中國體外膜肺氧合技術開展的現(xiàn)狀及思考

章曉華，莊 建

·專家論壇·

中國體外膜肺氧合技術開展的現(xiàn)狀及思考

章曉華，莊 建

體外膜肺氧合；體外生命支持；技術

體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)衍生于1953年Gibbon首先應用于心臟直視手術的體外循環(huán)技術。1971年Hill使用ECMO成功治療了成人呼吸窘迫綜合征[1]。Bartlett于1972年成功使用ECMO技術為一例心臟手術后小兒提供了心肺支持[2]，并于1975年將ECMO用于新生兒呼吸窘迫綜合征，經72 h的呼吸支持，患兒脫離輔助，并長期生存[3-4]。1983年美國在Virginia醫(yī)學院、Michigan大學和Pittsburgh大學分別建立了ECMO中心。1986年全美已有90個中心開展新生兒呼吸支持[5]。1989年體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization，ELSO)正式在美國成立，并成為目前國際上對ECMO相關數(shù)據(jù)進行匯總、分析，評價患者預后及進行學術交流主要學術平臺。隨著ECMO技術水平的提高和心肺輔助裝置的改進，自2008年開始，特別是ECMO在A型流感患者成功的呼吸支持被廣泛認識之后[6]，全球ECMO數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。至2015年，在ELSO注冊的ECMO中心310個，登記各種ECMO病例總數(shù)量74 170例(圖1)。

隨著ECMO技術的不斷成熟和社會對醫(yī)療服務質量的要求上升，特別是可較長時間使用的聚甲基戊烯抗?jié)B漏中空纖維膜式氧合器的臨床使用，近五年來我國ECMO技術的應用呈迅速發(fā)展的趨勢，ECMO技術也開始用于體外心肺復蘇(extracorporeal CPR, ECPR)[7-8]、肺移植手術等[9]，并取得良好效果。至2015年，我國開展ECMO單位達104個，年度ECMO數(shù)量974例(圖2)[10]。廣東省人民醫(yī)院自2002年首次使用Medtronic ECMO套包對1例冠狀動脈旁路移植術后患者進行循環(huán)呼吸支持，至今實施各種類型ECMO輔助169例。

根據(jù)中國生物醫(yī)學工程學會體外循環(huán)學分會對我國ECMO狀況調查的統(tǒng)計資料，結合本院ECMO技術開展過程中存在的問題，及目前國外在ECMO運作及患者管理方面的進展，對ECMO技術在我國開展的現(xiàn)狀和將來的發(fā)展思考如下。

1 ECMO技術的安全性

在ECMO預后方面，表1顯示我國2014年公布的數(shù)據(jù)與ELSO公布的最新全球數(shù)據(jù)相比仍存在較大的差距[11]。

ECMO是一項學習曲線長并涉及多學科的高風險心肺支持技術。作為人工循環(huán)呼吸輔助裝置，其大量的非生物表面和其非生理性血流狀態(tài)，在抗凝治療、血液成份破壞、全身炎癥反應、組織灌注及相關侵入性操作等方面存在大量風險因素，加上部分患者極其危重的基礎狀態(tài)，使ECMO過程中患者必然處于全方位風險之中。

并發(fā)癥是對ECMO技術的極大挑戰(zhàn)[12]。我國大多數(shù)醫(yī)院和大多數(shù)醫(yī)護人員仍處于ECMO知識學習和臨床經驗積累階段，加上因各種原因ECMO開展的數(shù)量有限，導致對患者的管理難以規(guī)范，特別是難以預見性地對相關并發(fā)癥進行觀察、預防和處理，導致患者及ECMO系統(tǒng)的并發(fā)癥居高不下，特別是心臟手術后患者[13-14]。本院對80例心臟術后ECMO進行總結的資料顯示：此組病例ECMO術中及術后相關并發(fā)癥發(fā)生率為100%，其中出血發(fā)生率70.0%(56/80)、急性腎功能不全62.5%(50/80)、感染35.0%(28/80)、嚴重中樞神經損傷8.8%(7/80)。高并發(fā)癥導致了患者生存率低下(圖3)。

導致ECMO患者預后不良的另一個突出因素是對ECMO適應證的掌握。目前我國相關社會健康保障體系、醫(yī)療環(huán)境和醫(yī)療條件與歐美發(fā)達國家存在一定差異。一方面，“社會”因素影響使ECMO適應證和禁忌證常常受到挑戰(zhàn)，部分患者心肺功能難以在ECMO安全時限內恢復；部分患者因長時間心肺復蘇，中樞神經系統(tǒng)損傷程度難以及時進行準確評估，況且對中樞神經的評估本身就是一種挑戰(zhàn)[15]。

