体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)作为体外生命支持技术之一,早期主要是由心脏外科医生和体外循环师开展,多应用于体外循环脱机困难、心脏术后低心排出量综合征,应用地点主要是手术室[1]。近年来,ECMO器材和技术日趋成熟,ECMO作为一种抢救技术,在重症监护病房(ICU)应用逐渐增多,ECMO可帮助危重患者渡过致命的危险期,为后续诊治赢得时间[2]。随着ECMO适应证的扩展及改善临床预后的研究结果发表,国外已尝试由急诊医生在急诊甚至院外开展ECMO,以期更早使用该技术挽救患者生命[3]。南京医科大学第一附属医院急诊医学中心自2015年4月,以急诊医护人员为核心,辅以心外科医生、体外循环师组建急诊ECMO团队,成功实施16例ECMO。现对急诊ECMO支持适应证、时机、并发症及团队建设经验等进行探讨。
1 资料与方法 1.1 一般资料收集南京医科大学第一附属医院急诊医学中心经ECMO治疗的16例急性呼吸衰竭、循环衰竭及心脏骤停患者的资料纳入研究。其中男性9例,女性7例,年龄15~79岁,体质量42~86 kg,暴发性心肌炎4例,急性心肌梗死1例,ECPR(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation) 6例,急性百草枯中毒2例,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)2例,脓毒性休克1例。
1.2 ECMO团队建立ECMO团队以急诊医护人员为主导,由4名急诊医生、6名急诊护士、1名体外循环师、2名心外科医生组成。4名急诊医生负责经皮穿刺置管。无法经皮穿刺置管时,2名心外科医生负责外科手术切开置管,6名急诊护士负责预充,急诊医生及体外循环师负责ECMO运行期间技术管理。通过参加培训和实践,建立ECMO规范和标准化操作规程。
1.3 ECMO选用器材选择MAQUET PLS-Rotaflow离心泵,QUADROX PLS膜肺组成闭合式管路进行支持。插管选用MAQUET肝素涂层动、静脉插管。恒温水箱为MAQUET HU35型变温水箱。
1.4 ECMO建立VA(venoarterial)模式经股动静脉插管。动脉插管侧远端如有灌注不足表现,则在远端置入一根灌注管接ECMO血流行远端灌注。VV(venovenous)模式经股静脉、颈内静脉置管。股静脉侧为引血管,颈内静脉侧为回流管,两管末端至少相距15 cm。经皮穿刺置管在B超引导下置管。
ECPR时ECMO建立分三步。第一步:B超引导下在股动脉、股静脉内置入深静脉导管;第二步:经深静脉导管置入ECMO插管导引钢丝后拔除深静脉导管,然后置入ECMO动静脉插管;第三步:置管同时,急诊护士进行预充。置管、预充成功后,运转ECMO,停止CPR(cardiopulmonary resuscitation)。如第一步失败,由心外科医生手术切开置管。建立过程中尽量减少中断CPR。
1.5 ECMO管理ECMO运行时患者处于适度镇静状态。血流量根据患者情况调整。运行期间持续泵入肝素,根据全血激活凝血时间(activated clotting time, ACT)、出血情况调整肝素用量,使ACT控制在120~200 s。按照肺保护性通气策略进行机械通气。根据血流动力学情况,调整血管活性药物剂量。常规监测血常规、血生化等指标。
1.6 ECMO撤机VA模式:当ECMO循环支持流量为患者心输出量20%时,在小剂量血管活性药物的条件下,血流动力学稳定,可考虑撤机[4]。VV模式:当ECMO支持力度降至患者心肺功能30%(2~2.5 L/min)时,可考虑撤机[5]。
2 结果 2.1 ECMO启动时机4例暴发性心肌炎患者均出现需要大剂量血管活性药物维持或恶性心律失常,启动ECMO支持。1例急性心肌梗死患者行主动脉内球囊反搏(intra-aortic balloon pump, IABP)后,仍需大剂量血管活性药物维持,启动ECMO支持。6例ECPR患者均为院内心脏骤停,且立即启动CPR,心脏骤停原因多为心源性。2例急性百草枯中毒患者出现呼吸衰竭后予机械通气仍不能纠正,予ECMO支持。1例重度ARDS患者为外院住院患者,予机械通气、俯卧位通气等措施后仍呼吸衰竭,且出现张力性气胸,急诊ECMO团队在外院启动ECMO后经3 h120救护车转运至笔者单位的急诊重症监护病房(EICU)。1例脓毒性休克患者使用大剂量血管活性药物后仍无法维持血压,启动ECMO支持。具体情况见表 1~2。
