體外膜肺氧合下左心引流治療兒童難治性心功能衰竭10例臨床總結(jié)并文獻復(fù)習

宗 卿, 楊麗君, 林 茹

作者單位：310052 杭州,浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院體外循環(huán)和體外生命支持科,國家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學研究中心

對于難治性心功能衰竭的患兒,體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)已成為一線治療手段[1]。但嚴重左心衰患兒由于左心排空困難,在靜脈-動脈體外膜肺氧合(veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO)支持下,可出現(xiàn)左室射血減少、左室擴張、嚴重肺淤血肺水腫甚至左室血栓等,其發(fā)病率為10%～60%[2]。左心有效卸載利于心室排空,減少血液湍流導(dǎo)致的血栓形成,促進心功能恢復(fù)[3]。臨床常用的有助于左室排空的方法包括提高ECMO流量,控制體循環(huán)容量及進液速度;合理用藥;提高呼吸機呼氣末正壓等,必要時可采用機械輔助[3],包括經(jīng)皮微創(chuàng)房隔打孔、主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP);Impella(左心輔助系統(tǒng));左心房-主動脈輔助裝置及開胸左心引流等[4]。目前經(jīng)皮微創(chuàng)和開胸左心引流技術(shù)已日趨成熟,大多數(shù)文獻主要針對左心引流的適應(yīng)證和術(shù)式進行報道[5]。現(xiàn)有ECMO相關(guān)指南亦未對左心減壓的方式和時機提出針對性建議[6]。對于ECMO管理中左心引流的時機、管理細節(jié)及并發(fā)癥防治等尚缺乏大樣本量報道,缺少臨床經(jīng)驗總結(jié)和循證醫(yī)學證據(jù),兒科尤甚[7]。本文對2015年1月至2023年2月浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院10例難治性心功能衰竭患兒實施ECMO支持并行左心引流,結(jié)合文獻,就左心引流時機、臨床管理及并發(fā)癥的防治進行分析總結(jié)。

1 資料與方法

1.1臨床資料 收集2007年1月至2023年2月本中心VA-ECMO治療難治性心功能衰竭患兒162例,其中兒童140例(86.42%),新生兒22例(13.58%),成功撤機120例(74.07%),出院102例(62.96%)。其中ECMO支持下行左心引流10例(6.17%)。現(xiàn)就10例的臨床救治體會總結(jié)如下。本研究已通過浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院倫理委員會審查。

1.2文獻檢索 檢索PubMed、中國知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫。檢索關(guān)鍵詞:體外膜肺氧合(ECMO),左心減壓(left atrial decompression),心功能衰竭(cardiac failure),兒科(pediatrics)。檢索日期2000年1月至2023年2月。本研究病例納入標準:(1)VA-ECMO支持的難治性心功能衰竭;(2)ECMO支持過程中進行過左心減壓;(3)患者年齡<18歲;(4)僅介紹左心減壓術(shù)式的病例予以剔除;(5)單個病例報道予以剔除。通過檢索,共檢索出關(guān)于ECMO支持下左心減壓治療兒童難治性心功能衰竭中文文獻20篇,英文文獻56篇。

2 結(jié)果

2.110例患兒的診治情況

病例1 患兒,男,9歲,32 kg,診斷:暴發(fā)性心肌炎,阿斯綜合征,心跳驟停。血管活性藥物評分(Vasoactive-Inotropic Score,VIS)>40分的情況下仍不能維持有效灌注血壓,乳酸(lactic acid,Lac)6.1 mmol/L。床邊建立VA-ECMO支持,流量1.65～3.23 L/min。上機后仍多次發(fā)生持續(xù)性心跳驟停,對利多卡因、胺碘酮、電復(fù)律多次無效。ECMO支持后48 h,心超示左室進行性擴大,射血分數(shù)(ejection fraction,EF)20%。行胸骨正中切口,右上肺靜脈近左房處置入18Fr腔靜脈引流管。引流后左室排空略有改善,但心超示左室壁運動幅度弱,EF不斷下降,從20%降至7%。ECMO支持240 h后,心衰不可逆,放棄治療后死亡。

