V-AECMO在心源性休克中的应用：适应症、操作方式及现有证据
山东医院宫继斌孙甲君
重症行者翻译组
综述目的
作为顽固心源性休克的挽救性治疗措施,VA-ECMO这一临时循环支持(TCS)技术在临床中应用越来越多。本文拟对VA-ECMO原理、适应症、管理、并发症作以综述,并对最近发表的病例报告及试验研究结果予以讨论。
最近发现
VA-ECMO已广泛用于进一步临床决策的过渡,这些临床决策包括:心功能恢复后的ECMO撤机,心脏移植,长期机械循环支持装置的植入,一旦治疗无望后的终止治疗。VA-ECMO被认为是一线的TCS选择，是因为该措施可快速改善氧合、花费不大并可适用于双室功能衰竭患者。VA-ECMO联合Impella(译者注:一种跨主动脉瓣将血液从左室泵入主动脉的左室辅助装置,美国Abiomed公司生产)或主动球囊反搏(IABP)可降低左室腔压力并改善预后。大面积肺栓塞、脓毒症相关性心肌病和难治性心脏骤停最近亦被列为TCS的适应症。
总结
尽管缺乏支持TCS有效性的循证依据，但TCS已经成为心源性休克患者救治的基石。VA-ECMO是TCS的一线选择,已得到认可和新出现的适应症数量正在逐渐增加。VA-ECMO在心源性休克治疗策略中的价值仍需要进一步的随机临床试验予以证实。
关键信息
VA-ECMO这一临时循环支持措施已经成为严重或顽固性心源性休克患者治疗的基石。
随着适应症数量的增加，VA-ECMO已经成为严重或者顽固性休克患者一线的临时循环支持手段，这些适应症包括急性心肌梗死(AMI)、爆发性心肌炎、慢性心肌病的急性失代偿、心脏骤停等。
VA-ECMO治疗基础上联用Impella和IABP可降低左心室压力并可改善预后。
脓毒症相关性心肌病、大面积肺栓塞和难治性心脏骤停最近亦被列为VA-ECMO的适应症。
在心源性休克患者治疗策略中,不同机械循环支持装置各自的价值有何异同仍需随机临床试验研究进一步明确。
引言
尽管临时循环支持(TCS)装置的使用在欧洲心脏协会(ESC)仅仅得到IIb级的推荐，但这一措施已经成为严重或顽固性心源性休克治疗的基石。然而，由于大型研究IABP-SHOCKII结果的发布,主动脉球囊反搏(IABP)现在并未得到ESC指南的推荐，该研究纳入名心肌梗死并心源性休克患者,随机分为IABP组和传统治疗组,结果显示两组间在死亡率和其他任何二级研究终点方面均没有差异。更近的一项大型倾向匹配系列病例对照研究表明,常规应用Impella亦未能降低30天全因病死率,对照组来自于IABP-SHOCKII研究的匹配病例。
尽管缺乏高级别的科学依据，但静动脉体外膜肺氧合(VA-ECMO)可以为休克患者提供呼吸循环支持并能保障重要脏器充足的血流量，因此可能和更好的预后相关。本文拟对VA-ECMO的原理、适应症、管理、并发症作以综述，并对最近发表的病例报告及试验研究结果予以讨论。
概论
概述和已认可的适应症
近十年来，VA-ECMO在心源性休克中的使用逐渐增加，因其可提供呼吸和循环两方面支持、便于植入(即便是在床旁)、提供稳定的血流速,并且和那些需要开心手术的巨大双室辅助装置相比,更少引起植入后的器官功能衰竭。已得到认可的VA-ECMO适应症包括内科疾病(AMI、心肌炎、心脏毒性药物中毒、终末期扩张性心肌病)、心脏术后或移植后传统治疗无效的心源性休克。这些患者绝大多数是在顽固性心源性休克出现多器官功能衰竭的迹象后,作为补救性治疗放置这一装置。在这种情况下，如果患者放置后的前几天能够存活下来，VA-ECMO就可被用作进一步决策的过渡。对于存在潜在可逆性心力衰竭的患者（比如心肌炎、心梗后心肌顿抑），VA-ECMO也可被用作心功能恢复的桥梁。随着生物材料的改良和技术的进步，VA-ECMO现在可以放置数天甚至数周，可为进一步临床决策赢得时间，这些临床决策包括康复、心脏移植、长期机械循环支持或者治疗无望的终止治疗。与经皮主动机械循环支持装置相比，VA-ECMO花费更少，氧合可快速改善，并且是适合严重双心室衰竭患者治疗的唯一短期辅助装置。
