體外膜肺氧合在無明顯休克高危經(jīng)皮冠狀動脈介入治療中的應用進展

鄒 樂, 陳旭鋒

(1. 南京醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院, 江蘇 南京, 210000;2. 南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 急診醫(yī)學科, 江蘇 南京, 210000)

對于需要重建血管的穩(wěn)定型復雜冠狀動脈疾病患者，如左主干疾病、三支血管疾病或多次慢性全閉塞，治療方法可選擇經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)或冠狀動脈旁路移植術(CABG)。目前，對于復雜的多支血管病變患者，尤其是糖尿病患者，臨床仍然建議選用冠狀動脈旁路移植術而不是PCI[1]。一項為期10年的擴展隨訪[2]也顯示了外科手術重建心肌血運在三支病變患者中的生存益處。但隨著社會人口老齡化和各種合并癥的增加，越來越多的重病患者無法承受手術和麻醉，且考慮到患者偏好、用于旁路移植的遠端動脈的質量等原因，患者本人及外科醫(yī)生都會拒絕外科手術治療，使得高危PCI(HR-PCI)成為這一人群唯一的血管重建策略[3-4]。在球囊擴張或復雜操作過程中，尤其是當冠狀動脈夾層伴血管閉合或無復流等情況發(fā)生時，血流動力學衰竭的風險很高。此時，選擇性部署機械循環(huán)裝置作為預防性循環(huán)支持措施可避免在HR-PCI期間發(fā)生難治性心臟驟?；蛐菘薣5]。體外膜肺氧合(ECMO)是近年來快速發(fā)展的一項技術，在ECMO支持下對急性心肌梗死伴心源性休克的不穩(wěn)定患者進行PCI治療已被證明相對安全，且效果良好[6-8]。然而，目前關于在ECMO支持下對血流動力學相對穩(wěn)定的冠狀動脈疾病患者進行HR-PCI的文獻較少。本文綜述ECMO預防性用于技術復雜的無明顯心源性休克的HR-PCI的研究進展如下。

1 HR-PCI

PCI過程中通常需要多次高壓球囊充氣，還需運用到血管內成像、斑塊修飾如冠狀動脈粥樣硬化切除術等技術。這些技術通常可導致全身灌注不足。中危、低?；颊咴诳焖偻瓿蒔CI后，情況可改善，但對于高?；颊叨裕词故嵌虝旱难髯钄嗷蚨虝簾o復流，也會引發(fā)心肌缺血，最終導致心肌鈍抑和循環(huán)衰竭[5]。2015年臨床專家共識聲明[9]定義了導致PCI期間高風險的變量，這些變量可以分為3大類: ① 患者共病，包括高齡(>75歲)、糖尿病、外周血管疾病、合并腦、肺、腎等嚴重疾病、嚴重主動脈狹窄、嚴重二尖瓣反流、急性冠脈綜合征; ② 解剖學特征，包括最后一支開放血管，無保護的左主干病變，三支血管病變, SYNTAX評分>33分, 目標血管向某一區(qū)域提供側枝，該區(qū)域占心肌的40%以上，慢性全閉塞，冠狀動脈嚴重分叉、鈣化、扭曲等; ③ 血流動力學特征，包括嚴重左心室功能障礙(左室射血分數(shù)<35%)、惡性心律失常、充血性心力衰竭、休克等。如果以上變量組合起來, PCI的風險將會更高。

2 HR-PCI中的機械循環(huán)支持(MCS)

HR-PCI期間預防性采用MCS可部分改善心臟功能，提高心肌對缺血的耐受性，在循環(huán)衰竭時提供足夠的正向心輸出量，維持心肌、腦、腸系膜、腎和外周組織的灌注，確保手術順利進行，盡可能實現(xiàn)完全的血管重建。美國準則[9]建議對高風險患者使用適當?shù)难簞恿W支持設備(IIb類，證據(jù)級別c)，但未規(guī)定使用哪種設備。