病例2 患兒,女,2歲,10.2 kg,診斷暴發(fā)性心肌炎并心源性休克。VIS評分40分,血壓70/55 mmHg,毛細血管充盈時間>3 s。心超提示:左室增大(34 mm),EF 29%。建立VA-ECMO,流量0.47～0.92 L/min。ECMO上機后20 h,床邊心超提示:左室增大(41 mm),EF 20%,左室內(nèi)血液渦流,主動脈瓣開合欠佳。立即于左心耳置入14Fr腔靜脈引流管。左心引流后,患兒病情逐漸平穩(wěn),ECMO運行第5天,撤除左心引流。撤除引流管過程中,活化凝血時間(activated coagulation time,ACT)維持在142～190 s,術(shù)后傷口敷料干潔,未見滲血。撤除引流管后約12 h,紅細胞壓積(hematocrit,HCT)進行性下降,床邊B超提示左側(cè)胸腔積液(6.0 cm)。停用肝素,并輸注纖維蛋白原,紅細胞1 U等,出血好轉(zhuǎn)。36 h后,開胸清創(chuàng),吸出陳舊性血液約600 ml。ECMO運行8 d后順利撤除。停用鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥物后,患兒清醒,無意識障礙,左上肢肌力3級,左下肢肌力2級,完善頭顱磁共振檢查示右側(cè)基底節(jié)及側(cè)腦室腦梗。保守治療半年后肌力明顯改善。

病例3 患兒,女,5歲11個月,20 kg,診斷:暴發(fā)性心肌炎,室性心動過速。上機時VIS評分50分,室性心律,血壓難以測出,Lac 6.7 mmol/L。心超提示:全心增大,EF 28%。建立VA-ECMO,流量0.89～1.37 L/min。ACT維持在160～180 s。ECMO上機后24 h,床邊心超提示:左室進行性增大(從38 mm增至44 mm),EF逐漸下降,主動脈瓣開合欠佳。于左心房置入17Fr腔靜脈引流管。暫停ECMO系統(tǒng)肝素24 h,ACT維持在150～180 s。左心引流后,患兒心律逐漸恢復(fù)至竇性,心率波動在86～160次/min,心音漸強,VIS評分逐步下降至28分,EF逐漸改善。ECMO支持80 h,左心引流56 h后,患兒出現(xiàn)雙側(cè)瞳孔不等大,對光反射遲鈍。緊急行頭顱CT示:右側(cè)頂枕葉腦梗合并腦出血,血腫破入腦室,中線明顯左偏。告知家屬患兒病情后,放棄治療后死亡。

病例4 患兒,男,6歲,20 kg。診斷暴發(fā)性心肌炎并心源性休克。上機時VIS評分20分,室性心律,血壓84/61 mmHg。心超提示:左室增大(34 mm)。建立VA-ECMO。流量0.89～1.7 L/min。ACT維持在160～180 s。心超監(jiān)測左心進行性增大(從34 mm增至42 mm),EF逐漸降低(32%降至14%),VIS評分調(diào)至45分以下,血壓仍不能維持。ECMO支持248 h后,左心房置入20Fr腔靜脈引流管,左心引流流量0.4～0.85 L/min。ECMO流量1.75～2.3 L/min,ACT維持在160～200 s。左心引流后,心超監(jiān)測下左室仍大(42 mm),EF 16%～22%。左心引流72 h后,左室出現(xiàn)血栓(50 mm×42 mm×30 mm),尿激酶溶栓效果欠佳,在體外循環(huán)下行左心取栓術(shù),術(shù)后心功能無法恢復(fù),放棄治療后死亡。

