體外膜氧合技術在危重癥新生兒救治的臨床應用

李小兵，顏崇兵，崔 云，沈 立，李 佳，張育才，龔小慧，張儒舫

體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygena?tion，ECMO）技術是一種中短期心肺支持系統(tǒng)，是中短期替代危重癥患者心肺功能的重要手段。國際體外生命支持組織（extracorporeal life support organiza?tion，ELSO）2019 年數(shù)據(jù)顯示，相對成人和兒童，新生兒呼吸疾病ECMO 支持預后最佳，存活率可達73%，而新生兒心臟疾病存活率為43%［1］。國內(nèi)新生兒ECMO 技術起步晚，近年來隨著ECMO 技術的推廣與發(fā)展，應用該技術的單位逐漸增加，但總量仍不多。新生兒心肺發(fā)育有其特殊性，ECMO 技術應用時要特別關注，現(xiàn)回顧性分析本院近年來新生兒接受ECMO 支持的臨床資料，總結臨床應用經(jīng)驗，為進一步提高ECMO 技術應用于危重癥新生兒提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2016 年11 月至2019 年8 月，在上海市兒童醫(yī)院共計11 例新生兒接受了ECMO 治療。所有納入病例均獲得患兒監(jiān)護人的書面知情同意。其中男10 例，女1 例。年齡≤28 d，平均（8.09±11.58）d，體重2.5～4.5（3.46±0.59）kg，病種分布為：胎糞吸入綜合征（meconium aspiration syndrome，MAS）3 例；新生兒持續(xù)性肺動脈高壓（persistent pulmonary hypertension of newborn，PPHN）3 例；大血管轉(zhuǎn)位（transposition of the great arteries，TGA）3 例；完全性肺靜脈異位引流（total anomalous pulmonary venous connection，TAPVC）1 例；主動脈弓中斷（in?terruption of aortic arch，IAA）1 例。統(tǒng)計患兒ECMO治療前后的氧合指數(shù)（oxygenation index，OI）、乳酸（lactic acid，Lac）、正性肌力藥物評分。OI 計算公式為：OI ＝平均氣道壓（mmHg）×吸入氧濃度（%）×100／導管后動脈氧分壓（mmHg）［2］。正性肌力藥物評分＝腎上腺素×100＋異丙腎上腺素×100＋米力農(nóng)×10＋氨力農(nóng)×1＋多巴胺×1＋多巴酚丁胺×1［2］?；純夯举Y料見表1。

1.2 ECMO 的適應證選擇 根據(jù)ELSO 最新發(fā)布的新生兒呼吸衰竭指南及小兒心臟衰竭指南［3－4］，本院選擇的適應證為：①預估心肺衰竭可逆；②呼吸衰竭患兒：OI≥40；嚴重呼吸衰竭失代償，干預治療無反應；③心力衰竭患兒：心臟畸形矯形滿意；術后低心排或不能脫離體外循環(huán)；術后心臟驟停常規(guī)心肺復蘇效果不佳；④患兒監(jiān)護人同意。

1.3 ECMO 設備耗材 ECMO 采用離心泵（MAQUET或SORIN）、中空纖維膜式氧合器（Medos HI－LITE 800LT）及套包、空氧混合器、動靜脈插管及變溫系統(tǒng)。若患兒在輔助中出現(xiàn)連續(xù)3 h 少尿、無尿、肌酐和尿素氮＞2 倍正常值或液體超載情況時，采用腹膜透析或在ECMO 循環(huán)管道中接入連續(xù)腎臟替代治療（continuous renal replacement therapy，CRRT）系統(tǒng)。

