盧安東，郭 劍，苗莉霞，閔 凱，李子林，董書強(qiáng)，董逸飛

·臨床經(jīng)驗(yàn)·

心臟術(shù)后體外膜肺氧合支持臨床應(yīng)用探討

盧安東，郭 劍，苗莉霞，閔 凱，李子林，董書強(qiáng)，董逸飛

目的 總結(jié)體外膜肺氧合(ECMO)在心臟術(shù)后重癥患者的臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，評(píng)價(jià)其療效。方法 2014年3月至2016年5月，回顧性分析因心臟術(shù)后心肺功能性衰竭行ECMO輔助時(shí)間>8 h以上者6例患者的臨床資料。結(jié)果 6例患者中5例表現(xiàn)為低心排血量綜合征，1例表現(xiàn)為嚴(yán)重低氧血癥，藥物及常規(guī)治療效果不佳。均行ECMO輔助支持治療(V-A模式)，平均年齡(51.8±10.4)歲，ECMO平均支持時(shí)間(109.8±27.1)h，3例成功脫離ECMO(50%)，1例存活出院(16.7%)。并發(fā)癥：4例合并腎功能不全并行連續(xù)腎臟替代療法(CRRT)治療，2例插管部位出血，2例胸腔內(nèi)出血，1例ECMO后感染。結(jié)論 ECMO是治療心臟術(shù)后可逆性心肺衰竭的重要支持手段，ECMO時(shí)機(jī)的把握、保護(hù)性肺通氣的應(yīng)用、有效控制和預(yù)防出血是ECMO救治成功的關(guān)鍵因素。

體外膜肺氧合；心臟術(shù)后；低心排血量綜合征；連續(xù)腎替代療法

低心排血量綜合征(low cardiac output syndrom，LCOS)是心臟術(shù)后較為嚴(yán)重的并發(fā)癥，大劑量血管活性藥物的使用往往無(wú)法逆轉(zhuǎn)，且長(zhǎng)期使用無(wú)益于心、腎等臟器保護(hù)，最終因泵衰竭灌注不足導(dǎo)致臟器功能衰竭而死亡[1-2]。體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)技術(shù)可以有效的保證心、肺、腦等重要臟器的血供和氧供，可全部或部分替代心肺功能，有效減少血管活性藥物的使用，避免其副作用，為患者的心肺恢復(fù)創(chuàng)造良好的條件[3-4]。據(jù)體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization，ELSO)統(tǒng)計(jì)，2015年，共有將近2 200例心臟或呼吸衰竭危重病患者應(yīng)用ECMO得到救治，ECMO是心臟術(shù)后可逆性心肺衰竭的一種有效機(jī)械循環(huán)支持方式[5]。

本中心自2014年3月至2016年5月經(jīng)ECMO支持治療8例心臟術(shù)后重癥患者，排除2例ECMO運(yùn)行時(shí)間小于8 h，回顧性分析6例ECMO支持患者的臨床資料，評(píng)價(jià)早期臨床結(jié)果，分析影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素，為提高ECMO支持療法的成功率提供經(jīng)驗(yàn)。

1 資料與方法

1.1 病例資料 選取2014年3月至2016年5月，因心臟術(shù)后心肺功能性衰竭行ECMO支持且ECMO輔助時(shí)間>8 h的6例患者的臨床資料，其中男性3例，女性3例；年齡37～62(51.8±10.4)歲，體質(zhì)量52～75(59.8±9.2)kg。除病例5在手術(shù)室CPR后建立ECMO外，余均在ICU建立ECMO，6例患者具體臨床情況見表1。

