體外膜肺氧合技術(shù)在急性肺栓塞中的應(yīng)用

王 惠（綜述），龍 村（審校）

·綜 述·

體外膜肺氧合技術(shù)在急性肺栓塞中的應(yīng)用

王 惠（綜述），龍 村（審校）

體外膜肺氧合；急性肺栓塞

急性肺栓塞（acute pulmonary embolism，APE）是內(nèi)源性或外源性栓子堵塞肺動脈引起肺循環(huán)障礙的臨床和病理生理綜合征。在美國等西方國家，肺栓塞的發(fā)病率和死亡率在心血管疾病中占第3位［1，2］。未經(jīng)治療的APE死亡率高達(dá)30%，如能得到及時(shí)診斷和有效治療，死亡率可以下降至2%～8%［3］。高危APE患者，如果藥物治療失敗或沒有條件進(jìn)一步診治，會出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，而體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）在臨床上可為APE患者提供機(jī)械輔助支持，快速干預(yù)挽救生命。早在1976年就有使用ECMO成功治療APE的報(bào)道［4］，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，ECMO在APE的臨床應(yīng)用逐年增加。

1 APE的病理生理學(xué)改變

APE一旦發(fā)生，肺動脈管腔堵塞，血流減少或中斷，引起不同程度的血流動力學(xué)和呼吸功能改變。輕者可無任何變化，臨床上無明顯癥狀或僅輕微焦慮不適。當(dāng)肺血管床堵塞超過30%～50%時(shí)［5］，患者出現(xiàn)血流動力學(xué)改變，大塊和/或多發(fā)的栓子可以突然增加肺血管阻力，超過右心室所能承受的后負(fù)荷水平，出現(xiàn)右心室擴(kuò)張，右心室舒張末壓升高，致使右心室室壁張力增加，右心室耗氧量增加，導(dǎo)致右心室缺血，右心收縮功能降低。當(dāng)右心室壓力急劇增高時(shí)，室間隔向左心室側(cè)膨隆偏移，從而導(dǎo)致收縮性左室功能不全?；颊弑憩F(xiàn)為暈厥或全身性低血壓，進(jìn)一步發(fā)展為休克，甚至死亡。

在APE發(fā)作時(shí)，以下因素會導(dǎo)致低氧血癥的產(chǎn)生［6］：心搏出量下降導(dǎo)致進(jìn)入肺循環(huán)的混合靜脈血氧飽和度下降；在毛細(xì)血管床上，低灌注區(qū)域和由非梗阻血管支配的高灌注區(qū)域引起通氣-血流比例失調(diào)，進(jìn)一步產(chǎn)生低氧血癥；約有三分之一的患者右心房壓力增高會引起卵圓孔繼發(fā)開放，形成右向左分流，導(dǎo)致嚴(yán)重的低氧血癥。

2 APE的診斷及治療策略

APE其臨床表現(xiàn)為缺乏特異性，診斷價(jià)值有限，出現(xiàn)典型胸痛-呼吸困難-咯血三聯(lián)征的APE患者小于1/3［7］。當(dāng)臨床上出現(xiàn)不明原因的呼吸困難、胸痛、暈厥或休克時(shí)，要考慮APE的可能性。對于懷疑APE的患者，臨床醫(yī)師應(yīng)迅速對患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層，因?yàn)橹滤佬苑嗡ㄈǔ０l(fā)生于入院后早期［8］。依據(jù)臨床癥狀、右心功能不全及心肌損傷的標(biāo)志物對患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層［7］。當(dāng)APE患者出現(xiàn)休克和持續(xù)性低血壓（收縮壓＜90 mm Hg或血壓降低＞40 mm Hg達(dá)15 min以上，除外新出現(xiàn)的心律失常、低血容量或敗血癥）可診斷為高危APE［5］。

APE的常規(guī)治療方法包括使用血管活性藥物、呼吸支持、抗凝、溶栓、介入治療和外科取栓［5］。高危APE是威脅生命的急性事件，需要特殊的治療策略，應(yīng)接受更積極的治療，如藥物性溶栓、介入溶栓或取栓、外科取栓［7］。高危APE患者，如果常規(guī)治療失敗或沒有條件進(jìn)一步治療，會出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，而ECMO可為APE患者提供機(jī)械輔助支持，快速干預(yù)，維持循環(huán)穩(wěn)定，挽救生命。

