靜脈-動脈體外膜氧合在心源性休克中的研究進展

周剛 吳輝 劉滴 李云曌

心源性休克(CS)是由多種因素引起心臟功能極度減退，導致心輸出量顯著減少和嚴重急性循環(huán)衰竭的綜合征，主要表現(xiàn)為持續(xù)性低血壓和器官組織灌注不足[1]。CS患者的住院死亡率為48.3%，出院1年死亡率高達58.1%[2]。目前休克管理的主要原則是去除休克的潛在原因，穩(wěn)定血流動力學以及改善組織低灌注[3]。靜脈-動脈體外膜氧合(VA-ECMO)也稱為體外生命支持系統(tǒng)，是一種替代患者心肺功能的臨時性機械循環(huán)支持和體外氣體交換措施。VA-ECMO能為CS患者提供有效的體外循環(huán)支持，促進心肺功能恢復，有效預防因灌注不足引起的器官功能衰竭，顯著降低死亡率。VA-ECMO回路由靜脈套管、泵、氧合器和動脈套管組成。閉合的VA-ECMO回路通過靜脈套管從靜脈系統(tǒng)中抽出未氧合的血液，將血液泵入氧合器并在其中進行氣體交換，最后通過動脈套管將血液送回動脈循環(huán)。

1 VA-ECMO在CS中的臨床療效

VA-ECMO能夠明顯改善CS患者的臨床預后。Sheu等[4]觀察2 570例接受急診經(jīng)皮冠狀動脈介入術(PCI)的急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)合并CS的患者，發(fā)現(xiàn)與未接受VA-ECMO治療的患者相比，接受VA-ECMO治療的患者30 d死亡率顯著降低(39.1%對72%)，VA-ECMO具有重要的生命支持作用，有助于提高患者短期生存率。Ouweneel等[5]的薈萃分析納入了13篇相關研究，結(jié)果顯示在心臟驟停的情況下，與未接受VA-ECMO組相比，VA-ECMO組患者的30 d存活率提高了13%。對于CS患者，單獨使用VA-ECMO組30 d存活率比單獨使用主動脈內(nèi)氣囊泵(IABP)組高33%。經(jīng)常規(guī)藥物治療無效的難治性CS患者住院死亡率達50%～60%[6]，而VA-ECMO可能是有效降低CS死亡率的措施，已獲美國心臟學會和歐洲心臟學會指南推薦[7-8]。

2 接受VA-ECMO治療后CS患者的死亡風險評估

目前尚沒有被循證指南廣泛認可的VA-ECMO的適應證。決定患者是否采取VA-ECMO治療，需要ECMO團隊根據(jù)患者的臨床情況、生存預期及醫(yī)療機構(gòu)能力進行充分討論，對成功的可能性進行初步評估。Schmidt等[9]分析3 846例接受VA-ECMO治療的CS患者的治療結(jié)果，確定了年齡、體質(zhì)量、CS的病因、器官衰竭、ECMO治療開始前的插管時間等13項變量為評估接受VA-ECMO治療的CS患者住院生存的預后因素，并建立了相應的預后評分表用于預測CS患者接受VA-ECMO支持后的死亡風險，命名為接受VA-ECMO治療后存活率評分表(SAVE-score)。該評分表分為5個風險類別，第Ⅰ類SAVE-score≥5分，第Ⅱ類SAVE-score 1～5分，第Ⅲ類SAVE-score-4～0分，第Ⅳ類SAVE-score-9～-5分，第Ⅴ類SAVE-score≤-10分，對應的生存率分別為75%、58%、42%、30%、18%。SAVE-score分數(shù)為0時生存率約為50%，分數(shù)高則表示生存率高。這是第一個基于需要接受VA-ECMO治療的急性頑固性CS患者的死亡率預測模型。SAVE-score可以為預測這些患者的生存期提供有效的指導。其他風險評分表還有PRESERVE評分[10]和單純性心臟ECMO評分[11]，這些風險表只有微小的差別。CS患者存在住院死亡率高、ECMO治療費用昂貴和其他相關倫理問題，采用VA-ECMO治療需要仔細考慮上述所有因素。

