體外膜肺氧合在冠狀動脈旁路移植術后難治性心源性休克的應用研究

江春景，楊 峰，郝 星，邢智辰，徐 博，江 瑜，楊曉芳，杜中濤，邢家林，侯曉彤

·臨床研究·

體外膜肺氧合在冠狀動脈旁路移植術后難治性心源性休克的應用研究

江春景，楊 峰，郝 星，邢智辰，徐 博，江 瑜，楊曉芳，杜中濤，邢家林，侯曉彤

目的 報道體外膜肺氧合（ECMO）對冠狀動脈旁路移植術后心源性休克患者的輔助情況，并分析影響輔助結果的相關危險因素。方法 系統(tǒng)性回顧本中心2004年6月至2013年12月，58例冠狀動脈旁路移植術后出現(xiàn)難治性心源性低心排或術中難以脫離體外循環(huán)行ECMO輔助的患者，分析哪些相關危險因素影響ECMO輔助結果。結果 所有ECMO患者中43例男性（76%），15例女性（24%），平均年齡（60．0±9．5）歲，平均輔助時間（105．9±53．2）h。45例成功脫離ECMO（77．6%），其中28例存活出院（48．3%）。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)ECMO前心肺復蘇（CPR）是影響ECMO輔助結果的獨立危險因素（OR：0．21，95%CI：0．05～0．87，P＜0．05）。結論 ECMO前CPR是影響輔助結果的獨立危險因素。對于冠狀動脈旁路移植術后難治性心源性休克的冠心病患者，ECMO是一種有效的輔助治療措施，在該群ECMO輔助患者中，男性、年齡較小和體表面積較大的患者生存機率可能更高。

體外膜肺氧合；冠狀動脈旁路移植術；難治性心源性休克

在成人心臟手術中，難治性術后心源性休克（postoperative cardiogenic shock，PCS）的發(fā)生率為0．5%～1．5%［1］。雖然，近些年心臟內(nèi)外科、藥物以及主動脈內(nèi)氣囊反搏（intra－aortic balloon pump，IABP）等治療水平不斷提高，但其總死亡率仍較高［2］。

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）作為暫時代替心肺工作的機械輔助裝置，為等待心肺功能恢復提供生命支持，可明顯提高難治性心源性休克或心臟驟?；颊叩纳媛剩?－4］。據(jù)體

外生命支持組織（extracorporeal life support organization，ELSO）統(tǒng)計：截至2013年，全球已有超過200多個ECMO中心，共搶救了40 000例難治性心源性休克或呼吸衰竭危重癥患者［5］。

冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG）作為冠心?。╟oronary artery disease，CAD）患者血管再通的一種有效的外科治療方法，在臨床得到廣泛的應用。隨著藥物、支架治療技術日益提高，使得癥狀較輕的CAD患者更多地選擇內(nèi)科治療，病情較重或內(nèi)科治療失敗的患者才接受CABG治療，CABG術后發(fā)生心源性休克或無法脫離體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）的風險提高。

目前，國內(nèi)外關于ECMO在CABG術后發(fā)生難治性PCS患者中的應用報道不多。因此，本文將系統(tǒng)性回顧首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院成人危重癥中心近些年該群ECMO輔助患者的應用情況。

1 資料與方法

1．1 一般臨床資料 選取2004年6月至2013年12月間70例ECMO輔助的CAD患者，篩除12例CABG術前發(fā)生急性心肌梗死（acute myocardial in?farction，AMI）、支架術或病例缺失患者，剩余58例CABG后發(fā)生PCS或難以脫離CPB的患者納入研究對象。將58例患者按輔助結果分為出院存活組和住院死亡組，比較兩組基本資料以及ECMO前和輔助期間情況，并分析影響ECMO輔助轉歸的相關危險因素。

1．2 難治性心源性休克診斷標準 血容量補充充足后心臟指數(shù)小于2．2 L／（min·m2）、收縮壓＜80 mm Hg、肺毛細血管楔壓＞18 mm Hg，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）。

1．3 ECMO建立 環(huán)路由離心泵（Maquet，Jostra，Hirrlingen，德國）、膜式氧合器（Maquet，Jostra，德國）、股動脈和股靜脈插管（Biomedicu，Medtronic；Minneapolis，MN，美國）、變溫水箱、空氧混合儀以及氧飽和度監(jiān)測儀組成。所有患者均采用直視下切開股部插管方式建立ECMO輔助，常規(guī)置入股動脈遠端灌注管，預防下肢缺血并發(fā)癥。

