靜脈-動脈體外膜肺氧合治療心源性休克的研究進展

劉思捷,艾婷婷

心源性休克(cardiogenic shock)是急性心肌梗死病人最嚴重的并發(fā)癥之一。近年來,急性心肌梗死相關治療方案逐步改良及完善,使病人生存率顯著升高,但并發(fā)心源性休克病人的預后仍較差,死亡率仍處于較高水平。據(jù)相關報道統(tǒng)計,急性心肌梗死病人并發(fā)心源性休克后死亡率顯著升高[1]。機械循環(huán)輔助裝置是目前治療心源性休克的常用方法,可穩(wěn)定機體血流動力學,恢復組織灌注,其中靜脈-動脈體外膜肺氧合(VA-ECMO)是常用的機械循環(huán)輔助裝置,可通過氧合器在體外完成血液氧合并回輸至體內的一種輔助治療技術,已有研究證實該方法可有效降低心源性休克病人臨床死亡率[2-3]。本研究針對心源性休克病理生理機制、VA-ECMO作用機制等進行綜述,旨在為臨床醫(yī)生選擇心源性休克治療方案提供參考。

1 心源性休克的病理生理機制

心源性休克是急性ST段抬高型心肌梗死的嚴重并發(fā)癥,其發(fā)病率高達5%～10%,是指因心臟泵血功能受損,造成心排血量減少,難以滿足機體靜息代謝需求的臨床綜合征。相關報道指出,急性心肌梗死病人一旦并發(fā)心源性休克,可導致病情極度惡化,病人死亡率顯著升高[4]。

臨床資料顯示,急性心肌梗死導致的左心室泵功能衰竭是導致并發(fā)心源性休克病人死亡的主要因素[5-6]。急性心肌梗死可導致左心室充盈壓升高,心排血量降低,導致全身器官充盈壓升高,而冠狀動脈供血不足又可加重心肌缺血程度,增加梗死面積,繼而可導致左室充盈壓進一步升高,從而形成惡性循環(huán),最終導致心源性休克的發(fā)生。既往研究指出,心源性休克的出現(xiàn)可進一步加重機體缺氧程度[7]。心源性休克病人左室充盈壓升高,可增加肺毛細血管靜脈壓,引起肺水腫,可導致低氧血癥的發(fā)生,進而可加重組織缺氧程度。另外,心源性休克的發(fā)生可加重腎臟缺血現(xiàn)象,激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),促進水鈉潴留發(fā)生。相關研究發(fā)現(xiàn),心肌梗死及心源性休克的發(fā)生可引起腸道菌群紊亂[8]。為保證機體重要組織器官供血,機體在并發(fā)心源性休克后可啟動代償機制,促進內臟血管床收縮,引起腸道微循環(huán)屏障破壞,造成腸道細菌移位。

2 VA-ECMO的作用機制及臨床療效、預后

VA-ECMO又稱“人工膜肺”,可幫助或代替病人衰竭的心、肺,讓心肺充分休息,保證全身器官血供,在臨床上主要用于嚴重心肺衰竭、心搏驟停的治療,是對于重癥病人的體外生命支持,也是難以控制的心力衰竭的主要治療方案[9]。有研究顯示,血運重建的時機是影響心源性休克病人存活的主要因素,且早期恢復心肌供血是心源性休克病人救治的首要目標[10]。已有大量的研究證實,VA-ECMO治療可及早恢復組織器官再灌注,并能明顯提高心源性休克病人的存活率[11-12]。

2.1 作用機制

VA-ECMO是心源性休克的輔助治療手段之一,可運用于心源性休克病人的搶救及心臟移植前過渡。VA-ECMO回路由靜脈管、離心泵、氧合器和動脈管組成,可將體內靜脈血引流至體外,經(jīng)膜式氧合器排出二氧化碳(CO2)后,與左心室射出的血流混合,可代替部分心肺功能,有助于病人心肺功能的恢復。

2.2 臨床療效

VA-ECMO對于維持人體臟器組織氧合血供至關重要。相關研究指出,經(jīng)VA-ECMO治療后心源性休克病人生存率得到顯著提高[13]。亦有研究發(fā)現(xiàn),應用VA-ECMO治療心源性休克病人,可改善循環(huán),降低病情嚴重程度,提高心功能,促進臨床轉歸[14]。Li等[15-16]研究發(fā)現(xiàn),VA-ECMO可為心源性休克病人提供有效循環(huán)支持,能改善重要臟器功能,糾正心源性休克、代謝性酸中毒。

