余培峰,萬 峰,張 喆
·綜 述·
體外膜肺氧合在成人爆發(fā)性心肌炎中的應(yīng)用
余培峰,萬 峰,張 喆
心肌炎;成人;體外膜肺氧合
心肌炎指心肌的急性或慢性炎癥病變。心肌炎臨床表現(xiàn)差異很大,輕者可無自覺癥狀,重者可直接表現(xiàn)為猝死。如果心肌炎患者出現(xiàn)嚴(yán)重的血流動(dòng)力學(xué)紊亂、惡性心律失常或終末器官衰竭,爆發(fā)性心肌炎(fulminant myocarditis, FM)可能已經(jīng)發(fā)生。爆發(fā)性心肌炎病情極兇險(xiǎn),通常需要積極的機(jī)械循環(huán)輔助治療。
FM的機(jī)械循環(huán)輔助治療手段包括心室輔助裝置(ventricular assist device, VAD)、體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)、主動(dòng)脈球囊反搏(intra-aortic ballon pump, IABP)、TandemHeart、Impella等[1]。VAD是通過外科手術(shù)將流入道植入心尖,引流左心室的血液,由泵經(jīng)過流出道泵入主動(dòng)脈。VAD的優(yōu)點(diǎn)是輔助作用強(qiáng),缺點(diǎn)是創(chuàng)傷大、術(shù)后管理困難、并發(fā)癥多、費(fèi)用高。ECMO是將靜脈血引流至體外,由離心泵提供動(dòng)力,通過氧合器提高血氧飽和度后,再注回體內(nèi)[2]。ECMO的優(yōu)點(diǎn)是操作相對簡單,創(chuàng)傷相對小,輔助作用強(qiáng),能同時(shí)輔助心肺功能,缺點(diǎn)是并發(fā)癥多,輔助時(shí)間不能過長。IABP是用介入的方式通過外周血管將可充放氣的球囊放入降主動(dòng)脈內(nèi),通過感受器感受心動(dòng)周期的電和機(jī)械信號,心室收縮時(shí)球囊放氣,心室舒張時(shí)球囊充氣,IABP能降低心臟后負(fù)荷,增加心臟、腦和上肢血供。IABP的優(yōu)點(diǎn)是創(chuàng)傷小,缺點(diǎn)是輔助作用有限。TandemHeart是通過外周靜脈、右心房和卵圓孔將導(dǎo)管送進(jìn)左心房,引流左心房的血液,由體外的泵注入外周動(dòng)脈。Impella是用介入的方式通過外周動(dòng)脈將微型泵送到主動(dòng)脈瓣處,血泵橫跨主動(dòng)脈瓣,入口在左心室內(nèi),出口在主動(dòng)脈內(nèi),直接將左心室的血液泵入主動(dòng)脈。TandemHeart和Impella是VAD的改進(jìn)形式,其共同優(yōu)點(diǎn)是微創(chuàng),TandemHeart的缺點(diǎn)是置管操作困難,Impella的缺點(diǎn)是損傷主動(dòng)脈瓣和輔助作用有限。
對于大劑量正性肌力藥物無法維持循環(huán)的FM,可先嘗試應(yīng)用IABP,部分患者病情可完全緩解,不能緩解時(shí),則需要聯(lián)合應(yīng)用ECMO。對于病情兇險(xiǎn),進(jìn)展迅速的患者,需要跳過IABP直接應(yīng)用ECMO,否則可能錯(cuò)過最佳治療時(shí)機(jī)導(dǎo)致預(yù)后不良。ECMO會(huì)增加體循環(huán)后負(fù)荷,而IABP能減輕后負(fù)荷,如果患者在應(yīng)用ECMO后出現(xiàn)了嚴(yán)重的后負(fù)荷過重表現(xiàn),可在此基礎(chǔ)上加用IABP,加強(qiáng)循環(huán)輔助作用同時(shí)減輕后負(fù)荷。VAD是早期治療難治性FM的終極手段,但一系列研究表明ECMO已取而代之成為一線方案。TandemHeart和Impella不常規(guī)用于FM,但也有相關(guān)成功報(bào)道[3-6]。
早先時(shí)候,VAD是治療大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP無效的FM的首選方案。1998年,日本的Kawahito等學(xué)者首次報(bào)道了ECMO成功治療FM的病例[7]。Kawahito團(tuán)隊(duì)的研究成果引起了學(xué)術(shù)界的注意,2000年前后,對于大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP治療無效的FM,首先選擇VAD還是ECMO尚無定論。隨后,世界各地的學(xué)者開展了一系列研究[8-11]。
Chen等學(xué)者認(rèn)為,ECMO相比VAD治療FM有如下4個(gè)優(yōu)勢,因而推薦ECMO作為一線治療:①FM 2周內(nèi)有自愈傾向,而ECMO輔助時(shí)間相對短,更易移除,且ECMO任何時(shí)候都可變更為VAD;②FM通常表現(xiàn)為雙心衰竭,普通的VAD為單心室輔助;③既往研究表明ECMO的輔助時(shí)間比VAD短;④肌鈣蛋白在ECMO輔助中可作為心肌恢復(fù)的監(jiān)測,但在應(yīng)用VAD時(shí)不能[12]。
