體外膜肺氧合在心肺功能輔助中的應(yīng)用進(jìn)展＊

楊 寧 劉宏生 綜述

（濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)寧272029）

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）又稱做體外生命支持系統(tǒng)（extracorporeal life support，ECLS），發(fā)展于20世紀(jì)70年代，其基本工作原理是將患者的靜脈血引流至體外，經(jīng)氧氣氧合后，再回輸?shù)交颊叩膭?dòng)脈或者靜脈，替代或部分替代心臟、肺臟功能，可在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)維持患者基本生命體征，以爭(zhēng)取心、肺病變得到治愈及功能恢復(fù)的機(jī)會(huì)。ECMO是搶救垂?；颊呱囊豁?xiàng)新型技術(shù)。1972年Hill等人報(bào)道用ECMO成功的治療一名22歲的急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的患者。1976年Bartlett等人成功地把ECMO用于治療新生兒的呼吸衰竭。1980年美國(guó)密執(zhí)根醫(yī)學(xué)中心Bartlett醫(yī)師領(lǐng)導(dǎo)并建立了第一個(gè)ECMO治療中心，隨后世界各地相繼建立了多個(gè)ECMO治療中心。近10年來(lái)，隨著新的醫(yī)療方法的出現(xiàn)，ECMO有了較大的技術(shù)改進(jìn)，應(yīng)用范圍較以前也明顯擴(kuò)大。ECMO的發(fā)展極大地改善了危重患者的預(yù)后。研究表明，經(jīng)ECMO支持治療存活的絕大多數(shù)患者在治療的48～72h病情穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。隨著人們對(duì)ECMO認(rèn)識(shí)的提高及新的治療方法的產(chǎn)生，ECMO將更合理地發(fā)揮其心肺功能支持作用。ECMO已經(jīng)成為代表一個(gè)國(guó)家地區(qū)醫(yī)學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)逐步推廣。

1 ECMO在我國(guó)開展現(xiàn)狀

我國(guó)ECMO工作開展并不像理想的快速發(fā)展，由于高昂的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，人員未得到充分的技術(shù)培訓(xùn)，未建立良好的技術(shù)協(xié)作團(tuán)隊(duì)，ECMO技術(shù)只在規(guī)模較大的如阜外醫(yī)院，安貞醫(yī)院開展較多。但和發(fā)達(dá)國(guó)家的病例數(shù)相比仍有較大差距，隨著近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，ECMO發(fā)展呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。由于ECMO本身的搶救對(duì)象是極危重患者，此類病人轉(zhuǎn)運(yùn)非常困難。因此此類病人一旦在無(wú)開展此類技術(shù)的地區(qū)和醫(yī)院發(fā)病即意味著只能面臨死亡。因此ECMO技術(shù)的發(fā)展和推廣不但有利于醫(yī)院水平的提高，更大層面上是對(duì)整個(gè)地區(qū)危重癥搶救水平和成功率的挑戰(zhàn)。目前我國(guó)ECMO的搶救成功率呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。但總體死亡率仍處于高水平。據(jù)報(bào)道我國(guó)ECMO低成功率與ECMO期間嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生和處理不當(dāng)有極大關(guān)系［1］。如何提高搶救成功率成為醫(yī)務(wù)工作者熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。對(duì)理論的理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)的共同協(xié)作提高。這樣的團(tuán)隊(duì)可能不僅僅限于醫(yī)院的個(gè)體，如果組成區(qū)域性，乃至全國(guó)性的協(xié)作組織和團(tuán)隊(duì)，可以使各醫(yī)院經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)共享，通過(guò)更多的基礎(chǔ)和臨床研究，為ECMO的發(fā)展提供強(qiáng)大支持?？傊?，ECMO是一種重要的生命支持形式，涉及多學(xué)科，需要大量的工作，計(jì)劃和組織安排。