表1 ECMO 患兒基本資料

1.4 患兒管理

1.4.1 插管及ECMO 系統(tǒng)預充 全部患兒均采用靜脈－動脈（veno－artery，V－A）模式建立ECMO。呼吸疾病患兒6 例采用經(jīng)右側頸內(nèi)動脈置管（8 F／10 F）及頸內(nèi)靜脈插管（10 F／12 F）建立ECMO。心臟病患兒5例采用主動脈插管（8 F／10 F）及右房插管（12 F／14 F）、左房插管（12 F）建立ECMO。采用醋酸鈉林格液為ECMO 預充的基礎液，預充排氣后采用濃縮紅細胞150 ml、20%人血白蛋白25 ml、肝素625 U、10%葡萄糖酸鈣5 ml 和5%碳酸氫鈉20 ml 置換出基礎液。

1.4.2 呼吸管理 所有患兒呼吸機設置為保護性肺通氣參數(shù)：壓力調(diào)節(jié)容量控制＋同步間歇指令通氣模式，吸入氧濃度30%～40%，呼吸頻率8～25 次／min，潮氣量4～6 ml／kg，吸氣時間0.4～0.7 s，呼吸末正壓5～10 cmH2O，吸氣峰壓15～20 cmH2O，預防氣道損傷及肺泡塌陷。

1.4.3 循環(huán)管理 根據(jù)有創(chuàng)血壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，下調(diào)血管活性藥物劑量，維持平均動脈壓30～60 mmHg。依據(jù)血氣指標調(diào)整患兒的輔助流量，早期高流量［100～180 ml／（kg·min）］輔助，根據(jù)血流動力學監(jiān)測情況、乳酸（Lac）值、血氣結果、靜脈混合血氧和飽和度、指脈氧飽和度、尿量、靜脈壓等及時調(diào)整流量，維持患兒生命體征平穩(wěn)。

1.4.4 凝血管理 建立ECMO 前給予患兒肝素125 U／kg，建立后持續(xù)泵入肝素4～60 U／（kg·h），每2 h監(jiān)測一次，維持活化凝血時間（activated clotting time，ACT）在150～220 s。術中不能脫離體外循環(huán)直接過渡為ECMO 的患兒，根據(jù)ACT 值，中和部分肝素。每日監(jiān)測肝腎、血常規(guī)及凝血功能。ECMO 運行中血細胞比容＜0.30、血小板計數(shù)＜50×109／L、纖維蛋白原含量＜1.5 g／L 均予補充。患兒出現(xiàn)活動性出血時予開胸止血處理。每4 h 檢查ECMO 系統(tǒng)有無血栓形成，靜脈回血端1／4 轉(zhuǎn)3／8 接口處易形成湍流而出現(xiàn)血栓，重點觀察。

1.4.5 ECMO 期間其它措施 針對持續(xù)性肺動脈高壓患兒在治療過程中應用一氧化氮及降低肺動脈壓力的靶向藥物。ECMO 期間應給予鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛處理。ECMO 早期易出現(xiàn)液體超載，循環(huán)穩(wěn)定后及時應用利尿劑、腹膜透析或CRRT（連接方式為氧合器后引血，泵前／氧合器前回血）降低容量負荷。針對患兒的操作須嚴格執(zhí)行無菌操作，預防院內(nèi)感染發(fā)生。心臟術后患兒均為延遲關胸，易發(fā)生縱隔感染，應根據(jù)藥物敏感試驗，選擇合適抗菌藥物。根據(jù)患兒病情，選擇靜脈或腸內(nèi)營養(yǎng)，大部分患兒ECMO 術前存在胃腸道缺氧，腸內(nèi)營養(yǎng)應嚴格評估后執(zhí)行。

1.4.6 ECMO 撤機 每日監(jiān)測心臟超聲、頭顱B 超、胸片評估心肺腦功能。心肺功能逐漸恢復后考慮撤離ECMO，撤機時增加血管活性藥物、恢復呼吸機參數(shù)，觀察患兒生命體征及內(nèi)環(huán)境變化。上調(diào)肝素劑量，逐漸降低流量，流量低于100 ml／min 后夾閉動靜脈插管，打開ECMO 側路防止ECMO 管路堵塞。觀察1 h，患兒生命體征無明顯變化，血氣指標滿意，可撤離ECMO。