ECMO和VAD治療FM的存活出院率相當(dāng),但ECMO相比VAD在可獲得性、創(chuàng)傷、并發(fā)癥、費(fèi)用等方面有優(yōu)勢,因此,2010年前后,學(xué)術(shù)界已基本認(rèn)可ECMO為治療大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP無效的FM的首選方案地位,此后的研究逐漸轉(zhuǎn)向多中心和大樣本,部分研究初步探討中長期生存率和影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素。
2010年后,又有多位學(xué)者[13-19]發(fā)表的研究結(jié)果顯示ECMO治療FM有較高的成功率和存活率。這些研究進(jìn)一步鞏固了ECMO治療難治性FM的首選方案地位。見表1。
對于循環(huán)極不穩(wěn)定的FM患者,可聯(lián)合應(yīng)用ECMO和IABP。ECMO會(huì)增加后負(fù)荷,而IABP能減輕后負(fù)荷,減輕ECMO的副作用,同時(shí)增加心和腦的血供。兩種循環(huán)輔助裝置聯(lián)合使用,其循環(huán)支持作用比單一裝置更強(qiáng)。在FM中IABP與ECMO聯(lián)用有兩種情況:①單純用正性肌力藥物和IABP無法維持穩(wěn)定循環(huán),在此基礎(chǔ)上應(yīng)用ECMO;②ECMO作為一線治療,為減輕后負(fù)荷聯(lián)用IABP。在已發(fā)表的研究中,IABP與ECMO聯(lián)用較為普遍。Chen等學(xué)者早期的一項(xiàng)研究中,5例FM有2例聯(lián)合應(yīng)用ECMO和IABP,Kawahito等學(xué)者的一項(xiàng)研究[20]中,6例FM患者全部聯(lián)合應(yīng)用了ECMO和IABP。Chen等學(xué)者的另一項(xiàng)研究[9]中,15例FM患者中6例聯(lián)合應(yīng)用了ECMO/VAD和IABP,Asaumi等學(xué)者的一項(xiàng)研究中[10],13例FM有6例聯(lián)合應(yīng)用了ECMO和IABP,Lorusso等學(xué)者的一項(xiàng)研究中[17],57例FM有37例聯(lián)合應(yīng)用了ECMO和IABP,Hsu等學(xué)者的一項(xiàng)研究[13]中,所有23例成人均在接受ECMO治療前應(yīng)用了IABP輔助循環(huán)。廣東省中山市人民醫(yī)院李斌飛等學(xué)者的一項(xiàng)研究[21]中,21例FM患者全部接受了ECMO聯(lián)合IABP治療。以上所有研究的存活出院率均在2/3以上,表明ECMO聯(lián)合IABP治療難治性FM是一種行之有效的方案。
ECMO聯(lián)合其他高級生命支持手段治療FM也有成功的報(bào)道。日本的Shunei Kyo等學(xué)者曾報(bào)道過1例大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP無效的FM患者,應(yīng)用左室輔助裝置+右室輔助裝置+ECMO“三聯(lián)”循環(huán)輔助后存活出院[22]。2009年,美國梅奧診所的Jaroszewski等學(xué)者報(bào)道了1例FM患者序貫應(yīng)用ECMO、雙心室輔助裝置、長期VAD,最終移除VAD存活出院的個(gè)案[23]。臺(tái)灣的Lin等學(xué)者報(bào)道了1例聯(lián)合應(yīng)用兩臺(tái)ECMO成功救治FM的個(gè)案,患者出院后1年心功能正常[24]。美國學(xué)者Chaparro等報(bào)道了1例ECMO聯(lián)合Impella成功救治FM的個(gè)案[6],國內(nèi)也有ECMO聯(lián)合IABP甚至持續(xù)腎替代治療(continuous renal replacement therapy, CRRT)聯(lián)合治療FM合并腎衰的成功個(gè)案[25- 26]。
綜上所述,對于單純應(yīng)用ECMO仍無法維持循環(huán)的FM,可嘗試聯(lián)合應(yīng)用IABP或其他高級支持手段,爭取最后的希望。
Hsu等學(xué)者的一項(xiàng)研究[13]結(jié)果顯示:ECMO術(shù)后48 h內(nèi)肌鈣蛋白(TnI)未下降、合并腎衰需要CRRT、血栓栓塞、神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥提示預(yù)后不良,而TnI絕對值、ECMO術(shù)前或術(shù)中心肺復(fù)蘇(CPR)與患者預(yù)后沒有直接關(guān)系。Chen等學(xué)者的研究[8-9]結(jié)果顯示:TnI的變化趨勢可能與預(yù)后密切相關(guān)。