2 ECMO在呼吸衰竭方面應(yīng)用研究

ECMO最早用于各種原因引起的急性呼吸功能衰竭的替代治療，臨床上通常應(yīng)用在常規(guī)呼吸支持和輔助治療無(wú)效后才使用ECMO。ECMO可以代替肺臟的功能，在體外對(duì)血液進(jìn)行充分的氧合，使已經(jīng)嚴(yán)重受損的肺臟得到休息，因此“肺休息策略”成為最合理治療措施之一［2］。目前采用靜脈－靜脈（V－V）、動(dòng)脈－靜脈（A－V）轉(zhuǎn)流的方式，成人插管一般選擇股動(dòng)脈或股靜脈，小兒常選擇頸內(nèi)靜脈。ECMO在呼吸衰竭的治療中取得了可喜的效果。近年來(lái)由于甲型H1N1流感在全球的肆虐，ECMO技術(shù)也越來(lái)越多地被應(yīng)用于甲型H1N1流感所導(dǎo)致的重癥ARDS患者，并且取得了明顯的效果。在2009年至2010年甲型H1N1病毒流行期間，英國(guó)ECMO中心的研究結(jié)果顯示應(yīng)用ECMO治療和未應(yīng)用ECMO治療的病死率分別為23.7%和52.5%，ECMO明顯降低了甲型H1N1病毒所致重癥ARDS患者的病死率［3］。ECMO對(duì)呼吸衰竭的療效現(xiàn)已得到了普遍的肯定，已成為經(jīng)機(jī)械通氣和藥物治療無(wú)效的新生兒呼吸衰竭的標(biāo)準(zhǔn)化治療，存活率也較前大有提高。經(jīng)過(guò)多年的臨床研究與應(yīng)用，ECMO的體外呼吸支持和或循環(huán)支持已成功地應(yīng)用于新生兒呼吸衰竭領(lǐng)域，成為新生兒嚴(yán)重呼吸衰竭的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。成人呼吸衰竭使用ECMO支持報(bào)道存活率達(dá)53%［4］。新生兒ECMO的總體生存率在75%～95%之間［5］。ECMO在重癥呼吸衰竭應(yīng)用成功率受基礎(chǔ)疾病、應(yīng)用時(shí)機(jī)等因素影響。但是，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外將ECMO應(yīng)用在多種原因所致的ARDS治療方面卻一直處于探索階段。Lancet雜志發(fā)表了在英國(guó)常規(guī)通氣支持與ECMO治療成人重型呼吸衰竭研究報(bào)告，通過(guò)對(duì)180例ARDS患者的隨機(jī)對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，ECMO結(jié)合傳統(tǒng)治療方法后，治療組生存率為63%，而傳統(tǒng)治療組為47%，盡管對(duì)該研究的設(shè)計(jì)方法存在爭(zhēng)議，但其ECMO的應(yīng)用價(jià)值仍得到了普遍認(rèn)可［6］。目前呼吸衰竭應(yīng)用ECMO無(wú)嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為的適應(yīng)癥和禁忌癥有：1）新生兒常見診斷：胎糞吸入綜合征，先天性膈疝，先天性持續(xù)性肺高壓，呼吸窘迫綜合征，感染敗血癥，重癥肺炎；2）嚴(yán)重創(chuàng)傷、嚴(yán)重肺部感染、敗血癥等通常會(huì)直接或間接造成肺損傷，繼而引起呼吸衰竭和ARDS。其中ECMO支持關(guān)鍵在于對(duì)患者病情可逆性評(píng)估和篩選。因此相對(duì)禁忌有：1）呼吸機(jī)高壓和高氧濃度通氣大于7d（標(biāo)準(zhǔn)為和／或FiO2＞80%或平臺(tái)壓＞30cmH2O）；2）過(guò)去24h嚴(yán)重創(chuàng)傷，顱內(nèi)出血或其他肝素應(yīng)用禁忌癥（過(guò)去24h創(chuàng)傷或手術(shù)如果出血得到控制或者能夠控制不是絕對(duì)禁忌癥）；3）患者瀕臨死亡或具有其他任何繼續(xù)積極治療搶救的禁忌癥［7］。ECMO的呼吸輔助功能為機(jī)體提供了良好的內(nèi)環(huán)境，改善了機(jī)體的缺氧同時(shí)排除了體內(nèi)多余的CO2。減少了呼吸機(jī)設(shè)置條件，為肺功能的恢復(fù)提供了有利條件。