2.3 預后

VA-ECMO是一種植入的機械循環(huán)輔助技術,可有效改善病人外周組織管灌注狀態(tài),提高生存率。但研究表明,部分心源性休克病人在經(jīng)VA-ECMO治療后仍存在一定的死亡風險[17]。VA-ECMO管道植入機體后,其非內皮表面與血液接觸會出現(xiàn)炎癥反應,且在VA-ECMO治療時產(chǎn)生的再灌注損傷也可加重機體炎癥反應。另外,VA-ECMO為有創(chuàng)操作,機械本身的運轉可破壞紅細胞,引起不同程度的出血,并能激活體內凝血機制減少血小板含量,可在一定程度上影響病人預后。既往研究發(fā)現(xiàn),除了VA-ECMO管道因素外,心源性休克病人自身情況也是影響預后的重要因素[18]。既往研究指出,經(jīng)VA-ECMO治療的心源性休克病人預后與年齡及急性生理和慢性健康狀態(tài)評價(APACHE)Ⅱ評分有關[19]。病人年齡越大,機體免疫力及器官功能逐漸退化,多臟器多處于代償邊緣,心血管內皮更易出現(xiàn)損害及缺血性壞死,在進行VA-ECMO治療時,恢復灌注后可造成再灌注損傷,加劇臟器功能損傷。APACHEⅡ評分是評價危重病人疾病嚴重程度的模型,評分越高表示病人病情越嚴重,心排血量越少,進而加重重要臟器供血不足程度,使病人更易出現(xiàn)心臟驟停或心律失常[20]。

3 VA-ECMO臨床應用注意事項

3.1 應用時機

目前認為,應用VA-ECMO的時機越早,病人預后越好。有學者進行小樣本臨床研究發(fā)現(xiàn),術前安置VA-ECMO是可行的[21]。心臟術前血流動力學不穩(wěn)定病人安裝VA-ECMO以預防心源性休克,可為后期心臟手術進行過渡。通耀威等[22]研究發(fā)現(xiàn),雖術前應用VA-ECMO的病人病情更重,但預防性應用VA-ECMO治療病人的術后生存率高,無心源性休克相關死亡發(fā)生,提示術前行VA-ECMO支持效果確切。當心源性休克病人需要VA-ECMO支持時,其應用時機越早越好,應用時機越晚的病人VA-ECMO應用時間、呼吸機應用時間、ICU滯留時間越長。

3.2 置管方法

臨床上關于VA-ECMO的置管方式主要分為中心置管(右心房-主動脈)和外周置管(成人為股靜脈-股動脈,小兒為頸靜脈-頸動脈)兩種。在置管時一般采用外科切開或經(jīng)皮穿刺方式,兩者各有優(yōu)缺點,在進行置管時應根據(jù)現(xiàn)有技術條件選擇合適的置管方式。近年來,經(jīng)皮穿刺具有創(chuàng)傷相對較小、置管快速等優(yōu)點,在臨床上的應用越來越多。但相關報道指出,雖經(jīng)皮穿刺置管方式便捷,在心肺復蘇病人中的應用略占優(yōu)勢,但也會導致血管并發(fā)癥的發(fā)生,而在X線引導下進行經(jīng)皮穿刺置管,可明顯提高置管成功率,并可降低并發(fā)癥的發(fā)生率[23]。

3.3 撤機

臨床資料顯示,VA-ECMO撤機時機及步驟對治療療效至關重要,在病人心臟或終末器官未恢復時撤機可影響VA-ECMO治療療效[24]。既往研究指出,應用持續(xù)性食管超聲定量監(jiān)測病人心臟功能,有助于醫(yī)師選擇合適的VA-ECMO撤機時機[25]。有學者發(fā)現(xiàn),左西孟旦的應用可提高VA-ECMO撤機成功率,且計劃撤機前持續(xù)注入左西孟旦,可有效提高撤機成功率[26]。

4 VA-ECMO的并發(fā)癥及干預措施

4.1 管路相關并發(fā)癥

4.1.1 血栓

血栓是VA-ECMO治療最常見并發(fā)癥,可出現(xiàn)在VA-ECMO管路的任何部位,能產(chǎn)生血管栓塞、嚴重凝血等現(xiàn)象,嚴重時可影響VA-ECMO正常運行,危及病人生命。目前認為該類并發(fā)癥需以早期預防為主,如使用高亮度光源對管路進行檢查,及早發(fā)現(xiàn)可能存在的血栓,給予早期處理,并動態(tài)監(jiān)測D-二聚體等凝血功能指標,完善抗凝治療。

4.1.2 氣體栓塞

連接器型預制光纜由插頭/插座、連接光纜、防護材料等組成，可分為插座組件與插頭組件，插座組件一端與插頭組件連接，另一端與設備連接。

VA-ECMO治療時氣體栓塞的出現(xiàn),主要與離心泵產(chǎn)生的負壓有關,引血端與離心泵間有較大負壓,如出現(xiàn)錯誤開放負壓段管路等不當操作,可使大量氣體進入管路,引起氣體栓塞。有研究顯示,如出現(xiàn)氣體栓塞,應立即停止VA-ECMO轉流,排盡靜脈管路內的空氣,恢復靜脈端管路的密閉性,而后重啟VA-ECMO[27]。

