小兒心臟術(shù)后體外膜氧合支持預(yù)后分析

陳 曦，張明杰，王麗平，龐亞昌，劉佳琪，王 偉，楊寅愉，徐卓明

體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygena?tion，ECMO）是一種支持難治性心源性休克的有效技術(shù)［1］。 最常見的適應(yīng)證包括暴發(fā)性心肌炎［2］、心臟移植后［3］或心臟手術(shù)后［4］。 盡管在設(shè)備的質(zhì)量和ICU 的整體管理方面取得了顯著進(jìn)步，但由于缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，ECMO 后的嚴(yán)重并發(fā)癥或死亡仍較多［5－8］。 目前我國關(guān)于 ECMO 在兒童中應(yīng)用的總結(jié)尚較少，因此本文的目的是描述在本中心兒童心臟術(shù)后使用ECMO 的趨勢(shì)，并總結(jié)不同適應(yīng)證下生存情況的變化。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科數(shù)據(jù)庫，選擇2016 年1 月至2019 年12 月先天性心臟?。╟ongenital heart disease，CHD）術(shù)后進(jìn)行靜脈－動(dòng)脈（veno－artery， V－A）ECMO 輔助患者117 例。 2016 年安置 16 例，2017 年安置 30 例，2018年安置36 例，2019 年安置39 例。 根據(jù)體外生命支持組織在2018 年所發(fā)布的兒科心力衰竭指南中所提出的適應(yīng)證［9］，將患者分為三組。 組1：心臟術(shù)后綜合征，包括心臟手術(shù)后未能脫離心肺轉(zhuǎn)流（car?diopulmonary bypass， CPB）、術(shù)后低心排血量綜合征（低心排）等；組2：心肺衰竭，包括肺動(dòng)脈高壓、心肌病、頑固性心律失常及膿毒血癥等；組3：心臟驟停，心臟驟停經(jīng)傳統(tǒng)心肺復(fù)蘇（cardiopulmonary resusci?tation，CPR）無效者。

1.2 V－A ECMO 輔助方法及患者管理 根據(jù)本科既往經(jīng)驗(yàn)［10］，ECMO 的輔助和管理均由心外科醫(yī)師、ICU 醫(yī)師、體外循環(huán)醫(yī)師共同決定。 所有V－A ECMO 建立均受專業(yè)培訓(xùn)的ECMO 小組成員進(jìn)行置管安裝。 患兒ECMO 期間的輔助流量、血管活性藥物、血流動(dòng)力學(xué)的維持、容量管理、抗凝管理、抗菌藥物的應(yīng)用及撤機(jī)時(shí)機(jī)均由三方醫(yī)師共同決定。

1.3 相關(guān)定義

1.3.1 手術(shù)分期 Ⅰ期手術(shù)指首次進(jìn)行心胸外科手術(shù)；Ⅱ期及以上手術(shù)指因同一疾病進(jìn)行的二次手術(shù)，包括因殘余解剖問題及術(shù)后遠(yuǎn)期并發(fā)癥所進(jìn)行的手術(shù)。

1.3.2 起始時(shí)間 指手術(shù)結(jié)束后至ECMO 安置的間隔時(shí)間。

1.3.3 持續(xù)時(shí)間 指 ECMO 安置至 ECMO 撤離的間隔時(shí)間。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用 Excel 表格繪圖及 SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 呈正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用單因素方差檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)和四分位間距［Q（Q1，Q3）］表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)百分比［n（%）］表示，組間比較采用卡方分析。

2 結(jié) 果

2.1 一般臨床資料 心臟術(shù)后接受ECMO 支持一共有117 名患兒，其中因發(fā)生心臟術(shù)后綜合征63 例（53.8%），因心肺衰竭 30 例（25.6%），因心臟驟停行 CPR 后無效 24 例（20.6%）。 因心臟術(shù)后綜合征接受的患者中包括32 例術(shù)中脫離CPB 困難和31 例術(shù)后發(fā)生低心排的患者。 因心肺衰竭接受的患者中包括6 例肺高壓危象、19 例心律失常、4例呼吸衰竭及1 例代謝紊亂者。 表1 為按適應(yīng)證分組進(jìn)行的患者人口學(xué)資料統(tǒng)計(jì)。 結(jié)果顯示，因心臟術(shù)后綜合征接受ECMO 支持的患者CPB時(shí)間長（P＜0.001），手術(shù)分期為Ⅱ期及以上的比例高（P＝0.002）。 患者年齡略大，但未見統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.129）。