表1 ECMO治療FM研究匯總
Mirabel等的一項(xiàng)研究結(jié)果[14]顯示,簡化急性生理狀態(tài)評分系統(tǒng)(SAPSⅡ)和TnI≥12 μg/L與預(yù)后密切相關(guān)。Lorusso等學(xué)者在一項(xiàng)研究[17]中的結(jié)果顯示,ECMO手術(shù)前動(dòng)脈血?dú)獾蚿H,動(dòng)脈血?dú)馊樗峄謴?fù)時(shí)間延長是預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素。Diddle等學(xué)者的一項(xiàng)研究[16]結(jié)果顯示,ECMO術(shù)前心臟停搏和終末器官損傷提示預(yù)后不良,該研究的終末器官損傷包括神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥、心律失常、腎損傷、高膽紅素血癥。
各研究對ECMO預(yù)后危險(xiǎn)因素研究結(jié)果差別較大,共有3項(xiàng)結(jié)果表明腎衰需要CRRT提示預(yù)后不良,2項(xiàng)結(jié)果表明神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥提示預(yù)后不良,2項(xiàng)結(jié)果表明ECMO手術(shù)前或手術(shù)中心臟停搏需要CPR對預(yù)后沒有影響,但同時(shí)有2項(xiàng)研究結(jié)果顯示該因素提示預(yù)后不良,2項(xiàng)研究表明TnI的變化趨勢與患者預(yù)后密切相關(guān),其余危險(xiǎn)因素沒有得到多個(gè)研究的證實(shí),甚至有的研究之間得到相反的結(jié)果。影響ECMO治療FM患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素沒有統(tǒng)一的結(jié)論,考慮原因?yàn)椴±偎拢@一問題有待將來納入更多病例進(jìn)一步研究。
盡管ECMO已經(jīng)成為了治療大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP無效的FM的首選方案,但ECMO治療FM的上機(jī)指征缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各研究中采用的標(biāo)準(zhǔn)不一。臺(tái)灣的Hsu等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的上機(jī)指征[13]:①低血壓(收縮壓<80 mm Hg);②在強(qiáng)心劑量>40 μg/(kg·min)的情況下尿量<0.5 ml/(kg·h);③持續(xù)4 h以上室性期前收縮;④需要CPR。日本Kawahito等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的上機(jī)指征[20]:①使用2種以上正性肌力藥物和/或IABP情況下心功能繼續(xù)惡化;②惡性心律失常。中山市人民醫(yī)院廖小卒等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的上機(jī)指征[18]:①心臟指數(shù)<2 L/(m2·min);②肺動(dòng)脈楔壓>20 mm Hg;③應(yīng)用大劑量正性肌力藥物(多巴胺>15 μg/(kg·min)或腎上腺素/去甲腎上腺素>0.15 μg/(kg·min),平均動(dòng)脈壓仍<60 mm Hg;④代謝性酸中毒血乳酸水平進(jìn)行性升高,pH<7.3,乳酸>3.0 mmol/ L,尿量<0.5 ml/(kg·h);⑤心臟停搏經(jīng)常規(guī)CPR不能恢復(fù)穩(wěn)定有效的自主循環(huán);⑥嚴(yán)重的心律失常(室性心動(dòng)過速,心室顫動(dòng))經(jīng)多種抗心律失常藥物治療無效,血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定。
綜上所述,大量正性肌力藥物和IABP無法糾正的低血壓/休克、嚴(yán)重的心律失常、心臟停搏都是ECMO的指征,而一旦出現(xiàn)以上情況,通常表明FM已經(jīng)發(fā)生,從這個(gè)意義上講,F(xiàn)M本身就是ECMO的上機(jī)指征。