病例5 患兒,女,1個月9 d,3.5 kg。術(shù)前診斷:室間隔缺損,房間隔缺損,動脈導(dǎo)管未閉和左上腔靜脈殘存。體外循環(huán)總轉(zhuǎn)流421 min,主動脈阻斷201 min,術(shù)中腔靜脈回流極差,勉強維持轉(zhuǎn)流。主動脈開放后微弱跳動,不能脫離體外循環(huán)直接轉(zhuǎn)為ECMO,流量0.26～0.39 L/min。轉(zhuǎn)運到監(jiān)護室后,ECMO流量極度不穩(wěn)定,大量補液后流量維持欠佳。4 h后,患兒氣道內(nèi)大量鮮血涌出,心臟幾乎無自主搏動,立即右肺靜脈近左房處放置10Fr左心引流管。輸注白蛋白、纖維蛋白原、紅細胞等液體后,ECMO流量勉強維持在0.3 L/min,氣道出血改善,仍無自主心跳。24 h后引流管內(nèi)血栓形成,重新更換同型號左心引流管,予肝素抗凝,ACT維持在220～235 s。6 h后,左心引流管再次血栓形成。床邊心超示:心腔內(nèi)未見血栓,心臟抖動,沒有血液搏出。考慮自主心跳難以恢復(fù),ECMO支持51 h,放棄治療后死亡。

病例6 患兒,男,5個月6 d,7.8 kg。診斷:房間隔和室間隔修補術(shù)后2 d奶窒息誘發(fā)心跳驟停。心肺復(fù)蘇術(shù)(cardiopulmonary resuscitation,CPR)2 h后恢復(fù)室性心律,7 h后上ECMO。流量0.34～0.68 L/min。ECMO支持后,左心膨脹,心臟無有效搏動,立即左心房放置10Fr腔靜脈引流管。左心引流后,心功能改善不明顯,仍持續(xù)室顫,無有效心搏出。ACT在166～395 s之間,創(chuàng)面持續(xù)滲血。ECMO支持24 h后,出現(xiàn)血性腹腔滲透液和血尿,繼發(fā)引起彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC),且有效心跳難以恢復(fù),ECMO支持36 h,放棄治療后死亡。

病例7 患兒,女,1歲10個月,10 kg。術(shù)前診斷:Shone綜合征,室間隔缺損(ventriculap septal defect,VSD),左心繼發(fā)性擴張,慢性心功能不全[紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級Ⅳ級]。體外循環(huán)下行VSD修補術(shù),左室流出道疏通術(shù),二尖瓣整形術(shù)?？傓D(zhuǎn)流288 min,主動脈阻斷150 min,VIS評分11分,不能脫離體外循環(huán),直接轉(zhuǎn)為ECMO并左心引流,選用16Fr腔靜脈左心引流管。ECMO流量0.82 L/min。左心功能逐漸恢復(fù),VIS評分下調(diào)。下調(diào)正性肌力藥后,左心流量從0.3 L/min逐步上升到0.7 L/min,同時右心引流逐漸減少,0.5 L/min逐步下降到0.1 L/min,ECMO運行第3天,左右心插管Y字形匯合處出現(xiàn)血栓,更換接頭后,調(diào)整活性藥,增加左心排空并降低左心后負荷,逐步維持左右心流量基本相等,0.4 L/min左右。ECMO支持105 h后,心超示:左室從54 mm縮小至51 mm,EF從3.7%提升至12%。順利脫機。

病例8 患兒,男,4個月21 d,6.6 kg。術(shù)前診斷心臟梭形細胞瘤。體外循環(huán)下行心臟腫瘤摘除術(shù)?？傓D(zhuǎn)流257 min,主動脈阻斷147 min,VIS評分36分,嘗試兩次體外撤機失敗,直接轉(zhuǎn)為ECMO,流量0.7 L/min。術(shù)后12 h內(nèi),脈壓差從3 mmHg逐漸縮小至0 mmHg。床邊超聲提示:左室明顯增大(48 mm),主動脈瓣開合欠佳。ECMO支持后16 h通過左心耳放置18Fr腔靜脈引流管。ECMO伴左心減壓第3天,頭顱B超示:雙側(cè)室管膜下出血。ECMO支持476 h后,因左心功能不能恢復(fù),體外循環(huán)術(shù)下改心室輔助裝置(ventricular assist device,VAD)支持。VAD支持下完善心導(dǎo)管造影檢查示:左心整體收縮功能降低,左心節(jié)段性運動失常。VAD支持第13天,患兒出現(xiàn)瞳孔散大,頭顱CT示:彌漫性腦水腫伴腦疝形成。放棄治療后死亡。