1.2 ECMO應(yīng)用指征 ①外科手術(shù)矯治徹底，無(wú)明顯活動(dòng)性出血。②難治性低心排血量綜合征(low cardiac output syndrome，LCOS)：血容量補(bǔ)足后，在大劑量血管活性藥物多巴胺>10 μg/(kg·min)，腎上腺素>0.5 μg/(kg·min)或/和主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump，IABP)的支持下，心臟指數(shù)小于2.2 L/(min·m2)、收縮壓<80 mm Hg；中心靜脈壓>12 mm Hg且進(jìn)行性增高；合并內(nèi)臟器官灌注不足表現(xiàn)：尿量<0.5 ml/(h·kg)或四肢冰涼；頑固性代謝性酸中毒(pH<7.3，血清乳酸濃度>5.0 mmol/L)。③無(wú)法脫離體外循環(huán)。④心臟術(shù)后嚴(yán)重低氧血癥(氧和指數(shù)<100 mm Hg，PEEP>10 cmH2O)。

1.3 ECMO設(shè)備與建立 由離心泵(Maquet，Jostra，德國(guó))、膜式氧合器及肝素化管道(Medos，Lt7000，德國(guó))、股動(dòng)靜脈插管(Medtronic，Bio-Medicus，美國(guó))、空氧混合器、變溫水箱、氧飽和度監(jiān)測(cè)儀(Medtronic)以及ACT儀(Medtronic)組成。所有患者均采用直視下切開股動(dòng)脈(15～19 Fr插管，Medtronic，Bio-Medicus)、股靜脈(19～23 Fr插管)方式建立ECMO(VA模式)，轉(zhuǎn)流途徑為股靜脈-離心泵-人工膜肺-股動(dòng)脈。為避免同側(cè)下肢缺血壞死，在同側(cè)股動(dòng)脈遠(yuǎn)端置入一根灌注管(8 Fr，Medtronic，Bio-Medicus)接ECMO動(dòng)脈分支提供遠(yuǎn)端肢體血供。

1.4 ECMO管理[6]

1.4.1 流量管理 開始轉(zhuǎn)流時(shí)以高流量灌注，泵血流量為理想心輸出量的80%，維持平均動(dòng)脈壓50～60 mm Hg，穩(wěn)定生命體征，減輕心臟負(fù)荷，償還氧債，糾正內(nèi)環(huán)境紊亂。維持SvO2≥65%。在保證生命體征平穩(wěn)的前提下，盡快將血管活性藥物調(diào)至小劑量(多巴胺3～5 μg/(kg·min)、腎上腺素<0.1 μg/(kg·min)。ECMO輔助中期(3～7 d)根據(jù)心肺恢復(fù)情況及血流動(dòng)力學(xué)情況，可逐漸下調(diào)泵血流量至理想心輸出量的50%左右。后期(結(jié)束前1～2 d)，逐漸減少流量至患者理想心輸出量的20%～30%左右，如果效果不佳，可適當(dāng)增加血管活性藥物和正性肌力藥物。如仍不能改善，恢復(fù)至原有流量。

1.4.2 呼吸機(jī)設(shè)置 采取保護(hù)性肺通氣策略，潮氣量4～6 ml/kg，呼吸頻率6～8次/min，PEEP 8～10 cmH2O，氧濃度35%～40%。

1.4.3 抗凝管理 6例患者均為心臟術(shù)后當(dāng)日患者，24 h內(nèi)無(wú)需給予普通肝素抗凝，24 h后根據(jù)全血活化凝血時(shí)間(activated coagulation time，ACT)和活化部分凝血活酶時(shí)間(activated partial thromboplastin time，APTT)結(jié)果使用肝素，并維持目標(biāo)值A(chǔ)CT 150～180 s，APTT 50～80 s。全程監(jiān)測(cè)ACT和APTT(1次/4 h)，早期可適當(dāng)放低目標(biāo)值(ACT 140～170 s，APTT 50～60 s左右)，后期逐漸調(diào)高(ACT 180～200 s，APTT 70～80 s)。嚴(yán)密監(jiān)測(cè)全身有無(wú)出血點(diǎn)及出血傾向(重點(diǎn)是胸腔引流及插管部位)，若有明顯活動(dòng)性出血，調(diào)低目標(biāo)值，必要時(shí)床旁開胸或切口探查止血。血小板低于50×109時(shí)根據(jù)情況輸注血小板。

