確立重度肺爆震傷救治中體外膜肺氧合的地位

易云峰

近年來(lái)，尤其是“9·11”之后，軍事爆炸、恐怖爆炸在世界范圍內(nèi)從未消弭，而且有愈演愈烈的趨勢(shì)[1-2]；同時(shí)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展，各類生產(chǎn)作業(yè)爆炸、化學(xué)品儲(chǔ)罐爆炸、高壓氣體爐罐爆炸、交通工具內(nèi)爆炸等非軍事爆炸頻發(fā)不斷[3]，對(duì)人民生命安全構(gòu)成極大的威脅。肺是爆炸波沖擊最主要的靶器官，肺損傷也是造成死亡的主要原因，因而提升重度肺爆震傷的治療水平，是降低病死率的重要措施。為此，筆者在既往重度肺爆震傷治療策略基礎(chǔ)上，結(jié)合體外膜氧合的特點(diǎn)以及實(shí)際臨床應(yīng)用情況，探討其在治療過(guò)程中的地位作用，為重度肺爆震傷治療提供新的思路。

1 重度肺爆震傷的特點(diǎn)

肺爆震傷是指爆炸時(shí)產(chǎn)生的高壓沖擊波直接作用于胸部后因釋放高能量而造成的肺部損傷。多發(fā)生于炮彈、各類炸彈、水雷甚至核彈等爆炸以及化學(xué)品儲(chǔ)罐、高壓氣體爐罐、鍋爐、煤氣罐及油箱等爆炸。其主要病理改變是肺出血、肺水腫、肺破裂、肺萎陷和肺氣腫。重度肺爆震傷可各種病理改變不同程度地混合存在，因而導(dǎo)致其臨床表現(xiàn)復(fù)雜。可表現(xiàn)為劇烈的胸痛、咳嗽、咳血痰或咯血，甚至血壓低、心跳緩慢、呼吸驟停、嚴(yán)重的呼吸困難、發(fā)紺、窒息、抽搐、躁動(dòng)不安、口鼻大量流血或血性泡沫樣液體等[4]。查體叩診可及濁音，聽(tīng)診時(shí)發(fā)現(xiàn)呼吸音明顯減弱，并可聞及滿布的濕性啰音。如合并有血胸、血?dú)庑?、多發(fā)肋骨骨折、心包積血等，則出現(xiàn)相應(yīng)的癥狀和體征。

肺爆震傷的輔助檢查主要是以胸部X線片、CT為主的影像學(xué)檢查和以動(dòng)脈血?dú)夥治鰹橹鞯膶?shí)驗(yàn)室檢查[5]。重度患者胸部X線片主要表現(xiàn)為特征性肺門蝴蝶形片狀陰影和彌漫性浸潤(rùn)陰影，合并明顯的血胸、氣胸及肋骨骨折也可一并顯示。但其CT檢查表現(xiàn)則復(fù)雜多樣。常可見(jiàn)肺部毛玻璃樣陰影、肺實(shí)變影、肺大片狀陰影、彌漫性肺實(shí)變影、皮下積氣、胸腔或肺內(nèi)液氣平面、心包積液、縱隔結(jié)構(gòu)紊亂、肋骨等骨性結(jié)構(gòu)骨折等多種影像征象并存出現(xiàn)。重度爆震傷患者的動(dòng)脈血?dú)獬？梢?jiàn)SaO2下降，PaO2明顯降低，PaCO2逐步下降或升高(伴有胸壁損傷)。對(duì)于重度患者，除鎮(zhèn)靜止痛、保護(hù)心肺功能、液體復(fù)蘇等治療外，機(jī)械輔助通氣是最重要的治療手段。