ECMO研究项目
来自美国国立住院患者数据库的资料显示,从到年,美国应用ECMO住院患者增加了%，伴发疾病评分增加，但死亡率从62.45%降至42.7%。与医学其他复杂的技术一样，量-效关系亦被建议用于体外生命支持(ECLS)技术的评价，并且每年超过30医院内接受ECMO治疗的成年患者死亡风险明显降低。和这项观察研究一致，一个国际ECMO专家组的意见书建议成立针对成年心力衰竭患者的ECMO项目组织,明确”ECMO团队”的概念，并倡议在世界范围内建立ECMO研究项目。多学科专家组是必需的,用以指导VA-ECMO的使用以及患者的管理。严格选择患者和警惕可能出现的并发症是优化患者预后的关键因素。对于不能脱离VA-ECMO,需得到更高诊治水平的患者,要制定清晰明了的转运流程,以将患者转运到可提供长期心脏辅助装置或有心脏移植能力的医疗中心。最后，如患者住入一个没有ECMO医院,一个移动ECMO救援小组应该有能力现场植入ECMO并具有足够能力转运正在接受ECMO治疗的患者,以保障此类患者获得与住入ECMO中心相似的预后。
长期生活质量
对于VA-ECMO支持治疗的患者,其长期生活质量的数据很少。一项观察性研究显示,81例接受VA-ECMO的患者，34例（42%）存活出院。28例长期生存者的平均简短36项生活质量量化评分（该评分用于评估后遗症和健康相关的生活质量）显著低于相匹配的健康对照组,但高于那些慢性透析伴严重心衰或急性呼吸窘迫综合征康复的患者，这具体表现为体力、一般健康状态、社会功能等方面。
VA-ECMO新的适应症
大面积肺栓塞
一些大面积肺栓塞患者将会出现右心衰、低氧血症和严重血流动力学不稳定。这种状态下，VA-ECMO可降低右心室负荷、改善血流动力学状态和恢复组织氧供。然而，采取VA-ECMO单一治疗手段还是VA-ECMO联合手术或者联合介入取栓仍存在争议。在一项包括例高危肺栓塞患者的大型病例报告中，52例接受了VA-ECMO治疗:VA-ECMO单一治疗18例,溶栓失败后行VA-ECMO20例,血栓切除术前7例,血栓切除术后10例.。需要接受VA-ECMO的患者死亡率高于非ECMO需要组（62%vs.43%,p=0.），然而，接受VA-ECMO并同时行血栓切除术的患者（30天死亡率29%）预后最好。
脓毒症相关性心肌病
严重感染性休克可导致显著心肌抑制。新的数据表明VA-ECMO可能会挽救严重感染性休克并发难治性心衰患者。一项最新研究报道了难治性感染性休克植入VA-ECMO的患者预后较差，ECMO脱机率15.5%，出院生存率7%。在感染性休克合并凝血功能障碍的患者中ECMO的益处是否超过带来的风险仍需更大规模的研究去进一步明确。
高风险侵入操作的循环支持
在一些急性心衰患者中，一些侵入性操作对于患者病情的改善是必需的，但是风险也很高。一些报道表明VA-ECMO可被用作这些操作的循环支持。
一项来自9个研究的系统性回顾分析显示,经导管主动脉瓣置换患者中例(3.9%)围术期接受了体外循环或VA-ECMO,短期死亡率29.8%，一年死亡率52.4%。