表1 患者的一般臨床資料

注：MS：二尖瓣狹窄；TI：三尖瓣關(guān)閉不全；MI：二尖瓣關(guān)閉不全；AS：主動(dòng)脈瓣狹窄伴；AI：主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全；SBE：感染性心內(nèi)膜炎。

1.4.4 監(jiān)測(cè)與評(píng)估 除常規(guī)生命體征監(jiān)測(cè)外，早期每4 h 1次血?dú)?，根?jù)血?dú)饨Y(jié)果調(diào)整空氧混合器通氣量及氧濃度，積極糾正內(nèi)環(huán)境紊亂，并監(jiān)測(cè)血乳酸指標(biāo)，根據(jù)乳酸趨勢(shì)判斷預(yù)后(乳酸24 h內(nèi)持續(xù)>10 mmol/L，且無(wú)下降趨勢(shì)，則提示預(yù)后不佳)。每日復(fù)查血常規(guī)、生化及心肌酶譜、腦鈉肽(Brain Natriuretic Peptide，BNP)；每日復(fù)查床旁胸片，了解雙肺滲出及胸腔情況；每日行床旁心臟及胸腔彩超，評(píng)價(jià)容量負(fù)荷，心臟結(jié)構(gòu)、射血分?jǐn)?shù)(EF)的變化，評(píng)價(jià)其心臟恢復(fù)可能性，指導(dǎo)撤機(jī)。

1.4.5 連續(xù)腎替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)時(shí)機(jī)[7]根據(jù)尿量及肌酐上升水平積極應(yīng)用CRRT(尿量<0.5 ml/(kg·h)，持續(xù)3 h，Cr持續(xù)增高>200 μmol/L)，CRRT(Fresenius Medical Care multiFiltrate)采用前后置換模式(Continuous veno-venous hemofiltration，CVVH)，置換液量2～4 L/h，血流量3～4 ml/(kg·min)，超濾速度根據(jù)患者液體出入量每1～3 h調(diào)整1次。CRRT管路與ECMO并聯(lián)，動(dòng)脈端靠近離心泵(泵后膜肺前接口)，靜脈端靠近氧合器(膜肺后接口)。

1.4.6 營(yíng)養(yǎng)支持 待患者生命體征平穩(wěn)后(1～2 d)，盡早給予胃腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)，維持胃腸道正常功能，預(yù)防菌群失調(diào)。靜脈營(yíng)養(yǎng)避免使用脂肪乳劑，以免影響膜肺效果。

1.4.7 鎮(zhèn)靜 ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)期間給予充分鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛，避免使用異丙酚，減少患者應(yīng)激及心臟額外做功。每日晨間停鎮(zhèn)靜藥物給予喚醒，以判斷患者意識(shí)和適當(dāng)鍛煉患者呼吸功能。

1.4.8 嚴(yán)密監(jiān)測(cè)膜肺工作情況 若發(fā)生血漿滲漏或明顯血栓影響膜肺氧合效果等并發(fā)癥應(yīng)及時(shí)更換膜肺。

1.5 ECMO撤離 如流量降至患者理想心輸出量的20%，使用小劑量正性肌力藥物即可維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，氧合滿意，心臟超聲提示心臟運(yùn)動(dòng)較好，左室EF≥40%，即可考慮停機(jī)。床旁撤除股動(dòng)靜脈及下肢遠(yuǎn)端插管并修補(bǔ)血管，結(jié)束ECMO輔助。

2 結(jié) 果

2.1 臨床資料與ECMO輔助情況 6例ECMO輔助患者中3例成功脫離ECMO(脫機(jī)率50%)，其中1例存活出院(生存率16.7%)，2例成功撤除ECMO后因非心源性并發(fā)癥死亡(感染1例，呼吸道并發(fā)癥1例)。3例因無(wú)法撤除ECMO而死亡(心臟無(wú)法恢復(fù)2例，術(shù)后腦功能障礙1例)。ECMO輔助時(shí)間82～139(109.8±27.1)h。4例因急性腎功能衰竭行CRRT治療，1例轉(zhuǎn)血液透析，3例未恢復(fù)。1例聯(lián)合應(yīng)用IABP治療。全組機(jī)械通氣時(shí)間86～206(138.5±55.6)h，其輔助期間詳細(xì)情況見表2。

