当今体外膜肺氧合趋势和对中国的几点建议

龙 村

体外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenation,ECMO)的临床应用已有 30余年的历史。和上世纪比较,当今 ECMO无论在器材,还是在理论实践方面都有很大的进步。国家的富强,人民生活水平的提高,为 ECMO的开展提供了坚实的基础。近年来,一些医院对 ECMO进行了有益的尝试并取得可喜的成绩。近期甲型 H1N1流感病毒的流行,一些重症患者急需 ECMO支持。为此,本文对有关议题进行讨论,供大家参考。

1 当今 ECMO趋势

ECMO的膜肺要求长时间的气体交换能力,硅胶膜肺在这方面虽有特长,但其交换能力有限,预充量大,阻力高,无抗凝涂层。传统聚丙稀中空纤维膜肺抗血浆渗透能力弱,在长时间的 ECMO中有其局限[1]。现在聚甲基戊烯中空纤维经过涂层处理后的氧合器,不仅可保持长时间良好气体交换能力,还具有抗凝、抗血浆渗透的功能[2]。传统的 ECMO是使用滚压泵,它有精确性高,对血液破坏性小,血流无回流等优点。但其预充量大,体积笨重,其泵管使用寿命有限(3～4 d)。老式离心泵精确性差,不适合小体重婴儿 ECMO,离心泵驱动力小,血液损伤大,易发热产生血栓。新型离心泵头以涡轮设计,增大血液驱动力,对血液摩擦力小,减轻热量和血栓的产生,其流量控制精确。它还通过流量监测反馈系统,使离心泵保持一定转速,防止血流倒流。从体积上来看,新型 ECMO系统将向轻巧、实用、便于转运的方向发展。

大量的证据表明,呼吸支持采用静脉静脉体外膜肺氧合(veno-venous ECMO,VV-ECMO)效果较为理想。近年来,双腔静脉静脉转流(double-lumen venovenous bypass,DLVVB)的应用使 ECMO更加简便、有效。对小儿它可以避免结扎颈内动脉,减少 ECMO后脑并发症的发生。现在通过插管的改进,成人也可采用此技术,使 ECMO得到迅速建立。静脉引流分别从上腔静脉和下腔静脉开口引出体外,经氧合后,通过插管开口(其正对三尖瓣口)而注入右心室,大大减少了心房内的无效循环,提高ECMO的气体交换能力。

传统 ECMO主要应用于新生儿和婴幼儿呼吸支持。目前这一比例明显下降。1992年体外生命支持组织(extracorporeal life support organization,ELSO)统计的新生儿 ECMO呼吸支持为 1 281例,到2004年则下降至 680例。主要是其他的治疗方法有更明显的效果。如一氧化氮可明显降低肺动脉高压,表面活性物质的应用可有效改善肺泡张力[3]。另外,人工呼吸方法的改善,可减少相应并发症的发生。从 ELSO的资料表明 ECMO的循环支持比重越来越高。

一般认为,ECMO建立的前提是心肺功能的可恢复性,对于慢性晚期的呼吸衰竭、心脏衰竭者视为禁忌证。我们在实践中认识到,如果患者的经济条件许可,患者家属的态度积极,ECMO不失为挽救生命、延长寿命的有效方法。对于慢性呼吸衰竭患者一样,只要感染得到控制,患者可在低生活质量条件下生存。ECMO在此问题上,还有伦理学的争论。大多数学者认为 ECMO只是一支持方法,不是治疗方法。阜外医院在大量的临床实践中发现,利用ECMO可对心室肌进行力量训练,一般时间为 5～7天。具体的适应证有:心脏移植供体不能耐受受体的肺动脉高压;移植供体心脏太小,不能满足供体血流需要;先天性心脏病畸形矫治好,心室相对狭小,如 Swtich手术、法洛四联症根治术等。从上述实践证明,ECMO对于上述患者有治疗作用。

近年来有报道 ECMO在移植受体的获得上发挥了积极作用。西方发达国家的供体绝大多数来自于脑死亡患者,在供体取出前有一系列严格的医疗和法律程序需要时间完成。一些供体患者特别是交通事故者内环境紊乱,血液动力学不稳定,靠大量的血管活性药物维持,这对供体脏器产生严重的损伤,对移植效果产生不良影响。此时用 ECMO可为完成法律程序赢得时间。此过程可满足移植供体的血流,减少血管活性药物的应用,对内环境可进行有效地纠正,有效地保持供体器官活力,在完成移植后,可在短时间内恢复相应功能。

