你现在所在的位置:主页 > 技术文章 > 体外膜肺氧合辅助心肺复苏的应用进展

体外膜肺氧合辅助心肺复苏的应用进展

体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation  ECMO)辅助心肺复苏(ECMO assisted cardiopulmonary resuscitation}ECPR)是指当心跳骤停患者经传统CPR技术治疗后,未能恢复自主循环时(return of spontaneous circulation  ROSC),利用ECMO替代心肺功能,增加冠脉血供、保证外周器官灌注,增加自主循环恢复的可能性,并为治疗基础疾病如(急性心梗、大面积肺栓塞)提供时间,维持患者生命的一种抢救措施。本文试就ECPR的应用指征、应用时机及管理做一综述。
对于某些顽固性心跳骤停患者,条件许可时可考虑采用ECPR,尽量将低灌注时间维持在60 min内。ECMO建立后为减轻脑缺血缺氧性损伤,应常规进行至少24 h的低温治疗。怀疑冠心病或肺栓塞者可在ECMO辅助下进行病因治疗。国内ECPR开展相对较晚,经验不足,国内同行应积极向国际上有经验的管理团队进行学习。
1  ECPR的意义
对于心跳骤停的患者来说,抢救治疗的第一要务是尽量减少无血供时间,尽快ROSC。但是对于某些患者来说,采用基础生命支持手段后,自主循环未能恢复。随着CPR时间的延长患者的预后明显受损。在一项观察性研究中,研究者回顾性分析了美国435家医院在2000年至2008年间收治的64339名心跳骤停患者,结果发现48.5%的患者经抢救后可ROSC,其中一半ROSC发生在CPR 10min内,CRP超过30 min后ROSC的患者极少。另一项研究分析了1014名院外心跳骤停患者的治疗结果,发现当CPR时间超过15 min时,能存活至出院且脑功能基本正常者,即mRS ( modified Rankin score)评分0-3分的患者不足2%。在ECMO技术出现以前,对于长时间CPR后仍无法ROSC的患者,通常只能放弃治疗。但是对于某些患者,特别是心跳骤停是由于某些可逆的病因(如低温、中毒),或基础心脏疾病可以治疗(如急性心肌梗死、肺栓塞)者,在CPR期间建立EMCO,一方面提供冠脉血供,增加ROSC的可能性。另一方面可以减少全身重要脏器低灌注时间,暂时稳定患者病情,为进一步处理潜在的病因提供宝贵的时间。
2  ECPR应用的临床情境及时机
ECPR最初应用在本身无心脏基础疾病,而由于意外低温或中毒而导致的心跳骤停患者中。2012年丹麦报道了峡湾沉船事故中,低温导致心跳骤停患者的抢救经验。7名患者中位体温18.40C,中位停循环时间226 min,经ECMO辅助并缓慢复温后,全部存活出院。目前ECMO己经被认为是治疗低温导致的顽固心跳骤停的金标准。2009年法国总结了因中毒导致心跳骤停患者经ECPR治疗的经验。7名患者经ECMO治疗后,5名存活至出院,并且脑功能基本正常。
ECPR的主要应用还是在院内及院外,各种原因导致的顽固性心跳骤停。2008年台大医院利用倾向性积分匹配的方法,分析了院内心跳骤停患者经常规CPR (conventional CPR } CCPR)和ECPR治疗院内心跳骤停的效果。CPR时间超过10 min的患者中,113名患者接受CCPR, 59名患者接受ECPR。 ECPR组患者中位辅助时间69 h,脱机率49.2%。经倾向性积分匹配后,ECPR组患者预后仍明显优于CCPR组患者。存活至出院(风险比0.51,95%置信区间0.35-0.74,P <0.001) ,30天存活率(风险比0.47,95%置信区间0.28-0.77,P = 0.003 )及1年存活率(风险比0.53,95%置信区间0.33-0.83,P = 0.006),ECPR明显优于CCPR。
对于院外发生的心跳骤停,虽然操作实施难度加大,ECPR也具有一定操作性。日本学者报道42名因冠心病发生院外心跳骤停的患者,首先建立ECMO,并在ECMO辅助下进一步进行冠脉介入治疗。所有患者中位无灌注时间40 min,30天存活率24%,21%的患者脑功能基本正常。显然与上述院内心跳骤停患者相比,院外心跳骤停患者治疗效果较差,主要原因在于院外采取ECPR措施难度更大,ECMO建立需要更长的时间。另外对于院外心跳骤停患者,在现场建立ECMO,还是迅速转运至医院再建立ECMO,哪种策略效果更佳尚无定论。可能主要取决于当地具体情况,但总的原则是采用尽量减少无灌注时间的策略。
近年来对ECPR的关注逐渐增多,相关研究结果越来越多地见诸报道,KimSJ等对ECPR治疗心跳骤停治疗效果进行了一项荟萃分析。作者纳入了2008年至2015年的10项观察性研究。分别分析了院内及院外心跳骤停患者,在应用ECPR后的近期(出院时)、中期(3-6月)及远期(1年)的生存率和神经系统功能状态。结果发现,对于院内心跳骤停患者,接受ECPR治疗后,近、中、远期生存率和脑功能均优于CCPR患者。院外心跳骤停患者ECPR后近期生存率无明显差异,其他预后指标也提示ECPR有明显优势。
