體外膜氧合股動(dòng)靜脈插管的研究進(jìn)展

甄 寧，周美艷，王立偉，張 妍，孫 斌

近年來(lái)，隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)培訓(xùn)的普及，靜脈-動(dòng)脈體外膜氧合（veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation，V-A ECMO）技術(shù)越來(lái)越多的用于機(jī)械循環(huán)支持，治療許多潛在可逆或可治療的心肺疾?。?-2］。臨床醫(yī)生常首選股動(dòng)靜脈進(jìn)行插管，因?yàn)樗恍枰_胸，可以快速建立循環(huán)，保障患者生命安全。然而，外周V-A ECMO（pV-A ECMO）插管相關(guān)血管并發(fā)癥的發(fā)生率較高，如果不及時(shí)采取防治措施，這種并發(fā)癥可能會(huì)對(duì)下肢功能或生存率產(chǎn)生負(fù)面影響［3-4］。為了減少pV-A ECMO血管相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率，改善預(yù)后，必須制定嚴(yán)格的早期監(jiān)測(cè)方案和及時(shí)的干預(yù)策略，以保證必要的外周血流量。因?yàn)檫@個(gè)主題的數(shù)據(jù)非常零碎，沒有明確的建議，所以本文就成人pV-A ECMO股動(dòng)脈插管術(shù)前準(zhǔn)備、插管、并發(fā)癥發(fā)生情況及防治、早期診斷工具以及拔管等策略做一綜述。

1 插管前準(zhǔn)備

無(wú)論選擇何種插管策略，指南均建議插管前使用超聲評(píng)估血管條件，以期減少近期和遠(yuǎn)期并發(fā)癥［5-6］。常規(guī)應(yīng)用床旁血管超聲進(jìn)行置管前檢查，可以明確股總動(dòng)脈直徑、股深動(dòng)脈開口、穿刺動(dòng)脈前壁是否有鈣化病變、髂股動(dòng)脈是否通暢、有無(wú)夾層，最終指導(dǎo)導(dǎo)管的選擇與置入。

1.1 插管型號(hào)的選擇 選擇插管型號(hào)，首先考慮的是患者的體表面積（body surface area，BSA）。通常情況下，選擇動(dòng)脈插管需要滿足 2.2～2.5 L／（m2·min）的血流量［7］。這一公認(rèn)的規(guī)則應(yīng)被視為初始決策，因?yàn)樗彩艿揭韵率聦?shí)的挑戰(zhàn)：ECMO流量的主要決定因素是靜脈管的引流量（由靜脈管的大小、側(cè)孔數(shù)量和放置的位置決定），而動(dòng)脈插管較短，血流阻力較小。此外pV-A ECMO過(guò)程中并不總是需要全流量。也有研究者認(rèn)為當(dāng)動(dòng)脈插管大小與BSA比值大于11時(shí)，下肢缺血的發(fā)生率增加［8］?；谏鲜鲈?，應(yīng)基于目標(biāo)血流和解剖因素之間的平衡，結(jié)合股動(dòng)脈超聲或觸診（手術(shù)切開插管），首

選盡可能小的插管。

1.2 插管部位的選擇 當(dāng)前，pV-A ECMO插管尚無(wú)最合適的位置，股動(dòng)靜脈導(dǎo)管可于同側(cè)或雙側(cè)（動(dòng)靜脈插管位于兩側(cè)）置入［9］。但為了避免灌注流量減少和靜脈淤血的關(guān)聯(lián)，減少遠(yuǎn)端動(dòng)脈血管受壓，雙側(cè)腹股溝插管可能更可?。?0-11］。

