體外膜肺氧合與主動脈球囊反搏聯合輔助救治心血管外科術后心原性休克：阜外醫院單中心十一年經驗總結

侯劍峰，陳凱，唐漢韡，黑飛龍，吉冰洋，宋云虎，孫寒松，鄭哲，胡盛壽

心血管外科術后心原性休克（PCS）是心臟外科術后最危險的并發癥，使用體外膜肺氧合（ECMO）作為短期生命支持使此類患者獲得生還機會，但單純ECMO輔助的脫機率僅有58%～67%，住院死亡率高達50%～74%[1-6]。近年不斷有研究顯示：在ECMO輔助循環的患者中使用主動脈球囊反搏（IABP）可以降低左心室后負荷和肺動脈閉塞壓力，減少肺水腫發生率，增加冠狀動脈、腦血供[7-9]，顯著提高輔助效果。在國外大型心臟中心，約有25%～74%的PCS患者聯合使用ECMO與IABP作為短期輔助策略[2-6，10]。阜外醫院將ECMO聯合IABP作為短期輔助策略應用于PCS的救治，獲得良好臨床療效，現進行回顧性分析。

1 資料與方法

1.1 研究對象

連續入選2006年2月至2017年5月阜外醫院63例因PCS接受同期靜脈-動脈ECMO和IABP聯合輔助治療的患者，排除輔助時間不足24 h的3例患者，最終納入60例接受聯合輔助的患者，平均年齡（51.4±12.7）歲，其中男性45例。收集患者所有臨床資料，對比生存出院（成功脫機并存活出院）患者與非生存出院（撤機后院內死亡或未成功脫機）患者的臨床特征。

安裝指征：心血管術后體外循環停機困難，或停機后立刻出現循環不穩定，或出現延遲性PCS、難治性室性心動過速，經超聲心動圖評估排除可能糾正的心臟損害。主要指標包括：（1）動脈收縮壓低于80 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平均動脈壓低于 60 mmHg；（2）心臟指數 ＜2.0 L/（m2·min），肺動脈楔壓＞20 mmHg；（3）器官灌注不足：神志改變，尿量 ＜0.5 ml/（kg·h）；（4）無氧代謝狀態或代謝性酸中毒，pH＜7.3，血乳酸 ＞3.0 mmol/L；（5）經大劑量血管活性藥物支持無效。ECMO與IABP同期安裝指患者在出現PCS后同時接受ECMO與IABP聯合輔助；ECMO與IABP相繼安裝指患者在出現PCS后先期進行ECMO進行循環輔助，但由于外周組織灌注不良而隨后增加IABP輔助，或先期進行IABP輔助，由于流量不足隨后增加ECMO輔助。

1.2 ECMO與IABP聯合輔助管理

IABP采用美國Datascope System 98 IABP系統或 ARROW AutoCAT2 wave系統，經皮股動脈置入；ECMO采用美國Medtronic Canne da ECMO肝素涂層系統，股動靜脈插管。

聯合輔助期間持續泵入咪唑安定和芬太尼維持鎮靜，機械通氣持續泵入肝素維持活化凝血酶原時間介于140～180 s之間。IABP開始輔助頻率為l:l，ECMO 流量 40～150 ml/（kg·min），維持平均動脈壓在60～65 mmHg。每日評估呼吸、循環等臨床指標。當患者生命體征穩定，血管活性藥用量不大，血流動力學和超聲心動圖評估心臟功能逐步恢復后，先逐漸減少ECMO流量至1 L/min左右，觀察血流動力學平穩，撤除ECMO保留IABP。根據超聲心動圖評估患者心功能恢復情況，逐漸減少輔助頻率至1:3，待血流動力學進一步穩定后及時撤除。

1.3 統計學分析

采用SPSS 22.0統計軟件進行統計分析。通過Shapiro-Wilk法進行正態性檢驗。正態分布的連續變量以均數±標準差表示，通過Student's t檢驗；非正態分布變量以中位數（四分位數）表示，通過Mann-Whitney U檢驗。分類變量用頻數和百分比表示，通過卡方檢驗或Fisher確切概率法。通過Logistic回歸分析，尋找影響ECMO和IABP聯合應用院內死亡的危險因素。Logistic回歸納入單因素分析P＜0.10的所有變量。遠期生存分析采用Kaplan-Meier法，組間比較采用log-rank檢驗。假設檢驗雙側P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 60例患者基線資料（表1）

60例PCS患者主要的基礎疾病為冠心病27例（45.0%），其次為心肌病19例（31.7%）；外科手術類型主要是心臟移植術23例（38.3%），其次為單純冠狀動脈旁路移植術26例（43.3%）。38例（63.3%）患者同時接受IABP與ECMO聯合輔助治療，22例（36.7%）患者相繼接受IABP和ECMO輔助。

表1 60例患者基線資料[例(%)]

