中华急诊医学杂志  2021, Vol. 30 Issue (2): 221-225   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.02.016
体外膜肺氧合心肺复苏患者死亡的危险因素
童洪杰1 , 倪红英1 , 张晓玲1 , 陈琨1 , 胡炜2 , 顾乔2 , 余尔慧3     
1 浙江大学医学院附属金华医院重症医学科, 金华 321000;
2 浙江大学医学院附属杭州市第一人民医院重症医学科, 杭州 310006;
3 浙江中医药大学第一临床医学院, 杭州 310053
摘要: 目的 分析体外膜肺氧合心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)死亡患者的临床特征,探索该类患者死亡相关的危险因素。方法 回顾性分析2014年9月至2019年9月收住本院及杭州市第一人民医院接受体外心肺复苏的60例心搏骤停患者的临床资料。将患者分为存活组和死亡组,比较两组患者临床资料的差异,探讨死亡相关的危险因素。通过COX回归分析明确引起患者死亡的危险因素。结果 本研究共纳入ECPR患者60例,其中院外心搏骤停(out-of-hospital cardiac arrest, OHCA)患者16(26.7%)例,院内心搏骤停(in-hospital cardiac arrest, IHCA)患者44(73.3%)例,院外心搏骤停患者的病死率(14/16, 87.5%)较院内(25/44, 56.89%)患者高(P<0.05),死亡组患者复苏至上机完成的时间(105.4±105.1)min较存活组(53.0±28.5)min更长(P<0.05),相比较于与存活组,死亡组的患者ECPR前肌钙蛋白和谷草转氨酶更高,pH和血乳酸更低(P<0.05)。60例患者的中位生存时间为42 d,院外心搏骤停,体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)上机前高SOFA评分,使用大剂量去甲肾上腺素,ECMO支持期间发生肺部感染以及长ECMO支持时间是患者死亡的独立预测因子。结论 ECPR实施管理过程中与患者死亡相关的危险因素有:院外心搏骤停,ECMO上机前高SOFA评分,使用大剂量去甲肾上腺素,从心肺复苏至ECMO转流时间较长,ECMO支持期间发生肺部感染以及长ECMO支持时间。
关键词: 心肺复苏    体外膜肺氧合    心搏骤停    危险因素    回顾性研究    
Risk factors of death in patients undergoing extracorporeal cardiopulmonary resuscitation
Tong Hongjie1 , Ni Hongying1 , Zhang Xiaoling1 , Chen Kun1 , Hu Wei2 , Gu Qiao2 , YU Erhui3     
1 Department of Intensive Care Medicine, Affiliated Jinhua Hospital Zhejiang University School of Medicine, Jinhua 321000;
2 Department of Intensive Care Medicine, Affiliated Hangzhou First People's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310000;
3 The First Clinical College of Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053
Abstract: Objectives To analyze the clinical characteristics of patients undergoing extracorporeal cardiopulmonary resuscitation (ECPR) and identify the risk factors for death. Methods The clinical data of 60 patients undergoing ECPR admitted to our hospital and Hangzhou First People's Hospital from September 2014 to September 2019 were retrospectively analyzed. The patients were divided into the survival group and the death group. The clinical data of the two groups were compared to explore the risk factors related to death. COX regression analysis was used to identify the risk factors for death. Results Sixty patients undergoing ECPR were included in our study, of them, 16 (26.7%) cases were out-of-hospital cardiac arrest (OHCA) and 44 (73.3%) cases were in-hospital cardiac arrest (IHCA). The mortality of OHCA patients was higher than that of IHCA patients (87.5% vs. 56.89%, P < 0.05), and the duration from CPR to ECMO installation in the death group was longer than that in the survival group [(105.4±105.1) min vs. (53.0±28.5) min, P < 0.05]. Compared with the survival group, patients in the death group had higher troponin and glutamic oxalacetic transaminase and lower PH and lactate (P < 0.05). The median survival time of the 60 patients was 42 days. Out-of-hospital cardiac arrest, high SOFA score before ECMO, high-dose norepinephrine, pulmonary infection during ECMO support and long ECMO support time were independent predictors of patients' death. Conclusions Risk factors associated with patients' death undergoing ECPR are out-of-hospital cardiac arrest, high SOFA score before ECMO, high-dose norepinephrine, long duration from CPR to ECMO installation, pulmonary infection during ECMO support and long ECMO support time.
Key words: Cardiopulmonary resuscitation    Extracorporeal membrane oxygenation    Cardiac arrest    Risk factors    Retrospective study    