1．4 ECMO管理 調(diào)整流量以維持SvO2≥65%，平均壓60～90 mm Hg，ECMO膜式氧合器膜后血氧分壓≥300 mm Hg。呼吸機機械通氣采用保護性肺通氣方法，維持靜脈血液二氧化碳分壓（PVCO2）35～45 mm Hg。ECMO輔助期間持續(xù)泵入肝素，使全血激活凝固時間（activated clotting time，ACT）維持在180～220 s。

1．5 ECMO停機指證 使用小劑量正性肌力藥物即可維持血流動力穩(wěn)定；床旁超聲心動檢查結果提示心臟運動較好，左心室射血分數(shù)（left ventricular e?jection fraction，LVEF）≥40%。撤機時在ECMO環(huán)路動－靜脈之間連接“橋”，試停觀察30～60 min，并評估患者血流動力學指標和全身各器官灌注情況，如病情平穩(wěn)，床旁撤除股動靜脈ECMO插管和下肢遠端灌注管，并修補血管。

1．6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13．0統(tǒng)計軟件，所有數(shù)據(jù)均用平均值±標準差（±s）表示。計數(shù)資料采用X2檢驗，計量資料采用t檢驗，兩總體方差不齊時采用秩和檢驗，采用Logistic回歸分析危險因素。P＜0．05為差異具有統(tǒng)計學意義，P＜0．01認為統(tǒng)計學具有顯著性差異。

2 結 果

2．1 基本資料 45例患者成功脫離ECMO，脫機率為77．5%，其中28例出院，出院存活率為48．3%。與住院死亡組相比，出院存活組中患者的男性占比較高、平均年齡較小、體表面積較大（P值均＜0．05）。兩組基礎合并疾病如糖尿病、高血壓等無明顯差異。ECMO輔助時間、ICU時間、呼吸機使用時間以及住院期間總輸血量均無明顯的差異。詳見表1。

2．2 ECMO輔助前、輔助期間情況 ECMO輔助前，住院死亡組心肺復蘇（CPR）患者的比例和乳酸水平均明顯高于出院存活組（P＜0．01和P＜0．05）。ECMO輔助期間，兩組均有50%的患者需要二次開胸探查，90%的患者聯(lián)合IABP輔助治療。住院死亡組透析治療的比例明顯高于出院存活組（P＜0．05）。兩組在輔助期間總輸血量無明顯差異。詳見表2。

2．3 ECMO并發(fā)癥 在ECMO并發(fā)癥中，感染發(fā)生率最高（27例，46．6%），其他依次為出血（16例，27．6%）、膜肺并發(fā)癥（14例，24．1%）、腎功能衰竭（13例，22．4%）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷（9例，15．5%），下肢缺血（3例，5．2%）和消化道出血（1例，3．3%）。其中，住院死亡組神經(jīng)系統(tǒng)（P＜0．01）和腎功能衰竭（P＜0．01）并發(fā)癥的發(fā)生率均明顯高于出院存活組。詳見表2。

2．4 危險因素分析 Logistic回歸分析上述危險因素如年齡、體表面積、ECMO前CPR和乳酸值、透析治療、腎功能衰竭以及神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，發(fā)現(xiàn)輔助前CPR是影響ECMO輔助結果的獨立危險因素（P＜0．05）。詳見表3。

表1 ECMO患者一般臨床資料（±s）

表1 ECMO患者一般臨床資料（±s）

項目 出院存活組（n＝28） 住院死亡組（n＝30） P值男／女（%） 25／3（89．3%） 18／12（60%） 0．01年齡（歲） 57．0±9．8（41～76） 62．9±8．3（35～74） 0．016體重（kg） 74．5±10．5（55～94） 68．6±12．4（48～95） 0．058體重指數(shù)（kg／m2） 25．7±3．3（19～33） 24．8～3．6（17～33） 0．305體表面積（m2） 1．76±0．29（1．28～2．35） 1．60±0．35（0．98～2．4） 0．047糖尿病是／否（例） 8／20 10／20 0．914是／否高血壓（例） 14／14 16／14 1是／否CPR（例） 8／20 19／11 0．008輔助前乳酸（mmol／l） 11．8±5．2（1．2～20） 14．6±4．5（6．3～20） 0．036輔助時間（h） 97．5±38．2（25～184） 113．8±63．8（26～280） 0．241 ICU時間（d） 8．3±2．9（3～14） 9．4±7．1（2～36） 0．448呼吸機使用時間（h） 161．4±104．4（21～506） 194．2±142．56（40～574） 0．324總輸血量懸紅（U） 21．8±16．4（0～74） 30．0±21．7（4～106） 0．11血漿（ml） 2 364．0±1 633．0（800～7 800） 2 793．0±1 942．0（800～7 800） 0．368血小板（U） 3．3±2．1（0～11） 6．2±8．7（0～11） 0．085術前心臟超聲LVEF（%） 51．5±14．0（28～74） 57．45±10．6（32～76） 0．073左室舒末內(nèi)經(jīng)（mm） 55．0±9．4（41～73） 51．0±8．3（38～77） 0．09

