體外膜肺氧合在心臟移植圍術期的應用

陳洪磊（天津市第一中心醫(yī)院心血管外科，天津 300192）

心臟移植目前是晚期心力衰竭患者最佳的治療手段［1］。由于供體短缺及病情的急速進展，部分心衰患者需要以體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）作為心臟移植的過渡，為其提供等待的機會。盡管ECMO 最初主要用于提供呼吸支持，很快就顯現(xiàn)出其作為致命的心力衰竭患者循環(huán)支持的優(yōu)勢。近年來，氧合器、泵和管路技術的改進迅速擴大了ECMO 的使用范 圍［2］。隨著以ECMO 作為心臟支持方式的經(jīng)驗增加，使其在不同的患者群體，包括急性心肌梗死后心源性休克（cardiogenic shock，CS）、心臟手術后無法從體外循環(huán)脫離、需要ECMO 作為心臟移植過渡、以及心臟移植后原發(fā)性移植物功能障礙（primary graft dysfunction，PGD）的患者。此外， ECMO 也應用于兒童心臟移植手術前的橋接治療。

1 心臟移植前應用ECMO

每年接受心臟移植的患者超過4 500 例，在心臟移植前接受機械循環(huán)支持移植受者的比例逐年增加。一般來說，在臨床和血流動力學迅速惡化的患者中，左心室輔助裝置（left ventricular assist devices，LVAD）常被用作心臟移植的橋梁，使得患者在病情穩(wěn)定下來并進行心臟移植。而ECMO支持的患者比例很小，只有1.2%的心臟移植受者在移植前行ECMO 輔助［2］。然而，當患者無法耐受LVAD 時（例如存在LVAD 使用的解剖禁忌證），ECMO 常用于血流動力學衰竭或嚴重的雙心室功能障礙的患者。在心臟移植術前應用ECMO，其結(jié)局不同的中心略有差異［3-5］。Chung 等［3］描述了 70 例接受ECMO 的成人患者，其目的是過渡到心臟移植，31 例患者（44%）成功等到移植手術。研究 發(fā)現(xiàn)，年齡＞50 歲、ECMO 前心肺復蘇、ECMO時序貫性器官衰竭評估得分＞10 分是橋接失敗的顯著獨立預測因子。在一項源自法國國家注冊中心的回顧性分析中［4］，80 例急重癥患者接受了VAECMO 作為連接心臟移植的橋接治療，與866 例在移植前沒有ECMO 支持的患者進行了比較。與無需ECMO 支持的患者（75.5%）相比，接受ECMO 的患者的1 年總體生存率較低（52.2%），VA-ECMO組的1 年生存率為70%，對照組為81%。該研 究的作者總結(jié)，即使移植后的存活率低于未使用VA-ECMO 的患者，移植也能為VA-ECMO 組的患者提供生存益處。這些研究結(jié)果提示，ECMO 支持的患者其預后會更差一些。

研究發(fā)現(xiàn)術前應用ECMO 和其他短期輔助裝置是心臟移植手術的危險因素之一［6］。在美國，主要使用心室輔助裝置（ventricular assist devices，VAD）作為心臟移植的橋梁，當然在心臟移植前仍有少數(shù)情況下優(yōu)先使用ECMO，這些情況包括左室肥厚、嚴重的雙心室功能障礙、先天性心臟病或難治性室性心律失常。在這些患者中，ECMO往往被選擇性地用作橋接治療。若干研究已經(jīng)證實了ECMO 的安全性，它可以保證患者在平穩(wěn)的狀態(tài)下接受心臟移植［7-9］。另有報道，終末期心力衰竭的兒童是移植前接受ECMO 的最大群體。由于其復雜的解剖變異，限制了LVAD 在先天性心臟病患兒中的使用［10］。16%的兒童心臟移植受者在等待移植時接受ECMO 支持。有強有力的證據(jù)表明，這種有創(chuàng)性血流動力學支持增加了等待移植的兒童死亡風險。接受ECMO 支持的兒童在等待心臟移植死亡的風險是不需要ECMO 且在心臟移植前沒有機械通氣的兒童的2 倍［11］。Dipchand 等［12］研究發(fā)現(xiàn)，若兒童患者心臟移植術前應用ECMO 則預后不良。心臟移植時ECMO 輔助的兒童患者（3 年：64%），與在移植時使用心室輔助裝置 （3 年：84%）或不使用ECMO/心室輔助裝置者 （3 年：85%；P ＜0.0001）相比，生存率更差。年齡＜1 歲的ECMO 移植患者生存率最差。

2 心臟移植后應用ECMO

心臟移植后PGD 是心臟移植術后危及生命的并發(fā)癥，其發(fā)病率為3%～30%［1］。移植供者年齡、器官缺血時間、機械循環(huán)支持（包括右心室輔助裝置）和受體的先天性因素似乎與PGD 的發(fā)生有關。最近，一份關于心臟移植后PGD 的共識指出，若術后患者需要ECMO 支持以維持器官灌注，則定義為重度PGD［13］。盡管ECMO 由于易于植入和在長時間體外循環(huán)后提供氧合的能力而受到青睞，但ECMO 的使用與出血風險的增加和左室負荷不足相關，并且在年幼患者中存在心內(nèi)血栓形成的風險［14-15］。在法國一家大型醫(yī)療中心的PGD 患者中，36 例（67%）脫離輔助裝置，27 例（50%）接受ECMO 支持的患者出院（21 例）?？傮w條件生存率1 年為73%，5 年為66%。研究者認為ECMO支持是治療心臟移植術后早期嚴重移植物衰竭的可靠方法。此外，接受ECMO 治療的患者與未接受治療的PGD 患者具有相同的1 年生存率。

Takeda 等［16］對心臟移植后需要機械支持的PGD 患者進行了分析。在研究期間接受心臟移植的597 例患者中，44 例（7.4%）出現(xiàn)嚴重的PGD。在移植后24 h 行VAD 輔助者17 例，VA-ECMO 支持者27 例。接受VAD 的患者需要更長的支持時間，出血需要再次探查胸腔及腎功能衰竭需要術后腎替代治療發(fā)生率偏高。VAD 患者和VA-ECMO 患者的住院病死率分別為41%和19%。10 例（59%）患者撤離VAD 支持，24 例（89%）患者在移植物功能恢復后撤除VA-ECMO 支持。VAD 組和VAECMO 組移植后3 年生存率分別為41%和66%，由此得出結(jié)論：對于重度PGD，VA-ECMO 的支持比VAD 有更好的臨床效果。與ECMO 對其他原因的CS 的支持相比，ECMO 對PGD 或其他原因?qū)е碌耐N異體移植失敗患者的支持似乎有更好的預后。研究發(fā)現(xiàn)，與其他所有病因需要ECMO 支持的患者（69.1%）相比，因心臟移植失敗而需要ECMO 的患者病死率更低（51.6%）。盡管ECMO可以提供足夠的支持，但它有局限性，包括左室后負荷增加、支持時間有限、血栓栓塞和血管并發(fā)癥的風險。如果沒有恢復，ECMO 可能是不夠的，可能需要其他更積極的策略，如雙心室支持，包括持久的VAD 或全人工心臟。目前缺乏證據(jù)支持使用這些更激進的替代方案，但應根據(jù)患者的臨床情況和中心的經(jīng)驗來選擇治療手段。

ECMO 的最新進展增加了對其在心力衰竭患者的應用的考慮，將其作為心臟移植的橋梁和心臟移植術后PGD 心臟功能的重要支持。進一步的研究有助于了解ECMO 在心臟移植中的最佳作用。