一项研究对比了ST段抬高型心肌梗死合并难治性心源性休克患者在经皮冠脉介入(PCI)之前(n=12)或之后(n=34)植入VA-ECMO的疗效，早期植入VA-ECMO的患者6个月生存率更高(58.3%vs.14.7%,P=0.)。但是，door-to-balloon时间小于90分钟的比例明显降低(9.1%vs.32%)。在另一项包括例心源性休克的系列病例报告中,PCI前或术中植入VA-ECMO的患者30天生存率明显优于PCI术后植入者。
一项研究调查了64名室速射频消融患者中VA-ECMO作为循环支持的作用。40例（62%）出现电风暴，14例（22%）出现难治性心源性休克。在基线可诱发性室性心动过速患者中,81%的操作中至少一次室性心动过速被终止，在基线非诱发性室性心动过速患者中仅能达到69%。5例患者出现急性心衰:3例接受了急诊心脏移植，1例接受了左室辅助装置，1例患者最终死亡。其他所有患者存活出院。为了确定高风险侵入操作前预防性植入VA-ECMO的益处,进一步的随机临床研究是非常有必要的。
心脏骤停
VA-ECMO用于心脏骤停期间的循环支持被称作为体外循环心肺复苏(ECPR)。尽管没有随机对照试验报道ECPR的有效性，其使用也存在很多争议,但ECPR使用日益增多。最近来自美国的数据表明从到年使用VA-ECMO作为ECPR逐年增加(0.1%to0.7%,Ptrend0.)，例(0.4%)院外心脏骤停的患者住院后植入VA-ECMO。经选择后接受临时体外循环支持的患者出院生存率明显升高。在一项倾向性匹配回顾性研究中，对比了心脏骤停患者接受ECPR(n=80)和传统CPR(n=80)的预后和长期神经预后，出院生存率没有明显差异，但是经匹配配对分层后的cox-回归分析表明,ECPR组神经预后良好。VA-ECMO亦可用于心脏骤停后心源性休克的救治。在一项系列病例报告中,94例心脏骤停后心源性休克接受VA-ECMO的患者院内和12个月生存率分别是28%和27%，1年后生存者的大脑功能分级(CPC)为1级.
VA-ECMO患者的管理
左心室减压
由于VA-ECMO在主动脉内提供逆向血流，因此左心室后负荷会增加，从而可能减少或抵消左室射血，并可能通过增加左心室舒张末压力而引起肺水肿。最近一项包含17项研究例患者的meta分析显示，ECMO同时进行左室减压患者死亡率明显降低(54%vs.65%,relativerisk0.%CI[0.72–0.87];P0.00),最常应用的联合方式为IABP。在一项包含例接受VA-ECMO患者的回顾性研究中，例接受IABP的患者静水压升高性肺水肿发生频率降低，VA-ECMO运行状态下脱离呼吸机天数增加。另外一项研究,例VA-ECMO患者成功应用Impella进行了左室减压,30天生存率为35.8%，显著高于单纯VA-ECMO的预计生存率以及依据简化急性生理评分(SAPSII)的预计生存率,同时肺毛细血管楔压明显下降。这些联合策略是否优于单一装置辅助需要进一步的随机研究予以证实。
外周血管并发症
血管并发症是VA-ECMO患者的常见并发症。最近一项研究报道,例外科血管切开植入VA-ECMO患者严重血管并发症发生率高达16.7%,且和患者预后显著相关。肥胖、联合IABP和凝血功能障碍是严重血管并发症发生的主要因素。由于远端灌注管位置不当可导致下肢缺血，有文献报道可使用增强多普勒超声来保障灌注管的正确位置。一项包含名VA-ECMO患者的倾向性匹配研究显示,与外科置管相比,经皮穿刺置管局部感染发生率明显减少(16.5%vs.27.8%,P=0.)、下肢缺血发生率(8.6%vs.12.4%,P=0.3)以及感觉-运动并发症发生率(2.6%vs.2.3%,P=0.8)相似,但30天生存率改善(63.8%vs.56.3%,P=0.03)。但是，经皮穿刺置管拔管时的血管并发症显著增加(14.7%vs.3.4%,P0.0),常常需要外科手术修复血管。