4.2 操作相關并發(fā)癥

4.2.1 下肢缺血

下肢缺血是成人股靜脈-股動脈置管時的常見并發(fā)癥。目前認為,插管口徑不合適、非搏動血流及藥物引起的外周血管收縮等均可導致病人出現(xiàn)下肢缺血現(xiàn)象,故在臨床操作時,應密切監(jiān)測病人下肢動脈搏動,觀察肢端皮色變化,并可通過超聲技術測量下肢動脈血流,對于有意識病人,可定期詢問其感受,如是否存在肢端感覺異常等,并及時給予針對性處理。

4.2.2 感染

行VA-ECMO治療者均為危重癥病人,住院時間較長,抵抗力往往較差,且需進行氣管切開或氣管插管,呼吸道屏障被破壞,更易出現(xiàn)肺部感染。其次,VA-ECMO治療多需要留置尿管等諸多管道,可增加感染風險。臨床資料顯示,日常生活中減少病房人員出入,嚴格進行消毒,提高清潔度,可降低感染發(fā)生率[28]。

5 聯(lián)合治療

5.1 聯(lián)合抗凝治療

VA-ECMO導致的系統(tǒng)性凝血功能異常是影響VA-ECMO治療的重要因素,控制血栓形成與出血并發(fā)癥之間的動態(tài)平衡是保證VA-ECMO治療療效的重要前提。既往研究指出,雖然VA-ECMO在心源性休克中已得到較廣泛的應用,且可有效改善病人預后及生存質量,但是VA-ECMO管路內血栓形成或病人體內血栓等出現(xiàn),嚴重影響了VA-ECMO治療療效,故在進行治療時需給予抗凝藥物聯(lián)合治療[29]。VA-ECMO治療期間血液與非內皮表面的接觸,可促進血小板異常激活,因此,VA-ECMO期間血液抗凝成為預防血栓形成和血液破壞的必要措施。有關研究指出,抗凝過度可導致繼發(fā)出血等并發(fā)癥的發(fā)生[30]。故選擇合適的抗凝治療方法至關重要。

肝素仍是目前應用最廣泛的抗凝藥物。有學者指出,病人在注射肝素后,其血小板計數(shù)可在治療5 d至2周內減少至基礎值的50%以下,進而可減少動靜脈血栓形成[31]。肝素可促進組織因子蛋白抑制劑自內皮釋放,抑制組織因子-活化Ⅶ因子復合物途徑活化的凝血反應。但在給予肝素治療時,一旦發(fā)生肝素相關血小板減少癥,出現(xiàn)明顯肝素抵抗,需應用直接凝血酶抑制劑代替肝素進行治療。

5.1.2 直接凝血酶抑制劑

比伐盧定和阿加曲班為常用的直接凝血酶抑制劑,可不通過結合血漿蛋白凝血酶,直接抑制凝血酶,發(fā)揮抗凝血作用。既往研究指出,病人聯(lián)合應用直接凝血酶抑制劑治療心源性休克,可使病人活化部分凝血活酶時間延長[32]。

5.2 多機器聯(lián)合應用

5.2.1 聯(lián)用主動脈內氣囊反搏術

主動脈內氣囊反搏術是指將經(jīng)股動脈插入氣囊導管至降主動脈,通過氣囊充放氣,增加心肌灌注,降低心室射血阻力。但目前對于其聯(lián)合VA-ECMO的臨床作用效果尚存在爭議。有研究表明,對于嚴重心源性休克病人,在VA-ECMO的基礎上給予主動脈內氣囊反搏術治療的臨床效果不佳[33],兩者聯(lián)合應用可促進心肌功能恢復,改善病人預后[34]。

5.2.2 聯(lián)合腎替代治療

心源性休克病人因心肌功能異常,全身血流灌注降低,可并發(fā)急性腎損傷,而VA-ECMO治療也可加重新發(fā)腎損害,或促進原有腎損害的惡化,故經(jīng)VA-ECMO治療病人需給予持續(xù)腎替代治療聯(lián)合治療。既往研究表明,對心源性休克病人給予持續(xù)腎替代治療聯(lián)合治療,可有效改善病人腎功能[35]。而有回顧性分析發(fā)現(xiàn),兩者聯(lián)用時病人病死率更高,或與病人本身病情較重有關[36]。

5.2.3 機械通氣

在進行VA-ECMO治療多需同時應用保護性機械通氣治療。相關研究指出,對VA-ECMO治療者給予保護性機械通氣治療,可有效減輕病人肺損傷[37]。

6 小 結

綜上所述,心源性休克病人預后較差,病死率較高,在給予VA-ECMO治療后病人生存率得到顯著提升。VA-ECMO作為體外生命支持技術,在心源性休克的治療中凸顯重要的臨床價值,然而在進行VA-ECMO治療時,因管路及其他因素的影響,病人可出現(xiàn)多種并發(fā)癥,嚴重影響了病人預后,故對于并發(fā)癥及相關防控策略需進一步深入研究。