危重復雜先天性心臟病手術后體外膜肺氧合輔助治療八例

安育林，周更須，王 輝，劉宇航

在嬰幼兒先天性心臟病(以下簡稱先心病)群體中，危重復雜先心病的比例較高，這些患兒極易出現危及生命的并發癥。危重復雜先心病手術操作難度大、時間長，術后并發癥多，往往因呼吸循環衰竭而導致治療失敗。體外膜肺支持(extra-corporeal membrane oxygenation，ECMO)具有強大的心肺替代功能，使心臟和肺臟得以充分休息，為其功能的恢復創造條件［1-3］。我院對8例危重復雜先心病手術后患兒實施ECMO輔助治療，效果滿意，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年9月—2012年12月，北京軍區總醫院附屬八一兒童醫院對8例危重復雜先天性心臟病手術后患兒實施ECMO輔助治療，其中男5例，女 3例;年齡 2個月 ～6歲;體重 6.5～31.8 kg。患兒術前均行心電圖、X線胸片、心臟彩超及螺旋CT等檢查明確診斷。8例中肺動脈閉鎖型法洛四聯癥(TOF)3例，完全型心內膜墊缺損(CAVC)2例，完全性大動脈轉位(TGA)2例，完全性肺靜脈異位引流(心上型)1例。均在全麻體外循環下行直視心臟畸形矯治手術。安裝ECMO的原因:手術結束停體外循環機后，4例出現血壓下降(＜60 mmHg)，循環難以維持;3例血氧飽和度＜0.6，動脈氧分壓(PaO2)＜50 mmHg，調整呼吸機參數未見明顯改善;關胸時1例出現嚴重室性心律失常，藥物無法糾正。

1.2 ECMO設備 ECMO的基本結構包括血管內插管、連接管、動力泵(人工心臟)、氧合器(人工肺)、供氧管、監測系統。使用Medtronic ECMO系統(MINIMAX或MAXIMA)，管道、氧合器及離心泵內膜均采用全肝素涂抹，管路中連接血氧飽和度及紅細胞壓積探測頭和靜脈負壓監測接頭。動脈插管和靜脈插管均選用EDWARDS公司的RMI-ECMO插管。

1.3 方法 所有病例均行靜脈 －動脈(V-A)ECMO，5 例(62.5%)在手術室，3 例(37.5%)在心臟監護室。其中6例(75%)行股動－靜脈轉流途徑，2例(25%)患兒因體重小無法行股、動靜脈插管，而選擇右心房－升主動脈轉流途徑。ECMO支持治療期間，溫度36～37℃，初始流量為510～2100 ml/min，輔助期間根據血流動力學監測、乳酸水平、血氧飽和度指標維持平均流量在50～220 ml/(kg·min)。離心泵入口端負壓不超過20 mmHg，出口端壓力不超過200 mmHg，使靜脈血氧飽和度維持在0.7以上，調整吸入氧濃度40% ～60%，使PaO2維持在300 mmHg左右。ECMO支持治療期間持續機械通氣，肝素持續泵入，用量5～20 U/(kg·h)，使活化凝血時間(ACT)維持在160～180 s。監測跨膜壓差，如跨膜壓差增大，提示有膜肺血栓形成，需更換膜肺。術中密切觀察平均動脈壓、中心靜脈壓、左房壓和心率等循環指標。常規監測血常規、血生化和動脈血氣等指標。流量維持于10～20 ml/(kg·min)時可撤離ECMO裝置，觀察生命體征穩定后，拔除動靜脈插管，并適當中和肝素。

2 結果

ECMO輔助治療后患兒的循環和呼吸指標均有明顯改善。ECMO支持期間，患兒未見發生彌漫性血管內凝血(DIC)、腎功能不全、感染、栓塞等并發癥。ECMO的支持時間為 5 h～24 d。7例(87.5%)成功脫離ECMO，均病情好轉后出院，1例(12.5%)因多器官功能衰竭而未能脫離ECMO，家屬要求放棄治療，出院后第2天死亡。出院3個月后隨訪，存活患兒未見嚴重并發癥。