圖1 ELSO登記ECMO中心數(shù)量及ECMO數(shù)量

項目病例數(shù)撤機(n)(%)出院或轉科(n)(%)新生兒 呼吸支持3(29153)0(24488)-(84)0(21545)-(74) 心臟支持6(6475)5(4028)83(62)3(2695)50(42) ECPR0(1336)0(859)-(64)0(547)-(41)小兒 呼吸支持19(7552)6(5036)32(67)5(4371)26(58) 心臟支持122(8374)69(5594)57(67)55(4265)45(51) ECPR6(2996)5(1,645)83(55)3(1232)50(41)成人 呼吸支持117(10601)61(6997)52(66)51(6121)44(58) 心臟支持470(9025)276(5082)59(56)228(3721)49(41) ECPR35(2885)14(1137)40(39)11(848)31(29)總數(shù)778(78397)436(54866)56(70)356(45345)46(58)

注：括號中為ELSO數(shù)據(jù)。

圖2 我國開展ECMO的醫(yī)院數(shù)量及ECMO例數(shù)

圖3 廣東省人民醫(yī)院ECMO患者預后

另一方面，醫(yī)療條件和經濟因素的影響使部分ECMO患者錯失最佳輔助時機，導致ECMO過程中的額外困難；部分患者因沒有充分的經濟支撐而得不到相應的治療而難善其終。

2 ECMO運作機制

2015年，我國有104家醫(yī)院開展了ECMO工作，但在ELSO注冊的單位僅有5家。圖4顯示近5年我國各醫(yī)院開展ECMO數(shù)量的比例。至2015年，年ECMO開展數(shù)量不超過5例的醫(yī)院仍占52.88%；僅11.54%的醫(yī)院年ECMO數(shù)量超過20例。ECMO在我國大陸地區(qū)的開展也非常不平衡，年ECMO數(shù)量超過20例的省市僅13個(圖5)。ECMO是一較長時間的心肺輔助過程，而且此過程中出現(xiàn)各種并發(fā)癥的幾率極高，ECMO技術存在明顯的量效關系。根據(jù)歐美發(fā)達國家及我國臺灣地區(qū)開展ECMO技術的經驗，ECMO患者集中管理是提高ECMO技術及患者安全性的重要保證。成立區(qū)域性ECMO中心還可保證ECMO技術的合理利用、避免醫(yī)療資源的浪費及完善區(qū)域性的危重患者搶救體系。

圖4 不同年份完成ECMO數(shù)量醫(yī)院比例(%)

ECMO患者的來源包括：心外科、心內科、心兒科、新生兒科、胸外科、呼吸內科、急診科及重癥監(jiān)護室等部門。ECMO技術的作用是為可逆性原因導致的急性循環(huán)、呼吸功能衰竭患者提供其他治療措施難以勝任的支持以渡過其危重狀態(tài)，為原發(fā)病或后續(xù)治療創(chuàng)造機會。ECMO患者的治療策略應該是以心肺支持為主、原發(fā)病治療為輔。特別是針對簡單可逆性“意外”導致心、肺功能不全患者，要做的唯一的事是安全的輔助以等待心、肺功能恢復，而此過程中保證ECMO輔助效果、不失時機地調整輔助策略，并發(fā)癥預防和及時處理是臨床工作之重心，ECMO患者的集中管理是此過程患者安全的重要保障。ECMO需要多學科的合作，但不同專業(yè)和不同醫(yī)生對ECMO的認知水平的差異，可能導致ECMO管理上的意見分歧，而這種分歧在非集中管理的ECMO患者治療上將產生不確定性和責任模糊，結果是難以有效地總結經驗，明顯延長了ECMO技術學習曲線，相關臨床和基礎研究工作也難以開展和落實。另一方面，根據(jù)ECMO患者的管理特點，特別是其明

顯的量效比關系，按國際慣例，ECMO安全需要在年開展數(shù)量超過20例時方可得到一定的保障。因此，即使是醫(yī)療資源豐富的歐美發(fā)達國家，也僅僅是在極少數(shù)醫(yī)院開展ECMO業(yè)務，而其他醫(yī)院相關患者救治依賴于區(qū)域性的ECMO中心。我國目前尚處于開展ECMO技術的初期，ECMO中心的建立不僅可以將更多的患者從學習曲線中解脫出來，而且將有益于接收外院患者，將ECMO技術的利用和效益最大化，并形成ECMO技術區(qū)域性的覆蓋，避免我國ECMO技術的開展處于無序狀態(tài)。

ECMO技術源自心臟外科體外循環(huán)。目前我國ECMO服務對像仍主要為心臟外科的循環(huán)呼吸支持。2014年資料顯示，我國ECMO用于心臟支持占76.9%(598/778)。但ELSO歷年報道的資料顯示，對ECMO的需求更多來源于呼吸支持和ECPR。至2016年上半年，ELSO登記的呼吸支持占ECMO總數(shù)60.3%(47 306/78 397)，且預后明顯優(yōu)于心臟支持[11]；ECPR的使用在近年也呈顯著上升的趨勢。為最大限度地利用ECMO這一醫(yī)療資源，ECMO技術在我國需要走出心外科。ECMO中心的建立可以為ECMO技術服務于不同專業(yè)的患者提供一個新的工作平臺，完善我國的危重患者救治體系。