另外,ECMO治療FM的撤除指征缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Hsu等在一項(xiàng)研究中的撤機(jī)策略[13]:48 h內(nèi)通常不考慮撤機(jī),治療過程中逐步減少正性肌力藥物用量和ECMO流量,強(qiáng)心劑量<20 μg/(kg·min),流量降至0.5 L/min時(shí),左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)>30%,血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,可以撤機(jī)拔管。臺(tái)灣Chen等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的撤機(jī)策略是[9]:48 h內(nèi)通常不考慮撤機(jī),強(qiáng)心劑當(dāng)量< 20 μg/(kg·min),流量降至0.5 L/min時(shí),LVEF>40%,血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,可以撤機(jī)拔管。Mirabel等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的撤機(jī)策略是[14]:ECMO流量減至1 L/min,主動(dòng)脈血液時(shí)間速度積分>12 cm,左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)>30%,心臟指數(shù)>2.2 L/(m2·min),血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定24 h以上,可以撤除ECMO。Pages等學(xué)者在一項(xiàng)研究中的撤機(jī)策略[11]:ECMO流量降至1.5 L/min 以下時(shí),可關(guān)閉ECMO機(jī)器,夾閉管路,如果2 min后LVEF>35%,且主動(dòng)脈血流時(shí)間速度積分>14 cm,ECMO流速仍在1.5 L/min維持24 h,如果這段時(shí)間血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,則撤除ECMO。廖小卒在一項(xiàng)研究中的撤機(jī)策略[18]:若心臟功能恢復(fù),每1~2 h降低ECMO 流量1 L/min,當(dāng)患者穩(wěn)定的循環(huán)呼吸功能可以在中等的正性肌力藥物(腎上腺素<0.1 μg/(kg·min),吸入氧濃度<70%及ECMO最高流量1~2 L/ min的情況下維持時(shí),可考慮撤除ECMO。撤除ECMO 時(shí)需逐漸降低流量,直至流量<0.5 L/min后觀察0.5 h,如患者循環(huán)穩(wěn)定則停機(jī)拔管。
目前ECMO的撤機(jī)尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各研究的撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)有一定差異,一般來講,輔助48 h后,應(yīng)用中低劑量正性肌力藥物,中低流量輔助,患者循環(huán)能保持穩(wěn)定一段時(shí)間,且LVEF>30%,可考慮撤除ECMO。
經(jīng)過20年的探索,學(xué)術(shù)界已基本確立了ECMO作為治療大劑量正性肌力藥物聯(lián)合IABP無效的FM的一線方案地位。目前的研究主要集中在存活出院率和相關(guān)并發(fā)癥的分析,部分研究涉及到中長期生存率和影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素初步探討。臨床經(jīng)驗(yàn)表明,難治性FM需要及時(shí)應(yīng)用ECMO治療,倘若錯(cuò)過了最佳治療時(shí)機(jī),可能導(dǎo)致預(yù)后不良,換言之,難治性FM需要盡早應(yīng)用ECMO治療,這一觀點(diǎn)也在多項(xiàng)研究中被提及。令人遺憾的是,各研究中這一觀點(diǎn)的提出多基于臨床經(jīng)驗(yàn),關(guān)于ECMO治療難治性FM的治療時(shí)機(jī)的探討少而淺顯,因而這是一個(gè)亟待研究的問題。未來的研究將納入更多中心和病例,進(jìn)一步深入研究ECMO治療FM的中長期生存率和影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素,并逐漸系統(tǒng)闡明ECMO治療FM的治療時(shí)機(jī)和上機(jī)指征。
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10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.02.14
100191 北京,北京大學(xué)第三醫(yī)院心外科[余培峰(研究生)]
張喆,Email:zhangzhe@bjmu.edu.cn
2016-12-13)
2017-02-21)