ECMO國內應用現狀

賴冰潔,紀茗馨,呂 慧,李 銘,馬 鶴*

(1.吉林大學第一醫院 急診與重癥醫學科，吉林 長春130021;2.吉林大學第二醫院 麻醉科，吉林 長春130041)

體外膜肺氧合技術(Extracorporeal Membrane Oxygenation,ECMO)，作為一種呼吸和心臟功能的支持技術，出現于1970s[1]。由傳統的心肺轉流(cardiopulmonary bypass，CPB) 技術發展而來。ECMO是體外生命支持系統的其中一種表現形式，它的基礎是體外循環，卻和體外循環相比具有很多優勢，它的功能不止局限于循環支持，還可以支持呼吸衰竭患者的呼吸功能，使心肺功能衰竭患者的循環衰竭狀態和低氧血癥得到快速改善。ECMO可以依據管路的回流分為兩種模式，即靜脈-動脈V-A ECMO和靜脈-靜脈V-V ECMO[2]。V-V ECMO 是將血液從中心靜脈引出氧合后，再由中心靜脈輸入，僅有氣體交換的功能；V-A EMCO 是將血液從中心靜脈引出氧合后，從動脈泵入，同時提供了呼吸和循環支持[1]。在心臟外科領域，ECMO 作為循環支持技術已經廣泛應用。體外循環技術正在不斷進展，同時醫學治療技術的跨學科發展，ECMO技術更是在于各種包括非心臟外科手術急危重癥患者搶救治療中產生了非常重要的作用。ECMO和傳統的治療心肺支持方式相比具有顯著的優勢，這種治療方式如今被逐步的施行[3]。本文將關于近年內ECMO的國內臨床應用情況作一綜述。

1 國內臨床應用

ECMO從20世紀90年代開始國內臨床應用，北京阜外醫院龍村和胡寶璉在1993 年開始報道應用 ECMO 對急性肺損傷的患者治療成功。如今ECMO 已經被廣泛應用在難治性心力衰竭、呼吸衰竭的成年人、兒童、新生兒和心肺復蘇之后的器官功能維護上[6]。近年來我國ECMO治療例數猛增，2016年全國ECMO例數達到1234例[4]。 而僅2017-2018年全國ECMO例數就達到了3923例[5]。

1.1 循環系統

1.1.1心源性休克 心源性休克的定義心臟功能的極度減退，心輸出血量明顯減少引起的綜合征，它的主要病因是急性心肌梗死，心源性休克其他的病因還包括心肌病、心包填塞、心肌炎、嚴重心律失常。同時心源性休克的死亡率非常高，所以提升患者生存質量的關鍵在于及時有效的搶救和綜合性治療。V-A ECMO 能夠成為治療難治性心源性休克以及循環衰竭的有效方法在于不僅可以實施有效的呼吸還能同時實現循環支持。ECMO可以使室壁的張力下降，減少細胞因子的活化，使肌細胞的收縮功能得到改善[17]。目前我國循環衰竭接受ECMO輔助患者中，大多數為心源性休克患者(難治性)[4]。根據袁偉[7]等研究結果，使用ECMO治療患者和主動脈內球囊反搏治療相比，ECMO患者平均動脈壓、心率、血氧飽和度、中心靜脈壓等觀察指標均明顯提高，但是同時使用ECMO的患者并發癥發生率也明顯增高。該實驗證明采用ECMO治療難治性心源性休克的臨床效果顯著，能夠對患者心功能產生有利改善，對于患者的生命體征也能加以穩定，但治療患者的并發癥多，因此需要掌握使用ECMO的時機，加強管理，以使其治療更加安全。

1.1.2心臟驟停 心臟驟停的定義是心臟突然停止射血功能，重要器官(如腦)嚴重缺血、缺氧，腦對于缺血和缺氧最為敏感，一般來說腦部供血中斷約10 s就能產生意識喪失，如果腦供血中斷大于5 min就能使大腦產生不可逆性的嚴重損傷或者死亡。是心臟性猝死的直接原因，也是臨床上的危急重癥，對于心臟驟停，最重要的就是及時搶救[2]。有研究結果證明ECMO能提升院內心臟驟停患者出院存活率[4]。在張松[15]等的分析中，AMI 伴心臟驟?；颊?27 例結果顯示，所有患者在ECMO 輔助下介入治療均取得成功，成功率為100% ，表明在 AMI 合并心臟驟停，應用 ECMO 輔助下的急診 PCI 是可行的。

1.1.3心臟外科手術 從心臟外科領域的角度，ECMO 在心臟外科領域的應用主要的4個方面：第一，心臟外科術后心原性休克的治療。心臟術后心源性休克是心臟術后最危險的并發癥，以 ECMO 為主的短期循環輔助，在國內一定時期內仍是救治心臟術后心源性休克的重要手段。即使如此，患者死亡率仍高達 50%-74%[14]。第二，心臟移植后嚴重供體器官功能衰竭(PGF)的治療。PGF 是心臟移植后常見的并發癥，死亡率很高，ECMO 可作為臨時的循環支持。ECMO 是一種比較有用循環呼吸衰竭的輔助支持治療方法，可以明顯降低終末期心臟病患者心臟移植術后早期的病死率[18]。然而ECMO在此方面的應用在國內鮮有報道。第三，心力衰竭終末期安裝心室輔助裝置(VAD)或心臟移植的過渡治療；第四，左心室輔助裝置(LVAD)后右心衰竭的預防治療[1]。