3 討論

ECMO是將血液從體內引流到體外，經人工膜肺氧合后，再將氧合血灌注入體內，以維持機體各器官的供氧，能對嚴重的可逆性呼吸衰竭患者進行長時間心肺支持，使心肺得以充分的休息，為心肺功能的恢復贏得寶貴時間。早在1972年，Hill就成功地應用ECMO搶救了1例多臟器損傷合并衰竭患者［4］。此后，ECMO逐漸為人們所認識，操作技術和應用的器材不斷改善，使患者成活率不斷提高，至今已達80%。目前，美國每年接受ECMO治療的患者達數千例［5］;日本每年ECMO的使用者增加到500例［6］。我國ECMO起步較晚，1993年，阜外醫院成功應用ECMO搶救了1例心臟術后嚴重肺功能衰竭患者［7-8］。隨著技術水平的提高，ECMO已應用于多種嚴重的呼吸衰竭(包括肺部嚴重感染、手術后急性呼吸衰竭、重癥心臟手術后心肺衰竭和急性呼吸窘迫綜合征等)的支持治療，效果滿意。危重復雜先心病患兒極易出現危及生命的并發癥如充血性心力衰竭、嚴重低氧血癥甚至呼吸衰竭等。此類患兒手術操作難度大，手術時間長，術后并發癥多，ECMO術后輔助治療可使心臟和肺臟得以充分休息，提供生命支持。本組術后采用了ECMO輔助治療，7例取得成功。

ECMO主要分為2種方式:V-V轉流與V-A轉流。V-V轉流是經靜脈將靜脈血引出經氧合器氧合并排除CO2后泵入另一靜脈，彌補肺功能的不足;V-A轉流是經靜脈將靜脈血引出經氧合器氧合并排除CO2后泵入動脈，可同時支持心肺功能［9］。V-A轉流適合心功能衰竭、肺功能嚴重衰竭并有心臟停搏可能的病例［10］。正確選擇模式可對原發癥起積極作用，提高治療成功率。本組均采用了V-A轉流方式，其中有4例循環不穩定(收縮壓＜60 mmHg)，3例調整呼吸機參數未見明顯改善的呼吸衰竭，1例出現藥物無法糾正的心律失常，ECMO輔助治療后患兒的循環和呼吸指標均有明顯改善，支持時間為(6.2±2.5)d。ECMO支持優越性表現在如下方面［11］:有效地進行氣體交換;長期支持性灌注為心肺功能恢復贏得時間;避免長期高氧吸入所致的氧中毒;避免了機械通氣所致的氣道損傷;有效的循環支持;ECMO治療中可用人工腎對機體內環境如電解質進行可控性調節。ECMO區別于傳統的體外循環有以下幾點［12］:ECMO是密閉性管路無體外循環過程中的儲血瓶裝置，體外循環則有儲血瓶作為排氣裝置，是開放式管路;ECMO由于是由肝素涂層材質，并且是密閉系統管路無相對靜止的血液;ECMO期間ACT維持在120～180 s，體外循環則要求ACT＞480 s;ECMO維持時間1～2周，體外循環一般不超過8 h;體外循環需要開胸手術、要求條件高，而ECMO多數無需開胸手術、相對操作簡便快速。另外，筆者體會，除呼吸循環衰竭外，ECMO對術后嚴重心律失常也可作為輔助治療手段，為進一步干預治療創造條件。

危重先心病患兒由于病情復雜，術前合并癥多，麻醉和手術的耐受性差，術后易出現各種心肺功能不全等嚴重并發癥，危及生命。臺灣國立大學醫院報道68例18歲以下患兒心臟手術后應用ECMO，成功出院率為32.4%［13］。法國馬歇爾兒童醫院19例輔助循環患兒中有15例行V-A模式ECMO，撤機率為86.7%，成功出院率為63.2%［14］。本研究中有8例危重復雜先心病患兒術后實施了ECMO輔助治療，7例順利脫機，成功率為87.5%。ECMO輔助治療期間可出現DIC、腎功能不全、感染、栓塞等并發癥。本組ECMO輔助治療期間未見明顯嚴重并發癥，說明危重復雜先心病術后應用ECMO輔助治療安全、可靠。其中1例因多器官功能衰竭而不能盡早脫離ECMO，家屬要求放棄治療，出院后第2天死亡。由于本研究病例數比較少，ECMO實施的有效性需要大樣本的臨床資料來考證。