38例（63.3%）患者術中安裝ECMO，22例（36.7%）患者術后安裝。在38例術中安裝ECMO的患者中，20例（52.6%）患者接受了心臟移植術，14例（36.8%）患者接受了單純冠狀動脈旁路移植術，4例（10.5%）患者接受其他手術。在22例術后安裝ECMO的患者中，3例（13.6%）患者接受了心臟移植術，12例（54.5%）患者接受了單純冠狀動脈旁路移植術，7例（31.8%）患者接受其他手術。

2.2 短期結局

29例（48.3%）患者成功撤除ECMO與IABP，26例（43.3%）患者成功出院，3例（5.0%）患者撤機后難治性心力衰竭反復發作而死亡。31例（51.7%）未能成功脫機，其中17例（28.3%）死亡，14例（23.3%）放棄治療。平均ECMO和IABO輔助時間分別為（5.3±2.8）天和（6.9±4.3） 天。

我們對生存出院患者（n=26，為成功脫機并存活出院患者）和非生存出院患者（n=34，包括撤機后院內死亡的3例患者和未能成功脫機的31例患者）的臨床資料進行比較，如表2所示。生存出院患者的ECMO同期安裝IABP比例較非生存出院患者高（80.8% vs 50.0%，P=0.014），床邊安裝ECMO比例較非生存出院患者低（11.5% vs 41.2%，P=0.012）。

多因素Logistic回歸分析（表3），同期安裝ECMO與IABP是生存出院的獨立預測因子（OR=0.177，95% CI: 0.044～0.718，P=0.015）。

2.3 并發癥

如表4所顯示，24例（40.0%）患者出現腎功能衰竭而需要進行替代治療，11例（18.3%）患者出現插管部位出血，4例（6.7%）患者出現消化道出血，13例（21.7%）患者出現下肢缺血，9例（15.0%）患者出現血栓，9例（15.0%）患者出現神經系統并發癥，10例（16.7%）患者出現多臟器功能衰竭。

生存出院患者發生腎功能衰竭比例（15.4% vs 58.8%，P=0.001）和多器官功能衰竭比例（0% vs 29.4%，P=0.003） 較非生存出院患者明顯降低。

2.4 遠期生存率

我們對26例存活出院的患者進行了平均3.9年（中位數3.7年）的隨訪，1年、2年和3年生存率分別為84.6%，65.4%和57.7%。所有心臟移植患者在隨訪期間沒有出現死亡病例。

圖1、2為Kaplan-Meier遠期生存曲線，與其他手術患者相比，心臟移植術患者有更好的遠期生存率（P=0.0358）。

表2 生存出院與非生存出院患者的臨床資料比較[例(%),

表2 生存出院與非生存出院患者的臨床資料比較[例(%),

注：ECMO：體外膜肺氧合；IABP：主動脈球囊反搏

項目 生存出院患者(n=26) 非生存出院患者(n=34) P值年齡(歲) 48.2±13.0 53.9±12.1 0.085男性 20(76.9) 25(74) 0.764體重指數(kg/m2) 22.5±3.2 24.1±4.5 0.109伴發病心房顫動 6(23.1) 5(14.7) 0.406肺動脈高壓 8(30.8) 4(11.8) 0.068腎功能衰竭 0(0) 2(5.9) 0.501心臟手術史 4(15.4) 4(11.8) 0.717手術類型緊急手術 7(26.9) 12(35.3) 0.490非體外循環手術 2(7.7) 5(14.7) 0.402二次開胸探查 6(23.1) 9(26.5) 0.764心臟移植術 14(53.8) 9(26.5) 0.037冠狀動脈旁路移植術 9(34.6) 17(50.0) 0.233術前左心室射血分數(%) 34.7±15.2 41.5±16.6 0.109術前檢驗白蛋白(g/L) 40.9±4.3 42.3±4.9 0.246總膽紅素(μmol/L) 27.2±11.9 29.9±28.9 0.669血尿素氮(mmol/L) 9.4±6.2 14.5±33.2 0.443血肌酐(μmol/L) 95.6±37.8 131.1±139.7 0.165凝血酶原時間(s) 13.9±1.6 13.8±1.1 0.677乳酸脫氫酶(IU/L) 205.4±106.1 193.1±48.5 0.586高敏C反應蛋白(mg/L) 2.8±3.0 2.7±2.6 0.934 ECMO使用情況床邊安裝 3(11.5) 14(41.2) 0.012與IABP同期安裝 21(80.8) 17(50.0) 0.014輔助時間(d) 5.6±2.0 5.0±3.2 0.373 IABP輔助時間(d) 7.8±2.8 6.3±5.1 0.140

表3 Logistic回歸分析生存出院的獨立預測因子

表4 IABP與ECMO聯合輔助并發癥[例(%)]

圖1 26例存活出院患者遠期生存情況

圖2 14例心臟移植術患者和12例其他手術患者存活出院后遠期生存情況

3 討論

本研究納入我國單中心ECMO與IABP聯合輔助治療PCS患者60例，通過回顧性分析發現，聯合輔助脫機率和生存出院率分別為48.3%和43.3%，與IABP同期安裝ECMO是生存出院的獨立預測因子。