心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation, CPR)是抢救心搏骤停患者的重要手段。研究资料显示院外心脏骤停患者的生存率仅1.6%[1],院内心脏骤停的平均生存率也仅23.7%[2]。对于那些对标准心肺复苏反应较差的患者,ECPR可能是最后的选择。国外研究表明[3-5],ECPR可以有效重建患者的呼吸和循环,为患者的恢复创造机会,国内的专家共识[6]也推荐对于那先病因可逆的患者常规CPR无效时,在排除禁忌证的情况下可启动ECPR抢救流程。然而,目前国内ECPR的开展仍处于初始阶段,开展的单位有限,患者例数均不多,抢救的成功率也不高。因此,本文拟对本中心及合作单位开展的60多例ECPR患者进行回顾,结合目前发表的研究做一总结,探讨影响ECPR成功的因素以期进一步提高ECPR的质量,提高此类患者的抢救成功率。

1 资料与方法 1.1 一般资料

回顾性研究方法,纳入2014年9月至2019年9月收住金华市中心医院及杭州市第一人民医院接受体外心肺复苏的心搏骤停患者。纳入标准:(1)心搏骤停的患者;(2)传统心肺复苏15 min未恢复自主循环;(3)开展ECMO辅助的心肺复苏。排除标准:(1)严重外伤;(2)无法控制的出血;(3)终末期肿瘤;(4)无法逆转的脑损害;(5)家属不愿意行ECMO辅助;(6)年龄大于75周岁。本研究经金华市中心医院伦理委员会批准[2020-291-001]。

1.2 研究方法

收集患者的一般资料以及ECMO相关的资料进行回顾性分析,包括:心搏骤停地点、性别、年龄、体质量、身体质量指数(body mass index, BMI)、既往病史、心搏骤停原因、上机时血管活性药物使用量、感染情况、SOFA评分、APACHE Ⅱ评分、并发症情况、ECPR前实验室检查结果、上机情况、置管位置、复苏时间、ECMO流量、ECMO运行时间。通过比较存活患者与死亡患者的临床资料探寻影响抢救成功率的因素,通过COX回归分析寻找影响患者预后的危险因素。

1.3 统计学方法

数据统计采用SPSS 22.0统计学软件包处理,计量资料以均数±标准差(Mean ± SD)表示,计数资料采用χ2检验,理论频数小于5时采用校正χ2检验,当理论频数小于1时采用Fisher’s精确概率法,组间比较采用两独立样本的t检验以及Mann-Whitney U检验,采用COX回归进行危险因素的筛查,先采用enter法进行逐个筛选,再采用enter法进行校正,采用Kaplan-Meier方法绘制生存曲线,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 患者的一般情况

本研究共纳入接受ECPR抢救的患者60例,其中男性45例,女性15例,院外心搏骤停16例,院内心搏骤停44例,存活组年龄(47±17)岁,死亡组年龄(50±16)岁;两组患者一般资料的比较,见表 1

表 1 患者一般情况 Table 1 Demographics of patients
指标 存活 死亡 P
患者数量 21 39  
心搏骤停地点      
  院内 19 25 0.028
  院外 2 14
性别      
  男性 16 29 0.876
  女性 5 10
年龄(岁) 47±17 50±16 0.458
体质量(kg) 65.5±15.1 72.1±12.8 0.267
BMI(kg/m2 22.3±5.2 24.6±3.8 0.168
既往病史      
  高血压 9 8 0.067
  糖尿病 4 4 0.577
  冠心病 2 1 0.576
心搏骤停原因      
  心肌梗死 12 25 0.597
  心肌炎 6 5 0.248
  肺栓塞 3 7 0.939
  其他 0 2 0.537
血管活性药      
  去甲肾上腺素[μg/(kg·min)] 3.2±3.3 6.8±4.2 0.001
  多巴酚丁胺[μg/(kg·min)] 1.1±3.0 2.0±4.4 0.505
感染      
  血流感染 8 20 0.329
  肺部感染 5 25 0.003
  呼吸机相关性肺炎 5 10 0.251
  腹腔感染 0 5 0.221
重症评分      
  SOFA评分 7±1 11±3 0.001
  APACHE Ⅱ评分 14±3 20±5 0.001
并发症      
  穿刺处出血 3 7 0.939
  脑出血 0 3 0.495
  下肢缺血 5 12 0.568
  急性肾衰竭 12 30 0.111
  消化道大出血 0 7 0.100
注:BMI体质量指数;体质量为估计体质量;血管活性药物为ECMO上机后血管活性药物使用量;血流感染为血培养结果阳性;肺部感染指影像学提示肺部存在感染;呼吸机相关性肺炎是指机械通气48 h后至拔管后48 h内出现的肺炎;腹腔感染是指患者感染源来源于腹腔;重症评分为患者入院时评分;存活指存活至出院
2.2 ECPR前患者实验室检查指标