1.2 呼吸系統

1.2.1呼吸衰竭 呼吸衰竭是各種原因引起的肺通氣和(或)換氣功能嚴重障礙，以致不能進行有效的氣體交換，導致缺氧伴(或不伴)二氧化碳潴留，從而引起一系列生理功能和代謝紊亂的臨床綜合征。其特點是起病突然快速，嚴重的臨床癥狀。最近幾年，作為急性呼吸衰竭的一種類型，呼吸窘迫綜合征越來越多，頑固性低氧血癥以及進行性呼吸窘迫是它的臨床特點。大部分急性呼吸衰竭的預后很差，死亡率大于60%。V-V ECMO的作用是保證氣體交換，將有創機械正壓通氣實施在呼吸衰竭患者身上，以避免進一步加重肺損傷[2]。使用ECMO之后，能不用肺部供氧，使低氧血癥得到快速的好轉，繼續使身體氧的代謝好轉盡可能使多器官功能障礙減少發生。同時影響呼吸衰竭預后的其中一種重要因素是ECMO的使用時長[19]。常規機械通氣不能維持需求的重度呼吸衰竭患者多適用ECMO[8]。

V-V ECMO 早期較多用于兒科呼吸衰竭。在王金鈴等[9]的研究中，兩組呼吸衰竭患兒經過治療，相對于治療前來說，均有顯著好轉，應用ECMO治療之后，死亡率有明顯下降，比較差異有統計學意義(P<0.05)。近年來ECMO越來越多地用于成人急性肺損傷、ARDS 以及急性呼吸衰竭。在王有峰[8]的回顧性分析中，ECMO 治療由于急性呼吸衰竭的患者32例，其中成功組 25 例，失敗組7例。結果證明患者經過 ECMO 治療后呼吸頻率、氧合指數、心率等均比治療前有好轉。得出結論證明ECMO是重癥急性呼吸衰竭的有效治療手段。

1.2.2肺臟手術和肺移植 胸外科肺臟外科手術由于通氣功能及鄰近大血管，存在術野暴露及安全問題，從而受到一定的限制，有的時候因為解剖學的緣故，無法實現在術中進行單肺通氣。然而對于ECMO在肺臟手術中的應用案例國內目前鮮有報道。在李雙磊[5]等的研究中，在 19 例患者中，ECMO 輔助胸外科手術患者 6 例，V-A ECMO 輔助 4 例，V-V ECMO 輔助 2例;包括 1 例左肺切除術，1 例縱膈腫物及右肺切除術，1 例縱膈腫物切除及 3 例先天性膈疝患者;除2例先天性膈疝患者死亡外，其余4例全部存活( 66.7%)。其中左肺切除患者合并急性呼吸窘迫綜合征，ECMO 輔助 262 h;先天性膈疝患者存活 1例，輔助 96 h;單純縱膈腫物切除患者，因氣道壓迫，ECMO 輔助 5 h;縱膈腫物及右肺切除術患者，因確保手術安全性，ECMO 輔助 22 h。ECMO在呼吸系統的臨時輔助對于一些急危重患者來說意義重大。

近幾年ECMO在肺移植中充當橋梁的作用漸漸被肯定。研究表示，ECMO能夠在一定程度上使移植等待期死亡率下降，增加終末期肺病患者的生存幾率[16]。在李兆楨[11]等的研究中，21 例肺移植患者進行肺移植。其中ECMO組患者和對照組相比具有年齡大、心肺功能差、基礎疾病更重的特點。其中有5例在圍手術期中死亡，死亡率 41．67%。ECMO組中患者在手術中的平均肺動脈壓，術后血乳酸的含量有不同程度降低、氧和指數及氧分壓增加。結論證明 在肺移植圍手術期中ECMO具有積極作用，尤其是對于基礎疾病更重，不伴心功能障礙或伴有肺動脈壓原發或繼發性增高的老年患者，使手術的成功率得到升高。