2 插管策略

常規(guī)股動(dòng)靜脈插管可以通過(guò)外科切開或經(jīng)皮穿刺實(shí)現(xiàn)。在切開插管中，通過(guò)腹股溝區(qū)行縱切口或橫切口，鈍性分離皮下組織和筋膜，獲得股血管的外科暴露。韌帶、股總動(dòng)脈和分叉點(diǎn)的識(shí)別對(duì)于確定合適的置管位置非常重要。血管的檢查和觸診有助于選擇合適的套管大小，避免危險(xiǎn)的鈣化，股動(dòng)靜脈插管采用改良Seldinger技術(shù)。經(jīng)皮穿刺插管是在超聲引導(dǎo)下使用Seldinger技術(shù)。超聲定位后，通過(guò)超聲引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)股動(dòng)靜脈前壁穿刺，避免血管側(cè)壁或后壁穿刺，在置入導(dǎo)絲，擴(kuò)張后，引入套管。有研究指出［12］行經(jīng)皮穿刺插管時(shí)，需測(cè)量皮膚到動(dòng)脈穿刺點(diǎn)的距離，并確保動(dòng)脈導(dǎo)管在動(dòng)脈內(nèi)的長(zhǎng)度大于5 cm。插管結(jié)束后，不僅需要用縫合線妥善固定套管，還須在套管外表面做一個(gè)記號(hào)，以防套管移動(dòng)。Belohlavek等［13］認(rèn)為使用經(jīng)皮穿刺插管技術(shù)既可以節(jié)約操作時(shí)間，也能減少出血等并發(fā)癥。除了上述常規(guī)插管技術(shù)，目前臨床上還有一些新型插管或技術(shù)。

2.1 Side Graft灌注技術(shù) Side Graft灌注技術(shù)就是在自身血管旁，吻合一根人工血管作為心肺輔助裝置的供血管，在心臟大血管外科手術(shù)中應(yīng)用已久［14］。股動(dòng)脈灌注也可以通過(guò)人工血管端側(cè)吻合于股動(dòng)脈，從而維持下肢順行和逆行的動(dòng)脈血流［15-16］。該技術(shù)主要用于插管困難或各種原因造成的股動(dòng)脈狹窄患者。Cakici等［16］認(rèn)為，同直接插管相比，Side Graft灌注技術(shù)有增加同側(cè)肢體高灌注的風(fēng)險(xiǎn)。臨床表現(xiàn)為插管肢體水腫、肢體體溫較對(duì)側(cè)升高＞1℃或骨筋膜室綜合征，發(fā)生率在20%左右，且發(fā)生率同ECMO輔助流量無(wú)明顯相關(guān)性。為了減低高灌注風(fēng)險(xiǎn)，Papadopoulos等［17］采用血管吻合部位遠(yuǎn)心端血管環(huán)縮技術(shù)，而另有研究者選擇增加一根與ECMO靜脈管路相連的遠(yuǎn)端靜脈引流導(dǎo)管［18］，詳情見圖 1。

2.2 遠(yuǎn)端灌注管 體外生命支持組織（Extracorporeal Life Support Organization，ELSO）指南指出，如果穿刺側(cè)遠(yuǎn)端動(dòng)脈血流不足，可以通過(guò)股淺動(dòng)脈或脛后動(dòng)脈置入單獨(dú)的遠(yuǎn)端灌注管（distal perfusion catheter，DPC）行順行灌注［2］。多項(xiàng)研究提示使用DPC可顯著減少血管并發(fā)癥［3，19］。 對(duì)于 DPC的種類及型號(hào)，不同研究中心存在顯著差異。據(jù)報(bào)道，臨床中DPC的型號(hào)范圍為5～14 Fr，而最常用的是中心靜脈導(dǎo)管和血管導(dǎo)管鞘（通常為6～8 Fr）［20］。當(dāng)前針對(duì)遠(yuǎn)端動(dòng)脈灌注不足的問(wèn)題，最常用的策略是于股淺動(dòng)脈近端置入DPC。DPC的置入可以在超聲或透視引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺進(jìn)行，也可以通過(guò)外科動(dòng)脈切開術(shù)或改良Seldinger技術(shù)完成。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，如果采用經(jīng)皮穿刺技術(shù)，DPC的引導(dǎo)導(dǎo)絲可先于股動(dòng)靜脈插管，這是因?yàn)楣蓜?dòng)脈置管后不僅增加了股淺動(dòng)脈暴露的難度，同時(shí)在遠(yuǎn)端動(dòng)脈搏動(dòng)及充盈受到影響的情況下，也增加了穿刺的難度。