两组患者在肌钙蛋白I、谷草转氨酶、PH、血乳酸方面差异有统计学意义,在白细胞、血红蛋白、血小板、总胆红素、APTT方面差异无统计学意义,ECPR前患者实验室检查指标见表 2

表 2 ECPR前患者实验室检查指标 Table 2 Laboratory examinations of patients before ECPR
指标 存活 死亡 P
肌钙蛋白I(ng/mL) 8.02±4.12 18.80±7.50 0.011
白细胞(109/L) 10.11±6.52 11.75 ±8.12 0.545
血红蛋白(g/L) 90.30±30.42 96.06±32.11 0.203
血小板(109/L) 205.92±92.16 235.56±125.66 0.306
谷草转氨酶(U/L) 150.56±460.18 90.38±181.20 0.041
总胆红素(μmol/L) 15.18 ±4.97 16.55±18.80 0.126
APTT(s) 42.16±21.75 43.36±22.90 0.899
pH 7.14±0.23 6.96±0.20 0.022
血乳酸(mmol/L) 12.50±5.41 14.25±5.84 0.031
注:APTT活化部分凝血活酶时间;pH血气分析中的酸碱度;所有取值为ECPR前最差值
2.3 两组患者ECMO的相关情况

两组患者上机地点如下:急诊室33例,导管室11例,重症监护室11例,院外5例,57例选择股动脉置管,3例选择腋动脉置管,两组患者复苏至上机完成的时间比较差异有统计学意义(P<0.05),两组患者ECMO运行时间比较差异有统计学意义(P<0.05),两组患者ECMO情况比较见表 3

表 3 ECPR的相关情况 Table 3 Characteristics of ECPR
指标 存活 死亡 P
上机地址      
  急诊室 13 20 0.430
  导管室 4 7
  重症监护室 2 9
  外院 2 3
动脉插管位置      
  股动脉 21 36 0.495
  颈动脉 0 3
复苏至上机完成时间(min) 53.0±28.5 105.4±105.1 0.011
ECMO流量(L/min) 3.5±0.5 3.4±0.7 0.570
ECMO运行时间(h) 86.0±44.1 115.4±47.2 0.022
注:存活指存活至出院
2.4 患者死亡相关的危险因素分析及生存曲线

60例患者的中位生存时间为42 d,见图 1。院外心搏骤停、非可复心律,发生肺部感染、ECMO支持时间较长、初始去甲肾上腺素的剂量较大、SOFA评分高的患者预后越差,其中院外心搏骤停、发生肺部感染、长时间ECMO支持、初始去甲肾上腺素的剂量大、SOFA评分高是患者死亡的独立危险因素,见表 4

图 1 所有患者的Kaplan-Meier生存曲线 Fig 1 Kaplan-Meier survival curve of all the patients

表 4 ECPR患者预后相关因素的Cox分析表 Table 4 Cox analysis of prognostic factors of patients undergoing ECPR
指标 未校正   校正
  HR 95%CI P   HR 95%CI P
是否为院外心搏骤停 0.022 0.002-0.315 0.005   0.023 0.002-0.320 0.005
是否为可复心律 2.344 0.747-7.352 0.144        
是否肺部感染 0.070 0.014-0.350 0.001   0.068 0.013-0.350 0.001
ECMO支持时间 0.982 0.966-0.998 0.028   0.982 0.966-0.998 0.025
去甲肾上腺素剂量 0.790 0.655-0.954 0.014   0.803 0.660-0.977 0.028
SOFA评分 0.466 0.276-0.788 0.004   0.478 0.275-0.830 0.009
APACHE Ⅱ评分 0.059 0.766-0.877 0.053        
3 讨论

目前心搏骤停的抢救成功率仍然是较低的。ECPR为心搏骤停患者的抢救提供了新的思路和方法,然而,ECPR在我国发展的时间较短,开展该技术的单位也较少,导致患者的病例数不多,因此,国内医生对ECPR的认识也相对较少。目前国内还没有相关的研究报道关于ECPR的实施经验。通过本研究,笔者发现院外心搏骤停的患者较院内心搏骤停的患者预后更差,从复苏到完成ECMO机器运行的时间越长患者的预后越差,患者一开始去甲肾上腺素的使用剂量越大,SOFA评分越高,预后越差,在ECMO支持期间发生肺部感染,ECMO长时间持续支持的患者预后往往较差。

院外心搏骤停的患者往往无人目击,心搏停止时间较长,有效复苏时间较短,因此,预后往往较差,即使经过有效的循环辅助,相对于院内心搏骤停的患者而言,这部分患者病死率也是明显升高的。这与Chiwon等[13]研究发现的一致,在他们的研究中纳入了7项研究进行Meta分析,结果发现院内心搏骤停的患者存活至出院的比例较院外心搏骤停患者明显升高(P=0.003)。影响ECPR成功的因素很多,除了患者的来源以外,患者初始疾病的严重程度也是个关键因素。