2 ECMO在重度肺爆震傷中的應(yīng)用

重度肺爆震傷導(dǎo)致肺毛細(xì)血管損傷、肺間質(zhì)及肺泡內(nèi)血液滲出和間質(zhì)水腫，進(jìn)而產(chǎn)生肺內(nèi)氧氣及二氧化碳交換和彌散功能障礙，最終出現(xiàn)低氧血癥和呼吸功能衰竭。但這種低氧血癥和呼吸功能衰竭，與自然情況下非外傷因素如COPD等導(dǎo)致的ARDS的表現(xiàn)有著不同之處。自然情況下非外傷因素所致的ARDS因不合并存在肺出血、肺破裂甚至氣管斷裂等外傷因素所致的高發(fā)肺部創(chuàng)傷，大多數(shù)可通過(guò)如小潮氣量通氣、允許性高碳酸血癥和高頻振蕩通氣等肺保護(hù)機(jī)械通氣策略處理[6]。而對(duì)于重度肺爆震傷患者，往往發(fā)生的低氧血癥及呼吸衰竭是頑固性的，極難通過(guò)機(jī)械通氣糾正，特別是合并有氣管斷裂。因此，筆者認(rèn)為對(duì)于此類患者，需要及時(shí)審慎對(duì)待，采用更有效的治療策略，以挽救患者生命。

2.1ECMO的起源 ECMO是以體外循環(huán)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的一種有效的體外心肺功能支持系統(tǒng)，其原理是將靜脈血引流至體外，經(jīng)由膜肺氧合后再回輸體內(nèi)，從而達(dá)到替代心肺功能的輔助作用，起源于1953 年 Gibbon首次應(yīng)用于心臟直視手術(shù)中的體外循環(huán)技術(shù)。1971年Hill等[7]成功使用 ECMO 治療成人呼吸窘迫綜合征；1972年Bartlett成功將ECMO用于心臟手術(shù)后小兒的心肺支持；此后ECMO應(yīng)用于臨床的例數(shù)逐步增長(zhǎng)，特別是2008年ECMO被應(yīng)用于A 型流感患者成功后，ECMO 數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，有越來(lái)越多的危重癥患者從中獲益[8-9]。目前世界范圍內(nèi)ECMO主要被應(yīng)用于心源性休克、心臟外科手術(shù)、急性呼吸衰竭、肺栓塞、肺移植、彌漫性血管內(nèi)凝血、感染性休克、膿毒癥、中毒等心肺功能衰竭，尤其應(yīng)用于心跳驟?；颊邠尵鹊妮o助性治療[10]，均取得良好的治療效果。

2.2ECMO在肺爆震傷患者中的應(yīng)用 目前國(guó)內(nèi)外將ECMO應(yīng)用于肺爆震傷患者鮮有報(bào)道。筆者近年采用ECMO救治重度肺爆震傷患者16例，男性11例，女性5例；年齡19～48歲;其中化工廠爆震傷3例、炮彈爆震傷7例、鍋爐爆震傷2例、氧氣罐爆震傷1例、燃?xì)夤薇饌?例、高壓鍋爆震傷1例、水下炸魚雷管爆震傷1例。全組患者氣管插管后均行機(jī)械通氣，并分別于入院3h內(nèi)經(jīng)右側(cè)頸內(nèi)靜脈股靜脈插管建立ECMO,采用靜脈-靜脈體外氧合(VV-ECMO)模式15例，靜脈-動(dòng)脈體外氧合(VA-ECMO)模式1例。應(yīng)用美敦力公司涂敷套裝管路，管路預(yù)充生理鹽水500mL，預(yù)充液中加入20mg肝素。間斷小劑量應(yīng)用肝素，維持ACT在120～200s，流量維持在2～3L/min，溫度維持在36.5～37.5℃。輔助治療期間，監(jiān)測(cè)血紅蛋白、血小板、凝血功能及動(dòng)脈血?dú)?，根?jù)結(jié)果調(diào)整流量及肝素用量；并繼續(xù)呼吸機(jī)保護(hù)性通氣治療。16例患者均能順利停機(jī)撤管。本組1例于停機(jī)后4d死于消化道大出血，1例7d后死于多器官功能衰竭，14例痊愈出院。