表2 ECMO輔助期間相關資料（±s）

表2 ECMO輔助期間相關資料（±s）

項目 出院存活組（n＝28） 住院死亡組（n＝30） P值透析治療（例） 2（7．1%） 9（30%） 0．026二次開胸（例） 14（50%） 15（50%） 1 IABP（例） 25（89．3%） 28（93．3% 0．66輔助期間輸血量懸紅（U） 13．93±11．96（0～44） 20．30±16．11（2～74） 0．095血漿（ml） 1 575±1 406（200～6 200） 1 913±1 589（0～6 200） 0．396血小板（U） 1．93±1．44（0～5） 2．17±3．28（0～26） 0．081并發(fā)癥（例）感染 14 13 0．61腎功能不全 3 10 0．039出血 8 8 0．874神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥 0 9 0．002下肢缺血 3 0 0．26膜肺并發(fā)癥 9 5 0．285消化道出血 0 1 1

表3 ECMO患者相關危險因素分析（±s）

表3 ECMO患者相關危險因素分析（±s）

項目 OR 95%CI P值年齡 0．945 （0．872，1．023） 0．163體表面積 1．753 （0．144，21．366） 0．660 CPR 0．213 （0．051，0．893） 0．034輔助前乳酸值 0．999 （0．836，1．193） 0．989透析治療 0．311 （0．023，4．415） 0．377腎功能不全 0．292 （0．049，1．738） 0．176神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥 0．000 （0．00，0．00） 0．999

3 討 論

綜上所述，本研究ECMO患者脫機率為77．6%，存活率高達48．3%，說明ECMO對于CABG術后出現(xiàn)PCS的CAD患者是一種有效的治療措施，而且，男性、年齡小和體表面積較大的患者生存機率可能更高；另外，ECMO前是否CPR是影響輔助結果的獨立危險因素。

Rastan［6］等指出在以往 20年內(nèi)，因心臟手術PCS應用 ECMO輔助的患者總脫機率為31%～

60%，出院存活率為16%～41%。本研究中患者脫機率為77．3%，出院存活率為48．3%，均明顯優(yōu)于全部心臟疾病ECMO輔助治療水平，這可能與CAD患者冠狀動脈重建后，由于缺血－再灌注損傷、炎癥反應或冠脈痙攣等因素導致PCS，通過ECMO輔助一段時間后，其心臟功能可恢復性較大有關。

老年患者各器官功能均有所減退，機體對外科、ECMO等創(chuàng)傷的耐受能力下降，尤其是危重癥患者，男性、體表面積較大的患者相比女性、體表面積較小的患者可能具有更強的抗打擊能力和耐受性，這些原因可能與男性、年齡小和體表面積較大ECMO患者的生存機率更高有關。

ECMO前乳酸水平反應患者輔助前全身頑固性缺氧以及組織嚴重酸中毒情況，是影響ECMO患者臨床轉歸的預警指標［7］。本研究結果提示應在患者乳酸急劇增高之前行ECMO輔助，可能會提高PCS患者的生存率。另外，ECMO前住院死亡組CPR患者的比例明顯高于出院存活組，也預示著對于心臟術后PCS患者在傳統(tǒng)治療失敗的情況下，應該積極考慮行ECMO輔助。進一步分析，筆者發(fā)現(xiàn)CPR是影響該群ECMO患者臨床轉歸的獨立危險因素，則再一次強調(diào)ECMO搶救時機的重要性。

通常ECMO患者病情重，自身免疫抵抗力弱，有各種動靜脈插管、氣管插管以及導尿管等留置管道，這些因素均增加了患者感染的幾率［8］。研究報道ECMO患者感染發(fā)生率大概在7．5%～46%［9］。本研究中感染是該群ECMO患者中最主要的并發(fā)癥，發(fā)生率為46．6%，但是，兩組感染發(fā)生率并沒有明顯差異。

腎功能衰竭是ECMO主要并發(fā)癥之一。ECMO輔助期間，腎血流量不足或超載、內(nèi)毒素以及炎癥反應等因素均可能造成腎功能損傷［10－11］。本研究中，13例ECMO患者并發(fā)腎功能衰竭，發(fā)生率為22．4%；其中11例患者接受了透析治療，而且，住院死亡組腎功能衰竭和透析治療患者的比例明顯高于出院存活組，這些結果與之前學者報道腎功能衰竭可導致ECMO患者不良結果的觀點相符［12］。