临床资料 | 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 | 例7 | 例8 | 例9 | 例10 |
年龄(岁) | 44 | 32 | 49 | 26 | 61 | 47 | 26岁 | 28 | 69 | 58 |
性别 | 男 | 女 | 男 | 女 | 女 | 女 | 男 | 男 | 男 | 男 |
诊断 | 急性心肌梗死 | 暴发性心肌炎 | 暴发性心肌炎 | 暴发性心肌炎 | 暴发性心肌炎 | 脓毒性休克 | 急性百草枯中毒 | 急性百草枯中毒 | ARDS、病毒性肺炎 | ARDS、病毒性肺炎 |
启动时机 | 大剂量血管活性药物维持 | 大剂量血管活性药物维持 | 大剂量血管活性药物维持 | 大剂量血管活性药物维持、室性心动过速 | 大剂量血管活性药物维持 | 大剂量血管活性药物维持 | 机械通气1 d后仍呼吸衰竭 | 机械通气2 d后仍呼吸衰竭 | 机械通气1 d后仍呼吸衰竭、张力性气胸 | 机械通气1 d后仍呼吸衰竭 |
插管方法 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 | 经皮穿刺 |
ECMO模式 | VA | VA | VA | VA | VA | VA | VV | VV | VV | VV |
启动地点 | EICU | 抢救室 | EICU | EICU | EICU | EICU | EICU | EICU | 外院 | EICU |
ECMO时间(h) | 168 | 120 | 118 | 82 | 117 | 4 | 120 | 48 | 264 | 384 |
ECMO相关并发症 | 无 | 胸腔出血 | 无 | 无 | 血流感染 | 无 | 无 | 无 | 血流感染 | 无 |
撤机 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
转归 | 存活出院 | 存活出院 | 存活出院 | 存活出院 | 存活出院 | 死亡 | 死亡 | 死亡 | 死亡 | 死亡 |
临床资料 | 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 |
年龄(岁) | 27 | 20 | 29 | 27 | 15 | 79 |
性别 | 女 | 女 | 男 | 女 | 男 | 男 |
心脏骤停原因 | 暴发性心肌炎 | 急性心肌梗死 | 脓毒性休克 | 围产期心肌病 | 暴发性心肌炎 | 急性心肌梗死 |
启动地点 | EICU | 急诊抢救室 | 急诊抢救室 | EICU | EICU | 急诊抢救室 |
心脏骤停至ECMO运行时间(min) | 55 | 25 | 42 | 30 | 90 | 23 |
插管方式 | 手术切开 | 经皮穿刺 | 手术切开 | 经皮穿刺 | 手术切开 | 经皮穿刺 |
ECMO时间(h) | 122 | 96 | 6 | 60 | 240 | 48 |
针对心脏骤停原因的处理 | 无 | PCI | 无 | 无 | 无 | PCI |
ECMO相关并发症 | 血流感染、置管部位出血 | 无 | 无 | 下肢缺血 | 下肢缺血、血流感染 | 无 |
撤机 | 是 | 是 | 否 | 否 | 是 | 否 |
转归 | 死亡 | 存活出院 | 死亡 | 死亡 | 存活出院 | 死亡 |
注:PCI为经皮冠状动脉介入治疗 |
16例患者中,11例在EICU启动,4例在急诊抢救室启动,1例在外院启动。经皮穿刺置管13例,手术切开置管3例。见表 1~2。
2.3 ECMO辅助时间、并发症及转归辅助时间为4~384 h。4例患者并发血流感染,2例患者出现下肢缺血。1例患者出现胸腔出血,转至手术室行胸腔镜下止血术。16例患者中撤机8例,存活出院7例。4例暴发性心肌炎患者均存活出院。6例ECPR患者存活出院2例。2例急性百草枯中毒患者、2例ARDS患者均因经济原因放弃治疗。见表 1~2。
