体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）是一种有效的心肺机械辅助技术, 将部分静脉血从体内引流至体外, 由驱动泵将体外膜肺氧合后的血液泵入体内, 起到临时心肺功能支持的作用^[1]。然而, 传统ECMO治疗需镇静和机械通气, 其相关并发症可直接影响疾病的进展及预后^[2]。因此, 有学者提出“清醒”ECMO的治疗策略。清醒ECMO即一种非镇静、非插管、保留患者自主呼吸的心肺支持技术^[3]。目前对于清醒ECMO的管理尚缺乏足够经验。本文旨就清醒状态下体外膜肺氧合治疗的研究进展进行综述。

1 清醒ECMO的概述

清醒ECMO最早作为慢性阻塞性肺病、特发性肺纤维化、囊性纤维化和肺动脉高压等心肺功能衰竭患者等待心肺移植的桥接策略^[4]。患者全程保持清醒, 在等待手术期间接受运动康复治疗, 取代了传统ECMO的机械通气和深度镇静治疗。Fuehner等^[5]报道了5例原发性肺动脉高压和终末期右室衰竭患者, 他们在未使用镇静剂和非插管的情况下接受VA-ECMO治疗, 其中4例患者成功完成了移植手术。此外, Olsson等^[6]的研究选取了清醒状态下等待肺移植患者, 证明了非镇静、非插管、保留自主呼吸状态下实施ECMO的可行性, 并提出清醒状态下使用体外膜肺氧合的治疗策略。

近年来, 清醒ECMO因减少镇静、呼吸机等相关并发症而在各大体外生命支持中心广泛尝试, 其用于治疗各类病因引起的心肺衰竭患者的成功案例时有报道。Park等^[7]报道一例68岁的妇女因急性心肌梗死导致室间隔破裂, 为行延迟修补手术而实施清醒ECMO治疗, 提供稳定的血流动力学同时避免了镇静及呼吸机相关并发症, 患者于术后18 d出院。此外, Belliato等^[8]报道了对一例240 kg超级肥胖合并急性呼吸衰竭的患者实施清醒ECMO治疗, 患者于入住ICU后第17天痊愈出院。由此可见, 清醒ECMO治疗可能是未来体外支持治疗策略的选择之一。

2 清醒ECMO的患者选择

ECMO主要用于如重症肺炎、重症心肌炎、心源性休克等疾病的挽救治疗, 可提供短暂的循环、呼吸支持^[9]。然而, 清醒ECMO作为改进的体外循环治疗策略, 实施还需考虑以下因素:①基础条件良好, 无严重的心、脑、肝、肾等并发症, ECMO对病变无法逆转的患者治疗效果不佳; ②无严重的活动性出血、渗血或心包/胸腔积液。因清醒状态下活动会增加切口出血及加重呼吸循环的不稳定; ③无严重的意识、情感和心理障碍。实施清醒ECMO, 焦虑烦躁等情绪变化不利于稳定血流动力学和早期开展康复。同时, 人文关怀、心理疏导也是清醒ECMO治疗的重要部分; ④导管置入部位的选择也是实施清醒ECMO的重要因素^[10]。与股静脉置管相比, 颈内静脉单针双腔置管不限制下肢运动^[11]。

3 清醒ECMO的优点 3.1 减少呼吸机相关性肺炎

传统ECMO治疗需有创呼吸机辅助通气, 而清醒ECMO患者为保留自主呼吸的非插管状态, 可减少呼吸机相关性肺炎的发生。主要表现为:①清醒ECMO不进行气管插管, 机械通气建立人工气道会损伤气道上皮细胞, 破坏呼吸道的生理及防御功能, 极易导致呼吸机相关性肺炎^[12]; ②清醒ECMO患者自主进食, 避免了因胃管置入而破坏咽喉屏障和贲门括约肌的收缩功能, 减少胃内容物反流, 阻止消化道细菌及口咽分泌物进入呼吸道; ③清醒ECMO保留患者自主咳痰能力, 既可减轻辅助吸痰对呼吸道黏膜的损伤, 又可避免因吸痰将外部细菌带入下呼吸道^[13]。因此, 清醒ECMO可降低呼吸机相关性肺炎的发生率。

3.2 降低镇静并发症风险

清醒ECMO不使用镇静剂, 可降低长时间镇静带来的风险:①引起呼吸抑制, 严重者可导致呼吸暂停。②镇静药物注射过快或剂量过大可诱发致命性低血压, 引起血流动力学紊乱。③误吸及肺部感染风险增加。长时间镇静治疗可导致咽部感觉迟钝, 咳嗽反射减弱, 气道分泌物清除能力降低, 反流误吸和肺部感染概率增加^[14]。④镇静药物作用于下丘脑可产生非自然睡眠, 引起谵妄及认知功能障碍。文献表明, 镇静是谵妄发生的独立危险因素, 危重症患者镇静作用下谵妄发生风险增加2.78倍^[15]。而清醒ECMO采用非镇静、非气管插管、保留自主呼吸的呼吸支持策略, 可降低镇静剂使用并发症风险。