目前國(guó)內(nèi)外有多種方法對(duì)肺損傷嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估，但這些方法往往具有滯后性、參考因素較少、易造成漏診、誤診以及潛在的錯(cuò)失治療時(shí)機(jī)等問(wèn)題。筆者認(rèn)為對(duì)于此類患者應(yīng)積極爭(zhēng)取主動(dòng)，盡早全面、綜合而精準(zhǔn)的診斷并及時(shí)采取治療措施。筆者結(jié)合本組患者，認(rèn)為出現(xiàn)以下情況即可確診為重度：(1)突然出現(xiàn)劇烈胸痛、嚴(yán)重的呼吸困難、紫紺、咳大量粉紅色泡沫痰、口鼻噴出血性液體；(2)24h內(nèi)迅速發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征；(3)出現(xiàn)“呼吸暫停、心動(dòng)過(guò)緩、低血壓”等三聯(lián)征；(4)雙肺聽(tīng)診可及大片明顯濕性啰音；(5)出現(xiàn)大面積皮下氣腫；胸部CT可見(jiàn)大片斑片狀陰影，或大量氣胸及皮下氣腫，或大量血胸；(6)可明確存在氣道明顯漏氣者；(7)給氧甚至機(jī)械通氣情況下，血?dú)夥治鋈源嬖谥兄囟娶蛐秃粑ソ摺?/p>

對(duì)于重度肺爆震傷患者，若經(jīng)積極、全面、合理的治療手段后仍未有良好效果時(shí)，筆者認(rèn)為應(yīng)盡快盡早采用ECMO手段[11]；然而，目前對(duì)于該方面并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[12-13]?？偨Y(jié)本組應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為重度肺爆震傷應(yīng)用ECMO可采用以下標(biāo)準(zhǔn)[14-17]：(1)在吸純氧條件下，氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)<100，超過(guò)4h，或肺泡動(dòng)脈氧分壓差>600mmHg;Murray 肺損傷評(píng)分≥3.0;(2)FiO2100%時(shí),PEEP>5cmH2O,PaO2<50mmHg且持續(xù)2h以上；(3)使用機(jī)械通氣后，PEEP>10cmH2O, 氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)<60；(4)pH<7.2達(dá)3h;(5)年齡<65歲;(6)傳統(tǒng)機(jī)械通氣出現(xiàn)呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷;(7)出現(xiàn)嚴(yán)重的氣管漏氣者；(8)患者出現(xiàn)心源性休克(cardiogenic shock,CS)且需要大劑量血管活性或正性肌力藥物或主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)輔助；(9)經(jīng)積極機(jī)械通氣治療后，仍存在嚴(yán)重的頑固性低氧血癥患者。而對(duì)于機(jī)械通氣時(shí)間>7d;年齡>65歲等，僅可作為相對(duì)禁忌證。

從原理上來(lái)說(shuō)，VV-ECMO模式不僅可以改善肺氧合功能及二氧化碳清除效率，而且可以降低機(jī)械通氣的參數(shù)，從而減輕右心負(fù)荷，改善右心功能[18]。比較而言，VV-ECMO模式還具有一些顯著的優(yōu)勢(shì)[19-21]：(1)不會(huì)對(duì)腦血流造成較大影響；(2)不會(huì)增加左心室負(fù)荷；(3)隨著氧合功能的改善，靜脈血中氧含量增加，冠狀動(dòng)脈的氧合得到改善，進(jìn)一步心功能也得到了改善；(4)因回流血需先經(jīng)肺血管床濾過(guò)，血管栓塞的發(fā)生率較低?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，筆者認(rèn)為ECMO在重度肺爆震傷的治療策略中，首選的模式是VV-ECMO；但臨床使用ECMO技術(shù)，需結(jié)合患者病情和臨床經(jīng)驗(yàn)等，采取合適的模式，若合并心臟功能嚴(yán)重受損，可采用VA模式，如本組即有1例采用了VA模式。