3 VA-ECMO治療相關并發(fā)癥及管理

3.1 左心室減壓

VA-ECMO引流靜脈血，降低右心室前負荷，而向主動脈內(nèi)提供逆向血流會導致左心室后負荷增加，在射血分數(shù)顯著降低的患者中，左心室不能將足夠的血液泵出，且有效動脈彈性增加可導致左室舒張末期壓力增加，從而引起心內(nèi)膜下心肌缺血等不良結(jié)局[12-13]。VA-ECMO可能導致室壁張力和氧耗量增加，阻礙心室功能的恢復，且左心室壓力負荷增加會導致左心室擴張，進而引起左心房壓力升高和急性肺水腫，對患者的遠期預后產(chǎn)生不良影響。識別VA-ECMO支持期間患者左心室擴張和肺水腫的方法是監(jiān)測肺毛細血管楔壓[14]。一旦發(fā)現(xiàn)左心室擴張或肺水腫，就應該采取某種形式的左心室減壓策略，如應用強心劑、血管舒張劑、聯(lián)合主動脈瓣內(nèi)球囊反搏泵(IABP)，行房間隔造口術、經(jīng)皮左心室減壓術或經(jīng)胸左心室減壓術，聯(lián)合Impella、TandemHeart等[15]。其中最常用的方式為聯(lián)合IABP，VA-ECMO聯(lián)合IABP支持可以有效降低左心室壓力負荷和肺動脈壓[16-17]。VA-ECMO聯(lián)合IABP與單用VA-ECMO相比可顯著降低28 d死亡率(48.4%對58.2%)和住院死亡率(55.9%對64.5%)[18]。Pappalardo等[19]發(fā)現(xiàn)VA-ECMO聯(lián)用Impella與單用VA-ECMO相比，住院患者的死亡率顯著下降(47%對80%)。目前，還沒有隨機對照試驗來確定降低左心室壓力負荷和肺動脈壓的最佳策略，因此在患者進行VA-ECMO治療期間采用何種左心室減壓策略是最安全有效的，仍需行進一步研究。

3.2 神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥

約4%使用VA-ECMO的患者出現(xiàn)缺血性或出血性腦血管事件。卒中發(fā)生的概率與插管的技術、方式及VA-ECMO使用的適應證相關。缺血性卒中最常見于體外心肺復蘇(ECPR)患者，成功復蘇的患者中有7%發(fā)生缺血性卒中[20]。經(jīng)頸動脈插管發(fā)生缺血性卒中的風險是經(jīng)股動脈插管的3倍[21]。VA-ECMO治療過程中發(fā)生缺血性腦血管事件的患者存活率為1/4，而發(fā)生出血性腦血管事件的患者存活率為1/10，且通常伴有神經(jīng)功能障礙[22]。腦電圖監(jiān)測中早期嚴重背景異常以及持續(xù)腦電圖監(jiān)測中缺乏睡眠瞬變與接受VA-ECMO治療患者的預后有關，提示腦電圖可用于預測這類患者神經(jīng)系統(tǒng)預后[23]。在接受VA-ECMO治療的患者中，腦組織近紅外光譜監(jiān)測的低氧與急性腦損傷及其死亡率相關[24]。腦組織近紅外光譜監(jiān)測結(jié)果可能成為接受VA-ECMO治療患者腦組織損傷的重要判斷指標。

3.3 肢體缺血

肢體缺血是VA-ECMO治療的常見并發(fā)癥，主要發(fā)生于外周VA-ECMO置管的患者。約16.9%的VA-ECMO置管后患者會發(fā)生肢體缺血，其中10.3%的患者由于骨筋膜室綜合征需要行骨筋膜切開術，4.7%的患者需要截肢[25]。預防性順行灌注導管可以降低該并發(fā)癥的發(fā)生率。Lamb等[26]的研究顯示，預防性放置遠端灌注導管的55例患者未出現(xiàn)肢體缺血，而36例未使用遠端灌注導管的患者有12例發(fā)生了肢體缺血。Juo等[27]的一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)遠端灌注導管的相對風險比為0.41，因此推薦使用遠端灌注導管預防肢體缺血。應嚴密監(jiān)測筋膜室壓和多普勒超聲檢查結(jié)果，如果筋膜室壓>20 mmHg，通常需要切開筋膜。肌酸激酶和乳酸升高通常是肢體缺血的晚期階段，值得密切關注。