表1 按適應(yīng)證分組的患者人口學(xué)資料統(tǒng)計(jì)

2.2 ECMO 使用情況 從 2016 年到 2019 年 ECMO的使用人數(shù)增長了225%，而死亡率降低28.8%（圖1）。 在所有適應(yīng)證中，因心臟驟停接受ECMO 安置的增幅最大，而因心臟術(shù)后綜合征和心肺衰竭接受安置的患者分別增加144.4%和133.3%。 反觀各適應(yīng)證所對(duì)應(yīng)的死亡率趨勢(shì)，因心肺衰竭接受ECMO 者的死亡率下降最明顯，從2016 年的100%下降至2019年的14.3%（P＝0.021）；而因心臟術(shù)后綜合征和心臟驟停ECMO 安置的死亡率波動(dòng)不明顯（圖2）。

圖1 ECMO 使用和死亡率的總體趨勢(shì)

圖2 按適應(yīng)證分類的死亡率趨勢(shì)

2.3 ECMO 安置情況 表2 為 ECMO 安置的預(yù)后情況分析。 是否在手術(shù)室中安置ECMO、ECMO 開始時(shí)間、以及持續(xù)時(shí)間對(duì)死亡率無影響（P＞0.05）。 死亡組中持續(xù)腎替代治療（continuous renal replacement therapy，CRRT）上機(jī)率較高、成功撤機(jī)率較低，而ICU時(shí)間、住院時(shí)間均低于存活組（P＜0.05）。

表2 ECMO 安置的預(yù)后情況

3 討 論

在過去的幾十年里，ECMO 技術(shù)在成年人中的應(yīng)用有了顯著的增長，并且取得了令人鼓舞的結(jié)果。ECMO 早期較多使用在新生兒呼吸衰竭病例，由于泵和氧合器的發(fā)展，加上圍手術(shù)期管理的改進(jìn)，ECMO在小兒的使用不僅僅局限于新生兒［11－13］。 本研究中回顧總結(jié)了2016 年至2019 年上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科因CHD 術(shù)后安置ECMO 的情況，并分析不同適應(yīng)證下的變化趨勢(shì)。 總的來說，因心臟術(shù)后綜合征接受ECMO 支持的患者CPB 時(shí)間長，手術(shù)分期為Ⅱ期及以上的手術(shù)比例高；從2016 年到2019 年EC?MO 的使用數(shù)增加了225%，而死亡率降低28.8%，其中因心肺衰竭接受者的死亡率下降最明顯。

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道［8］，ECMO 在 CHD 患者中最常見的是用于術(shù)后各種原因造成的心輸出量下降，其中以心臟手術(shù)后未能脫離CPB、術(shù)后低心排血量綜合征最多。 通常復(fù)雜CHD 手術(shù)需要長時(shí)間的CPB 支持，而長時(shí)間的CPB 暴露，促使心肌損傷的加重，心功能通過簡(jiǎn)單的強(qiáng)心治療并不能恢復(fù)，最終導(dǎo)致脫機(jī)失敗。 然而，ECMO 可以使心室有時(shí)間恢復(fù)功能，維持適當(dāng)?shù)钠鞴俟嘧?，得以改善患者臨床預(yù)后。 因此，術(shù)中難以脫機(jī)的患者及時(shí)的ECMO 輔助有益于術(shù)后的恢復(fù)。 既往研究表明，缺血再灌注的心肌損傷在再灌注后8 h 后達(dá)高峰，因此長時(shí)間CPB 術(shù)后低心排血量綜合征發(fā)生率高，較輕的低心排血量綜合征通過適當(dāng)?shù)恼约×λ幬镏委熀罂苫謴?fù)。 但若予以正性肌力藥物治療后患者仍表現(xiàn)為尿少、代謝性酸中毒和低混合靜脈飽和度，這些患兒可以選擇性地進(jìn)行 ECMO 支持循環(huán)。 因此，對(duì)于 CPB 時(shí)間長、術(shù)后正性肌力藥物效果不佳者應(yīng)及時(shí)判斷患兒病情，及時(shí)予以ECMO 治療。