表2 ECMO輔助期間參數(shù)(n=6)

注：RBC：紅細(xì)胞；Plt：血小板；FFP：新鮮冰凍血漿。

2.2 并發(fā)癥 6例患者均無(wú)氧合器故障及血漿滲漏，無(wú)下肢缺血壞死，無(wú)明顯上半身缺血綜合征；2例因胸腔出血床旁緊急開胸止血(其中1例發(fā)生心包填塞)，2例插管部位出血給予床旁探查止血，均未對(duì)患者轉(zhuǎn)歸造成嚴(yán)重影響；4例合并急性腎功能衰竭并積極應(yīng)用CRRT；4例高膽紅素血癥，其中2例行血漿置換治療后膽紅素明顯下降。

3 討 論

3.1 ECMO輔助 低心排血量綜合征是心臟術(shù)后患者早期死亡的主要原因之一。雖然大部分LCOS患者通過藥物及IABP等治療手段均能恢復(fù)，但部分LCOS患者需要ECMO支持，為心肺功能恢復(fù)爭(zhēng)取時(shí)間和可能性[3,8]。對(duì)于心臟術(shù)后發(fā)生難治性LCOS而評(píng)估手術(shù)矯正滿意且心功能有恢復(fù)可能的患者，應(yīng)用靜脈-動(dòng)脈(V-A)模式ECMO進(jìn)行輔助循環(huán)已是國(guó)內(nèi)大部分心外科的常用手段之一[9]。ECMO亦可作為其他可逆性心肺衰竭，包括急性心梗、心跳驟停、急性呼衰和膿毒癥的重要支持治療手段[10]。本組患者均為心臟術(shù)后患者，5例為L(zhǎng)COS，1例為術(shù)后嚴(yán)重低氧血癥致循環(huán)不穩(wěn)定，6例均采用V-A模式，以達(dá)到循環(huán)呼吸聯(lián)合支持目的。本組患者在ECMO輔助后血流動(dòng)力學(xué)均能很快穩(wěn)定，血管活性藥物在12 h內(nèi)均能降至較低水平，氧合效果滿意，血乳酸水平下降，全身組織灌注得到改善。

3.2 呼吸機(jī)支持 心臟術(shù)后ECMO患者的呼吸機(jī)支持時(shí)間較長(zhǎng)，呼吸機(jī)相關(guān)性肺不張、肺炎的發(fā)生率增大，從而增加患者ICU時(shí)間，影響預(yù)后；長(zhǎng)期呼吸機(jī)支持(>7 d)亦會(huì)導(dǎo)致肺組織纖維化，從而導(dǎo)致肺不可逆性改變；心臟術(shù)后患者循環(huán)不穩(wěn)定，全身機(jī)體情況偏差，若采用清醒ECMO(拔除氣管插管)，氧饑癥會(huì)導(dǎo)致患者做功增加，不利于心臟恢復(fù)；因此，保護(hù)性肺通氣在ECMO的應(yīng)用中尤為重要[11]。筆者采用小潮氣量(4 ml/kg)、低頻率(6～8次/min)、低氧濃度(30%～40%)和高PEEP(8～10 cmH2O)的呼吸機(jī)支持手段：小潮氣量避免氣道壓力過高引起的肺損傷；低頻率和高PEEP來維持肺泡的正常功能，避免塌陷；低氧濃度避免高氧損害。全組6例患者未發(fā)生呼吸道并發(fā)癥，術(shù)后胸片未見肺部滲出增多、肺不張等不良情況產(chǎn)生。其中因低氧血癥呼吸衰竭患者，其呼吸道功能在ECMO第五日已基本恢復(fù)，于第六日順利脫離ECMO，于術(shù)后第八日順利拔除氣管插管，24 h后復(fù)查血?dú)庵笜?biāo)良好。