目前，臨床上常用的機械裝置有主動脈內球囊反搏(IABP)、ECMO、微軸流泵(Impella)和TandemHeart。理論上，最佳的裝置應該能夠增加平均動脈壓(MAP)、心輸出量(CO)和冠狀動脈灌注，同時卸載左心室并減少心臟做功。既往IABP是最常用的循環(huán)支持形式，其可降低后負荷和心肌耗氧，增加舒張壓和冠狀動脈灌注。但IABP有明顯局限性，其有效性依賴于患者具備一定程度的左心室功能和心室電穩(wěn)定性，且不能提供完全的支持，僅“心室輔助”不足以補償缺血期間心輸出量的嚴重減少[10-12]。ECMO和Impella已被確定為這類高?；颊進CS的可能替代方案。Impella的優(yōu)點是侵入性小，缺點是需要足夠的右心功能或額外的右心室輔助裝置來維持左心室前負荷，且該裝置可能會妨礙介入導管在主動脈中的放置，此外, Impella價格昂貴。ECMO更具侵入性，但也可經(jīng)皮床邊插管，且ECMO不受心臟泵功能影響，可提供較為經(jīng)濟的完全循環(huán)支持(氧合和循環(huán)支持)，確保末端器官的灌注，更有效地逆轉血液動力學和代謝紊亂，尤其適用于合并低氧血癥或右心衰竭的患者，且不會干擾主動脈內導管的放置[13]。《中國經(jīng)皮冠狀動脈介入治療指南2012》[14]建議: ECMO等輔助裝置可降低危重復雜患者PCI后病死率，有條件時可選用。因此，近年來ECMO輔助HR-PCI的臨床應用逐漸增多。

3 ECMO輔助HR-PCI治療

3.1 ECMO系統(tǒng)原理及特點

ECMO的本質是一種改良的人工心肺機，其最核心的部分是膜肺和血泵，分別起人工肺和人工心臟的作用。ECMO運轉時，血液從靜脈引出，通過膜肺吸收氧，排出二氧化碳。經(jīng)過氣體交換的血，在泵的推動下可回到靜脈(VV通路)，也可回到動脈(VA通路)。當患者的心肺功能嚴重受損，對常規(guī)治療無效時, ECMO可部分或完全替代心肺作用幾日至數(shù)周，使心肺得以充分休息，為患者的康復贏得寶貴時間。ECMO目前主要被應用于急性嚴重心功能衰竭、急性嚴重呼吸功能衰竭、心臟驟停及其他嚴重威脅呼吸循環(huán)功能的疾病、器官移植支持治療中。在PCI情況下，通常首選更容易插管和拔管的外周靜脈-動脈模式，將21～25F靜脈套管插入股靜脈，使其尖端在右心房中，氧合后的血液通過插入股動脈的17～21F動脈套管返回。

3.2 ECMO輔助HR-PCI的建立時機

ECMO的早期建立至關重要，延誤ECMO的建立與支持可能會錯過腦、肝、腎等重要臟器搶救的黃金時機。有研究[15]比較了預防性和備用性心肺支持在HR-PCI患者中的應用，結果表明，當左心室功能極低(左室射血分數(shù)<20%)時，預防組病死率低于備用組, 對于該組患者而言，早期預防性使用ECMO并覆蓋整個手術過程，而非術中循環(huán)不穩(wěn)定時再啟用ECMO, 預后更好，并發(fā)癥更少。

