體外膜肺氧合在肺部疾病的臨床應用

泮輝 包飛潮 胡堅 楊運海 李洲斌 何哲浩 王志田 安舟 汪路明艾則麥提·如斯旦木 陳天翔 吳益和

體外膜肺氧合在肺部疾病的臨床應用

泮輝 包飛潮 胡堅 楊運海 李洲斌 何哲浩 王志田 安舟 汪路明艾則麥提·如斯旦木 陳天翔 吳益和

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）作為一種有效的心肺支持治療手段，可以減輕心肺功能負荷，有效改善低氧血癥，避免長期高濃度氧吸入所致的氧中毒及機械通氣的氣道損傷，同時還可以為心臟功能提供暫時輔助支持，增加心排出量，改善全身循環灌注，維持心肺循環穩定，為心肺功能的恢復贏得時間[1-2]。趙舉等[3]報道2002—2010年期間，在國內6家醫療中心，339例ECMO病例中，用于單純呼吸支持65例，心臟支持248例，體外心肺復蘇26例。總體脫機率63%，成功出院率26%，心臟支持的應用多于呼吸支持。本科室2011年引進ECMO設備，通過觀察和分析ECMO在數種肺部疾病中的應用結果，現對其臨床應用價值，探討如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 2011-04—2012-07本科行ECMO治療的患者8例，基本情況見表1。

1.2方法 采用ECMO循環裝置包括Maquet成人套包、離心泵及股動、靜脈插管；動脈插管為17F、20F，靜脈插管為21F、24F。采用林格液預充，每500ml預充液加入肝素50U；ECMO預充排氣后，將離心泵頭置入離心泵中，高速旋轉再次排氣；確認管道內無氣后，進行流量監測，校零，停泵用管鉗阻閉動靜脈管道，連接動靜脈插管。

ECMO支持方式中，股動脈-股靜脈（VA）模式及股靜脈-頸內靜脈（VV）模式各4例。4例股動脈-股靜脈模式患者（例1、2、3、7）在手術室分離股動靜脈，插管建立ECMO；4例股靜脈-頸內靜脈模式患者（例4、5、6、8）均在ICU穿刺置管，插管建立ECMO。在股動脈-股靜脈模式中插管深度為插管側孔后5～8cm，股靜脈插管深度為40～50cm；與預充好的ECMO動靜脈管路連接。在動靜脈插管前10min經靜脈給予50～100U/kg肝素抗凝，并檢測用藥前后ACT。

監測動靜脈血氧飽和度、動靜脈氧分壓、動靜脈CO2分壓、血pH、BE、紅細胞壓積≈0.30、血小板≈50×109/L、游離血紅蛋白、血紅蛋白尿、是否存在活動性出血，根據監測激活全血凝血時間（ACT）結果調整肝素使用量，維持ACT在160～220s。轉流中變溫箱溫度維持在37.0～38.0℃，保持鼻咽部溫度36.0～37.0℃。患者應充分鎮靜以配合治療。重癥患者ECMO開始轉流量在3.5～5.0L/min，以償還氧債；手術患者開始時可選擇較低流量；轉流中期根據病情需要如動靜脈氧飽和度、動靜脈氧分壓、平均灌注壓調整流量而變化。

表1 8例ECMO患者基本情況及轉歸

ECMO支持期間調整呼吸參數，降低呼吸次數、潮氣量和吸氧濃度，調整呼氣末正壓，以達到心肺休息的目的，并維持較理想的血流動力學。可加用超濾排出體內多余水分，提高膠體滲透壓，維持水電解質酸堿平穩。監護室ECMO支持5例，血流動力學穩定患者2例，血氣分析指標良好，X線胸片提示肺部功能改善，予以撤除ECMO。術中ECMO支持患者3例，待手術結束后，ECMO流量降到1L/min，血流動力學穩定，氧合狀況滿意，予以撤除ECMO。拔管后動脈插管處必須縫合，靜脈插管處可縫合或壓迫止血。

