宋志明，竇 燕，陳松林，易云峰

創(chuàng)傷是人類社會(huì)無法回避的突發(fā)問題，而胸部創(chuàng)傷無論在平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)都對(duì)人類造成了極大的威脅，特別嚴(yán)重的胸部損傷又是導(dǎo)致創(chuàng)傷死亡的主要原因之一。嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷所致的嚴(yán)重心肺功能不全更是創(chuàng)傷救治的最關(guān)鍵所在。目前機(jī)械通氣、藥物治療以及一些輔助療法已取得一定效果，但對(duì)于部分危重癥患者，心臟、大血管以及肺部功能受損嚴(yán)重且運(yùn)用臨床上常規(guī)呼吸支持和輔助治療無效，甚至心肺功能較長(zhǎng)時(shí)間無法恢復(fù)，及時(shí)運(yùn)用體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）技術(shù)不失為一種最合理、有效的治療方法［1-2］。

1 ECMO的原理和發(fā)展

ECMO是以體外循環(huán)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的一種有效的體外心肺功能支持系統(tǒng)，其原理是將部分靜脈血引流至體外，經(jīng)由膜肺氧合后再泵回體內(nèi)。ECMO根據(jù)管路回流模式主要分為靜脈-動(dòng)脈（veno-arteriy，V-A） ECMO 和靜脈-靜脈（veno-venous，V-V）ECMO，從而達(dá)到替代心、肺功能的輔助作用。ECMO是體外循環(huán)的衍生技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)具有劃時(shí)代的意義，使長(zhǎng)時(shí)間的心肺輔助成為可能。鑒于一系列技術(shù)問題難以解決，ECMO始終突破不了維持?jǐn)?shù)小時(shí)的時(shí)間限制，直到1972年Hill報(bào)道ECMO在1例24歲復(fù)合傷后發(fā)生急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者成功維持了75 h。此后ECMO應(yīng)用于臨床的例數(shù)逐步增長(zhǎng)，特別是2009年公布的一項(xiàng)多中心隨機(jī)研究結(jié)果證實(shí)ECMO相比對(duì)照組能顯著降低ARDS的病死率和傷殘率，ECMO成為ARDS治療中一個(gè)最具前景的新興療法。

2 ECMO在胸部創(chuàng)傷致嚴(yán)重呼吸功能衰竭中的運(yùn)用

研制ECMO的初衷是用于各種原因?qū)е碌募毙院粑δ芩ソ吆虯RDS。不同病因?qū)е碌暮粑δ芩ソ吆虯RDS，應(yīng)用ECMO后的結(jié)果可能不同，嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷起病急，發(fā)展迅速，常常合并存在肺出血、肺破裂甚至氣管斷裂等情況，與自然情況下非外傷因素如慢性阻塞性肺疾病等導(dǎo)致的ARDS的表現(xiàn)有著不同之處，往往發(fā)生的低氧血癥及呼吸衰竭是緊急且頑固性的，極難通過機(jī)械通氣糾正，如不能及時(shí)改善肺功能，預(yù)后較差。Grant［3］等報(bào)告采用ECMO成功治愈3例成人難治性創(chuàng)傷性支氣管胸膜瘺導(dǎo)致的呼吸衰竭患者，表明ECMO是治療此類患者的新手段。Rodriguez等［4］對(duì)1位因嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷致支氣管破裂而導(dǎo)致極嚴(yán)重的低氧血癥和酸中毒的26歲女性患者應(yīng)用ECMO進(jìn)行救治獲得成功。Daiki Wada［5］等也報(bào)道了1例小兒胸部創(chuàng)傷致支氣管損傷中使用ECMO治療呼吸衰竭的成功案例。Jeong［6］使用ECMO 治療33 d，成功救治1位10歲的胸部創(chuàng)傷后嚴(yán)重肺挫傷的患兒，并隨訪2年，患兒恢復(fù)良好。國(guó)內(nèi)王鳳云［7］報(bào)道采用ECMO救治1例嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷后主支氣管斷裂行左全肺切除術(shù)，右肺重度創(chuàng)傷性濕肺患者。ECMO替代肺的功能，使得嚴(yán)重受損的肺得到休息，為肺功能的恢復(fù)提供了有利的條件，因而ECMO成為治療嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷后呼吸功能衰竭的最有效、最合理的治療措施之一［8］。

嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷易導(dǎo)致肺毛細(xì)血管損傷、肺間質(zhì)及肺泡內(nèi)血液滲出和間質(zhì)水腫，進(jìn)而產(chǎn)生肺內(nèi)氧氣及二氧化碳交換和彌散功能障礙，最終出現(xiàn)低氧血癥和呼吸功能衰竭，對(duì)于此類患者大多采用靜脈-靜脈（veno-venous，V-V）ECMO。 Robba［9］等對(duì)2000～2016 年期間成人創(chuàng)傷后ARDS采用ECMO治療情況回顧性分析表明，VV ECMO的有效性和安全性均有顯著優(yōu)勢(shì)。Menaker［10］等比較研究10年間成人創(chuàng)傷患者使用ECMO治療的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示V-V ECMO能明顯改善患者的預(yù)后。Kimmoun［11］等的實(shí)驗(yàn)表明V-V ECMO治療期間聯(lián)合俯臥位通氣對(duì)改善ARDS患者肺的順應(yīng)性和氧合功能效果顯著。但是對(duì)于ECMO的治療時(shí)機(jī)、生存率提高情況、干預(yù)時(shí)間及撤機(jī)時(shí)機(jī)等尚存在爭(zhēng)議［12］，盡管如此，目前仍主張對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械通氣等治療效果欠佳患者盡早使用V-V ECMO，避免肺部損傷進(jìn)一步惡化［13］。

3 ECMO在胸部創(chuàng)傷致嚴(yán)重心臟功能衰竭中的運(yùn)用

嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷致心臟、大血管損傷，從而導(dǎo)致心臟功能嚴(yán)重受損，極易出現(xiàn)心臟驟停和死亡，預(yù)后十分兇險(xiǎn)。文獻(xiàn)報(bào)道心臟及大血管損傷患者入院后死亡率仍高達(dá)30%，未經(jīng)急救或手術(shù)治療的患者入院前死亡率幾乎100%。Fagnoul［14］等研究數(shù)據(jù)顯示院內(nèi)采用ECMO支持治療胸部創(chuàng)傷導(dǎo)致的心臟驟停搶救成功率也僅有4%～25%。Stroehle［15］報(bào)道了對(duì)嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷導(dǎo)致創(chuàng)傷性主動(dòng)脈夾層患者采用快速ECMO干預(yù)后再行主動(dòng)脈支架置入術(shù)的成功救治策略。 2017年Kudo Shunsuke［16］采用ECMO成功救治1位胸部外傷導(dǎo)致心臟破裂致心跳驟停患者，他認(rèn)為對(duì)于創(chuàng)傷性心臟破裂和心臟驟?；颊?，ECMO做為開胸手術(shù)前的急救措施是可行的。國(guó)內(nèi)學(xué)者［17］采用急診體外循環(huán)手術(shù)搶救創(chuàng)傷性心臟和大血管損傷患者均取得一定成效。創(chuàng)傷導(dǎo)致心臟功能衰竭、心臟驟停甚至死亡主要的原因在于出血，其本身的死亡率就極高，對(duì)于其搶救必須分秒必爭(zhēng)，近年來的研究表明30 min內(nèi)啟動(dòng)ECMO有利于患者的預(yù)后［18］。ECMO越來越多運(yùn)用于創(chuàng)傷后心臟及大血管損傷救治中的生命支持，主要是因?yàn)榭梢允棺陨硇呐K及肺得到充分休息，為其功能恢復(fù)及創(chuàng)傷愈合贏得寶貴時(shí)間；但因較難設(shè)計(jì)完成臨床上的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究，其應(yīng)用指征、相關(guān)參數(shù)等有待于進(jìn)一步臨床實(shí)驗(yàn)。

