面臨的挑戰(zhàn)。ECMO 的呼吸輔助功能為機(jī)體提供了良好的內(nèi)環(huán)境，具有廣闊的應(yīng)用前景[20]。隨著ECMO技術(shù)的發(fā)展，我國適應(yīng)癥患者也越來越多，其應(yīng)用前景也會(huì)越來越廣闊。