通過(guò)ECMO支持治療好轉(zhuǎn)后，盡可能早的撤除輔助支持，對(duì)患者快速恢復(fù)和減少并發(fā)癥有著積極意義。然而目前對(duì)于撤機(jī)的時(shí)機(jī)和指征國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有共識(shí)，也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[22]。國(guó)際體外生命支持組織(extracorporeal life support organization,ELSO)2013年發(fā)布的指南[23-24]認(rèn)為，降低流速至1L/min、保持氧合器100%供氧或逐步降低流速至2L/min并降低氧濃度，維持SaO2>95%，穩(wěn)定后可開始撤機(jī)試驗(yàn)，即調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)(FiO2，pPlat，PEEP，RR)，維持血流速度和抗凝劑。若可持續(xù)1h以上SaO2>95%且PaCO2<50mmHg，即可撤機(jī)；若PaCO2>50mmHg，則改為CO2清除模式。筆者建議：(1)完善肺部影像學(xué)檢查，結(jié)合血?dú)夥治鼋Y(jié)果，若情況明顯好轉(zhuǎn)則可逐步減流量直至1L/min,并保持動(dòng)脈氧分壓維持在80mmHg則可試停機(jī)；(2)暫停支持治療，若呼吸機(jī)參數(shù)可保持為：PaO2/FIO2>150mmHg、PEEP<12cmH2O、平臺(tái)壓力>30cmH2O、潮氣量為5～7mL/kg,可考慮撤機(jī)；(3)當(dāng)機(jī)械通氣參數(shù)可平穩(wěn)的維持在吸入氧氣濃度<0.4、PIP<25cmH2O、呼吸頻率低于30次/min，可考慮脫機(jī)。

2.3ECMO在早期心肺復(fù)蘇方面的優(yōu)勢(shì) 鑒于ECMO具有強(qiáng)大的輔助心肺功能的作用，將其應(yīng)用于重度肺爆震傷的早期救治，可具有十分有效的治療效果。筆者已完成使用TNT炸藥爆炸模擬實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)情況，通過(guò)采用ECMO前移對(duì)建立的肺部爆震傷羊模型進(jìn)行早期救治的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ECMO可有效的對(duì)重度肺爆震傷實(shí)驗(yàn)羊進(jìn)行早期救治，這與國(guó)內(nèi)王輝山等的香豬模型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[25]。ECMO前移至戰(zhàn)場(chǎng)或?yàn)?zāi)區(qū)等治療重度肺爆震傷，可避免心肺嚴(yán)重?fù)p傷者過(guò)早死亡。同時(shí)不僅能使嚴(yán)重?fù)p傷的肺組織得以充分的養(yǎng)息[25]，而且為肺組織的修復(fù)贏得了寶貴的時(shí)間，以期獲得較高的救治成功率[26-27]。

2.4ECMO的常見(jiàn)并發(fā)癥及處理 盡管ECMO救治方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)方面也有了較大的提高，但ECMO的并發(fā)癥發(fā)生率仍然較高[28]。尤其是對(duì)于重度肺爆震傷患者，往往合并有嚴(yán)重的創(chuàng)傷打擊，因此對(duì)相關(guān)并發(fā)癥必須高度關(guān)注。

(1)出血：ECMO輔助支持治療期間，必須采用全身肝素避免血液凝固[29]，導(dǎo)致出血風(fēng)險(xiǎn)難以避免。出血是早期常見(jiàn)的并發(fā)癥，以切口或插管穿刺點(diǎn)部位常見(jiàn)，也可出現(xiàn)消化道出血、內(nèi)臟器官出血、顱內(nèi)出血等，其中顱內(nèi)出血較為嚴(yán)重，甚至可造成患者死亡。筆者認(rèn)為減少出血并發(fā)癥最有效的措施是積極預(yù)防，避免出現(xiàn)誘發(fā)因素。①支持治療期間積極監(jiān)測(cè)凝血指標(biāo)，維持適當(dāng)?shù)腁CT，筆者的經(jīng)驗(yàn)是維持在120～200s即可[30]。但臨床實(shí)際中，ACT數(shù)值變化較大，需結(jié)合凝血功能、患者病情等綜合判斷肝素等抗凝劑的使用強(qiáng)度，盡可能在出血風(fēng)險(xiǎn)和血栓事件之間維持適當(dāng)?shù)钠胶?。②控制血小板?jì)數(shù)>50×109/L,血紅蛋白>7g/dL， 必要時(shí)及時(shí)輸血給予補(bǔ)充[31-32]。③氨基乙酸、凝血酶、抗纖溶藥物等止血藥物的使用對(duì)減少出血有一定效果[33]。④重組Ⅶα因子可用于某些其他止血方案效果不理想的出血[34]。