1.3 其他疾病

由于我國 ECMO 技術起步較晚，一些學科對 ECMO 的認識尚有不足，與國外相比，我國ECMO 在非心臟手術患者中的應用較少。在李雙磊[5]等的研究中，ECMO 輔助氣道手術 9 例，V-A ECMO 輔助 2例，V-V ECMO 輔助 7 例;包括 1 例頸部腫物切除術，1 例氣道異物取出術，3 例主支氣管重建術，4例氣管切開術;9 例患者全部存活(100%) 。其中頸部腫物切除患者，ECMO 作為術中呼吸支持，ECMO 輔助 4 h;氣道異物患者，作為術中支持，ECMO 輔助 20 h;主支氣管重建手術患者，作為術中支持及術后過渡，輔助時間分別為 110 h、190 h、312 h。氣管切開術患者中，1 例患者因和合并急性呼吸窘迫綜合征行ECMO 輔助時間較長( 110 h) ，其余 3 例患者作為術中支持及術后過渡，輔助時間分別為2 h、14 h、57 h。ECMO 輔助嚴重創傷后手術患者 3 例，均為 V- V ECMO 輔助;包括 2 例開胸探查止血、胸腔閉式引流術，1 例胸廓固定術;1例開胸探查止血患者死亡(死于多器官功能衰竭) ，其余 2 例患者存活(66．7%) 。3例患者均合并急性呼吸窘迫綜合征，輔助時間較長，分別為 256 h，259 h，471 h(死亡) 。ECMO 輔助婦產科手術患者1例，為剖宮產手術，患者存活出院(100%) 。該患者合并重癥肺炎、急性呼吸窘迫綜合征，V-V ECMO 輔助 182 h。由以上可以知道，我國目前ECMO技術在除循環和呼吸系統之外的應用中，輔助氣道手術進行案例較多，成功率也較高，具有良好的治療效果。

2 適應癥

依據病種，ECMO適用于①ECMO 的目的主要在建立有效循環，使缺血再灌注損傷的心肌得以恢復，例如冠心病，嚴重的缺血或壞死導致心肌收縮和舒張功能不全;② 心源性休克， 應該立即使用ECMO做ECPR;③心臟手術術后出現嚴重的心臟排出量降低，行常規治療沒有作用，在證明不是心臟結構改變時，可使用ECMO④應用在爆發性心肌炎中，ECMO作用于藥物治療沒有效果的繼發性重癥心衰和嚴重心律失常;⑤適用于心肌病，ECMO只能應用在重癥難治性心衰的治療上，尤其是擴張型心肌病以及特異型心肌病;⑥應用于只使用藥物無法治愈的肺動脈高壓;⑦適用于肺栓塞的治療;⑧適用于部分心臟移植患者[10]。

3 并發癥

通常情況下把ECMO并發癥有患者機體并發癥和ECMO機械系統并發癥兩類[12]。

ECMO 術后最常見的并發癥是出血，其原因主要是術中大量應用肝素等抗凝藥物，以及血液體外循環過程中血小板損傷消耗。因此，術前備血，術中嚴密監測ACT，適時調整肝素等抗凝藥物用量，以及術后輸注抗纖溶藥物、活化凝血因子以及直接補充新鮮冰凍 血漿等，可以有效應對出血情況。由于 ECMO 插管位置壓力較高，尤其是股、動靜脈插管，位置表淺， 容易滲出體液及分泌物，長時間 ECMO 容易造成感染。尤其是心肺移植患者，感染可以成為其致命因素。因此，嚴格保持創面清潔，縮短 ECMO 時間，預防性應用抗生素可有效應對感染。心功能不全患者，尿量監測是重要指標。體內毒素需要通過尿 液排出體外，報道顯示約有 13%-43% 的 ECMO 患者并發腎衰竭，必要時采用利尿劑可以有效維持循環穩定，減少腎衰竭的發生。此外，VA-ECMO 模式的患者，由于流經心肺的血流減少，血液瘀滯，隨著 VA-ECMO 時間的延長，出現血栓的可能性逐漸增大。并且，采用股靜脈→ECMO→股動脈模式的患者，由于經過氧合的血液直接進入股動脈，造成股動脈水平以下氧合供血良好，而股動脈以上水平 氧合供血較差。這樣就造成腦、肺、心等重要臟器缺血缺氧可能，因此臨床上應慎重選擇股靜脈→ECMO→股動脈模式。其他如人為因素(插管造成的損傷等) 造成的并發癥，都可以通過技術培訓實操克服[13]。

4 近年來應用變化情況

我國ECMO應用較為局限，大部分為循環支持，且多為成人心臟病術后支持，在兒科的應用也主要為先心病術后支持，很少用于呼吸支持[9]。隨著 ECMO 技術的普及發展，ECMO 的應用指征在不斷擴大，在非心臟手術中的應用也越來越多，應用 ECMO 對非心臟手術患者進行輔助的應用前景巨大，尤其在胸外科手術及氣道手術中具有良好的應用效果及前景[5]。

總之，我國目前ECMO的使用并不普及，絕大部分還是應用在心臟外科術后并發癥以及呼吸衰竭等急危重癥，雖然ECMO的應用發展也越來越迅速，但由于應用時間短，技術水平較低，導致ECMO 成功率較低，重癥患者的死亡率并沒有顯著下降，面對其較高的并發癥發生率也是應用推廣面臨的挑戰。ECMO 的呼吸輔助功能為機體提供了良好的內環境，具有廣闊的應用前景[20]。隨著ECMO技術的發展，我國適應癥患者也越來越多，其應用前景也會越來越廣闊。