中华急诊医学杂志  2017, Vol. 26 Issue (10): 1130-1133
体外膜肺在儿童重度急性呼吸窘迫综合征中的应用研究
余佳, 张晨美, 林茹, 叶盛, 杨子浩, 陈振杰, 胡婵婵     
310003 杭州, 浙江大学医学院附属儿童医院重症监护/急诊科

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是多种病因造成的急性炎症性肺损伤,以进行性低氧血症和呼吸窘迫为临床特征[1]。2015年儿童急性肺损伤共识会议组首次对儿童ARDS分级标准进行了定义,氧合指数(oxygenation index, OI)≥16,或者氧饱和度指数(oxygen saturation index, OSI)≥12.3者被分级为重度ARDS,该会议组同时推荐体外膜肺(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)作为儿童重度ARDS的治疗选择[2]。目前我国对于儿童ARDS应用ECMO治疗的临床试验尚属空白,本研究对浙江大学医学院附属儿童医院在该领域展开的临床工作进行回顾性分析并总结如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择2009年3月至2016年5月本院重症监护室经ECMO治疗的5例重度ARDS患儿,其中男4例,女1例;年龄11个月至6岁,(3.1±2.2) 岁;体质量12~19.5 kg,(14.7±3.2) kg。5例患儿无基础疾病,原发病为社区获得性肺炎,其中1例病原体为甲型H1N1流感病毒,1例为肺炎支原体,其余3例所有病原学检查均阴性,但临床上高度怀疑病毒性肺炎,所有病例符合儿童重度ARDS的诊断标准[2],5例患儿的基本情况见表 1

表 1 5例患儿的基线情况及ECMO运转基本信息
编号 时间(年) 性别 年龄(岁) 体质量(kg) 病原体 发病至ECMO应用时间(d) ECMO前MV时间(h) ECMO时间(h) ECMO模式 并发症 血液净化 预后
1 2009 5 16 未知 18 264 574 V-A ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻ CRRT+HP 死亡
2 2010 0.9 12 未知 14 87 288 V-A ⑸ ⑼ ⑽ ⑾ ⑿ 死亡
3 2014 2 14 未知 12 66 258 V-A ⑸ ⒀ 脱机死亡
4 2014 6 19.5 肺炎支原体 6 14 91 V-A ⑷ ⒁ 存活
5 2016 1.8 12 甲型H1N1流感病毒 14 116 427 V-A 存活
注:MV为机械通气;并发症包括:⑴溶血;⑵急性肾功能损害;⑶血小板减少;⑷消化道出血;⑸置管处出血;⑹动脉血栓;⑺继发感染且血培养阳性;⑻管路渗漏;⑼弥漫性血管内凝血;⑽胸膜腔出血;⑾后腹膜出血;⑿休克,需正性肌力+血管活性药物应用;⒀缺氧缺血性脑损伤;⒁高血压。CRRT为持续肾脏替代治疗;HP为血液灌流。
1.2 ECMO前的治疗措施

所有患儿给予抗感染、限制性输液、小剂量糖皮质激素、俯卧位通气、肺复张等治疗,4例患儿气管插管后先在常频呼吸机模式下以肺保护通气策略辅助通气,后因氧合不能维持改高频呼吸机治疗,另1例因合并严重气漏综合征直接行高频震荡通气,5例患儿在极高的呼吸机条件下, 仍存在难治性低氧血症,故置管行ECMO辅助呼吸治疗。所有患儿ECMO前的呼吸机条件及呼吸功能参数见表 2

