體外膜氧合治療傳染病急性呼吸衰竭的進(jìn)展

劉大鳳，劉亞玲，陳紅，楊德華，張仁卿，曾義嵐，王偉，陳萍，毛碧蓉，王永，張玲

（成都市公共衛(wèi)生臨床醫(yī)療中心，成都 610066）

1972年 Hill等［1］首次應(yīng)用體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）治療1例急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者獲得成功，而國(guó)內(nèi)ECMO技術(shù)應(yīng)用始于1993年。當(dāng)時(shí)楊天宇等對(duì)1位心臟手術(shù)后急性呼吸功能衰竭老年患者進(jìn)行了3 d的ECMO救治，但這并不是真正意義上的ECMO救治，因其采用開(kāi)放式膜肺進(jìn)行轉(zhuǎn)流，且患者在ECMO期間全程采用肝素抗凝。直到20世紀(jì)末，廣東中山市人民醫(yī)院李斌飛在臨床上成功開(kāi)展ECMO，搶救很多極重癥急性呼吸衰竭和心力衰竭患者。

全世界廣泛將ECMO應(yīng)用于傳染病急性呼吸衰竭的救治始于4年前，2009年甲型H1N1病毒肆虐全球，ECMO成為一些重癥患者呼吸支持的重要治療手段［2－4］，至此開(kāi)啟了 ECMO 治療傳染病急性呼吸衰竭之門(mén)。

1 ECMO技術(shù)的由來(lái)及發(fā)展

1869年，世界上具有ECMO功能的心肺支持技術(shù)出現(xiàn)［5］，其主要應(yīng)用于心臟手術(shù)患者。

1972年，Hill等［1］應(yīng)用 ECMO 治療第1例ARDS患者取得成功，并認(rèn)為患者出現(xiàn)呼吸衰竭時(shí)，建立人工氣道，使用呼吸機(jī)予以正壓通氣后，可改善大多數(shù)患者的氧合狀況；但對(duì)于因肺泡換氣發(fā)生嚴(yán)重障礙導(dǎo)致的氧合差，正壓通氣并不能有效改善患者的缺氧狀況，而應(yīng)用ECMO技術(shù)，氧氣可直接進(jìn)入血液，迅速改善患者缺氧狀態(tài)，從而減少多器官功能衰竭綜合征（MODS）的發(fā)生率，降低ARDS患者急性呼吸衰竭的病死率。

1979年，Zapol等［6］開(kāi)展了世界上第1個(gè)涉及90例ARDS病例的靜脈－動(dòng)脈ECMO與機(jī)械通氣的對(duì)比研究，結(jié)果顯示兩組的病死率均高于90%；ECMO常見(jiàn)的不良反應(yīng)有出血、血栓栓塞和溶血。

1986年，Gattinoni等［7］應(yīng)用靜脈－靜脈 CO2移除聯(lián)合低氣道壓力機(jī)械通氣技術(shù)的ECMO，降低了與動(dòng)脈插管相關(guān)的不良反應(yīng)，使ARDS病人的病死率首次降到49%。

1994年，Morris等［8］開(kāi)展了第1個(gè)涉及40例ARDS病例的靜脈－靜脈CO2移除技術(shù)與壓力控制通氣的隨機(jī)對(duì)照研究，結(jié)果顯示ECMO組與對(duì)照組相比在病死率和出血發(fā)生率上并無(wú)優(yōu)勢(shì)，且費(fèi)用昂貴。至此，ECMO技術(shù)在急性呼吸衰竭中的應(yīng)用減少。

2009年甲型H1N1病毒肆虐全球，ECMO再次受到關(guān)注，成為臨床上一些重癥患者呼吸支持的重要治療手段［2－4］，至此便開(kāi)啟了 ECMO 治療傳染病急性呼吸衰竭之門(mén)。

2 ECMO技術(shù)的原理

ECMO主要應(yīng)用于急性呼吸衰竭的治療，也用于心力衰竭的治療。ECMO主要為患者提供氣體交換，允許患者的肺休息直到恢復(fù)正常，并使機(jī)械通氣誘導(dǎo)肺損傷的不良影響最小化。ECMO被認(rèn)為是難治性低氧血癥病人確切有效的急救措施，可改善機(jī)械通氣治療無(wú)效的低氧血癥［9］。

ECMO治療期間氣體交換不需要肺，而是通過(guò)泵（離心泵或逆流泵）移出血液并在人工肺中循環(huán)。目前最常用的是靜脈－靜脈技術(shù)：靜脈血被移出，氧合后，再回輸入病人靜脈系統(tǒng)。靜脈－動(dòng)脈技術(shù)也被應(yīng)用：血液從靜脈中移出，氧合后回輸入病人動(dòng)脈系統(tǒng)，可改善心輸出量，實(shí)現(xiàn)氣體交換。