3 APE患者應(yīng)用ECMO輔助的病理生理變化

高危APE患者血流動力學(xué)不穩(wěn)定的主要原因是急性肺動脈高壓、右心功能不全和低氧血癥。當(dāng)APE患者使用ECMO輔助時(shí)，患者的靜脈血被引入ECMO管路中，通過膜式氧合器氧合后再將血液灌入體內(nèi)，肺血流量減少，肺動脈壓力和右心負(fù)荷降低，右心功能得到輔助支持，而膜式氧合器提供更多的氧供，有效改善低氧血癥，避免機(jī)械通氣所致的氣道損傷，改善全身循環(huán)灌注，保證循環(huán)和呼吸穩(wěn)定［9］。APE患者應(yīng)用ECMO的目的為短期輔助右心功能及呼吸功能，使心臟和肺得到充分休息，全身氧供和血流動力學(xué)處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，為患者贏得進(jìn)一步診治的機(jī)會。

4 ECMO的在APE臨床應(yīng)用的優(yōu)勢

4.1 ECMO在APE患者急救中的應(yīng)用 高危APE是威脅生命的急性事件，病死率高達(dá)52.4%，10%的APE患者死于發(fā)病后1 h以內(nèi)［5，10］。APE患者發(fā)生休克或心臟驟停，如果常規(guī)治療失敗或沒有條件進(jìn)一步診斷或治療，會出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，搶救時(shí)機(jī)稍縱即逝。在床旁使用準(zhǔn)備好的ECMO系統(tǒng)進(jìn)行快速預(yù)充及經(jīng)皮穿刺置管，可以在5 min之內(nèi)建立起ECMO［11］，使其在患者床旁迅速建立ECMO將變?yōu)榭赡埽煽焖俜€(wěn)定循環(huán)挽救生命，為瀕死的患者贏得了進(jìn)一步診治的機(jī)會。Arlt M等［12］報(bào)道了21例使用便攜式ECMO搶救心源性休克的患者中，其中1名為APE患者并且存活。丹麥學(xué)者Kjaergaard B等［13］報(bào)道15名診斷不明的心臟驟停的患者，通過ECMO輔助穩(wěn)定血流動力學(xué)后，經(jīng)CT或肺動脈造影檢查有6名患者確診為APE，其中2名患者存活。

4.2 ECMO在APE患者轉(zhuǎn)運(yùn)中的應(yīng)用 高危APE患者需要接受更積極的治療，如藥物性溶栓、介入溶栓或取栓（血栓碎裂后吸出）、外科取栓［7］。然而，不是所有醫(yī)院都具有介入治療和外科手術(shù)治療的條件。作為心肺支持的輔助設(shè)備，使在心臟中心醫(yī)院外建立ECMO成為可能，ECMO可以作為連接醫(yī)院之間的橋梁。Hori D等［14］報(bào)道1例急性大面積肺栓塞的患者，當(dāng)患者行CT檢查時(shí)突然休克，安裝了ECMO穩(wěn)定血流動力學(xué)后，轉(zhuǎn)運(yùn)至日本埼玉醫(yī)療中心心血管外科行外科取栓術(shù)，術(shù)后停機(jī)困難，ECMO運(yùn)行7天撤離，患者存活出院。

4.3 ECMO在外科取栓術(shù)后的應(yīng)用 對于那些內(nèi)科治療及介入治療失敗并且病情危急的患者，應(yīng)考慮行外科取栓術(shù)［5］。1961年Cooley DA等［15］首次報(bào)道了在體外循環(huán)輔助下成功完成取栓術(shù)。外科取栓術(shù)的死亡率較高為30%，術(shù)前發(fā)生心臟驟?；蛐菘说幕颊咚劳雎矢哌_(dá)59%［16］。當(dāng)外科取栓術(shù)后因肺動脈高壓和右心功能不全無法脫離體外循環(huán)時(shí)，可使用ECMO輔助。Digonnet A等［17］報(bào)道21例行外科取栓術(shù)的患者，有4名患者因無法停機(jī)行ECMO輔助，但是這4名患者都死于多器官功能衰竭。Hori D等［14］報(bào)道1例急性大面積肺栓塞的患者，術(shù)前因休克行ECMO輔助，行外科取栓術(shù)后不能停機(jī)，繼續(xù)ECMO輔助，存活出院。