SOFA评分是重症医学科内用来评估患者疾病严重程度的常用工具,评分越高意味着疾病越重,往往患者的预后更差,这在接受ECMO支持的患者也是适用的。这与Sung等[7-8]的研究结果是一致的。在他们的研究中死亡患者初始的SOFA评分明显高于存活患者的评分。此外,初始去甲肾上腺素的使用是患者循环稳定性的一个客观指标,剂量越大意味着患者循环稳定性更差,这类患者的预后往往也就越差。在ECMO完成转流之前还有两个影响预后的关键因素,既从CPR到转流的时间以及患者的初始心律,从CPR到ECMO转流,这段时间称为低血流时间,在这段时间内患者的灌注往往是不足的,胸外按压产生的心排血量没有办法满足患者的全身灌注,这个时间越长意味着患者脏器功能损害越大,那么患者的可恢复性也就越差。这跟Tae等[9-10]的研究是一致的。另一方面患者一开始的心律也很关键,大量的研究表明,如果患者一开始为可复心律(室速、室颤)那么结局往往较非可复心律(停搏、无脉性室速)的患者更好[3, 11]。但在我们的研究中,关于可复性心律对患者存活的影响本研究的统计结果差异无统计学意义,这有可能是患者的数量不够多,P值取值太过严格造成的。从临床意义以及他人的研究去评估,早期表现为可复心律的患者往往比非可复心律患者预后更好。

ECPR完成以后,影响患者结局的就是支持期间的管理。其中很重要的一项内容就是感染的防控。接受ECMO支持的患者本身免疫功能较差,很容易发生感染,一旦发生感染无疑会加重患者的病情,使其预后进一步变差,这跟Biffi等[15]的研究结果是一致的。在他们的研究中作者发现ECMO支持期间医院获得性感染会使患者的死亡风险增加38%~63%,血流感染是死亡的独立危险因子,发生血流感染患者的死亡概率是未发生血流感染患者的3倍。笔者在开展ECPR技术的早期由于技术的不成熟导致血流感染的发生率也相对较高,后期改进以后血流感染的发生率较前明显下降。除了感染,ECMO支持的时间也是一个重要的因素。在本研究中ECMO支持的时间越长患者的预后越差,这与Tae等[9]的研究结果不同,在他们的研究中存活患者的ECMO支持时间较死亡患者更长。产生这一差异的原因笔者认为,一方面是样本的选择存在一定的差异,另一方面是在分析危险因素的过程中踢除了ECMO支持时间小于48 h的患者,这类患者由于病情相对危重,48 h之内基本上已经死亡。将这部分患者纳入分析,笔者认为并不合理,而在他们的研究中死亡患者的ECMO支持的平均时间仅35 h,这部分患者在短时间内已经死亡,ECMO是昂贵而且创伤较大的操作,考虑这些因素,这部分患者是否应该使用ECMO使个值得思考的问题。此外,结合本研究,患者ECMO支持的时间越长,表明患者的可恢复越差,而且ECMO是创伤较大的操作,支持时间越长,自然感染的概率越高,病死率也会越高。

ECPR是高度有创而且费用高昂的操作,因此病例的选择非常重要。选择院内心搏骤停的患者,或者有人目击的,经他人有效复苏的患者,SOFA评分低的患者,初始去甲肾上腺素相对小的患者并且患者的初始心律为可复心律是提高抢救成功率的关键。在ECPR实施的阶段,从CPR到ECMO转流的时间越短,患者存活概率越大,因此,一方面在CPR未能有效使患者复苏时,在排除禁忌的情况下应尽早启动ECPR[6],不过对于尽早,目前的研究并没有明确的界限,大部分中心提及较多的时间节点为10~20 min,在这个时间段内,传统CPR未能使患者恢复自主循环,应当启动ECPR以减少低灌注对患者造成的损害。另一方面,操作技术也很关键。熟练的完成操作,尽早的给患者提供灌注,也是提高抢救成功率的关键所在,有的研究显示,在他们中心大部分的患者置管可以在10 min内完成。

在完成ECPR流程以后,影响抢救成功率的关键就变成了患者的管理。感染是管理过程中需要预防的重要内容,在重症医学科,很多患者的死亡都是感染导致的。ECPR后的患者免疫力较其他患者差,接触感染的机会又比一般患者多,感染的概率较一般患者明显增加。因此,预防性使用抗生素,或者在患者发生感染以后适当的抗生素升级从而预防和控制感染的发生是很有必要的事情。目前没有关于ECPR患者感染防控的指南,我们认为从护理细节着手,积极预防肺部感染和血流感染是提高患者抢救成功率的关键。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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