1.5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 21.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，正態(tài)分布的連續(xù)性資料采用均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組數(shù)據(jù)組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較采用配對t檢驗；非正態(tài)分布的連續(xù)性資料采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距［Q（Q1，Q3）］表示，兩組組間比較采用Maan－Whitney 檢驗；組內(nèi)比較采用Wilcoxon 檢驗，P＜0.05 為有顯著性差異。

2 結果

2.1 一般情況 11 例患兒中成功撤機8 例，撤機率72.7%，存活6 例，死亡5 例，存活率54.6%。ECMO中3 例患兒死亡（2 例因發(fā)生內(nèi)環(huán)境持續(xù)惡化；1 例因發(fā)生嚴重溶血）；ECMO 后2 例患兒死亡（2 例均因發(fā)生并發(fā)癥后監(jiān)護人放棄）。全組患兒ECMO 輔助時間為39～228（95.81±59.31）h，住院時間為4～44（25.00±11.48）d。5 例心力衰竭患兒體外循環(huán)時間為81～450（187.00±148.90）min，阻斷時間為49～91（77.60±16.49）min。

2.2 ECMO 支持前后臨床指標比較 呼吸衰竭組ECMO 撤機時Lac、正性肌力藥物評分和OI 值較EC?MO 前均顯著降低（P＜0.05）；心力衰竭組ECMO 撤機時正性肌力藥物評分和OI 值較ECMO 前顯著降低（P＜0.05）；見表2。

2.3 死亡患兒和存活患兒臨床指標比較 死亡患兒與存活患兒比較，ECMO 前所有指標組間均無顯著性差異（P＞0.05）；ECMO 撤離時，死亡患兒的正性肌力藥物評分和OI 值顯著高于存活患兒（P＜0.05）；死亡患兒的住院時間較存活患兒短（P＜0.05）；其余指標組間比較無顯著性差異（P＞0.05）。死亡患兒ECMO 撤機時OI 值較ECMO 前顯著降低（P＜0.05）；死亡患兒ECMO 撤機時Lac、正性肌力藥物評分較ECMO 前無顯著降低（P＞0.05）；存活患兒ECMO 撤機時Lac、正性肌力藥物評分和OI 值較ECMO 前有顯著性降低（P＜0.05）；見表3。

表2 ECMO 支持前后指標比較

表3 死亡與存活患兒指標比較

2.4 并發(fā)癥及隨訪情況 機械并發(fā)癥3 例（1 例患兒輸注血小板后出現(xiàn)管路堵塞，緊急撤離ECMO，2例患兒靜脈回血端轉(zhuǎn)接口處出現(xiàn)血栓）。11 例患兒均發(fā)生血小板減少癥；9 例發(fā)生腎功能不全；5 例心臟支持患兒中3 例發(fā)生胸腔出血，1 例發(fā)生心律失常，1 例發(fā)生縱隔感染合并消化道穿孔，1 例發(fā)生顱內(nèi)出血；6 例呼吸支持患兒中3 例發(fā)生顱內(nèi)出血，1例發(fā)生溶血。6 例存活患兒，隨訪1～4 年，目前4 例患兒健康，未見異常。1 例患兒存在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育落后及繼發(fā)癲癇，仍需后續(xù)治療；1 例患兒ECMO 中發(fā)生驚厥，目前存在腦損傷后改變，須行康復治療。

3 討論

ECMO 技術是體外循環(huán)技術的延伸，其主要應用目的是保障組織灌注，等待心肺功能恢復，等待心肺移植及供體捐獻。1971 年，Hill 等應用膜式氧合器對1 例多臟器損傷合并呼吸窘迫綜合征的患者進行了肺功能替代治療并取得成功，標志ECMO 技術正式在臨床上應用。目前ECMO 技術在各種危重患者救治中發(fā)揮非常重要的作用。自1989 年ELSO 組織建立，截止至2019 年12 月，全球共計43 707 例新生兒ECMO 病例，占ECMO 總數(shù)的32.8%，總的存活率為65.5%［1］。ECMO 管理技術要求高，限制了該技術的廣泛應用。2008 年，國內(nèi)才有報道將其應用于兒科領域，其中新生兒占比極少。

