心臟術后低心輸出量綜合征的體外膜肺氧合技術療效觀察

王 中 王試福 王大勇

近年來，隨著心臟直視手術數量的增長，手術技術、心肌保護技術及圍術期管理技術都得到顯著改善，但仍有2%～6%的患者術后出現低心輸出量綜合征（low cardiac output syndrom，LCOS）而難以脫離體外循環（extracorporeal circulation，ECC），需要對心臟進行機械性輔助（mechanical circulatory support，MCS）。體外膜肺氧合技術（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）可為心臟術后出現LCOS的患者提供心功能恢復時間，為其脫離ECC提供了一個手段[1]。但迄今為止，其成功率仍然較低，需要不斷總結經驗和改進方法。我院自2004年1月—2010年5月，共為17例心臟術后難以脫離ECC的患者進行了ECMO輔助，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 17例中男10例，女7例。年齡55～71歲，體質量65～77 kg。既往心臟手術史2例，心肌梗死史1例；急診手術2例，擇期手術15例。術前患者心功能NYHA分級，Ⅱ級3例，Ⅳ14例。手術方式：冠狀動脈搭橋術加室壁瘤切除、左室成形術（CABG+RLVA）7例，冠狀動脈搭橋術加二尖瓣置換術（CABG+MVR）5例，冠狀動脈搭橋術加主動脈瓣置換術（CABG+AVR）3例，二尖瓣和主動脈瓣雙瓣置換術（DVR）2例。ECC時間（357.83±67.26）min，主動脈阻斷時間（143.21±52.31）min，后并行時間（200.23±78.45）min。所有手術阻斷期間均采用4∶1含血停跳液間斷順行加逆行灌注心肌保護，間隔30 min重復灌注。

1.2 ECMO的建立 17例患者術后血流動力學均表現為嚴重心力衰竭（心衰），給予大劑量正性肌力藥物、適宜的容量負荷和主動脈內球囊反搏（IABP）輔助后仍不能脫離ECC。通過股動靜脈插管建立ECMO通路，ECMO系統由離心泵（MEDOS DELFA STREAM）、肝素涂抹的氧合器和管道（MEDOS）及變溫水箱（Stockert-3型）等組成。所有患者均采用股靜脈—股動脈（V—A）ECMO方式。股動脈插管時應用12F中心靜脈穿刺管做一側路供應插管肢體遠端血供。

1.3 ECMO管理 ECMO開始后逐漸提升流量，注意觀察整個系統運行情況，ECMO過程中根據心率、血壓和中心靜脈壓等參數調整血流量，并使靜脈血氧飽和度（SvO2）維持在0.7以上，根據血流量調整氣體流量，使氣血流量比值維持在（0.5～0.8）∶1。ECMO期間使用鎮靜、鎮痛和肌松藥維持患者處于麻醉狀態。ECMO期間觀察神志、瞳孔等變化情況。患者鼻咽溫度維持在36℃～37℃，如溫度過高或過低可適當采用降溫或保溫措施。靜脈引流負壓維持在30 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）以內。氧合器吸入的氧體積分數（FiO2）在0.40～0.70，使經氧合器氧合后的血液動脈氧分壓[p（O2）]在250 mm Hg左右，動脈血氧飽和度>0.95。ECMO支持治療期間持續泵入肝素，劑量5～20 IU/（kg·min），使激活全血凝固時間（ACT）維持在140～160 s。注意觀察胸液引流量和術野滲血情況，如有出血，需減少肝素的用量。定期檢測氧合器跨膜壓差，如跨膜壓差增大提示氧合器有血栓形成，需加強抗凝。血小板如低于50×109/L，需輸入血小板。ECMO支持治療期間持續機械通氣，同步間歇指令通氣（SIMV）模式，FiO2：0.30～0.60，呼吸頻率10～15次/min，呼氣末正壓（PEEP）5～10 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），氣道峰壓25 cm H2O，潮氣量10 mL/kg。管理過程中血流動力學參數趨于正常后要逐步減少血管活性藥物用量，使心肌得到充分休息。輔助期間繼續應用IABP以減輕后負荷，增加冠脈血流。輔助期間每日行經食道心臟超聲評估心臟射血狀態及心臟負荷情況，每日做胸部X線檢查觀察心臟及肺臟情況。常規檢測血生化、血氣、血常規、膠體滲透壓并根據檢測結果進行調整[2]。

1.4 ECMO的撤離 如果證實心臟具有足夠的射血功能或肺臟功能恢復，可考慮撤機。撤機時逐漸減低ECMO流量，適當延長ACT時間，維持數小時，如生命體征穩定，停機拔管。拔管后加大呼吸參數設置，根據患者情況使用或增加正性肌力藥用量。

2 結果

本組ECMO平均時間（110.5±53.2）h。17例中脫離ECMO并存活至出院6例，其ECMO時間分別為21、25、33、45、49和55 h，脫離ECMO至拔除氣管插管的時間分別為6、8、9、17、20和25 d，脫離ECMO至出院的時間分別為13、17、19、20、24和29 d。1例患者ECMO期間心臟超聲顯示左室運動幅度極差，輔助120 h后心室運動無明顯改善，血流動力學呈逐漸惡化趨勢，輔助125 h后放棄輔助，患者死亡。3例患者ECMO期間術野有廣泛嚴重滲血，導致ECMO無法持續，分別于輔助7、13和19 h后放棄輔助，患者死亡。1例患者經23 h ECMO輔助后逐漸脫機，但脫機后9 h發生心室顫動而死亡。6例患者逐漸脫離了ECMO輔助，但在ICU期間因出現多器官功能衰竭而死亡，其ECMO輔助時間分別為8、15、25、28、46和53 h。