基于上述诸多研究结果,2015年美国心脏病协会心肺复苏指南对于ECPR做出了如下建议:目前尚无临床随机对照试验结果支持ECPR在心肺复苏中常规应用。但是对于某些情况下、某些患者,如无灌注时间短、病因可逆、原发疾病可以治疗或所在医院可开展心脏移植时可以考虑使用ECPR。但是需要注意的是,指南所依据的研究结果均来自观察性研究,证据水平不高,基本都属于C级证据。
3  ECPR的时机及管理
随着CPR时间的延长,患者恢复自主循环的可能性越来越低,脑功能受损的风险越来越大。Kim等指出,通过CPR时间预测脑功能受损具有较高的敏感性(82.4%)和特异性(97.2%),受试者工作特征曲线下面积0.925。以21 min作为临界值时,约登指数最大。CCPR超过21 min的患者,接受ECPR治疗后,3个月后仍存活并且脑功能正常者,明显多于始终接受CCPR患者。因此,一般在CCPR 15-20 min后仍未恢复自主循环,可开始进行ECPR,目标是控制低灌注时间小于60 min。
ECPR在ECMO建立后与一般静脉一动脉EM-CO(VA-ECMO)管理原则相同,即保证ECMO系统功能正常,充分提供氧供,维持心、脑等重要脏器血供,为心脏功能恢复及基础疾病的治疗提供时间,并避免ECMO并发症的发生。具体的ECMO管理原则可参见其他文献。
需要特别强调的是,ECMO并不能治疗导致心跳骤停的具体病因,只能暂时提供心肺功能支持。对于低温、中毒导致的心跳骤停,由于患者无心脏基础疾病,ECMO辅助一段时间后,当患者体温恢复正常,毒性物质代谢或排出后,即可撤除ECMO辅助。对于其他心源性疾病导致心跳骤停者,应在ECMO辅助下尽快进行病因治疗。对于冠心病导致的心跳骤停,前述日本学者报道显示,在ECMO辅助下进行冠脉介入治疗是可行的,并且可以挽救约1 /4的患者。而无ECMO辅助下的院外心跳骤停患者存活率仅5 %。现在越来越多的学者认识到,急性肺栓塞导致的心跳骤停采用ECPR效果较好。EC-MO辅助开始后,可考虑采用溶栓或动脉切开取栓术进行病因治疗。回顾性分析发现,肺栓塞导致的心跳骤停者复苏后脑功能恢复较其他病因导致心跳骤停者更好。对于其他疾病无法迅速去除病因者,如心肌病急性发作者,如医院可进行心脏移植,并且在短期内可获得供体,应考虑ECMO直接过渡到心脏移植。如果短期内无法获得供体,可考虑转为长期心室辅助装置治疗。
与普通的静脉一动脉ECMO(VA-ECMO)不同,ECPR后为了缓解脑缺血导致的脑水肿,降低神经系统并发症,有必要进行全身低温治疗。Arrich等进行了一项荟萃分析,评价CCPR成功后低温治疗对脑功能的影响。该研究纳入了6项随机对照研究,包含了1412名患者。干预组患者低温治疗至少达到340℃、入院6h内开始、并持续至少24 h。评价终点为死亡率及脑功能(cerebral performance categories score } CPCS评分1-2)。结果显示采用低温治疗者生存率(相对危险度1.35, 95%置信区间1.10-1.65,P = 0.004)及CPCS评分1-2分(相对危险度1.94, 95%置信区间1.18-3.21,P =0.009)的概率高于对照组。2015年国际心肺复苏共识,对于低温治疗有如下描述。对于心肺复苏成功的患者,温度管理应控制温度在32-36℃。低温治疗时间至少24 h。复温时应缓慢,如每6h复温0.5℃。对于院外心跳骤停患者不推荐在转运途中大量输入冷盐水进行降温。但是对于低温治疗的某些细节,指南并未做特殊说明。比如心跳骤停后的低温治疗应强调全身低温,应通过ECMO系统进行全身低温,而不宜采用冰帽等局部降温的方式。关于低温治疗的期限,多数中心采用48 h的低温治疗,但脑缺血缺氧后导致的脑水肿在3-5d后达到高峰,低温治疗是否应持续至心跳骤停后3-5d还无定论。对于低温治疗是否应在ECPR建立后马上开始,也无明确结论。上述荟萃分析纳入的研究,所采用的低温治疗均在复苏成功后6h内,也就是说不晚于6h开始低温治疗是可接受的。有些学者会担心低温治疗相关并发症。楼松等回顾了96名心脏术后ECMO患者,其中37名低温组,59名对照组。37名患者在平均经过3h降温达到目标温度34℃,经过46 h低温治疗后经28 h缓慢复温到36.5℃。复温平均速度0.110C /h。低温组患者除了在ECMO期间高血压较多见外(81.1% vs 52.5%,P =0.026),其他并发症如出血、感染等与对照组无明显差异。
澳大利亚墨尔本Alfred医院具有丰富的ECPR经验。ECPR项目开展前,急救人员CPR 30 min仍未ROSC时可停止治疗。ECPR开展后,对于顽固性心跳骤停采用经皮股动静脉穿刺建立ECMO,维持平均动脉压70 mm Hg以上。85%患者进行了病因治疗。怀疑冠心病者行造影及介入治疗,怀疑肺栓塞者行CT及溶栓。返回重症监护病房后维持患者体温33℃达24 h,随后以每小时0.25℃的速度复温。ECMO团队到达现场后平均花费20 min建立血供。92%患者可恢复自主循环,ECMO辅助中位时间2 d,54%患者成功脱机,50%患者出院且神经功能完好。
4总结
    总之国内ECPR开展较晚,受限于客观条件,具备实施7x24 ECPR的医疗中心为数不多。国内同行应及时更新知识,借鉴国外的宝贵经验,争取及早在国内开展及普及院内、院外心跳骤停的ECPR。