5 ECMO的入選標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)

迄今為止，對APE何時(shí)使用ECMO輔助的問題，尚有爭議，沒有明確統(tǒng)一的適應(yīng)證。Michigan大學(xué)外科中心使用ECMO治療大面積肺栓塞的入選標(biāo)準(zhǔn)：藥物治療失敗或血流動力學(xué)不穩(wěn)定以致不能進(jìn)行下一步治療的患者；排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡＞70歲、不可逆的嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)損傷、機(jī)械通氣時(shí)間＞7天或惡性腫瘤［11］。

6 ECMO的管理

ECMO是一種短中期的心肺支持過程，在整個ECMO系統(tǒng)中，平穩(wěn)合理的ECMO管理是治療成功的重要保證。本文著重介紹APE患者中ECMO模式的確定、抗凝、ECMO的撤離3個方面的內(nèi)容。

6.1 ECMO的模式的確定 按照引流和注入血液的血管類型，ECMO主要分為兩種類型［18］：從靜脈系統(tǒng)引出動脈分支注入為VA-ECMO，VA-ECMO適用于心功能衰竭或心肺功能同時(shí)衰竭的患者；從靜脈引出又注入靜脈為VV-ECMO，VV-ECMO主要用于傳統(tǒng)的呼吸衰竭療法治療無效的可逆性肺部疾病，對循環(huán)支持無直接作用。高危APE患者發(fā)病時(shí)，大塊和/或多發(fā)的栓子堵塞肺血管，導(dǎo)致肺動脈壓力急性升高、右心功能不全和低氧血癥［5］。VAECMO可以通過靜脈血的容量轉(zhuǎn)換，降低肺動脈壓力、超負(fù)荷的右心房和右心室壓力，改善低氧血癥，提供循環(huán)和呼吸支持［19-20］。APE中應(yīng)用ECMO模式為VA-ECMO。

6.2 抗凝 抗凝是APE患者治療的基礎(chǔ)。APE患者最初需要采用快速起效的抗凝劑來進(jìn)行短期治療（至少5天），然后用維生素K拮抗劑治療至少3個月，能顯著降低肺栓塞復(fù)發(fā)率和病死率［7］。在懷疑APE的患者中，抗凝治療應(yīng)在等待確診的同時(shí)啟動［5］。大多數(shù)APE患者適合采用靜脈使用普通肝素或皮下低分子量肝素、磺達(dá)肝素進(jìn)行初始抗凝治療。普通肝素用法：第1次推注（80 U/kg），然后連續(xù)輸注，通常以18 U/（kg·h）開始，不斷調(diào)整肝素用量，目標(biāo)是使活化部分凝血酶時(shí)間（activated partial thromboplastin time，APTT）達(dá)到正常值的1.5～2.5倍［7］。高危APE患者ECMO輔助期間也需要抗凝，以防止體外循環(huán)管道出現(xiàn)凝血。主要的抗凝劑是普通肝素，ECMO插管時(shí)給予首劑肝素（通常為100 U/kg）后，開始持續(xù)微量泵輸注肝素，以維持活化凝血時(shí)間（activated clotting time，ACT）180～200 s的范圍內(nèi)，一般肝素輸注速度為25～100 U/（kg· h）［11，21］。當(dāng)APE患者出現(xiàn)肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥（heparin induced thrombocytopenia，HIT）時(shí)，抗凝應(yīng)選用肝素替代物，如血小板抑制劑（依前列醇、替羅非班）、直接凝血酶抑制劑（來匹盧定、比伐盧定或阿加曲班）或低分子肝素（達(dá)鈉肝素）［22］。

6.3 ECMO的撤離 經(jīng)過一段時(shí)間的支持，血流動力學(xué)穩(wěn)定之后，應(yīng)評價(jià)有無不可逆的腦損傷，如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的不可逆的腦損傷或其他重要器官的衰竭，要終止ECMO。如果4～5 d的ECMO輔助后，肺血流及右心功能仍未恢復(fù)，可行肺血管造影明確栓塞的范圍并考慮行外科取栓術(shù)。