4 ECMO在嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷應(yīng)用中的并發(fā)癥

對(duì)于嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷致呼吸機(jī)能和循環(huán)功能衰竭的患者，往往合并有出血、多發(fā)傷、復(fù)合傷甚至多臟器功能障礙，其凝血功能等內(nèi)環(huán)境本身已經(jīng)紊亂；盡管ECMO在嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷臨床救治方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)方面也有了較大的提高，產(chǎn)品的材料不斷更新，但ECMO運(yùn)行過程中最主要的弊端是擾亂血液系統(tǒng)功能、影響動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)以及造成內(nèi)外源性的感染，因而出血、感染、血栓等并發(fā)癥的發(fā)生率較高［19］。

4.1 出血 ECMO支持治療期間，必須采用全身肝素化避免血液凝固［20］，而運(yùn)行ECMO整個(gè)過程對(duì)內(nèi)源性凝血、外源性凝血及共同途徑均有激活［21］；導(dǎo)致凝血因子水平下降甚至維持低水平，凝血酶和補(bǔ)體激活物又激活血小板，使血小板計(jì)數(shù)減少、黏附及集聚功能衰退［22］，嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷或復(fù)合傷部分患者本身存在出血，體內(nèi)的凝血因子和血小板等均流失較多，所以運(yùn)行ECMO整個(gè)過程中出血甚至溶血風(fēng)險(xiǎn)都難以避免。據(jù)報(bào)道，ECMO運(yùn)行期間出現(xiàn)不同程度出血的患者高達(dá)12%～52%（消化道出血、肺內(nèi)出血及顱內(nèi)出血等）［23］。出血主要發(fā)生在使用ECMO的頭1周內(nèi)［24］，個(gè)性化的制定血液保護(hù)策略，有效的監(jiān)測(cè)ECMO輔助期間凝血功能的改變，及時(shí)調(diào)整抗凝策略，并規(guī)范應(yīng)用促凝血藥物及血液制品，對(duì)ECMO順利運(yùn)行和患者凝血功能恢復(fù)均具有重要意義［25］。

GESAR隨機(jī)臨床實(shí)驗(yàn)推薦在ECMO運(yùn)行期間維持血小板大于100×109／L ，血紅蛋白維持在140 g／L；Agerstrand 等［26］則建議采取限制性輸血，輸血閾值控制在70 g／L。盡管已使用肝素涂層的循環(huán)環(huán)路，采用肝素抗凝仍是 ECMO 期間必需措施［20，27］。個(gè)性化監(jiān)測(cè)凝血功能，綜合判斷所需抗凝強(qiáng)度，才能在出血與栓塞之間找到合適的平衡點(diǎn)［28］。Northrop等［29］比較ECMO期間凝血監(jiān)測(cè)的2種不同策略對(duì)運(yùn)行過程的影響，即僅監(jiān)測(cè)活化凝血時(shí)間（activated clotting time，ACT）和聯(lián)合監(jiān)測(cè)凝血因子Ⅹa、抗凝血酶、血栓彈力圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合監(jiān)測(cè)策略可將ECMO管道出血發(fā)生率從22%降至12%，穿刺部位出血發(fā)生率從38%降至25%。雖然ACT監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)便快捷，但不能完全反映凝血全過程，對(duì)患者真實(shí)凝血紊亂情況判斷不明，從而導(dǎo)致調(diào)整肝素用量精準(zhǔn)度較差。

4.2 感染 由于嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷或多發(fā)傷、相對(duì)的長(zhǎng)期臥床、中心導(dǎo)管、禁食及不良的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等，ECMO治療又使得機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生變化，如補(bǔ)體系統(tǒng)、細(xì)胞因子、內(nèi)皮及吞噬細(xì)胞等的減少或功能減弱，明顯增加了感染的風(fēng)險(xiǎn)［30］。據(jù)報(bào)道，ECMO期間院內(nèi)感染發(fā)生率為9%～65%，感染嚴(yán)重影響ECMO患者預(yù)后［31］，因此應(yīng)積極預(yù)防和控制。最常見的感染部位為肺部、尿路、血液也是常見的部位；致病菌較多，以凝固酶陰性葡萄球菌、念球菌、腸桿菌、銅綠假單孢菌較常見［32］。 國(guó)外學(xué)者［33］研究結(jié)果表明，ECMO對(duì)氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類等大多數(shù)抗菌藥物的藥代動(dòng)力學(xué)均產(chǎn)生影響。因而在ECMO治療期間，抗菌藥物使用的種類及使用強(qiáng)度、時(shí)間存在爭(zhēng)議。孫各琴［34］等認(rèn)為可首先經(jīng)驗(yàn)性使用廣譜抗菌藥物，Dzierba［35］則認(rèn)為需根據(jù)培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整抗菌藥物種類劑量。