3.3 ECMO輔助HR-PCI的可行性

研究[16]初步報告了ECMO在7例高危冠狀動脈成形術中的應用, 5例患者接受了不同程度的ECMO支持，手術成功，所有患者均成功撤機，血流動力學良好，但存在顯著出血、血管并發(fā)癥風險。另一些臨床病例和小樣本短期、長期研究結果顯示, HR-PCI術前行ECMO支持能夠獲益。SHAMMAS N W等[17]報告, 1例患有無保護左主干病變伴左心室功能嚴重不全的老年女性在ECMO支持下順利完成PCI, 6個月后患者情況良好，無手術并發(fā)癥。荷蘭一家醫(yī)院在HR-PCI的試點研究[18]中使用外周ECMO插管, 15例患者因高并發(fā)癥不符合冠狀動脈旁路移植術的條件，接受了ECMO支持的HR-PCI, 其中有14例手術成功，所有患者均在導管室脫離了ECMO, 8例患者需要輸血, 2例腹股溝出血，在隨訪期間, 4例死亡, 1例死于非心臟原因。GALASSI A R等[19]報道了1例高危非ST段抬高急性冠脈綜合征(NSTE-ACS)患者，該患者三支血管完全閉塞且左室射血分數(shù)<20%, 通過ECMO輔助PCI, 成功進行了順行血管重建。一項研究[20]表明，清醒狀態(tài)下的ECMO支持輔助高危PCI是一種可行的血液動力學支持方式。另一項單中心研究[21]結果表明, ECMO支持下的選擇性HR-PCI對于不能承受冠狀動脈旁路移植術風險的嚴重冠狀動脈疾病和左心室功能障礙患者是一種可行的治療選擇，近期和中期效果良好。相關研究[22]比較了ECMO和PCI與冠狀動脈旁路移植術的30 d結果，在30 d的隨訪中，終點事件的發(fā)生率沒有顯著差異。

相關研究回顧了5例ECMO輔助HR-PCI的患者資料, PCI均成功, 1例需行股動脈修復手術，無院內及1年內心血管不良事件發(fā)生。一項研究[24]納入了27例連續(xù)ECMO植入患者，所有患者在手術結束時均成功脫離體外支持, 24例患者在術后24 h內離開重癥監(jiān)護室，2個月時死亡2例(腸梗死1例，敗血癥1例)，6個月時死亡2例(猝死1例，腎衰竭1例)，表明預防性使用ECMO可能對接受復雜冠狀動脈/結構性經(jīng)皮介入治療的高?；颊哂幸妗Ｒ豁椦芯縖25]對14例高危擇期PCI患者使用外周ECMO, 以確保足夠的全身灌注，干預100%成功, 14例患者中有13例存活出院，2例出現(xiàn)并發(fā)癥，分別為短暫性腦缺血發(fā)作和股骨血栓形成。

上述研究均表明, ECMO輔助HR-PCI具有可行性和有效性。

3.4 ECMO輔助HR-PCI的局限性及可能并發(fā)癥

VA-ECMO通常選擇股動脈插管，從股動脈至胸主動脈的逆行灌注血流增加了左心室后負荷，進而增高了不良事件的發(fā)生風險，如左心室擴張、心內血栓形成、主動脈瓣反流和肺水腫，這對心肌保護有負面影響。理論上，根據(jù)血乳酸水平、動脈血氣、中心靜脈氧飽和度、血管活性藥物的合理應用, VA-ECMO血流量可以滴定到足夠的全身灌注及可接受的后負荷水平。ECMO聯(lián)合Impella或IABP支持已被證明可降低左心室擴張程度[26-27]。臨床左室擴張標準包括: 持續(xù)性肺水腫，室性心律失常，左室血液明顯瘀滯。亞臨床左室擴張標準包括: 胸片2 h內出現(xiàn)肺水腫，肺動脈舒張壓>25 mmHg, 前者需要立即減壓，后者考慮延遲減壓[28]。但上述操作會使手術變得更加復雜，可能會阻礙PCI導管的放置，同時也會增加成本。研究[25]顯示, ECMO單獨使用結果良好。但ECMO的復雜性、對灌注專業(yè)知識的高需求和較高成本限制了其在導管室的使用。研究[29]認為，以上問題可通過限制ECMO僅在手術期間使用(即清醒患者立即在最小麻醉干預下脫機和拔管)來避免。