新生兒呼吸衰竭仍是ECMO 技術最常見的應用指征，心臟術后心力衰竭是ECMO 技術另一常見應用指征。ELSO 最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示心臟病應用ECMO 的數(shù)量近年大幅增加［1］。ECMO 適應證也逐漸增加，包括各種原因?qū)е碌男呐K驟?；蜃鳛樾律鷥航K末期心臟病患兒的橋梁作用，為患兒等待心臟移植爭取時間［5－6］。De Jesus－Brugman 等［7］報告采用ECMO 技術改善了該院Norwood 手術患兒的結局。Dohain 等［8］研究顯示小兒心臟術后需要ECMO技術支持的患兒，雙心室矯治患兒較單心室矯治患兒生存率高。于新迪等［9］研究顯示對于出現(xiàn)嚴重心衰或心臟驟停的先天性心臟病術后新生兒應及時快速給予ECMO 輔助。本組患兒總的存活率達54.6%，ECMO 支持后臨床指標較ECMO 前好轉(zhuǎn)，故認為ECMO 技術是危重癥新生兒救治一種有效的心肺支持措施。

ECMO 支持期間并發(fā)癥及相關臨床指標可影響患兒結局。一項多中心的研究表明，ECMO 支持的新生兒及兒科患兒中，多達60%～70%伴有腎損傷，其中多數(shù)在ECMO 治療的48 h 內(nèi)出現(xiàn)，且腎損傷與ECMO 治療時間延長及死亡率增加相關［10］。ECMO期間經(jīng)常出現(xiàn)溶血，插管可能會影響溶血的進展，溶血與ECMO 期間使用CRRT 及國際標準化比值＞3.5相關［11］。本組最常見并發(fā)癥是血小板減少癥，考慮ECMO 期間血小板破壞有關，應密切監(jiān)測及時補充。腎功能不全是另一常見并發(fā)癥，應積極應用CRRT或腹膜透析治療。ECMO 期間凝血功能的管理尤為重要，呼吸衰竭患兒3 例發(fā)生顱內(nèi)出血；心力衰竭患兒3 例發(fā)生胸腔出血，1 例顱內(nèi)出血。Howard 等［12］報告研究發(fā)現(xiàn)患兒的乳酸清除率與生存率存在密切關系，ECMO 后72 h 仍存在高Lac 血癥與死亡率呈正相關，Lac 持續(xù)＞7 mmol／L 的嬰兒更有可能死亡。本組存活患兒與死亡患兒臨床指標比較結果顯示ECMO 后Lac、正性肌力藥物評分仍然較高預示患兒結局不佳，但本組數(shù)量較少，未得出定量指標。提高ECMO 期間管理技術，降低并發(fā)癥以及改善ECMO期間患兒臨床指標是患兒存活關健因素。

患兒遠期隨訪也是一項重要工作，可判斷遠期生活質(zhì)量。Boyle 等［13］系統(tǒng)回顧分析發(fā)現(xiàn)大多數(shù)ECMO 幸存者的智商在正常范圍，但是在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、認知能力、運動功能、語言能力及聽力等方面存在不同程度損害。Jenks 等［14］報告使用ECMO 患兒應進行神經(jīng)系統(tǒng)的影像檢查并進行長期隨訪。全組存活患兒術后均進行了神經(jīng)系統(tǒng)的影像檢查，其中2 例患兒存在神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，需要康復治療，4例患兒目前未見明顯異常，需要長期隨訪觀察。

4 結論

ECMO 技術是一種有效的應用于危重癥新生兒救治的心肺支持措施，但存在多種并發(fā)癥發(fā)生風險，嚴格掌握指征，提高ECMO 管理水平，降低并發(fā)癥可提高患兒的撤機率及存活率。