在臨床實踐中，PCS循環輔助多由外科醫生憑經驗實施。在我國，植入式心室輔助裝置尚處起步階段，短期內無可供臨床推廣應用的產品，因此，以IABP和ECMO為主的短期循環輔助，在一定時期內仍是PCS的重要救治策略[11]。理論上，ECMO逆行灌注而會導致左心室后負荷增加，冠狀動脈血供減少，而IABP可以在ECMO輔助的基礎上，形成搏動血流，增加冠狀動脈血供，減輕左心負荷。既往研究表明在ECMO輔助基礎上應用IABP可以減低肺動脈阻塞壓，并減少肺水腫的發生，同時可以增加大腦血供[7-9]。因此，二者相結合理論上講應該有更好的輔助效果。

然而，目前對于聯合使用IABP與ECMO能否改善患者的生存率還存在爭議。Gass等[12]發現與單純使用ECMO相比，先期使用IABP是降低院內死亡的獨立預測因子，而Aso等[13]的研究也得到了類似的結果，他們發現與單純使用ECMO相比，聯合IABP輔助組患者28天死亡率和院內死亡率顯著降低。然而，Lin等[14]卻發現與單純使用ECMO相比，聯合輔助組患者14天死亡率沒有顯著差異，而最近的一篇系統綜述納入了1 517例患者，并沒有發現聯合使用對提高生存率有益[15]。上述看似不同結果的產生，其主要原因在于研究納入了所有符合進行短期機械輔助適應癥的患者。在本研究中，我們聚焦聯合輔助在PCS患者中的應用，并針對聯合輔助結果進行了分析和經驗總結。

在本研究中，IABP與ECMO的聯合應用主要應用于心臟移植術和冠狀動脈旁路移植術后心原性休克。供體心臟和冠心病患者的心臟都經歷了一段時間的缺血過程，從外科手術后恢復可能存在一定困難，但心臟損傷多為可逆性。IABP輔助可以增加心臟冠狀動脈血供，作為心肌恢復的橋接，更適合于PCS的輔助治療的方式。接受術后聯合輔助的應用的患者中，有68%經歷了二次開胸探查術，說明聯合輔助的患者一般狀態較差，而聯合輔助的應用為這些患者提供了恢復的機會。

在本研究納入的患者中，聯合輔助的基本目的是心臟恢復的橋接。脫機成功率為48.3%，僅有5.0%患者在成功脫機后未能存活出院，而總體出院生存率為43.3%。在國內外報道中，ECMO輔助用于PCS的出院存活率差異很大，從25%到49%[4，16-20]。我中心的總體出院生存率與國際先進水平相似。

對比生存出院者與非生存出院者，我們發現床旁植入ECMO在非生存出院患者中比例更高。床旁ECMO安裝通常是由于緊急心原性休克，因此患者預后可能會更差。此外，我們發現在生存出院患者中，ECMO與IABP同時安裝比例更高。Logistic回歸分析表明，ECMO與IABP同期安裝是生存出院的獨立預測因子。我們的結果表明，對于PCS患者，ECMO與IABP同期安裝，可以改善患者預后。相對于非同期安裝，ECMO與IABP同期安裝意味著ECMO的使用更加積極，這可能是影響患者預后的原因。因此，我們推薦，對于PCS而達到ECMO安裝指征時，盡早使用聯合輔助，可能使患者獲益更多。

由于生存出院患者與非生存出院患者的ECMO和IABP輔助時間沒有顯著差異，因此大多數并發癥在兩組之間并沒有顯著差異。而非生存出院者大多數不能成功脫機，因此這些患者中心臟功能難以恢復，因而這些患者出現腎功能衰竭和多器官功能衰竭比例較高。ECMO和IABP聯合輔助需要在雙下肢血管進行插管，首先，較長的人工管道可能會帶來更多的出血或血栓并發癥，因此應在安裝前對患者凝血功能進行充分評估；第二，下肢動脈粥樣硬化可能造成插管困難或斑塊脫落等并發癥，因此在安裝前應充分評估患者下肢血管情況。

既往研究表明，雖然經過ECMO輔助的PCS患者在住院期間有很高的死亡率，但是遠期結果較好[17-18]。我們隨訪結果表明，經過ECMO和IABP聯合輔助的PCS患者有良好的遠期結局，尤其是行心臟移植術的患者。我們認為，心臟移植術患者出現PCS是因為供體心臟經歷了冷缺血和缺血再灌注損傷而引起，相對于其他有基礎疾病的患者，心臟沒有結構異常或其他損傷，經過ECMO和IABP聯合輔助心臟恢復良好，因此這類患者有更好的遠期生存率。基于此，對心臟移植術后出現PCS患者我們建議應積極使用聯合機械輔助。

局限性：本研究樣本量有限，且為回顧性研究，研究結論尚需隨機對照試驗的驗證。