圖1 并聯(lián)股靜脈插管［18］

2.3 雙向套管 最近一種新型的雙向股動(dòng)脈插管（LivaNova PLC，Arvada， CO，USA）問(wèn)世，旨在解決遠(yuǎn)端肢體灌注不足的問(wèn)題。新型雙向套管（圖2）與標(biāo)準(zhǔn)的股動(dòng)脈插管相似，不同之處在于它的近端有一個(gè)彎頭（呈120度角）和一個(gè)用于遠(yuǎn)端肢體灌注的側(cè)孔。彎頭部有一個(gè)平緩的錐形導(dǎo)入角，可以最大限度地減少插入時(shí)的阻力和動(dòng)脈損傷，灌注側(cè)孔可以為下肢提供7%～10%的插管流量。研究者使用雙向套管對(duì)15名接受體外循環(huán)的患者進(jìn)行測(cè)試［21］，結(jié)果顯示雙向套管可以提供足夠的旁路流量、滿意的管路壓力以及滿足器官灌注的平均動(dòng)脈壓。所有患者均使用19 Fr雙向套管，應(yīng)用近紅外光譜（near-infared spectroscopy，NIRS）技術(shù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，14名患者有足夠的遠(yuǎn)端流量，沒有缺血性并發(fā)癥。1名患者遠(yuǎn)端灌注不良，主要是因?yàn)椴骞芡鈴脚c股動(dòng)脈內(nèi)經(jīng)不匹配［21］。本試驗(yàn)由于插管留置時(shí)間短，所以接下來(lái)還需要對(duì)長(zhǎng)期股動(dòng)脈插管的患者，評(píng)估其可行性、安全性和有效性。

圖2 新型雙向套管的示意圖［21］

3 導(dǎo)管相關(guān)血管并發(fā)癥

pV-A ECMO支持期間下肢出現(xiàn)的多種血管并發(fā)癥，如插管部位出血、血管栓塞、下肢缺血或充血等，是影響患者住院死亡率和長(zhǎng)期功能預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［3-4］，因此早期識(shí)別、積極防治具有重要意義。根據(jù)ELSO數(shù)據(jù)［2］，pV-A ECMO插管部位出血發(fā)生率為13.2%～18.5%，而血小板計(jì)數(shù)減少、溶血、消耗性凝血病以及全身肝素化可進(jìn)一步增加pV-A ECMO支持期間的出血風(fēng)險(xiǎn)。下肢缺血是另一種常見血管并發(fā)癥，長(zhǎng)時(shí)間缺血會(huì)導(dǎo)致腿部不可逆損傷，嚴(yán)重的可合并骨筋膜室綜合征，最終需要筋膜切開或截肢［22］。Side Graft灌注技術(shù)或置入DPC可避免這種潛在的并發(fā)癥，但是過(guò)度灌注和隨后的下肢充血同樣有害。

多種因素可導(dǎo)致患者出現(xiàn)下肢缺血，它可以發(fā)生在ECMO的任何階段（如插管前、插管時(shí)、支持過(guò)程中、拔管時(shí)或拔管后）。 既往研究［3-4，19］報(bào)告了pV-A ECMO 下肢缺血發(fā)生率為2.3%～52.0%，低血流量和栓塞事件是患者出現(xiàn)肢體缺血的主要原因。較大的套管（＞20 Fr）、女性、年輕人和周圍血管疾病是下肢缺血的危險(xiǎn)因素。使用大套管直觀地與血流阻塞引起的肢體缺血相關(guān)［8］。年輕、女性患者除缺乏側(cè)支循環(huán)，股動(dòng)脈內(nèi)經(jīng)也較細(xì)，增加了肢體缺血的風(fēng)險(xiǎn)［3］。并存外周血管病的患者可增加插管和拔管過(guò)程中斑塊移位和栓塞的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而減少順行血流［3］。此外，血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，使用大劑量血管活性藥物，靜脈淤血，遠(yuǎn)端動(dòng)脈受壓，插管拔管造成的股或髂血管損傷（穿孔、破裂、夾層或假性動(dòng)脈瘤）等也是下肢缺血的危險(xiǎn)因素。