出血也是ECMO常見的并發(fā)癥［4］。然而，兩組在住院期間和ECMO輔助期間各成分血液制品輸入量并無明顯差異。本研究58例患者中，有16例發(fā)生出血，發(fā)生率為27．6%，出血主要是在外科手術、ECMO插管等部位。因出現(xiàn)心率加快、血壓下降、ECMO引流減少等心包填塞癥狀而行二次開胸的發(fā)生率高達50%。ECMO患者容易出血主要與外科創(chuàng)傷、全身炎癥反應、肝素抗凝以及長時間體外循環(huán)等因素有關［13］。所以，充分止血是ECMO成功的基礎條件。

雖然本中心常規(guī)切開建立ECMO插管并放置遠端灌注管，但仍有3例因下肢缺血而主動放棄治療。有些學者為避免下肢缺血而采用中心插管［14］，這種插管方式雖然改善了下肢血供，但同時也增加了出血和感染的幾率［15］。在有些患者下肢出現(xiàn)發(fā)花時，筆者也嘗試更換更大管徑的遠端灌注管，且下肢血供有所改善。但是，本中心對所有成人ECMO患者統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)下肢缺血的發(fā)生與是否放入遠端灌注管并沒有明顯的相關性［16］。所以，如何改善ECMO動脈插管側下肢血供，特別是預防合并外周血管粥樣硬化患者下肢缺血的發(fā)生還有待于進一步研究。

神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥、膜肺滲漏以及消化道出血等也是ECMO較常見的并發(fā)癥。由于ECMO是一種有創(chuàng)操作而且其輔助的對象均是危重患者，一些比較常見且具有潛在致命性的并發(fā)癥難以避免，因此，在ECMO治療過程中應高度重視各重要器官的保護，積極預防和治療相關并發(fā)癥，以提高患者的生存率。

本研究也存在一些不足：本研究觀察的終點僅為是否存活出院，而沒有對出院存活的患者作長期的隨訪（如30天的存活率）以了解該群ECMO患者的長期生存情況；大多數(shù)觀察指標僅停留在某個時間點對ECMO患者臨床轉歸的影響，并未分析這些觀察指標在輔助期間的動態(tài)變化對預后所產(chǎn)生的作用；另外，本研究未收集和分析輔助期間與心功能相關的實驗室或臨床指標是否影響該群ECMO患者的輔助結果。這些內(nèi)容將是筆者今后進一步研究的工作。

總之，對于CABG出現(xiàn)PCS患者而言，ECMO是一種有效的輔助治療措施，而且，在該群ECMO輔助患者中，男性、年齡小且體表面積較大患者可能更容易存活。另外，ECMO前是否CPR是影響輔助結果的獨立危險因素，所以，準確抓住ECMO輔助的時機是成功的關鍵因素。

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Extracorporeal membrane oxygenation treatment for patients with refractory postoperative cardiogenic shock after coronary artery bypass grafting

Jiang Chun－jing，Yang Feng，Hao Xing，Xing Zhi－chen，Xu Bo，Jiang Yu，Yang Xiao－fang，Du Zhong－tao，Xing Jia－lin，Hou Xiao－tong
Department of Extracorporeal Circulation，Center for Cardiac Intensive Care，Beijing Anzhen Hospital，Capital Medical University，Beijing 100029，China

Objective To report the outcome of patients with refractory postoperative cardiogenic shock（PCS）after coronary artery bypass grafting（CABG）treated with extracorporeal membrane oxygenation（ECMO）in our center，and to analyze the risk fac?tors of clinical outcomes．Methods From 2004 June to 2013 December，the condition of 58 patients treated with ECMO because of PCS after CABG or unsuccessfully weaning from cardiopulmonary bypass（CPB）during surgery were systematicly reviewed，and the risk factors possibly associated with these patients＇outcome were analyzed．Results In all these ECMO assisting patients，there were 43 males（76%）and 15 females（24%），with the mean age of 60±9．5 years and the mean ECMO support duration of 105．9±53．2 h．Among them，45 cases successfully weaned from ECMO（77．6%）and 28 cases discharged from hospital．Logistic analysis revealed that cardiopulmonary resuscitation（CPR）before ECMO was an independent risk factor affected clinical outcomes of these patients（OR：0．21，95%CI：0．05～0．87，P＜0．05）．Conclusion ECMO is an effective measure for patients occurred PCS after CABG．Male，youn?ger and patients with larger body surface area may be more likely to survive in these ECMO patients．In addition，CPR before ECMO is an independent risk factor affecting ECMO support outcomes．

Extracorporeal membrane oxygenation；Coronary artery bypass grafting；Refractory postoperative cardiogenic shock

100029北京，首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院心臟外科危重癥中心，體外循環(huán)及機械循環(huán)輔助科

侯曉彤，Email：xt．hou＠ccmu．cn

2014?09?09）

2014?09?16）

10．13498／j．cnki．chin．j．ecc．2014．04．06