呼吸支持采用靜脈－靜脈體外膜肺氧合（venovenous ECMO，VV－ECMO）效果較為理想。近年來(lái)，雙腔靜脈－靜脈轉(zhuǎn)流（double－lu－men venovenous bypass，DLVVB）的應(yīng)用使ECMO更加簡(jiǎn)便、有效。其原理是，靜脈引流分別從上腔靜脈和下腔靜脈開(kāi)口引出體外，經(jīng)氧合后，通過(guò)插管開(kāi)口（其正對(duì)三尖瓣口）而注入右心室，大大減少了心房?jī)?nèi)的無(wú)效循環(huán)，提高了ECMO的氣體交換能力。一般認(rèn)為，ECMO建立的前提是心肺功能的可恢復(fù)性，對(duì)于慢性晚期的呼吸衰竭、心臟衰竭者則視為禁忌證［4］。

3 ECMO建立方法、管理及呼吸機(jī)設(shè)置

3.1 ECMO建立方法

患者在鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛（甚至肌松）＋局麻下，床旁行穿刺／切開(kāi)置管術(shù)，并在留置管路后行胸部X線檢查以證實(shí)導(dǎo)管位置。采用V－A模式者行同側(cè)股靜脈、股動(dòng)脈／髂外動(dòng)脈血管切開(kāi)術(shù)置入導(dǎo)管，靜脈導(dǎo)管（19Fr）管尖位于下腔靜脈與右心房交界處，動(dòng)脈導(dǎo)管（15Fr）置入深度5cm，轉(zhuǎn)流途徑為股靜脈－離心泵－膜肺－股動(dòng)脈／髂外動(dòng)脈；采用V－V模式者運(yùn)用經(jīng)皮穿刺法（Seldinger技術(shù)）行股靜脈－右頸內(nèi)靜脈置管術(shù)，動(dòng)脈導(dǎo)管（15Fr／17n）與靜脈導(dǎo)管（21Fr）深度均依據(jù)患者身高分別置于右心房與上、下腔靜脈交匯處，轉(zhuǎn)流途徑為股靜脈－離心泵－膜肺－頸內(nèi)靜脈。

3.2 ECMO的管理

在外科手術(shù)暴露血管或經(jīng)皮穿刺導(dǎo)引鋼絲植入后而導(dǎo)管置入前，以100U／kg肝素靜脈推注并等待3min以達(dá)到全身肝素化，防止導(dǎo)管內(nèi)凝血。治療開(kāi)始后使用微量泵持續(xù)泵入，根據(jù)全血活化凝血時(shí)間（ACT）監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整用量，維持ACT在160～200s。維持血小板計(jì)數(shù)＞50×109／L，紅細(xì)胞比容（Hct）＞0.40。轉(zhuǎn)流量初始設(shè)置較高，以迅速穩(wěn)定循環(huán)、氧合狀況及償還氧債，此后根據(jù)生命體征穩(wěn)定狀況、監(jiān)測(cè)指標(biāo)改善情況及血細(xì)胞破壞程度，逐漸降低流量到最佳水平。

3.3 呼吸機(jī)設(shè)置

采用保護(hù)性肺通氣策略，輔助呼吸選用同步間歇指令通氣（SIMV）或雙水平氣道正壓（BiPAP）模式，壓力／容量控制（PⅣ），呼吸頻率在5～12次／min，吸入氧濃度（FiO2）0.40～0.60，呼氣末正壓（PEEP）10～15cmH2O（1cmH2O＝0.098kPa），潮氣量控制在3～6mL／kg。依據(jù)患者情況必要時(shí)間段進(jìn)行肺復(fù)張，開(kāi)放壓力40～50cmH2O。

4 ECMO技術(shù)在傳染病急性呼吸衰竭中的應(yīng)用

ECMO技術(shù)在傳染病急性呼吸衰竭中的應(yīng)用始于2009年甲型H1N1流感危重癥的治療，國(guó)內(nèi)外不少醫(yī)療機(jī)構(gòu)報(bào)道了采用ECMO治療甲型H1N1流感危重癥伴難治性低氧血癥患者成功的病例。2009年在澳大利亞和新西蘭201例甲型H1N1流感伴ARDS的患者接受機(jī)械通氣治療，其中68例患者均接受了ECMO治療，63例采用的是靜脈－靜脈ECMO技術(shù)。ECMO治療前，在FiO2達(dá)100%的情況下，PaO2僅為55mmHg。本組ECMO治療的ARDS患者生存率達(dá)79%（病死率21%）［10］。Ciapetti等［11］報(bào) 道，意大利 2009 年 ～2010年間需要呼吸支持治療的443例甲型H1N1流感重癥病例，其中應(yīng)用ECMO治療12例，死亡1例，ECMO治療生存率達(dá)91.67%（病死率約8.33%）。Ji等［12］報(bào)道了應(yīng)用 ECMO 成功治療1例甲型H1N1流感危重癥伴壞死性肺炎病例。陳勁松等［13］報(bào)道，香港2009～2010年需要呼吸支持治療的120例甲型H1N1流感重癥病例，其中應(yīng)用ECMO治療7例，死亡1例，ECMO治療的ARDS生存率達(dá)86%（病死率約14%）。