3.3 早期进食, 促进胃肠功能恢复

清醒ECMO患者神志清楚, 可自主经口饮水进食, 尽早实施肠内营养^[16]。重症患者由于禁食或肠外营养, 使肠黏膜细胞增殖下降、萎缩, 导致胃肠功能障碍。清醒ECMO患者可自主进食, 刺激肠道黏膜生长, 并通过促进胃肠激素分泌, 改善肠道功能, 减少菌群移位, 防止肝内胆汁淤积^[17]。此外, 重症患者机体处于高分解代谢状态, 营养不良, 免疫功能低下。清醒ECMO患者早期自主进食除改善营养外, 还为机体提供谷氨酰胺和膳食纤维等物质, 提高患者免疫功能^[18]。因此, 清醒ECMO下的早期进食对重症患者胃肠道及免疫功能的恢复发挥了重要作用。

3.4 减少ICU获得性肌病

ICU获得性肌病是指长期制动、应激、炎症、营养不良等因素引起肌肉蛋白（尤其是肌球蛋白）合成减少及分解代谢增加, 导致骨骼肌萎缩, 肌肉结构和功能发生改变^[19]。Derde等^[20]研究发现, 早期主动运动, 可减少肌肉中粗肌丝的丢失, 增加肌球蛋白的合成和预防肌肉坏死, 其电生理学研究显示CMAP的幅度升高和持续时间降低。并且, Jaber等^[21]发现, 进行肌肉动力训练可以抑制肌肉蛋白酶的活化, 抑制蛋白-蛋白酶体途径, 减少肌肉蛋白质的分解和代谢。实施清醒ECMO, 患者可早期开始主动康复运动, 增加关节活动, 进行肌肉动力训练, 减少肌肉萎缩及褥疮的发生, 最终降低ICU获得性肌病的发生^[22]。

3.5 改善患者心理状态, 增强治疗自信

传统ECMO治疗由于插管及约束, 患者无法同医护人员有效沟通, 表达诉求, 从而加重烦躁、恐惧甚至抑郁情绪。清醒ECMO患者可以准确表达自己的主观感受, 增强与医护人员及家属交流, 增强抵抗疾病的自信心, 提高临床治疗效果。Wu和Huang^[23]报道了一例肥厚型心肌病实施清醒ECMO等待心脏移植的患者, 由于和家属及医护有效沟通, 表达了喜好中国古典音乐的诉求, 擅长琵琶演奏的医生为患者演奏古典音乐, 帮助克服恐惧、焦虑情绪。患者在清醒ECMO支持36 d后完成心脏移植, 未出现重大并发症, 人文关怀扮演着非常重要的角色。

4 清醒ECMO的不足

清醒ECMO在规避镇静、插管和机械通气等操作的同时也存有潜在不足。首先, 清醒ECMO患者往往会因侵入性设备的疼痛、仪器警报、抢救治疗等紧张环境而产生焦虑, 从而影响预后。其次, 清醒ECMO缺乏机械通气时气道压、潮气量等呼吸监测指标, 只能通过呼吸频率、深浅等临床症状或体征进行粗略评估, 无法准确评估呼吸力学的改善情况^[3]。再者, 对于早期重度ARDS患者, 保留自主呼吸不利于疾病的转归。Crotti等^[24]对等待肺移植手术, COPD及ARDS患者分别实施保留自主呼吸的ECMO治疗, 相对于前两者, ARDS患者更不能耐受保留自主呼吸。可能与清醒ECMO不利于ARDS塌陷肺泡的复张等因素有关。

清醒ECMO治疗除上述的不足外, 管道脱落是医护人员面临的重要难题。ECMO置管可能在活动时被牵扯或脱出, 由于管道直径较粗及血流速快, 一旦脱出可造成大出血, 严重危及生命^[25]。Schmidt等^[26]报道了一例5.5个月的患儿因扩张型心脏病导致心力衰竭, 在实施清醒V-A ECMO期间出现了管道脱落, 虽然经过紧急手术患儿未出现大出血等严重并发症, 但是对于实施清醒ECMO治疗需高度警惕管路脱出。此外, 维持ECMO导管的血流通畅及高效运转是ECMO治疗的基础, 清醒ECMO早期康复运动增加导管扭曲、受压、移动的概率, 极大地增加了护理难度^[27]。因此预防管道脱落等并发症同样至关重要。

5 结语

清醒ECMO具有避免呼吸机相关性肺炎, 降低镇静相关并发症, 促进胃肠功能恢复, 减少ICU获得性肌病, 改善患者心理状态, 增强治疗自信等诸多优势。但是, 最大化规避管道扭曲、移位甚至脱落等并发症的风险同样重要。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突