3 討論

心臟術后出現頑固性LCOS時，在應用大量血管活性藥物無效時則需要應用機械循環輔助，IABP因創傷性較小，常作為首選措施。IABP可降低左室后負荷、增加冠脈灌注，因而尤其適用于缺血性心臟病引起的心衰，但IABP增加心輸出量的作用有限，不適用于重度心衰、惡性心律失常、體質量輕及右心衰的患者。IABP效果不佳時，應考慮使用ECMO輔助治療。ECMO可代替大部分甚至全部心臟功能，能為機體組織提供充分灌注，通過股動、靜脈途徑建立的ECMO通路也可減輕有創性和感染風險，可同時對左心和右心衰竭進行輔助治療，并可以替代肺功能，因而ECMO是頑固性LCOS患者較為理想的輔助循環技術[3]。

進行ECMO輔助的前提是患者的疾病應是短期內可逆的病變，在心臟術后，ECMO主要用于考慮為心肌頓抑的患者[4]。理論上，無論心臟衰竭嚴重程度如何，心肌頓抑都是可以恢復的，但心臟術后短暫時間內尚無明確標準判斷心衰原因是可逆性還是不可逆性心肌頓抑。故心臟術后脫離體外循環時，當流量減至低于全流量的30%時，出現下列情況應積極考慮實施ECMO輔助：（1）平均動脈壓（MAP）低于50 mm Hg。（2）左房壓（LAP）大于20 mm Hg或右房壓（RAP）大于25 mm Hg。（3）經用大量血管活性藥物或IABP無效。

很多能脫離ECMO支持的患者后期死于多器官功能衰竭。多器官功能衰竭歸因于嚴重的繼發性器官損傷，這種器官損傷可能是在ECMO輔助之前就已經出現，對繼發性器官損傷的嚴重程度亦難以準確評估。此類患者ECMO前多有大劑量使用正性肌力藥和高血液乳酸水平的情況[5]。說明能夠脫離ECMO輔助但早期死亡的患者在實施ECMO之前多有嚴重的休克性損傷，因而在出現多器官功能損害之前實施ECMO可提高存活率。筆者認為在術后出現心功能不全的表現時應盡早應用ECMO，這樣可減少休克性損傷，減少因多器官功能衰竭而造成的病死率增高。

ECMO輔助的并發癥嚴重影響預后，應予以重視。由于肝素抗凝、較長時間心肺轉流等原因，導致凝血功能紊亂，因而出血是ECMO輔助最重要的并發癥[6]，手術切口及插管部位是易發生出血的部位。妥善處理好出血是ECMO獲得成功的最基本條件。應對措施包括：（1）使用肝素涂抹ECMO管路，這樣可允許全身最小化肝素用量，在術后第1個24 h內可以不使用肝素，超過24 h后根據出血情況小量增加，肝素的用量4～20 IU/（kg·h）。維持ACT時間110～140 s。抗凝原則以不出血為標準。如出血較多，在流量大于2 L·min-1·m-2時可停止肝素輸入[7]。（2）出血較多時，應快速及時補充血漿、懸浮紅細胞。（3）加強凝血功能監測，必要時可監測血小板功能，以指導使用血小板和凝血因子。

ECMO通過全部或部分替代心臟功能，為心臟可逆性病變的恢復提供了機會，故應嚴格掌握其應用指征，防止并發癥的發生，以期更好地提高ECMO的成功率。

[1]Beiras-Fernandez A,Deutsch MA,Kainzinger S,et al.Extracorporeal membrane oxygenation in 108 patients with low cardiac outputa single-center experience[J].Int J Artif Organs,2011,34（4）:365-373.

[2]龍村，馮正義，劉晉萍，等.心臟術后體外膜式氧合器支持治療的臨床應用[J].中國體外循環雜志,2005,3（4）:230-232.

[3]Johnston JP.Extracorporeal membrane oxygenation in adults[J].J R Coll Physicians Edinb,2010,40（2）:126-127.

[4]Cooper DS,Jacobs JP,Moore L,et al.Cardiac extracorporeal life support:state of the art in 2007[J].Cardiol Young,2007,17（Suppl 2）:104-115.

[5]Schuerer DJE,Kolovos NS,Boyd KV,et al.Extracorporeal Membrane Oxygenation:Current Clinical Practice,Coding,and Reimbursement[J].Chest,2008,134（1）:179-184.

[6]Doll N，Kiaii B，Borger M，et al.Five-year results of 219 consecutive patients treated with extracorporeal membrane oxygenation for refractory postoporative cardiogenic shock[J].Ann Thorac Surg,2004,77（1）:151-157.

[7]Aranki SF,Adams DH,Rizzo RJ,et al.Femoral veno-arterial extracorporeal life support with minimal or no heparin[J].Ann Thorac Surg,1993,56（1）:149-155.