臨床工作者應高度重視可能出現(xiàn)的并發(fā)癥。ECMO期間并發(fā)癥分為機械并發(fā)癥和機體并發(fā)癥。機械并發(fā)癥包括氧合器和/或泵功能障礙、通路破裂、不當插管等; 機體相關并發(fā)癥包括出血、溶血、急性栓塞、感染(重癥肺炎、手術切口感染)、急性肝腎功能損害、下肢缺血等。其中凝血功能障礙是長時間使用ECMO最常見的并發(fā)癥[30]。ECMO患者和PCI患者都需要抗凝治療, PCI患者需要強化抗血小板治療，因此在ECMO和PCI治療患者中，抗凝劑和抗血小板藥物常聯(lián)合使用，出血風險更高，此類患者具體抗栓策略目前尚無共識，一般根據(jù)患者具體情況隨時監(jiān)測調整，血流是最好的溶栓劑，流量是最好的抗栓劑。在高危PCI期間, ECMO啟動需要經(jīng)驗豐富的多學科團隊基于對患者預后的評估進行仔細權衡和規(guī)劃。研究[31]表明, ECMO患者預后與患者中心的病例容量密切相關。越高的ECMO年使用量可能代表著越豐富的管理經(jīng)驗，以及更高的出院存活率。多學科團隊包括重癥醫(yī)生、急診醫(yī)生、麻醉師、心臟外科醫(yī)生、體外膜肺專家、護理團隊、康復團隊等。體外膜肺專家應精通ECMO生理學、適應證和并發(fā)癥。體外生命支持組織(ELSO)提供了ECMO培訓和區(qū)域課程指導方針。團隊必須考慮幾個因素，如左心室功能、冠狀動脈解剖結構、合并癥、既往血運重建、PCI預期持續(xù)時間和復雜性以及PCI預期缺血負荷，同時要預估氣囊膨脹的預期持續(xù)時間和夾層等并發(fā)癥的風險，個性化評估和量身定制的決策仍然是最重要的。

3.5 ECMO輔助HR-PCI術后撤機時機

既往研究[32]表明，對于血流動力學穩(wěn)定(MAP>60 mmHg)且肺功能無嚴重受損的患者, ECMO流量可逐漸下降至基線值的66%和33%, 各持續(xù)10～15 min, 然后最低降至 1.0～1.5 L/min, 再持續(xù)10～15 min。在不同流量下行超聲心動圖檢查，當ECMO降至最小流量時，若左室射血分數(shù)>20%～25%, 主動脈血流速度時間積分>12 cm, 二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度≥6 cm/s, 則考慮撤機。對于ECMO輔助HR-PCI的撤機時機，理論上VA-ECMO和其他類型的MCS應在導管室PCI結束時撤除。在撤機試驗期間，如果患者保持MAP≥65 mmHg、中心靜脈壓(CVP)<15 mmHg、左室射血分數(shù)≥25%, 沒有左室或右室功能障礙，呼吸功能保留(在ECMO血流量和氣流量減少10 min后根據(jù)氧合指數(shù)進行評估)，沒有明確的術中并發(fā)癥，血管重建成功，且所有接受治療的病變溶栓試驗(TIMI) 3級血流的患者，可考慮直接在導管室停止MCS。存在明顯的共病(心臟、呼吸或代謝疾病)，早期臨床心衰失代償發(fā)生率較高，或PCI期間發(fā)生嚴重心律失常事件的患者，應當推遲撤機時間[32]。目前，該方面沒有具體的標準，故基于現(xiàn)有的VA-ECMO撤機標準，應該制定一些特殊標準，以明確哪些患者可以在冠狀動脈治療結束時停止MCS, 同時需要進一步研究來識別成功脫離ECMO的潛在標志。

4 小 結

綜上所述，在血流動力學穩(wěn)定的高危PCI患者中，預防性VA-ECMO支持具有可行性，但是關于預防性應用ECMO進行HR-PCI的適應證、撤機時機和并發(fā)癥的處理，尚無明確的專家共識，需要進一步研究。此外還需要進行更多的研究，以進一步確定HR-PCI期間血流動力學衰竭的預測因素，并對可能特別受益于該策略的特定患者進行分層，以及量化預防性ECMO輔助HR-PCI的風險和優(yōu)勢。