3 ECMO登記、學術交流及培訓

ELSO有一套由專業(yè)人員維護的ECMO數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，對各會員單位上報的相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并共享數(shù)據(jù)。雖然體外循環(huán)學會嘗試對我國ECMO數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，2014年也公布了相關數(shù)據(jù)，但由于各單位上報的數(shù)據(jù)多欠嚴謹和規(guī)范，且不夠完整，最后數(shù)據(jù)的可用性受到一定限制。為了ECMO技術可持續(xù)性發(fā)展和與國際接軌，我國應以ELSO數(shù)據(jù)錄入表格為基礎，形成符合我國患者特點的“ChELSO登記表格”，并由專人進行統(tǒng)計處理。

圖5 我國大陸地區(qū)各省市開展ECMO數(shù)量

近年來ECMO技術的學術交流開始出現(xiàn)在心臟外科、體外循環(huán)、重癥醫(yī)學等多個領域的學術平臺，但我國仍缺乏如ELSO那種專業(yè)的學術機構和由之主導的學術平臺。在建立符合我國國情的ECMO相關指南、系統(tǒng)的ECMO培訓計劃、相關專業(yè)資格認證等方面也極待完善。安貞心血管病醫(yī)院主持了多屆“中國體外生命支持論壇”；2015年在阜外心血管病醫(yī)院主持下成立了中國胸心血管麻醉學會體外生命支持分會，為我國今后在生命支持領域建立一個與國際接軌的學術平臺奠定了基礎。

4 面臨困難

ECMO支持是目前其他醫(yī)學技術難以替代的輔助治療措施，在一定程度上代表醫(yī)院對危重患者的搶救水平，且并不需要醫(yī)院大量資金或人力投入。這是我國近年來眾多單位開展此項技術的主要原因之一。我國開展ECMO單位數(shù)量相當于目前ELSO登記單位總數(shù)的約1/4，但完成ECMO數(shù)量僅占1.24%。此現(xiàn)象或許是我國目前或者今后一段時期ECMO患者預后與國外存在差距的重要原因之一。

ECMO技術需要心血管外科、體外循環(huán)、重癥監(jiān)護等多學科的技術支撐及密切合作。因目前我國ECMO患者管理多數(shù)處于分散狀態(tài)，ECMO相關醫(yī)療常規(guī)和溝通機制的缺失或不完善，責任欠明確，可能導致患者管理上存在“灰色地帶”；另一方面，雖然在2014年我國推出了“體外膜肺氧合循環(huán)支持專家共識”[16]及“中國開展成人體外膜肺氧合項目建議書”[17]，但ECMO技術學科歸屬不明確，不可避免地影響到相關指南的建立、完善和執(zhí)行，ECMO相關臨床和基礎研究也存在特有的困難。

作為發(fā)展中國家，醫(yī)療費用支出一直是我國突出的問題之一而備受社會關注。廣東省人民醫(yī)院心臟術后ECMO患者平均費用245 082.14元(50 537.96～1 209 024.35元)；生存組患者平均費用高達317 694.11元(96 932.02 ～1 209 024.35元)。ECMO患者欠費和醫(yī)療糾紛的比例也遠高于普通患者。ECMO技術作為一種高消耗的技術，控制成本是醫(yī)院和醫(yī)務工作者共同的社會責任。因此合理的發(fā)展戰(zhàn)略，特別是建立區(qū)域性ECMO中心和ECMO技術協(xié)作機制，可以讓更多的有治療價值的患者受益于ECMO技術，并降低患者治療的整體費用。

5 未來的挑戰(zhàn)

來自國家心血管病中心2015年的報道[18]：心血管疾病導致的死亡率在我國仍居首位，其中心臟病死亡率高達143.72/10萬；人口的老齡化更使心血管疾病死亡的絕對數(shù)字快速上升，自1990年至2013年，死亡數(shù)量增加了46%。在比我國更早進入老齡化時代的歐美發(fā)達國家，有癥狀心衰、無癥狀心衰和心衰風險的患者構成了一個巨大的社會群體。根據(jù)美國心臟學會報道[19]：到2020年，全美年齡>65歲的人口將達5 000萬人，心衰患者將達約400萬人，其中50%的患者將在4年內死亡[20]。在當前因供體不足心臟移植而舉步艱難的時代，發(fā)展人工循環(huán)支持技術是目前為數(shù)不多的可行性治療措施之一。ECMO患者也顯現(xiàn)出老齡化表現(xiàn)[21]。美國心臟學會、美國心臟病學會和美國心衰學會均已將機械循環(huán)支持列為心衰患者治療方法指南內容[22]。作為初級的人工循環(huán)呼吸支持技術，ECMO已成為救治心源性休克的有效手段。作為一種適合我國國情的心肺支持方法，建立一個合理和安全的ECMO循環(huán)呼吸支持體系，建立ECMO專業(yè)團隊和ECMO患者的院際轉運系統(tǒng)，建立符合我國國情的ECMO技術指南，不僅可改善我國心血管病患者預后，也為我國今后機械循環(huán)支持技術的發(fā)展奠定基礎；同時，還可以讓更多的需要呼吸支持的患者獲得生存機會。

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10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.02.02

510100 廣州，廣東省心血管病研究所 廣東省人民醫(yī)院心外科 廣東省醫(yī)學科學院

莊建，Email：zhuangjian5413@tom.com

2017-02-03)

2017-03-06)