5 ECMO技術(shù)的使用條件

Manert等［14］認(rèn)為ARDS患者首先應(yīng)使用傳統(tǒng)的綜合治療手段治療24～96h，若病情無(wú)好轉(zhuǎn)，達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)則為應(yīng)用ECMO的緊急指征：FiO2＝100%，PEEP＞0.49kPa，PaO2＜6.7kPa，持續(xù)2h以上。

澳大利亞多中心研究［15，16］統(tǒng)計(jì)了68例因甲型H1N1流感導(dǎo)致ARDS的患者使用ECMO的情況，并總結(jié)了使用ECMO的指征：氧合指數(shù)平均為56（48～63）；呼吸機(jī)支持條件：PEEP平均為18cmH2O（15～20cmH2O）；急性肺損傷評(píng)分為3.8（3.5～4.0）。此外，還指出ECMO支持的平均天數(shù)為10d（7～15d）。

李強(qiáng)等［17］報(bào)道1例ECMO治療患者，ECMO前有創(chuàng)機(jī)械通氣：峰壓35cmH2O，平臺(tái)壓18cmH2 O，F(xiàn)iO2＝100%，血氧飽和度84%～86%，血?dú)夥治鯬O250～60mmHg。血壓下降，給予多巴胺、去甲腎上腺素維持血壓，并運(yùn)用ECMO輔助治療。ECMO設(shè)置條件為：血流量3～3.5L，氧流量2～2.5L。開(kāi)始ECMO支持后將FiO2降為80%，監(jiān)測(cè)血氧飽和度上升為94%～99%，動(dòng)脈血?dú)夥治鎏崾綪O2＞80mmHg。2d后，F(xiàn)iO2降至40%～50%，峰壓降至28cmH2O，平臺(tái)壓降至15cmH2O。采用ECMO后第3天出現(xiàn)血小板進(jìn)行性下降，考慮與持續(xù)使用ECMO有關(guān)，降低ECMO血流量至2L，6d后停用ECMO。

總結(jié)文獻(xiàn)報(bào)道，ECMO技術(shù)的使用條件如下：1）強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)：氣管插管和機(jī)械通氣、急性肺疾病、雙肺浸潤(rùn)滲出改變、在PEEP≥10cmH2O的情況下PaO2／FiO2＜200以及可逆轉(zhuǎn)的肺損傷。2）補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)（至少符合以下1項(xiàng)）：在FiO2＝100%的情況下，PaO2／FiO2≤50至少1h，采用或未采用急救措施（肺實(shí)變、吸入NO及氣管移位）；高碳酸血癥（PH≤7.2，RR≥35次／min，潮氣量4～6mL／Kg，平臺(tái)壓≤30cmH2O）；Murray肺損傷評(píng)分值＞3，伴臨床狀況惡化；在FiO2≥80%的情況下，PaO2／FiO2≤50至少3h，無(wú)論是否采用急救措施。

6 ECMO常見(jiàn)的并發(fā)癥

ECMO常見(jiàn)的并發(fā)癥有：出血、血栓栓塞、溶血以及病毒相關(guān)的嗜血細(xì)胞綜合征（Virus－associated hemophagocytic syndrome，VAHS）［18］。而隨著膜的改進(jìn)、靜脈－靜脈CO2移除技術(shù)的應(yīng)用，出血、血栓栓塞和溶血等并發(fā)癥已大大降低。早期小量應(yīng)用地塞米松，可能會(huì)減少VAHS的發(fā)生［18］。

綜上所述，ECMO已成為傳染病重癥患者呼吸支持的重要治療手段，學(xué)習(xí)并掌握ECMO技術(shù)，把握好其適應(yīng)癥及禁忌癥，選擇適合的ECMO技術(shù)類(lèi)型，采用保護(hù)性肺通氣策略，做好ECMO的管理，減少并發(fā)癥的發(fā)生，可明顯提高傳染病急性呼吸衰竭搶救的成功率，改善患者預(yù)后。

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