3.3 ECMO失敗原因 分析本組患者ECMO脫機(jī)率50%，與國(guó)內(nèi)外報(bào)道相符，但生存率16.7%低于國(guó)內(nèi)其他中心報(bào)道[9,11-12]。分析原因有以下幾點(diǎn)：

3.3.1 時(shí)機(jī) 保證全身臟器氧合，減少臟器缺血缺氧時(shí)間在ECMO實(shí)施中是極其重要的一點(diǎn)。心臟手術(shù)患者術(shù)前其他臟器功能往往正常，術(shù)后因LCOS，心臟泵衰竭，灌注不足而導(dǎo)致的腎、腦、消化等臟器功能衰竭。大劑量的血管活性藥物犧牲了很多臟器的供血來保證心腦供血，長(zhǎng)時(shí)間使用將會(huì)對(duì)很多臟器產(chǎn)生不可逆的影響[12]。血乳酸指標(biāo)是反應(yīng)組織灌注的重要指標(biāo)，乳酸>10 mmol/L或乳酸持續(xù)增高往往提示預(yù)后不佳[13-14]。本組6例患者ECMO輔助前血乳酸(16.6±2.2)mmol/L，大于同行報(bào)道的9～12 mmol/L，提示本組的病例時(shí)機(jī)偏晚，灌注不足已對(duì)臟器功能產(chǎn)生了不可逆影響，以致于ECMO脫機(jī)率雖接近國(guó)內(nèi)外水平，但生存率遠(yuǎn)低于同類數(shù)據(jù)。ECMO時(shí)機(jī)的把握是致勝的關(guān)鍵，若術(shù)后無(wú)法脫離體外循環(huán)，在評(píng)估可逆性和確認(rèn)手術(shù)矯治可靠的前提下，應(yīng)即刻給予ECMO輔助；若心臟術(shù)后患者發(fā)生LCOS，血管活性藥物呈進(jìn)行性增加趨勢(shì)，便應(yīng)盡快建立ECMO，不要等到血管活性藥物劑量已大的驚人，血壓仍維持不住，甚至發(fā)生心跳驟停的情況在才考慮建立ECMO。ECMO輔助越早，越利于此類患者的恢復(fù)。適當(dāng)放寬ECMO適應(yīng)證，積極應(yīng)用ECMO輔助是搶救心臟術(shù)后LCOS患者成功的關(guān)鍵。

3.3.2 出血與滲血 體外循環(huán)術(shù)后凝血功能受到一定影響，而ECMO本身需要抗凝，又對(duì)血小板的損害較大，故患者ECMO期間出血風(fēng)險(xiǎn)較大。6例患者中2例胸腔出血(其中1例發(fā)生心包填塞)，2例插管部位出血。雖在第一時(shí)間內(nèi)出血得到了控制，但由此導(dǎo)致的血液制品使用量增加，大量輸血引起的危害卻無(wú)法避免。血栓彈力圖可以準(zhǔn)確的評(píng)估患者凝血功能情況，便于根據(jù)需要補(bǔ)充必要凝血因子。ECMO中因使用肝素，血栓彈力圖應(yīng)使用肝素酶杯檢測(cè)，從而更加客觀的反應(yīng)機(jī)體凝血情況。有效改善凝血功能和預(yù)防出血是減少ECMO并發(fā)癥的重要環(huán)節(jié)之一[15]。

3.3.3 急性腎功能損傷與衰竭 由于ECMO支持前心肺功能的衰竭、大劑量血管活性藥物的應(yīng)用、ECMO支持后缺血再灌注損傷和全身炎癥反應(yīng)，心臟術(shù)后ECMO輔助患者急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的發(fā)生率高達(dá)81%，合并AKI患者的生存率也大大降低[16]。CRRT仍是治療此類患者的主要方法[17]。本組6例患者中4例聯(lián)合應(yīng)用CRRT，筆者認(rèn)為，較早的CRRT干預(yù)便于容量管理，減低腎臟后負(fù)荷、糾正內(nèi)環(huán)境紊亂以加快腎功能恢復(fù)；亦有證據(jù)顯示ECMO中早期的容量負(fù)平衡可以提高患者生存率[18]。LCOS患者往往伴有強(qiáng)烈的全身炎癥反應(yīng)綜合征，再加上血液與ECMO環(huán)路的大量接觸亦會(huì)產(chǎn)生大量炎性因子。CRRT可濾出部分炎性因子，從而改善患者預(yù)后[19]。