表 2 5例患儿ECMO前后呼吸机条件及呼吸功能指标的变化
编号 呼吸机模式 FiO2 MAP(cmH2O) PEEP(cmH2O) 血pH PaO2(mmHg) PCO2(mmHg) SPO2(%) OI OSI
1 HFOV Bipap 1.0 0.6 22 13 / 6 7.46 7.45 39 60 38 48 70 89 61 13 41 8.7
2 HFOV SIMV 1.0 0.3 20 9 / 6 7.40 7.43 49 82 46 44 82 95 41 3.3 24 2.8
3 HFOV SIMV 1.0 0.4 24 9 / 8 7.34 7.44 37 78 60 44 69 95 65 4.6 35 3.8
4 HFOV SIMV 0.9 0.5 21 10 / 6 7.38 7.46 47 85 54 43 85 97 40 5.9 22 5.2
5 HFOV HFOV 1.0 0.5 26 14 / / 7.04 7.52 50 90 128 56 86 100 52 7.8 30 7.0
注:ECMO前指ECMO转流前3 h内;ECMO后指ECMO转流后3 h内;MAP为平均气道压;PEEP为呼气末正压;PaO2为动脉血氧分压;OI为氧指数;OSI为脉氧饱和度指数;BIPAP为双水平正压通气;SIMV为同步间歇指令通气;HFOV为高频振荡通气;1 cmHo=0.098 kPa;1 mmHg=0.133 kPa。
1.3 ECMO建立及管理方法

采用儿童ECMO套包(米道斯,德国),在镇静、镇痛+局麻下,选择切开右颈内静脉+右颈总动脉插管并结扎相应血管远端,建立V-A ECMO。在放入置管前3 min静脉给予普通肝素1 mg/kg达到全身肝素化,ECMO建立后根据全血活化凝血时间(ACT)监测结果调整肝素维持用量,以ACT维持在180~220 s之间,APTT延长至正常值的1.5~2.5倍,PT正常或轻度延长,INR<1.5,且切口不出血为标准。辅助流量50~120 ml/(min·kg), 维持静脉血氧饱和度65%以上,膜肺气流FiO2为0.4~0.6,使动脉氧饱和度在95%以上。

ECMO建立后即查胸片和超声明确置管位置,每日评估ECMO期间呼吸、循环功能。在胸部平片好转时逐步减低辅助流量,当辅助流量减少到全流量的10%~20%时适当上调呼吸机参数并试停ECMO,观察约30 min并复查血气,若患儿呼吸循环稳定且血气结果基本正常则拔除置管并将血管结扎。

1.4 数据收集

5例患儿的基本资料,ECMO建立前后的呼吸机参数、呼吸功能指标,ECMO建立的模式及持续时间,ECMO期间的并发症,及预后等数据被记录。OI和OSI通过以下公式计算得出:

其中MAP=平均气道压

2 结果 2.1 ECMO对呼吸功能的支持作用

ECMO建立后3 h,5例患儿的呼吸机参数下调同时呼吸功能指标明显改善,见表 2

2.2 并发症及预后

3例有置管处出血,其中1例ECMO第10天因DIC、失血性休克死亡;1例患儿反复溶血伴肾功能损害在ECMO同时行持续肾脏替代治疗(CRRT),后继发血培养阳性的严重脓毒症,虽经血液灌流等积极治疗,于ECMO第24天因多脏器功能衰竭死亡;1例患儿ECMO上机后抽搐2次,临床考虑缺氧缺血性脑损伤可能,予德巴金治疗后未再抽搐,该患儿成功脱离ECMO后12 d因继发呼吸机相关性肺炎,再次出现难治性低氧血症死亡。2例存活患儿除高血压外无严重并发症,经药物降压后血压维持正常,出院随访至今(9~13个月),活动耐量及肺功能基本正常,头颅MRI、MRA及脑电图无明显异常。5例患儿并发症及预后见表 1,第5例患儿治疗前后的胸部CT变化见图 1

A~C:入院第3天胸部CT提示双肺弥漫性密度增高影,皮下及纵隔积气;D~F:入院第19天,ECMO第10天胸部CT提示双肺广泛斑片影,右肺中叶见致密片状影,纵隔积气;G~I:入院第74天,ECMO撤机后46 d胸部CT提示双肺斑片影较前减少,双肺纹理增多模糊;J~L:出院第92天,胸部CT提示肺炎恢复期,轻度肺纤维化 图 1 例5患儿ECMO前后胸部CT变化
3 讨论