雖然ECMO 用于心臟支持在兒童人群中的應(yīng)用越來越多，但是其死亡率仍較高。 文獻(xiàn)中報(bào)道的出院總死亡率基本保持不變，平均約為 60%［8，13－16］。本研究中整體死亡率（53.8%）與文獻(xiàn)相仿。 但根據(jù)ECMO 使用和死亡率的年度趨勢(shì)可以看出，在使用情況每年遞增的情況下，本中心的死亡率呈不斷下降的趨勢(shì)，2016 年至 2019 年死亡率降低 28.8%。 從圖2 的變化曲線可以發(fā)現(xiàn)，心肺衰竭后接受ECMO治療的死亡率下降最為明顯，而因心臟術(shù)后綜合征及心臟驟停接受治療的死亡率波動(dòng)不明顯。 心肺衰竭組的使用數(shù)量增加反映了該技術(shù)在各種導(dǎo)致心臟衰竭及呼吸衰竭疾病中的廣泛應(yīng)用。 同時(shí)，2016 年心肺衰竭組100%的死亡率與2016 年該組病例少有關(guān)。 但至2019 年死亡率已降至14.3%，明顯低于體外生命支持組織數(shù)據(jù)中的37.2%［8］。 本研究中該組病例主要包括術(shù)后肺動(dòng)脈高壓和頑固性心律失常。一些復(fù)雜CHD 的患兒，容易在術(shù)后出現(xiàn)肺血管阻力的突然和嚴(yán)重升高，加上CPB、低溫和缺血期的代謝應(yīng)激導(dǎo)致進(jìn)一步惡化，最終表現(xiàn)為肺高壓危象。 雖然大多數(shù)患者可以通過適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜和肺血管擴(kuò)張使用吸入性一氧化氮或其他藥物成功維持［17］，但一些有持續(xù)的肺高壓危象和右心衰竭的患者可受益于ECMO 支持。

自1992 年，首次發(fā)表了ECMO 應(yīng)用于兒科CPR的報(bào)告后，小兒體外CPR（ECMO CPR， ECPR）呈指數(shù)增長［18］。 同時(shí)，與傳統(tǒng) CPR 相比，ECPR 已被證明與改善兒童住院心臟驟停的存活率有關(guān)［11］。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，ECPR 支持后存活率為 34% ～ 73%［19－20］。本結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致，隨著時(shí)間推移報(bào)告的ECPR病例數(shù)量增加，但出院前的總存活率穩(wěn)定為60%。2018 年體外生命支持組織的指南中表明，ECPR 比選擇性安裝V－A ECMO 的患者預(yù)后差，并且由于潛在心臟病理導(dǎo)致的心臟驟?；颊叩念A(yù)后優(yōu)于非心臟原因?qū)е碌男呐K驟?；颊撸?］。 同時(shí)，ECPR 的成功需要團(tuán)隊(duì)的配合、插管位置、ECPR 開始的時(shí)間及持續(xù)的時(shí)間的把握和 ECMO 的及時(shí)啟動(dòng)［18］。 因此，識(shí)別潛在的存有心臟病理的患者，并且加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)，形成一個(gè)能夠快速部署的ECMO 團(tuán)隊(duì)有助于ECPR 的成功率。

總之，隨著技術(shù)的發(fā)展及經(jīng)驗(yàn)的積累，ECMO 后死亡率逐年下降。 由于ECMO 的成本很高，需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)支持，因此，CHD 患兒術(shù)后應(yīng)用ECMO輔助時(shí)要把握好適應(yīng)證。 針對(duì)不同適應(yīng)證的兒童建立相適應(yīng)的指導(dǎo)方針進(jìn)行ECMO，能最大限度地發(fā)揮該技術(shù)的效益。