4.3 血栓栓塞 ECMO支持過程中血液處于持續(xù)高凝狀態(tài)，血栓的發(fā)生率高達(dá)20%［23］。循環(huán)管路或套件血栓最常見。體內(nèi)血栓易導(dǎo)致腦梗塞的出現(xiàn)，嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷又常合并顱腦外傷，治療期間應(yīng)密切注意神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征的變化，顱腦創(chuàng)傷出血和腦血栓會(huì)相互影響病情，混淆病因易犯原則性錯(cuò)誤，如有腦出血傾向或已發(fā)生腦出血可能要立即中止ECMO，而若發(fā)現(xiàn)有腦梗死表現(xiàn)則應(yīng)適當(dāng)提高ECMO輔助流量，故對(duì)產(chǎn)生癥狀的來源要仔細(xì)的甄別，部分患者甚至導(dǎo)致遠(yuǎn)期的腦實(shí)質(zhì)損害如驚厥、聽力喪失、精神發(fā)育遲緩及殘疾等［36-37］。

4.4 多器官功能障礙 ECMO治療可發(fā)生心臟、肺、腎臟、肝臟等多器官功能障礙，其中腎功能衰竭最常見，也可多臟器功能相繼和同時(shí)發(fā)生衰竭。對(duì)于嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷或多發(fā)傷患者，因呼吸循環(huán)功能衰竭且伴有嚴(yán)重的低血壓和低氧血癥，ECMO期間可能加劇胸腔和肺部出血、肺不張及肺部感染等，也可導(dǎo)致心跳驟停和肝功能異常等。ECMO后腎功能衰竭的發(fā)生率較其它臟器高，其原因可能與缺血、缺氧、炎性介質(zhì)釋放、血紅蛋白管型阻塞、創(chuàng)傷等因素有關(guān)，維持腎臟充足的血液循環(huán)和組織氧供是預(yù)防和處理腎功能不全的基礎(chǔ)［38］，對(duì)于此類患者，可采取聯(lián)合使用連續(xù)腎替代治療或腹膜透析治療，減少并發(fā)癥，提高救治的成功率［39］。

5 ECMO在嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷中的應(yīng)用展望

嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷是一種傷情復(fù)雜、救治難度大、并發(fā)癥多及死亡率高，能否及時(shí)、有效地維持呼吸、循環(huán)功能穩(wěn)定，是提高救治率、降低死亡率的關(guān)鍵［40］。采用ECMO救治嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷患者也取得了良好的效果。一定要認(rèn)識(shí)到ECMO技術(shù)是一把“雙刃劍”，其“高創(chuàng)傷”、“高消耗”及“高并發(fā)癥”仍然是目前沒有完全解決的問題，國(guó)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示ECMO死亡率仍然高達(dá)60%［41］；對(duì)其使用的人員培訓(xùn)水平、資質(zhì)及相互配合度都參差不齊，極易造成人為的并發(fā)癥，釀成不可挽回的損失，所以要求開展ECMO循環(huán)輔助工作單位應(yīng)具有體外循環(huán)下心臟手術(shù)的基礎(chǔ)，若有冠狀動(dòng)脈造影及介入和外科冠脈搭橋的能力更佳［42］；ECMO的循環(huán)管路或套件也將要進(jìn)一步更新，使得其攜帶和轉(zhuǎn)運(yùn)更加便捷，穿刺插管更符合血管的生理等。有理由相信，隨著科技的進(jìn)步，ECMO必將在嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷乃至其他創(chuàng)傷救治中的地位越來越重要。