3 ECMO在心功能衰竭方面應(yīng)用研究

循環(huán)衰竭的患者應(yīng)采用靜脈－動(dòng)脈轉(zhuǎn)流的方式，插管一般選擇股靜脈插管，心臟手術(shù)后不能脫機(jī)的患者也可選擇沿用術(shù)中的主動(dòng)脈和右房插管.現(xiàn)已證實(shí)，在心臟衰竭的患者中，ECMO至少可以提供大約30%～50%以上的心排血量。而靜脈動(dòng)脈（V－A）模式，還能夠通過(guò)血液分流減輕心室前負(fù)荷，減少心肌耗氧，彌補(bǔ)心泵衰竭導(dǎo)致的心輸出量減少。由于患者一旦出現(xiàn)循環(huán)衰竭很快就可進(jìn)展合并肺肝腎功能衰竭，即使應(yīng)用ECMO挽救了心肺功能，并發(fā)癥的發(fā)生仍可導(dǎo)致最終治療失敗，導(dǎo)致患者死亡或遺留嚴(yán)重后遺癥［8］。因此選擇合適應(yīng)用時(shí)機(jī)非常重要，多學(xué)科的應(yīng)用培訓(xùn)和新技術(shù)的推廣迫在眉睫。目前國(guó)內(nèi)在心臟外科領(lǐng)域ECMO發(fā)展較快，阜外醫(yī)院報(bào)道了較多成功案例，對(duì)于心臟術(shù)后其他方法治療無(wú)效的心肺功能損傷，ECMO具有不可替代的作用，對(duì)搶救危重癥患者具有重要的意義，對(duì)提高醫(yī)院的整體醫(yī)療技術(shù)水平也具有重要的意義。盡管ECMO在心臟外科危重病人中的應(yīng)用具有較高的死亡率，但它仍然是那些傳統(tǒng)療法無(wú)效的病人的有效治療手段。ECMO循環(huán)支持的適應(yīng)癥：1）大劑量的正性肌力藥物治療［腎上腺素＞0.2μg／（kg·min）多巴胺或多巴酚丁胺＞20μg／（kg·min）］心功能得不到改善，心指數(shù)＜2L／（m2·min）；2）平 均 動(dòng) 脈 壓 低 于60mmHg（新生兒低于40mmHg；嬰幼兒低于50 mmHg）；尿量低于0.5ml／（kg·h）；3）心臟手術(shù)畸形矯治后不能脫離體外循環(huán)；4）人工心臟，心臟移植的過(guò)渡等。禁忌癥：1）未明確的診斷；2）未矯治的先天性心臟缺陷；3）中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害；4）惡性腫瘤；5）不可逆的終末期器官損害（肺臟、腎臟、肝臟）；6）患者術(shù)后出現(xiàn)難以控制的出血等［7］。在實(shí)際臨床病例中ECMO的應(yīng)用往往是心肺功能的聯(lián)合支持。在心血管領(lǐng)域多器官功能不全往往出現(xiàn)更早，因此ECMO的應(yīng)用時(shí)機(jī)更為重要。有報(bào)道［9］動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏泵（IABP）與V－A ECMO的聯(lián)合應(yīng)用可以將V－A ECMO的非搏動(dòng)性灌注由IABP轉(zhuǎn)換成搏動(dòng)性灌注，使患者的灌注更接近于人體的生理狀態(tài)，因此IABP與V－A ECMO的聯(lián)合應(yīng)用，可以減少ECMO運(yùn)行的時(shí)間。文獻(xiàn)報(bào)道［10］急性心肌梗死合并心源性休克的救治經(jīng)驗(yàn)提示患者在藥物加IABP效果不佳后應(yīng)用ECMO越早，心功能完全恢復(fù)的可能性越大。另外ECMO常用于重癥心力衰竭患者等待心臟移植的過(guò)渡期治療及圍術(shù)期的循環(huán)支持。對(duì)于心源性休克的患者，使用ECMO存活者的長(zhǎng)期預(yù)后相對(duì)較好。但由于ECMO使用有較高的并發(fā)癥及病死率，應(yīng)根據(jù)患者的個(gè)體危險(xiǎn)分層來(lái)決定該裝置的應(yīng)用［11］。ECMO在心臟輔助的研究一直在不斷延續(xù)。

4 展望

總之ECMO技術(shù)目前仍處于發(fā)展階段，目前討論的熱點(diǎn)集中在適應(yīng)癥的選擇、技術(shù)的改進(jìn)、并發(fā)征的預(yù)防和技術(shù)的規(guī)范化建設(shè)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，ECMO的適應(yīng)癥選擇不斷拓展［12］。ECMO期間相關(guān)并發(fā)癥的預(yù)防和處理直接關(guān)系到ECMO患者的成功和預(yù)后。由于受臨床病例數(shù)量的限制，許多ECMO期間的治療措施仍缺乏循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。術(shù)后大量病例發(fā)生出血、溶血、血栓形成、肢體壞死、感染、多器官功能不全等并發(fā)癥。因此關(guān)于ECMO圍術(shù)期的治療研究顯得尤其重要。除了ECMO在院內(nèi)應(yīng)用外，ECMO已擴(kuò)展到院外急救。隨著ECMO設(shè)備的不斷改進(jìn)，可移動(dòng)的ECMO在院內(nèi)院外急救安全性不斷提高。另外體外生命支持系統(tǒng)將逐漸向小型化、智能化；并且更加接近生理，同時(shí)向多種器官功能支持的方向發(fā)展［13－14］。合理的適應(yīng)癥，熟練的操作技術(shù)，精細(xì)化的圍術(shù)期管理，優(yōu)秀的學(xué)習(xí)型團(tuán)隊(duì)是ECMO成功的關(guān)鍵，相信不久的將來(lái)ECMO將成為一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)從而挽救更多的生命。

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