2 結果

全組ECMO支持3～230h，平均75h，中位時間15h；治療成功并撤機5例（62.5%），生存出院4例（50.0%）；死亡4例（50.0%），均因多器官功能衰竭家屬放棄治療后死亡；其中肺移植患者及開胸手術術中支持患者均生存出院；3例急性呼吸窘迫綜合征患者中ECMO治療成功2例（66.6%），出院1例（33.3%）；百草枯中毒患者均未能存活。ECMO未發生嚴重并發癥，2例（例4、6）出現膜肺血栓形成，膜肺血栓均在24h內出現，予以加強抗凝等對癥處理后不影響轉流效果及轉流時間（表2）。

3 討論

肺移植是治療終末期肺病的重要方法，1978年，首次報道ECMO應用于肺移植手術過程。術中ECMO輔助優點有：（1）保證機體氧氣供給和氣體交換；（2）維持血流動力學穩定，特別是存在肺動脈高壓的患者；（3）在肺動脈開放過程中實現控制性灌注，減輕缺血再灌注損傷；（4）便于呼吸道管理；（5）利于手術顯露，因心肺受壓時血流動力學及氧和影響[4]。由于ECMO材料學的進展，故相比于傳統體外循環有較大優勢：（1）降低炎癥反應和缺血再灌注損傷導致的移植術后并發癥，如移植物失功等；（2）減少肝素使用量，不增加出血風險；（3）可以長時間維持心肺功能。

表2 ECMO應用情況

本組2例患者為肺移植患者行術中ECMO支持，1例單肺移植，另1例雙肺移植。于手術結束后血流動力學穩定、動靜脈氧飽和度、動靜脈氧分壓等指標基本正常后順利撤除了ECMO。撤除后未出現明顯并發癥，效果良好，有助于使手術順利進行。在肺移植圍術期應用ECMO支持時，我們常規采用股動、靜脈插管，由于流量要求低，選用了相對小管徑插管，流量一般≤3L/min，常為1～2L/min，能達到較好的氧合效果。

本組患者例3為食管癌患者，既往有左全肺切除史，考慮患者存在以下問題：（1）患者左側胸腔塌陷并縱膈明顯左移扭曲，左胸或后縱隔路徑均無法良好顯露；（2）因縱隔扭曲及粘連，故食管拔脫術亦存在心血管等縱隔組織損傷等致死風險；（3）右胸路徑影響手術操作空間，不利于腫瘤的完整切除和淋巴結的清掃；（4）若選用常規體外循環（CPB）輔助則大大增加出血風險，血液回輸則增加腫瘤播散風險[5]。終上所述，我們考慮使用ECMO支持完成腹部-右胸切口食管癌根治手術。手術中肝素使用量為50U/kg，失血量僅為300ml。ECMO通氣量為2.5～3.0L/min，術中給予右肺100～200ml的通氣量，術中顯露清楚，手術過程平穩，術后恢復順利。

急性呼吸窘迫綜合征是常見的致死病癥，根據最新統計，其病死率高達60%[6]。ECMO在成人急性呼吸窘迫綜合征中的應用存在爭議。CESAR研究通過對180例急性呼吸窘迫綜合征患者的隨機對照研究發現：ECMO結合傳統治療方法治療組生存率為63%，而傳統治療組為47%[7-8]。根據李欣[9]總結，在導致急性呼吸窘迫綜合征的各種直接或間接病因中，吸入性肺炎導致的急性呼吸窘迫綜合征患者接受ECMO治療的效果較好，妊娠相關急性呼吸窘迫綜合征患者則生存率較低。其他常見病因包括細菌性、非典型病原體和病毒性肺炎所致急性呼吸窘迫綜合征患者經ECMO支持后生存率較高，而嚴重感染和多器官功能障礙即使接受ECMO治療，病死率仍較高。