ECMO治疗儿童急性呼吸衰竭目前尚无统一标准。2009年一项多中心临床研究对于ECMO治疗的适应证为:① 氧合指数低于100 mmHg;② Murray评分≥ 3.0分或血气pH值<7.20;③ 病因可逆;④ 机械通气时间<7 d[3]。迄今大部分ECMO中心遵循标准与之相似。ECMO前机械通气时间<7 d的意义在于避免长时间机械通气造成不可逆的医源性肺损伤,及减少呼吸机相关性肺炎的机会。不少临床研究也发现ECMO前机械通气的时间越短患者生存的几率就越高[4-7]。本组患儿中病例1机械通气时间长达264 h,虽已超过大部分指南建议的7 d时间,但与家长充分沟通后仍然尊重家长意愿实行ECMO治疗,该患儿最终死亡。其余4例患儿ECMO前机械通气时间均<7 d,其中2例存活,虽因病例数受限无法进行统计学分析,但是笔者仍然认为对于儿童重度ARDS,一旦判断常规治疗无效即应早期行ECMO治疗。值得注意的是,在体外生命支持组织(extra-corporeal life support organization, ELSO)2015年的指南中首次将ECMO前机械通气的时间超过14 d,而非之前提倡的7 d作为ECMO治疗呼吸衰竭儿童的相对禁忌证[8],意味着儿童ARDS患者行ECMO治疗的准入标准亦在不断更新,甚至有的方面将不再遵循成人标准,新的儿童ECMO准入标准的建立有赖于ECMO在儿科更广泛的应用。

国际上许多临床研究证实ECMO治疗提高了ARDS患者的生存率[3, 9-12], 在儿科领域,ELSO数据显示2009-2014年全世界注册的行ECMO呼吸支持治疗的儿童共2 677例,存活率56%~62%[13],而我国同期注册的儿童仅10例,存活者仅2例,存活率20%[14]。究其主因,国外早在上世纪70年代就将ECMO成功应用于儿科领域[15],而我国儿童ECMO技术在十年前起步,在ECMO时机的把握、过程的管理及并发症的控制方面仍然存在差距。本组患儿的脱机率60%,出院存活率40%,虽然低于ELSO记录,但是笔者注意到,2014年之后的3例患儿脱机成功率达到100%,出院存活率达到67%,说明随着病例的积累单个ECMO中心的治疗成功率也呈逐步提高趋势。

有3种置管方式被推荐用于起呼吸支持作用的ECMO[16]:① 体质量<10~15 kg者首选经右侧颈内静脉置入双腔管行V-V ECMO;② 体质量>15~20 kg者可选择经右颈内静脉及右/左股静脉行V-V ECMO;③ 经右侧颈内静脉/股静脉,及右侧颈总动脉/股动脉置管,行V-A ECMO。心功能良好的ARDS患者若条件许可一般主张采用V-V ECMO,但本组5例患儿因年龄小体质量小,股静脉置管困难,且我院暂无双腔置管亦缺乏相关经验,故选取右侧颈内静脉及右侧颈总动脉插管行V-A ECMO。

出血是ECMO最常见的并发症,本组患儿中4例有轻重不等的出血,其中1例因DIC多发出血而死亡。ECMO并发症与预后的关系在不同的研究中结论不尽相同,Wu等[6]对49例行ECMO治疗的成人ARDS进行分析发现严重出血及需要血液滤过治疗增加了患者死亡的风险,Franziska等[17]发现ECMO期间血栓事件与患者预后无关。本研究发现3例脱机成功病例(其中包括2例存活病例)的ECMO并发症较2例ECMO治疗中死亡病例明显减少,笔者认为严重并发症将影响患者预后,这与刘长智等[18]的研究结论一致。

我国ECMO治疗儿童ARDS尚处于起步阶段,推广其应用及有效控制并发症将提高我国儿童ECMO呼吸支持治疗水平。

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