糖尿病和呼吸系統(tǒng)疾病是pV-A ECMO患者肢體缺血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［23-25］。糖尿病是一種促炎狀態(tài)，下肢動(dòng)脈受累多見，血管壁鈣化、增厚以及管腔狹窄、閉塞均會(huì)加劇肢體的低灌注［23-24］。呼吸系統(tǒng)疾病，如哮喘或慢性阻塞性肺疾病，是一種慢性缺氧狀態(tài)，會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)皮損傷、炎癥反應(yīng)以及加速動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展［25］。Arroyo等研究發(fā)現(xiàn)，血管痙攣也可能是肢體低灌注的原因［26］。病例中的患者出現(xiàn)了遠(yuǎn)端肢體冰冷的癥狀，超聲檢查除提示遠(yuǎn)端動(dòng)脈血流不連續(xù)，其余均正常。經(jīng)DPC給予利多卡因、硝酸甘油和維拉帕米的混合液后，癥狀很快緩解，因此高度懷疑血管痙攣。血管收縮是對(duì)血管侵犯的生理反應(yīng)，而偏頭痛、雷諾綜合征、年輕患者的反應(yīng)性更強(qiáng)，更容易出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的血管痙攣［26］。

4 早期診斷工具

急性肢體缺血常常表現(xiàn)為6個(gè)征象：蒼白、搏動(dòng)消失、感覺異常、癱瘓、疼痛和皮溫下降［27］。對(duì)于pV-A ECMO患者，臨床醫(yī)生每天需要仔細(xì)檢查肢體，包括視診皮膚顏色，測(cè)量雙下肢外徑，觸診皮膚溫度，肌肉力量，股動(dòng)脈、腘動(dòng)脈、足背動(dòng)脈和脛后動(dòng)脈搏動(dòng)，便于及早發(fā)現(xiàn)缺血跡象。與對(duì)側(cè)肢體相比，當(dāng)穿刺側(cè)皮膚溫度低、外觀蒼白或斑駁、充盈時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)需要警惕缺血的風(fēng)險(xiǎn)［28］。這些表現(xiàn)有時(shí)又具有欺騙性，這是因?yàn)镋CMO的血流是持續(xù)性的，本來(lái)就很難摸到搏動(dòng)，尤其是那些心功能很差幾乎完全依賴ECMO輔助的患者。在心源性休克或使用大劑量血管活性藥物的患者中，也存在由于灌注不足造成的外觀蒼白和皮溫下降的情況。

在pV-A ECMO支持過(guò)程中，下肢血流情況需要超聲實(shí)時(shí)評(píng)估。如果超聲可見血流，可通過(guò)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)端動(dòng)脈（如脛后動(dòng)脈或足背動(dòng)脈）收縮期峰值速度（peak systolic velocity，PSV），或在超聲探頭附近的腳踝處放置血壓計(jì)袖帶，來(lái)評(píng)估遠(yuǎn)端肢體的灌注情況。PSV作為下肢缺血監(jiān)測(cè)工具的可行性已被Breeding等人證實(shí)［29］，同時(shí)灌注壓小于 50 mm Hg亦表明肢體存在缺血［30］。

然而，在評(píng)估早期肢體低灌注時(shí)，體格檢查和超聲檢查有時(shí)是不可靠的［1］。NIRS作為一種非侵入性工具，利用近紅外波長(zhǎng)的光提供局部組織氧飽和度（regional oxygen saturation， rSO2）的連續(xù)測(cè)量，是一項(xiàng)監(jiān)測(cè)下肢早期低灌注的工具［19］。Wong等人［31］首先描述了使用NIRS技術(shù)監(jiān)測(cè)pV-A ECMO患者的肢體灌注，并確定當(dāng)rSO2低于40%或下降值超過(guò)25%時(shí)需要干預(yù)。最近，有研究同時(shí)對(duì)pV-A ECMO患者插管側(cè)下肢和非插管側(cè)下肢行NIRS監(jiān)測(cè)，以區(qū)分導(dǎo)管相關(guān)梗阻［32］。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)非插管側(cè)下肢與插管側(cè)下肢rSO2差值大于15%，且插管側(cè)下肢rSO2低于50%的時(shí)間超過(guò)4 min時(shí)，診斷導(dǎo)管相關(guān)梗阻的特異性和敏感性為100%。

綜上，體格檢查、超聲和NIRS技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，臨床上可以綜合利用，持續(xù)監(jiān)測(cè)下肢的灌注，以便在發(fā)生不可逆損傷之前進(jìn)行干預(yù)。