神经并发症
在例接受VA-ECMO患者中,ECMO相关脑损伤的发生率是7.4%，缺血性卒中发生率5.3%，颅内出血发生率2.8%。与缺血性卒中不同,颅内出血并发症与死亡率增加显著相关。脑电图监测表现为早期严重背景异常以及标准和持续脑电图监测时缺乏睡眠瞬变与VA-ECMO患者神经预后不良相关，提示脑电图在预测这类患者神经预后方面有一定的价值。脑组织近红外光谱仪(NIRS)是一种无创监测技术，能持续提供前额局部脑组织氧合数值，这代表着大脑氧供和氧耗的平衡。一项最新研究报道了VA-ECMO患者脑组织NIRS监测低氧合与急性脑损伤和死亡率的相关性。脑组织NIRS监测仪是一种有趣且简单的监测工具，开启了VA-ECMO患者新的治疗性目标。
血液学并发症
VA-ECMO患者的常见并发症还包括血液学并发症。在一个执行保守性输血策略的医疗中心，该策略包括:红细胞输注指征为血红蛋白7.0g/dl;应用最低剂量抗凝药物维持APTT目标值40-60秒，63.2%的VA-ECMO患者需要红细胞输注，出血和严重出血并发症发生率分别是26.3%和5.3%。最近的一些研究表明获得性血友病综合征在VA-ECMO患者出血并发症发生过程中起了一定的作用。一项试验研究表明,相比脉冲血流而言平流更易导致获得性血友病综合征的发生，从而强调了脉冲血流在机械循环装置中的重要性。一项回顾性研究发现,50例VA-ECMO患者持续输注肝素以维持ACT-s,而另52名没有持续输注肝素,两组患者血栓并发症发生率无差异,但后者出血并发症明显减少(11.5%vs.32%,P?0.01)。一项法国全国多中心研究报道,VA-ECMO患者肝素诱导性血小板减少症发生率很低，对患者的生存率没有影响。
感染
感染是VA-ECMO患者的主要并发症之一。在一项包含例VA-ECMO治疗患者的单中心研究中，64%的患者发生了院内感染，其中呼吸机相关性肺炎55%，血流感染18%，纵隔炎11%，导管感染10%。首次院内感染的唯一独立预测因子为入ICU当天根据SOFA评分定义的病情危重程度。VA-ECMO患者不但感染并发症发生率高,而且其治疗也是很具挑战性的，因为ECMO膜肺对抗生素药代动力学的影响,我们知之甚少。最新数据表明ECMO患者的分布容积明显增加，导致阿米卡星峰浓度下降，特别是低体质指数(BMI)患者和24小时液体正平衡患者,可能需要增加阿米卡星剂量。
撤机
当VA-ECMO患者血流动力学稳定，没有罹患终末期心脏疾病，ECMO上机时的初始心功能全部或部分恢复，就可以实施VA-ECMO撤机试验。试验操作如下:减少VA-ECMO血流量至1.5L/min以下，评估血流动力学耐受性及多普勒超声心动图检查的各项参数。主动脉血流速度时间积分(VTI)至少12cm、左室射血分数大于20-25%、组织多普勒二尖瓣瓣环侧壁侧S峰至少6cm/s和VA-ECMO成功撤机相关。一项包含例心脏术后接受VA-ECMO治疗患者的单中心研究中，钙增敏正性肌力药物(左西孟旦)的应用与成功撤机相关。左西孟旦在VA-ECMO撤机中的确切作用需要进一步研究去证实。
结论
VA-ECMO的使用已成为治疗严重或难治性心源性休克的基石，尽管它的使用仅仅得到欧洲心脏病协会IIb级的推荐。由于该装置价格相对低廉、可快速改善氧和、是唯一适合严重双心室衰竭患者的短期辅助装置，因此VA-ECMO已经成为严重或顽固心源性休克的一线支持系统，被认可的适应症也在逐渐增加。VA-ECMO在治疗心源性休克策略中的确切益处急需进一步的随机临床试验去证实。
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