(2)血栓栓塞：ECMO過(guò)程中，血栓栓塞與出血相對(duì)應(yīng)；治療期間血液處于持續(xù)高凝狀態(tài)，高達(dá)20%的患者可出現(xiàn)血栓栓塞[8]。筆者認(rèn)為可采取以下措施：①必須使用肝素涂層的ECMO管道，持續(xù)泵入肝素，根據(jù)抗凝監(jiān)測(cè)指標(biāo)調(diào)整肝素劑量[30]；②積極監(jiān)測(cè)跨膜壓力差，避免ECMO 裝置內(nèi)出現(xiàn)血栓[30]；③當(dāng)ECMO流量較低或擬撤機(jī)期間，又或患者心功能較差，可適當(dāng)增加肝素劑量，預(yù)防心房?jī)?nèi)血栓形成；④注意神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦梗死。

(3)感染：ECMO治療患者中感染的發(fā)生率為9%～65%[35]。對(duì)于重度肺爆震傷患者，最常見(jiàn)的感染部位為肺部，尿路、血液也是常見(jiàn)的部位；致病菌較多，以凝固酶陰性葡萄球菌、念球菌、腸桿菌、銅綠假單孢菌較常見(jiàn)[36]。感染不僅使病情惡化，而且會(huì)增加患者的病死率。筆者認(rèn)為治療期間必須：①密切觀察患者血象、體溫及降鈣素原等炎性指標(biāo)的變化情況，及時(shí)、定時(shí)完善痰培養(yǎng)、血培養(yǎng)檢查；②嚴(yán)格無(wú)菌操作；③合理預(yù)防性使用抗生素；④若出現(xiàn)感染表現(xiàn)，應(yīng)盡早使用廣譜抗生素，并及時(shí)根據(jù)藥敏結(jié)果調(diào)整[37]。(4)多器官功能障礙綜合征：ECMO治療可出現(xiàn)心臟、腎臟、肝臟等多器官功能障礙，其中腎功能衰竭最常見(jiàn)。對(duì)于重度肺爆震傷患者，因呼吸功能衰竭且伴有嚴(yán)重的低氧血癥，ECMO期間腎功能衰竭的發(fā)生率較其他患者高，可能與創(chuàng)傷所致的全身炎性反應(yīng)、低容量、低血壓等因素有關(guān)，發(fā)生原因目前仍不明了。對(duì)于此類患者，可采取聯(lián)合使用連續(xù)腎替代治療或腹膜透析治療[38]。

3 展望

重度肺爆震傷是一種嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷，傷情復(fù)雜、臨床救治難度較大、并發(fā)癥多。能否及時(shí)、有效地維持呼吸、循環(huán)功能穩(wěn)定，是提高救治率、降低病死率的關(guān)鍵。筆者采用ECMO救治重度肺爆震傷患者取得了良好的效果。盡管ECMO技術(shù)已有長(zhǎng)足的發(fā)展，但對(duì)于諸如撤機(jī)時(shí)機(jī)選擇、并發(fā)癥處理等問(wèn)題，仍缺乏共識(shí)。但隨著科技的進(jìn)步，ECMO在肺爆震傷救治中的地位將越來(lái)越重要。