3.3.4 感染的預(yù)防與治療 心臟術(shù)后ECMO患者長(zhǎng)期臥床，全身管路眾多，感染的預(yù)防尤為重要。首先，ECMO患者應(yīng)進(jìn)入獨(dú)立層流病房，注意無(wú)菌操作，ECMO期間盡量避免有創(chuàng)操作；再者，心臟術(shù)后大多為預(yù)防性使用抗生素，本身并不伴有感染。抗生素的級(jí)別因根據(jù)病情需要選用適宜抗生素，而不是級(jí)別越高越好。本組1例ECMO后感染患者，就是因?yàn)樵缙谑褂玫目股丶?jí)別過高，而導(dǎo)致感染真正出現(xiàn)后抗生素用藥困難，無(wú)法控制耐藥性細(xì)菌。最后，注意胃腸道的保護(hù)和腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)的早期應(yīng)用。長(zhǎng)期氣管插管患者無(wú)法進(jìn)食會(huì)導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)易位甚至偽膜性腸炎。ECMO期間在循環(huán)穩(wěn)定后早期給予適量腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)，在一定程度上保護(hù)了胃腸道功能，避免腸道菌群失調(diào)的發(fā)生。另外，腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)可為機(jī)體提供代謝所需要的必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有助于機(jī)體的恢復(fù)。

總之，ECMO可以使得心臟術(shù)后重癥患者獲益，是提高心臟術(shù)后心肺衰竭生存率的一種有效支持手段。盡早評(píng)估，把握時(shí)機(jī)是ECMO成功的關(guān)鍵。ECMO精細(xì)管理，有效避免各類并發(fā)癥發(fā)生是ECMO成功的重要因素。

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Clinical application of extracorporeal membrane oxygenation support for critically ill patients after heart surgery

Lu An-dong, Guo Jian, Miao Li-xia, Ming Kai, Li Zi-lin, Dong Shu-qiang, Dong Yi-fei

DepartmentofCardiovascularSurgery,GeneralHospitalofLanzhouMilitaryRegion,Lanzhou730050,China

DongShu-qiang,Email:dongli6983@qq.com

Objective To summarize and evaluate the clinical effect of extracorporeal membrane oxygenation support for critically ill patients after heart surgery. Methods 8 patients with cardiopulmonary functional failure after heart surgery

ECMO support from March 2014 to May 2016 ,and 6 patients (support time>8 hours)were retrospectively analyzed. Results Low cardiac output syndrome occurred in 5 patients, and acute respiratory failure happened in 1 patient, who failed to respond to routine medical therapy. All patients received V-A ECMO. The mean age was (51.8±10.4)years.The aver age support time was(109.8±27.1) hours. Three (50%) patients successfully weaned from ECMO and 1 (16,7%) was discharged from hospital. Complications:renal failure with continuous renal replacement therapy was seen in 4 cases,4 cases had hemorrhage(2 cases of catheter hemorrhage and 2 cases of hemothorax) and 1 case of infection after ECMO. Conclusion ECMO is an life supporting approach for patients with reversible cardiopulmonary failure after heart surgery. The keys to optimal results include earlier use of ECMO, the application of lung protective ventilation strategy,prevention and control of bleeding.

Extracorporeal membrane oxygenation；Post-heart surgery； Low cardiac output syndrom；Continuous renal replacement therapy

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.02.09

730050 蘭州，蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院心血管外科

董書強(qiáng)，E-mail：dongli6983@qq.com

2016-07-21)

2016-10-24)