病例9 患兒,女,2歲10個月,12.5 kg,診斷:暴發(fā)性心肌炎,惡性心律失常,呼吸心跳驟停。上機時患兒心率下降至60次/min,胸外按壓3 min后心率上升至95次/min,室性心律,VIS評分26分,血壓難以測出,Lac 10.3 mmol/L。CPR下緊急建立VA-ECMO,流量0.67～1.15 L/min。ECMO上機后17 h,脈壓差從20 mmHg逐漸降至0 mmHg。床邊心超提示:心臟搏動不明顯,左室見血液湍流,EF 9%。于左心耳置入16Fr腔靜脈引流管。調(diào)整ECMO系統(tǒng)肝素用量,ACT維持在150～180 s。左心引流271 h后,患兒脈壓差恢復(fù)至20～30 mmHg,心音中等,夾閉左心減壓管后心超示:主動脈瓣開合良好,EF 45%,遂撤除左心減壓管。ECMO支持310 h,患兒心率125次/min,血壓128/76 mmHg,VIS評分5分,成功撤除ECMO。ECMO撤機后第6天完善頭顱MRI檢查結(jié)果示:右側(cè)枕頂部硬膜下出血。患兒清醒后,口角略向右歪斜,左側(cè)肌力Ⅲ級,右側(cè)肌力Ⅵ級,出院后轉(zhuǎn)至康復(fù)醫(yī)院繼續(xù)治療。

病例10 患兒,女,7歲6個月,21.4 kg,診斷:暴發(fā)性心肌炎,多源性室速,心力衰竭。上機時患兒心音消失,血壓無法監(jiān)測,立刻胸外按壓,按壓3 min后患兒出現(xiàn)粉色泡沫痰。建立ECMO后,心超示主動脈瓣不開放,調(diào)低ECMO轉(zhuǎn)速主動脈瓣仍不開放,且靜脈氧飽和度從65%下降至50%以下。立刻于左心耳置入18Fr腔靜脈引流管。ECMO和左心減壓160 h,夾管試撤機,患兒心率115次/min,血壓115/75 mmHg,VIS評分5分,心超示EF 55%。成功撤除ECMO。ECMO支持下第1天完善頭顱CT檢查結(jié)果示:后部大腦鐮密度偏高,需警惕硬膜下出血可能。撤機后第4天復(fù)查頭顱MRI示:腦溝裂增寬,額顳部腦外間隙增寬。患兒出院時神經(jīng)系統(tǒng)查體無陽性體征。

2.2本組病例與文獻報道病例對比 將文獻中4個研究組的病例[8-11]與本研究的10例病例的臨床特點進行對比。見表1。

表1 文獻檢索及本中心ECMO合并左心減壓治療難治性心功能衰竭10例患兒臨床特點對比

3 討論

目前對于ECMO支持下患者因左室擴張或功能降低需進一步機械輔助左心減壓的使用率尚無大樣本量的研究報道,各中心的差異較大(從1%到68%)[12-14]。有研究分析2000—2016年體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)術(shù)后及時放置左房減壓管,可降低體外循環(huán)術(shù)后脫機困難轉(zhuǎn)ECMO支持的兒童患者住院不良事件發(fā)生率[15]。還有研究表明VA-ECMO患者接受左房減壓術(shù)雖能降低心肌受損風險,但與未接受減壓術(shù)的患者拔管后生存率、出院生存率和無移植生存率差異無統(tǒng)計學意義[16]。截至2023年2月,本中心VA-ECMO治療難治性心功能衰竭患兒共162例,其中放置左心引流管10例(6.17%)。

3.1左心減壓的指征與評估 目前關(guān)于左心減壓時機尚無明確統(tǒng)一標準,各中心的左心減壓指征大同小異。結(jié)合文獻和本中心經(jīng)驗,對ECMO支持下的兒童患者左心減壓時機提供一些參考:(1)心超下主動脈瓣開合欠佳或反流,左室進行性增大,血流瘀滯、渦流或出現(xiàn)心室內(nèi)血栓;(2)難以糾正的肺水腫包括氣管內(nèi)大量粉色泡沫痰或X線嚴重肺水腫表現(xiàn);(3)調(diào)整活性藥物后,脈壓差<10 mmHg;(4)心導(dǎo)管檢查示左室充盈,造影劑在肺動脈或左室停滯;(5)頑固性惡性心律失常[17]。本中心10例病例中,4例左心引流指征為心臟無有效搏出(其中1例出現(xiàn)肺出血,1例出現(xiàn)粉色泡沫痰),6例為左心進行性增大,EF逐漸降低,脈壓差縮小至5～10 mmHg(其中2例伴有惡性室性心律失常)。左心減壓的有效性評估可參考指標包括心超EF值、左心大小、主動脈瓣開合情況、二尖瓣反流情況等,以及肺充血癥狀是否得到改善,VIS評分是否降低,心音是否逐漸增強等[18]。