5 拔管策略

ECMO撤機(jī)前，停機(jī)試驗(yàn)必不可少。pV-A ECMO患者行停機(jī)試驗(yàn)時(shí)，也會(huì)減少通過(guò)DPC的流量。在這種情況下，盡管存在DPC，但長(zhǎng)時(shí)間的低流量也會(huì)導(dǎo)致缺血。因此，對(duì)于下肢低灌注風(fēng)險(xiǎn)較大的患者，停機(jī)試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)該相對(duì)縮短［33-34］。當(dāng)前無(wú)論患者采取何種插管策略，ECMO撤機(jī)時(shí)絕大多數(shù)仍需要切開行血管吻合術(shù)。采用血管吻合術(shù)拔除股動(dòng)靜脈插管可以增加拔管的安全性，減少出血、假性動(dòng)脈瘤的形成［35］。亦有研究指出，股靜脈壓力低，可以采用環(huán)形縫合線閉合插管竇道聯(lián)合手動(dòng)按壓的方式拔除股靜脈插管［36］。

近年來(lái)，經(jīng)皮血管腔內(nèi)修復(fù)動(dòng)脈病變的方法越來(lái)越普遍。Proglide作為一種血管縫合器，主要用于經(jīng)皮主動(dòng)脈瘤腔內(nèi)修復(fù)術(shù)（endovascular aortic aneurysm repair，EVAR）縫合穿刺的動(dòng)脈。2016年Hwang等［37］首次報(bào)道了在56例ECMO股動(dòng)脈拔管中使用Proglide縫合器技術(shù)，結(jié)果顯示與外科血管吻合術(shù)相比，使用Proglide縫合器技術(shù)可明顯縮短拔管時(shí)間，而且技術(shù)成功率、相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率、ICU住院時(shí)間與外科組無(wú)明顯差異。與EVAR患者相比，ECMO患者動(dòng)脈導(dǎo)管置入的時(shí)間較長(zhǎng)，所以在拔除動(dòng)脈插管時(shí)，預(yù)置Proglide縫線可能是無(wú)效的。Hwang等［37］在拔除動(dòng)脈插管時(shí)，首先使用穿刺針穿刺動(dòng)脈導(dǎo)管壁，經(jīng)穿刺針置入導(dǎo)絲，保留導(dǎo)絲退出動(dòng)脈導(dǎo)管，再通過(guò)導(dǎo)絲引導(dǎo)Proglide縫合器閉合股總動(dòng)脈缺口。

Montero Cabezas等人［36］報(bào)告了使用 MANTA 血管閉合裝置拔除股動(dòng)脈導(dǎo)管的方法。研究者使用穿刺針穿刺動(dòng)脈導(dǎo)管，經(jīng)穿刺針置入導(dǎo)絲，使用MANTA血管閉合裝置閉合股總動(dòng)脈缺口，同時(shí)聯(lián)合Proglide縫線技術(shù)閉合遠(yuǎn)端股淺動(dòng)脈缺口。這項(xiàng)技術(shù)顯著地簡(jiǎn)化了拔管流程，為了進(jìn)一步證實(shí)這種方法的安全性與有效性，多中心、前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究應(yīng)該繼續(xù)探索這一領(lǐng)域。

6 總結(jié)

V-A ECMO是一種挽救生命的方法，為呼吸循環(huán)衰竭的患者提供機(jī)械支持。隨著技術(shù)的進(jìn)步、救治生存率的提高，其在世界范圍內(nèi)的使用率越來(lái)越高。在外周插管的情況下，仍然存在可能影響生存率或長(zhǎng)期功能預(yù)后的血管并發(fā)癥。為了減少導(dǎo)管相關(guān)血管并發(fā)癥發(fā)生率，臨床醫(yī)生需要充分的術(shù)前評(píng)估，選擇合理的插管工具及配件，制定嚴(yán)格的早期監(jiān)測(cè)方案和及時(shí)的干預(yù)策略。相信未來(lái)隨著更多微創(chuàng)便捷工具的問(wèn)世，處理并發(fā)癥手段和經(jīng)驗(yàn)的豐富，pV-A ECMO患者的生存率可能會(huì)進(jìn)一步提高。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突