經(jīng)過短期的ECMO輔助后，如果肺血流及右心功能恢復(fù)，ECMO即可撤除。當(dāng)血流動力學(xué)穩(wěn)定、肺動脈血氧飽和度和全身動脈血氧飽和度上升、床旁超聲心動圖顯示右心功能恢復(fù)和血栓溶解，可以考慮停止ECMO。在ECMO試行停止后，應(yīng)繼續(xù)觀察患者1～3 h，病情穩(wěn)定后方可拔除插管［11］。

7 臨床應(yīng)用效果

早在1976年Cooper JD等［4］就報(bào)道了ECMO在APE患者中的成功應(yīng)用。Kolvekar等［23］報(bào)道3名APE患者應(yīng)用ECMO，并且100%存活。日本學(xué)者Kawahito K等［2］報(bào)道了7名APE患者使用ECMO，其中4名患者存活，存活率為57%。Maggio P等［11］報(bào)道21名使用了ECMO的APE患者中13名存活，存活率為62%，主要死亡原因（50%）為不可逆的神經(jīng)系統(tǒng)損傷。Digonnet A等［17］報(bào)道4名患者因外科取栓術(shù)后無法停機(jī)行ECMO輔助，但這4名患者都死于多器官功能衰竭。ECMO輔助失敗的主要原因?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)損傷和多器官功能衰竭［25］，發(fā)生率與患者的原本的循環(huán)狀況相關(guān)［26］，出現(xiàn)休克或心臟驟停的患者死亡率高。當(dāng)APE患者出現(xiàn)持續(xù)低血壓或休克，如果藥物治療無效，應(yīng)盡快建立ECMO，及時(shí)為患者提供有效的心肺支持，縮短機(jī)體重要器官缺血和缺氧時(shí)間。ECMO運(yùn)行過程中，應(yīng)密切關(guān)注患者的自身循環(huán)和呼吸功能恢復(fù)情況，適時(shí)過渡到自身呼吸循環(huán)，避免長時(shí)間輔助。術(shù)前就表現(xiàn)明顯的腦損傷，應(yīng)放棄ECMO輔助［11］。在ECMO過程中需要全面的監(jiān)測適時(shí)調(diào)整ECMO參數(shù)，維持患者內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)不可逆的嚴(yán)重?fù)p傷或重要器官衰竭，應(yīng)考慮放棄ECMO輔助。

綜上所述，ECMO能為血流動力學(xué)不穩(wěn)定的高危APE患者提供快速有效的心肺支持，穩(wěn)定循環(huán)和呼吸狀態(tài)，挽救生命，為患者贏得進(jìn)行一步診治的機(jī)會。但迄今為止，APE患者使用ECMO尚無明確統(tǒng)一的適應(yīng)證，ECMO在高危APE患者治療的有效性評估也缺乏大樣本的對照性研究，還需要積累更多的臨床經(jīng)驗(yàn)，才能選擇最佳的治療時(shí)機(jī)和方案。

［1］ Benotti JR，Dalen JE.The natural history of pulmonary embolism［J］.Clin Chest Med，1984，5（3）：403-410.

［2］ Robin ED，Mc Cauley RF.The diagnosis of pulmonary embolism：when will we ever learn［J］？Chest，1995，107（1）：3-4.

［3］ No authors listed.Guidelines on diagnosis and management of acute pulmonary embolism.Task Force on Pulmonary Embolism，European Society of Cardiology［J］.Eur Heart J，2000，21（16）：1301-1336.

［4］ Cooper JD，Teasdale S，Nelems JM，et al.Cardiorespiratory failure secondary to peripheral pulmonary emboli.Survival following a combination of prolonged extracorporeal membrane oxygenator support and pulmonary embolectomy［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，1976，71（6）：872-877.

［5］ Torbicki A，Perrier A，Konstantinides S，et al.Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism：the Task Force for the Diagnosis and Management of Acute Pulmonary Embolism of the European Society of Cardiology（ESC）［J］.Eur Heart J，2008，29（18）：2276-2315.

［6］ Goldhaber SZ，Elliott CG.Acute pulmonary embolism：part I：epidemiology，pathophysiology，and diagnosis［J］.Circulation，2003，108（22）：2726-2729.

［7］ Agnelli G，Becattini C.Acute pulmonary embolism［J］.N Engl J Med，2010，363（3）：266-274.