4 多學科的專業(yè)ECMO團隊

成立多學科ECMO團隊可以顯著降低接受ECMO治療的急性心肌梗死(AMI)患者住院死亡率和相關并發(fā)癥風險。近期的一項研究比較了255例接受VA-ECMO治療的AMI患者，分為未成立ECMO團隊組(n=131)和成立ECMO團隊組(n=124)，發(fā)現(xiàn)成立多學科ECMO團隊可有效降低AMI患者的住院死亡率(33.9%對54.2%，P=0.002)和心臟重癥監(jiān)護病房死亡率(30.6%對51.9%，P=0.01)。在6個月的隨訪中發(fā)現(xiàn)，成立ECMO團隊可有效降低患者的全因死亡率(35.2%對58.3%，P<0.001)，因心力衰竭(心衰)再入院風險(6.4%對28.2%，P=0.003)以及其他并發(fā)癥(如大出血、血管并發(fā)癥、感染)[28]。多學科ECMO團隊能夠改善臨床結(jié)果的原因是多因素的。體外生命支持組織指南建議，ECMO團隊成員應包括經(jīng)認證的重癥監(jiān)護醫(yī)生和護士、重癥心血管醫(yī)生、胸外科或血管外科醫(yī)生、心臟和重癥監(jiān)護麻醉師、藥劑師、營養(yǎng)學家和具有ECMO治療培訓經(jīng)驗的其他專家[29]。多學科團隊小組能使接受ECMO治療的危重CS患者得到系統(tǒng)的護理和適宜的治療。此外，多學科ECMO團隊小組成立后，可以優(yōu)化醫(yī)療機構(gòu)啟動ECMO治療的時間從而減少缺血時間[28]。對10 000多例接受VA-ECMO治療的CS患者進行分析，發(fā)現(xiàn)在每年VA-ECMO治療數(shù)量較少的醫(yī)院中，接受VA-ECMO治療的患者30 d住院死亡率和并發(fā)癥發(fā)生率更高[30]。由此推斷多學科ECMO團隊的建立可能是進一步改善CS患者死亡率的有效策略。

5 VA-ECMO的新應用

5.1 大面積肺栓塞

部分患者會出現(xiàn)嚴重的右心衰、低氧血癥和血流動力學不穩(wěn)定。而VA-ECMO可降低右心室負荷，改善血流動力學，恢復組織氧合[31]。然而，單獨應用VA-ECMO治療還是與手術或介入取栓治療聯(lián)合應用仍然存在爭議，需多中心大型隨機對照試驗評估相應臨床獲益。

5.2 膿毒癥相關心肌病

近期一項研究表明，VA-ECMO可能會使嚴重感染性休克并發(fā)難治性心衰患者明顯獲益[32]。然而還需要更大規(guī)模的研究明確在感染性休克合并凝血功能障礙的患者中，VA-ECMO的益處是否超過其帶來的風險。

5.3 高風險侵入操作的循環(huán)支持

在一部分急性心衰患者中，某些侵入性操作對于患者病情的改善是必需的，但是風險也很高。有研究表明VA-ECMO可用于這些操作的循環(huán)支持。在一項納入106例心源性休克患者的研究中，PCI術前或術中使用VA-ECMO的患者30 d生存率明顯優(yōu)于 PCI 術后使用者[33]。

5.4 心臟驟停

VA-ECMO用于心臟驟停期間的循環(huán)支持為ECPR。在一項傾向性匹配回顧性研究中，對比了心臟驟?；颊呓邮蹺CPR(n=80)和傳統(tǒng)心肺復蘇(CPR)(n=80)的預后和長期神經(jīng)功能恢復情況，結(jié)果顯示兩組出院生存率沒有明顯差異，但是經(jīng)匹配配對分層后的比例風險回歸分析表明，ECPR組神經(jīng)功能的恢復好于傳統(tǒng)CPR組[34]。

6 總結(jié)

目前多項研究表明VA-ECMO治療能夠降低CS患者的死亡率，改善臨床預后。但研究多為回顧性研究，缺乏多中心大型隨機對照試驗，不能排除混雜因素的影響以及VA-ECMO治療是否可使CS患者獲益。此外，VA-ECMO的諸多嚴重并發(fā)癥也是其在臨床應用中所面臨的挑戰(zhàn)，對于并發(fā)癥及其防治策略應當進一步深入研究。ECMO治療成本高昂，對于是否行VA-ECMO治療需綜合考慮，謹慎對待。仔細評估患者、建立經(jīng)驗豐富的ECMO團隊和確定最佳患者管理策略可以進一步提高VA-ECMO治療CS的效果。