ECMO治療期間，心臟和肺臟得到充分休息，而全身氧供和血流動力學處在相對穩定的狀態。此時膜肺可進行有效的CO2排除和O2的攝取，體外循環機使血液周而復始地在機體內流動。在監護室的ECMO管理小組包括監護醫生、心外科醫生、體外灌注師、護士，ECMO的成功實施需要各個環節密切配合。外科手術畸形糾正滿意，盡早對心肺衰竭的患兒使用ECMO支持，避免重要臟器的不可逆損傷，對提高療效有積極的幫助［15-18］。盡管本組有1例死亡，但對危重復雜先心病患兒而言，ECMO無疑是一種快速有效的急救治療方法。本組出院后隨訪中均未見明顯并發癥，進一步說明ECMO輔助治療的安全性和可行性。

綜上所述，ECMO是一種安全有效的心肺支持治療方法，可以有效治療危重復雜先心病手術后嚴重并發癥，降低住院病死率。

［1］趙成秀，李彤，段大為.體外膜肺氧合用于急危重癥患者的臨床觀察［J］.中國綜合臨床，2010，26(2):170-172.

［2］Karagiannidis C，Philipp A，Buchwald D.Extracorporeal membrane oxygenation［J］.Dtsch Med Wochenschr，2013，138(5):188-191.

［3］李巖，曾文，孫凌波，等.體外膜肺裝置替代體外循環的臨床應用［J］.中國綜合臨床，2008，24(5):478-480.

［4］孫培培，童朝暉.體外膜肺氧合在成人中的應用進展［J］.中華結核和呼吸雜志，2010，33(9):693-696.

［5］Morales D L，Almond C S，Jaquiss R D，et al.Bridging children of all sizes to cardiac transplantation:the initial multicenter North American experience with the Berlin Heart EXCOR ventricular assist device［J］.J Heart Lung Transplant，2011，30(1):1-8.

［6］Chai P J，Jacobs J P，Dalton H J.Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for post-operative cardiac arrest:indications，techniques，controversies，and early results——what is known(and unknown) ［J］.Cardiol Young，2011，21(Suppl 2):109-117.

［7］Mavroudis C，Mavroudis C D，Green J，et al.Ethical considerations for post-cardiotomy extracorporeal membrane oxygenation［J］.Cardiol Young，2012，22(6):780-786.

［8］趙舉，劉晉萍，馮正義，等.12例心臟病術后患兒體外膜肺的臨床結果及經驗［J］.中國小兒急救醫學，2006，13(5):417-420.

［9］Uppu S C，Goyal S，Gossett J M，et al.Extracorporeal membrane oxygenation in children with heart disease and genetic syndromes［J］.ASAIO J，2013，59(1):52-56.

［10］劉東，王盛宇，孫凌波，等.ECMO的臨床應用［J］.北京生物醫學工程，2008，27(3):305-308，327.

［11］Javidfar J，Brodie D，Costa J，et al.Subclavian artery cannulation for venoarterial extracorporeal membrane oxygenation［J］.ASAIO J，2012，58(5):494-498.

［12］Malagon I，Greenhalgh D.Extracorporeal membrane oxygenation as an alternative to ventilation［J］.Curr Opin Anaesthesiol，2013，26(1):47-52.

［13］Tsai M T，Wu H Y，Chan S H，et al.Extracorporeal membrane oxygenation as a bridge to definite surgery in recurrent postinfarction ventricular septal defect［J］.ASAIO J，2012，58(1):88-89.

［14］Bembea M M，Schwartz J M，Shah N，et al.anticoagulation monitoring during pediatric extracorporeal membrane oxygenation［J］.ASAIO J，2013，59(1):63-68.

［15］李淑紅，劉煒，李全正，等.10例患者心臟手術后應用ECMO的護理［J］.軍醫進修學院學報，2009，30(1):87.

［16］王巍，孫寒松，宋云虎，等.ECMO用于治療晚期心臟病人和心肺支持初步經驗［J］.醫學研究雜志，2007，36(6):59-60.

［17］韓杰，孟旭，賈一新，等.ECMO在臨床心臟移植領域的應用［J］.中華胸心血管外科雜志，2009，25(2):112-114.

［18］廖中凱，黃潔，胡盛壽，等.ECMO支持治療在心臟移植術后的應用［J］.中華胸心血管外科雜志，2009，35(2):135.