3.2左心引流的臨床管理細節(jié)和并發(fā)癥 左心引流的臨床管理細節(jié)還包括左心引流的時效性、左心引流管的大小選擇、預(yù)防出血和凝血功能障礙,優(yōu)化體循環(huán)/左心引流比例,降低重大并發(fā)癥發(fā)生率等。本中心10例患兒左心引流距ECMO支持時間0～248 h不等。其中病例1和病例3分別在ECMO支持后48 h和248 h建立左心引流輔助,因左心充血時間過長,未能及時卸載,導(dǎo)致心功能難以恢復(fù),最終患兒死亡。Zampi等[8]研究認為VA-ECMO支持的患兒中,早期左房減壓能降低ECMO相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率。左房減壓超過18 h,與更長時間的ECMO支持和機械通氣相關(guān),與存活率無明顯關(guān)聯(lián)。本中心存活4例病例(病例2、7、9、10)均在ECMO支持后20 h內(nèi)放置左心引流管。1例病例(病例8)雖然在ECMO支持后12 h放置左心引流管,但是因為患兒本身心功能無法恢復(fù),最終未能成功撤機,患兒死亡。左心引流管的選擇多根據(jù)患兒體重或體表面積,與右心引流插管型號接近,往往能獲得較理想的左心引流效果[19]。本中心1例病例(病例5)因既往經(jīng)驗不足,選用左心引流管過于細小,引流不暢,未能有效卸載左心負荷,發(fā)生血栓堵管。左心引流雖然能有效卸載左心負荷,為心功能恢復(fù)贏得時間,但它是一項全身肝素化下的有創(chuàng)操作,出血風險不容忽視[20]。如何精確有效地進行抗凝管理,避免出血和血栓形成,是臨床管理中的難點和重點,暫未見研究機構(gòu)進行分析闡述。本中心的上述10例病例中,有7例(病例2、3、4、5、7、8、9)出現(xiàn)出血或血栓形成。其中1例(病例2)雖然ACT維持在142～190 s,左心引流管拔除后仍出現(xiàn)左側(cè)胸腔大量出血。1例(病例3)左心引流后56 h,出現(xiàn)腦梗和腦疝。1例(病例4)在左心引流后停用肝素24 h,其后小劑量肝素維持,ACT達標,但仍發(fā)生左室血栓,且溶栓效果差。1例(病例5)因體外循環(huán)術(shù)后轉(zhuǎn)ECMO輔助,因考慮創(chuàng)面出血,未能及時給予肝素抗凝,又補充入大量凝血物質(zhì),如纖維蛋白原、血小板等,加之左心引流管選擇過于細小,引流不暢,直接導(dǎo)致2次管道內(nèi)血栓堵塞。2例病例(病例8、9)根據(jù)ACT調(diào)整系統(tǒng)肝素用量,維持ACT在160～200 s之間,2 h評估一次全身出血情況,仍均出現(xiàn)顱內(nèi)出血。1例(病例7)左心引流后心功能改善,過早下調(diào)正性肌力藥,導(dǎo)致左心進一步擴大,EF進一步下降(從13%降至3.7%),大量血進入左心而被引流出,出現(xiàn)左心引流量逐漸超過右心引流量,左心流量從0.3 L/min逐步上升到0.7 L/min,同時右心引流量逐漸減少,從0.5 L/min逐步下降到0.1 L/min,導(dǎo)致左右心引流量嚴重不平衡,右心引流管血栓。更換后,通過調(diào)整血管活性藥,增強左心功能并降低左心后負荷,維持左右心流量平衡后,既糾正因流量不匹配導(dǎo)致血栓形成的問題,也改善了左心功能,順利脫機。