［8］ Stein PD，Henry JW.Prevalence of acute pulmonary embolism among patients in a general hospital and at autopsy［J］.Chest，1995，108（4）：978-981.

［9］ Allen S，Holena D，McCunn M，et al.A review of the fundamental principles and evidence base in the use of extracorporeal membrane oxygenation（ECMO）in critically ill adult patients［J］.J Intensive Care Med，2011，26（1）：13-26.

［10］ Kucher N，Rossi E，De Rosa M，et al.Massive pulmonary embolism［J］.Circulation，2006，113（4）：577-582.

［11］ Maggio P，Hemmila M，Haft J，et al.Extracorporeal life support for massive pulmonary embolism［J］.J Trauma，2007，62（3）：570-576.

［12］ Arlt M，Philipp A，Voelkel S，et al.Hand-held minimised extracorporeal membrane oxygenation：a new bridge to recovery in patients with out-of-centre cardiogenic shock［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2011，40（3）：689-694.

［13］ Kjaergaard B，F(xiàn)rost A，Rasmussen BS，et al.Extra corporeal life support makes advanced radiologic examinations and cardiac interventions possible in patients with cardiac arrest［J］.Resuscitation，2011，82（5）：623-626.

［14］ Hori D，Tanaka M，Kohinata T，et al.Successful usage of extracorporeal membrane oxygenation as a bridge therapy for acute pulmonary embolism between hospitals［J］.Gen Thorac Cardiovasc Surg，2010，58（6）：283-286.

［15］ Cooley DA，Beall AC Jr，Alexander JK.Acute massive pulmonary embolism.Successful surgical treatment using temporary cardiopulmonary bypass［J］.JAMA，1961，177（5）：283-286.

［16］ Stein PD，Alnas M，Beemath A，et al.Outcome of pulmonary embolectomy［J］.Am J Cardiol，2007，99（3）：421-423.

［17］ Digonnet A，Moya-Plana A，Aubert S，et al.Acute pulmonary embolism：a current surgical approach［J］.Interact Cardiovasc Thorac Surg，2007，6（1）：27-29.

［18］ Lindstrom SJ，Pellegrino VA，Butt WW.Extracorporeal membrane oxygenation［J］.Med J Aust，2009，191（3）：178-182.

［19］ Bartlett RH，Gattinoni L.Current status of extracorporeal life support（ECMO）for cardiopulmonary failure［J］.Minerva Anestesiol，2010，76（7）：534-540.

［20］ Marasco SF，Lukas G，McDonald M，et al.Review of ECMO（extra corporeal membrane oxygenation）support in critically ill adult patients［J］.Heart Lung Circ，2008，17（4）：41-47.

［21］ Gorlinger K，Bergmann L，Dirkmann D.Coagulation management in patients undergoing mechanical circulatory support［J］.Best Pract Res Clin Anaesthesiol，2012，26（2）：179-198.

［22］ Bauer C，Vichova Z，F(xiàn)french P，et al.Extracorporeal membrane oxygenation with danaparoid sodium after massive pulmonary embolism［J］.Anesth Analg，2008，106（4）：1101-1103.

［23］ Kolvekar SK，Peek GJ，Sosnowski AW，et al.Extracorporeal membrane oxygenator for pulmonary embolism［J］.Ann Thorac Surg，1997，64（3）：883-884.

［24］ Kawahito K，Murata S，Adachi H，et al.Resuscitation and circulatory support using extracorporeal membrane oxygenation for fulminant pulmonary embolism［J］.Artif Organs，2000，24（6）：427-430.

［25］ Conrad SA，Rycus PT，Dalton H.Extracorporeal Life Support Registry Report 2004［J］.ASAIO J，2005，51（1）：4-10.

［26］ Cengiz P，Seidel K，Rycus PT，et al.Central nervous system complications during pediatric extracorporeal life support：incidence and risk factors［J］.Crit Care Med，2005，33（12）：2817-2824.

R654.1

A

1672-1403（2013）02-0119-04

2012-03-01）

2012-06-25）

作者單位：100037北京，阜外心血管病醫(yī)院體外循環(huán)科

龍 村，E-mail：fuwaicpb＠m(xù)x.cei.gov.cn