本組中3例分別為吸入性肺炎、乙型流感病毒感染感合并社區獲得性金黃色葡萄球菌感染及重金屬氣霧吸入導致的急性肺損傷，患者肺部疾病進展迅速，無明顯心功能異常，均給予股靜脈-頸內靜脈模式ECMO支持呼吸功能，1例食管癌術后患者（例4）ECMO支持后仍無法逆轉肺進行性損傷，最后死于多器官功能衰竭。總結原因如下：（1）患者疾病進展快，肺部感染重；（2）患者為食管癌根治術后患者，手術創傷大，全身情況差；（3）患者早期檢查未發現食管吻合口漏，ECMO輔助后第2天證實食管吻合口漏，進一步治療困難。2例（例5、6）患者進行ECMO支持后呼吸功能好轉后成功撤除ECMO裝置，例5患者恢復滿意出院，例6患者撤機后5d出現繼發嚴重肺部感染并最終死亡，考慮與肺損傷嚴重、重金屬損傷無法去除有關。2例（例4、6）患者24h出現膜肺內血栓形成，考慮原因可能為患者為重癥感染患者，血液高凝，對于該類患者需加強抗凝，加強了監測凝血功能，注意觀察出凝血并發癥。

百草枯對人體有較強毒性，中毒致死劑量小，病程進展快，現尚無特效解毒藥物，臨床上病死率84%～100%[10]，攝入量＞40mg/kg時病死率幾乎為100%。1997年瑞典Walder等[11]報道ECMO支持40余天后行單肺移植成功治療百草枯中毒患者，Walder認為該患者成功救治可能是因為施行肺移植時距離發病時間較長。本組2例患者均為百草枯中毒引起肺功能嚴重損傷，考慮2例患者攝入量較大（＞250ml），遂均于第1天采取ECMO支持治療，但中毒導致全身多器官功能障礙進行性惡化，分別于ECMO支持后40h（例7），15h（例8）家屬放棄治療后撤除ECMO裝置后死亡。若病例選擇合適，長時間ECMO支持加肺移植或許是可行的治療方案。

我們認為，ECMO尤其適用于肺移植、胸部手術的術中支持，在急性呼吸窘迫綜合征及百草枯中毒的患者中，其應用成功率仍低，但是ECMO仍能為部分重癥患者提供良好的預后，尤其伴隨著ECMO材料改進與應用的增加，將更加廣泛地被應用于重癥患者的治療中。

[1]Krisa V M,Kevin P L,Giles P,et al．ECMO:Extracorporeal cardiopulmonary support in critcal care[M]．3 Edi．Michigan:Extracorporeal Life Support Orgnization,2005:467-473．

[2]龍村．ECMO——體外膜肺氧合[M]．北京:人民衛生出版社,2010:294．

[3]趙舉,黑飛龍,李斌飛,等．中國體外生命支持臨床匯總報告[J]．中國體外循環雜志,2011,9(1):1-5．

[4]Xu L,Li X,Xu M,et al．Perioperative use of ECMO during double lung transplantation[J]．ASAIO J,2009,55:255．

[5]Yie K,Ryu S M,Cho．Metastasis after resection of huge primary pericardial pleomorphic liposarcoma with cardiopulmonary bypass[J]．Thorac Cardiovasc Surg,2010,58(2):113-5．

[6]Sud S,Friedrich J O,Taccone P,et al．Prone ventilation reduces mortality in patients with acute respiratory failure and severe hypoxemia:systematic review and meta-analysis[J]．Intensive Care Med,2010,36:585-599．

[7]Peek GJ,Clemens F,Elbourne D,et al．CESAR:conventional ventilator support vs extracorporeal membrane oxygenation for severe adult respiratory failure[J]．BMC Health Serv Res,2006,6:163．

[8]Peek G J,Mugford M,Tiruvoipati R,et al．Efficacy and economic assessment of conventional ventilatory support versus extracorporeal membrane oxygenation for severe adult respiratory failure (CESAR):a multicentre randomised controlled trial[J]．Lancet, 2009,374:1351-1363．

[9] 李欣．急性呼吸窘迫綜合征與體外膜肺氧合技術進展[J]．內科理論與實踐,2010,5（6）:476-479．

[10]于學忠．協和急診醫學[M]．北京:科學出版社,2011,1:516．

[11]Walder B,Brundler M A,Spiliopoulos A,et al．Successful single lung transplantaiton after paraquat intoxication[J]．Transplantation,1997,64(5):789-791．

2013-02-19）

（本文編輯：楊麗）

310003 杭州，浙江大學醫學院附屬第一醫院胸外科

胡堅，E-mail：hujian_1@yahoo.com.cn