3 讨论随着经皮穿刺技术、插管的肝素涂膜技术、泵及膜肺的不断优化,ECMO在心肺功能衰竭、心脏骤停患者治疗中的应用已越来越广泛,而最早诊治此类患者的人员多是急诊医生。国外掌握ECMO技术的医生已扩展至急诊医生。2016年一项美国的调查显示,急诊科的ECPR由急诊医生完成的占11.1%[6]。而国内目前由急诊医护团队主导ECMO的报道较少。笔者科室一直推广“抢救技术前移”观念,即由ICU前移至急诊。2015年4月建立由急诊医护人员主导的ECMO团队开展ECMO,团队中包含心外科医生、体外循环师。建立一个积极学习、科学严谨的团队,通过参加培训及定期模拟训练不断提高技能,很快建立ECMO规范和标准化操作流程。至2016年12月完成16例,虽然例数有限,但存活率与ELSO(Extracorporeal Life Support Organization)数据接近[7]。其中VA模式患者存活比为13: 16,ECPR患者存活比为3: 16,VV模式患者由于经济原因,患者治疗未能延续,无生存患者。
不同疾病应用ECMO的预后差异较大。急诊使用ECMO需要把握适应证。VA模式在急诊主要应用于各种病因导致的严重急性循环衰竭,包括暴发性心肌炎、急性心肌梗死、中毒等。暴发性心肌炎患者常出现循环衰竭和恶性心律失常,药物治疗效果差,但有自限性,如ECMO支持下渡过急性期,预后良好[8]。Diddle等[9]研究显示应用ECMO治疗暴发性心肌炎患者出院时存活率为61%。本研究中4例暴发性心肌炎患者均存活出院,未遗留后遗症。笔者认为暴发性心肌炎患者需使用ECMO时应尽早使用。有研究表明急性心肌梗死合并心源性休克时,即使应用IABP,其病死率也未得到改善[10]。ECMO为这类患者血管再通治疗创造条件。国外调查显示IABP的使用率较前下降,ECMO使用率增加,且改善患者生存率[11]。当ECMO支持后,应积极为患者行PCI,纠正病因。本研究中1例急性心肌梗死患者在ECMO支持后行PCI,存活出院。对于脓毒性休克患者,ECMO的疗效目前不确定。本研究中1例脓毒性休克患者使用ECMO后,在充足补液的情况下血流量亦不能维持,患者死亡。此类患者使用ECMO应谨慎。中毒所致循环衰竭可使用ECMO。一项法国研究显示,药物中毒致循环衰竭患者使用ECMO组存活率为86%,未使用组为48%[12]。
VV模式在急诊主要应用于严重急性呼吸衰竭的患者。CESAR研究表明ECMO可提高严重ARDS患者的存活率[13]。最近国外一项旨在评估开始机械通气的3 h内ECMO治疗严重ARDS效果的研究正在开展,如果研究结果为阳性,则提示严重ARDS患者可能需要在急诊开始ECMO治疗[14]。本研究中2例ARDS患者治疗均失败,考虑原因为:患者病情严重、病程长及家属经济原因。2例急性百草枯中毒患者因无特效解毒药、病程长,家属放弃治疗。虽有文献报道成功使用ECMO治疗后行肺移植,患者存活的病例,但目前国内运用ECMO治疗急性百草枯中毒患者应谨慎[15]。
随着心肺复苏指南的推广和医护人员培训的加强,心脏骤停后自主循环恢复率有所提高,但传统CPR复苏的存活率仍较低,院外为8%~10%,院内为15%~17%[14]。近年来,ECPR临床应用逐渐增加,其可减轻缺血-再灌注损伤,同时为患者后续治疗创造机会,提高心脏骤停抢救的成功率[16]。ELSO注册的成人ECPR存活率为39%[7]。本研究中,6例ECPR患者存活2例。ECPR实施的过程中,核心环节包括:患者选择、快速建立ECMO、伦理及经济问题。ELSO指南中的EPCR适应证为患者病因可逆、高质量CPR[7]。本研究ECPR患者入选标准为:18~80岁,病因可逆、初始心律非心脏停搏、有目击者且高质量CPR。本研究为快速建立ECMO,优先选择经皮穿刺置管,心外科医生随时准备穿刺失败时行外科切开置管,同时准备急诊ECMO专用成套设备,并加强团队配合演练。开展ECPR时需关注伦理、经济问题。因为ECMO是支持方法,不是治疗方法,所以ECPR应考虑患者病因是否可以去除,否则会处于两难境地。当患者处于临终状态时,急诊医生与患者家属沟通尤为重要,需言简意赅地告知家属ECMO目的、过程、风险和有限时间内试验的观点等。同时ECMO应用不可避免受到患者经济条件的限制。
ECMO并发症分为机体并发症和机械并发症。常见机体并发症包括出血、感染、下肢缺血、栓塞事件。本研究中出血2例、下肢缺血2例、血流感染4例。血流感染是ECMO最常见的医院感染类型、与患者预后密切相关。ELSO推荐的预防血流感染措施包括定期消毒管路、手卫生、及时拔除不必要的管路等[17]。
综上所述,本研究表明急诊医护团队主导的ECMO可对急诊呼吸、循环衰竭及心脏骤停患者提供有效的辅助支持。在有条件的医院,可以由急诊医护团队开展ECMO,以期及时使用ECMO挽救患者生命。
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