随着 ECMO技术的不断完善,其适应证也在不断地扩大,以往的禁忌证患者亦可得到救治。如ECMO过去不宜使用于胎龄小于 34周的新生儿,现在可用 ECMO救治胎龄在 32周的早产儿,其生存率可达 40%。以往将颅脑出血列为 ECMO的绝对禁忌证,现在认为患者此时通过 ECMO救治,尚有一线存活的希望。以往认为机械呼吸时间在 7～10 d的小儿患者不适宜 ECMO,现在认为此时限可放宽至10～14 d。原来认为心脏停跳不适宜应用 ECMO,现在可用 ECMO的有效支持等待心脏收缩功能的恢复[4]。还有一些急性中毒患者可因循环和呼吸衰竭而迅即死亡,通过 ECMO有效地呼吸循环支持同时通过人工肾、人工肝等技术帮助毒物的排除,可以挽救此类患者的生命。由于感染性休克的患者,血液中有大量的细菌或病毒。它们释放毒素造成全身细胞功能障碍,细胞对氧利用力降低,而处于缺氧状态。同时血管扩张,外周阻力降低,血压下降,组织灌注不足,细胞缺氧,大量乳酸产生。一些毒素可直接对心肌造成损伤,心排量降低。以往的经验认为 ECMO对感染性休克的作用有限。经过多年的实践证明,高流量 ECMO可有效地对此类患者进行支持,有利于患者的早日康复[5-6]。中毒是由于机体受到毒物作用,发生功能性和器质性变化后而出现的疾病状态。毒物的毒理多样复杂,ECMO有效的呼吸循环支持可挽救某些中毒患者的生命[7]。如镇静催眠药过量可严重抑制呼吸和循环功能;有机磷农药中毒,使体内乙酰胆碱积蓄,而致严重的肺水肿和心律紊乱;蛇毒可造成呼吸麻痹,急性心衰和肾衰。ECMO一方面提供患者有效呼吸循环支持,另一方面可通过人工肾,人工肝有效地将毒物快速排泄,并通过 ECMO有效地呼吸循环支持挽救此类患者的生命。

目前,在 ECMO中使患者处于清醒无气管插管的状态的方法越来越普遍。这种清醒 ECMO可减少呼吸机造成的机械损伤和感染,利于咳痰,患者可以自由进食,维持肠道菌群稳定和机体营养支持[8]。因无肌松剂使用,患者在 ECMO期间小幅度肌肉运动可以减少褥疮的发生。上述优点大大提高了 ECMO的生存率。

世界在进步,技术在发展,ECMO亦是如此。预计今后的 ECMO将向小型化,接近生理,多种技术杂交的方向发展。ECMO将操作更简单,较少并发症,给更多的生命垂危的患者带来生的希望。

2 中国现状

中国的体外循环技术在苏鸿熙教授的领导下于1958年成功实施。它推动了中国体外循环和心脏直视手术的发展。1964年至 1974年正直文化大革命时期,体外循环工作处于停滞状态。以后的改革开放政策,使中国体外循环进入了新的发展时期。在1993年,由杨天宇等医生发表了有关ECMO的文章。对心脏手术后急性呼吸功能衰竭的一位老年患者成功进行了 3 d救治。但细读文献,此患者的救治不为真正意义上的 ECMO:此患者采用的开放式膜肺进行转流;患者在 ECMO期间全程采用肝素抗凝,ACT大于 480 s。直到 20世纪末,由广东中山市人民医院李斌飞医生成功地在临床上开展 ECMO,抢救很多濒临死亡的极重症急性呼吸衰竭和心力衰竭患者。此时中国开展 ECMO的数量只能用零星来形容,分析原因有:①广东中山市人民医院影响力不大;②当时中国经济不发达,ECMO费用昂贵;③人员未能得到相应培训,技术难以普及。本世纪初,台湾大学的柯文哲教授多次来大陆传授 ECMO经验和知识。一些医院,如阜外医院、安贞医院、上海胸科医院等相继开展 ECMO工作,对近年来 ECMO在全国推广起到了非常重要的作用。2008年有43家医院可开展 ECMO,总例数为 185例。目前,统计表明中国 ECMO涉及范围主要在心脏外科。阜外医院 ECMO的循环支持效果突出,出院生存率达57%。2009年《Perfusion》杂志第四期用头版位置刊载相关论文[9],并发表编者按对于这一成绩给以积极评价。

3 几点建议

2009年甲型 H1N1病毒嗜略全球,ECMO成为一些重症患者支持的重要的治疗手段[10-11]。国内的一些 ICU专家对 ECMO产生了浓厚兴趣,并积极地开始尝试。相信在不远的将来,随着国家经济不断发展,技术不断成熟,我国 ECMO辅助支持将步入快速增长的发展阶段。为更好更多地为患者服务,我诚恳地对已经从事 ECMO和即将开展 ECMO的同道提出如下建议。

3.1 积极学习 在中国,ECMO对于大多数医务工作者还是新技术。这就要求我们努力学习,深入了解 ECMO的原理和基本方法。对于无经验者,这种学习可对 ECMO的复杂性和风险有一定感知,一旦接触 ECMO可对一些问题进行初步判断和处理。ECMO中可出现各种问题,这需要结合实际和书本知识具体分析判断,才能找到合适处理方法。ECMO结束后的学习更为重要,通过全程经验教训的总结,完善修改常规,对于取得长期、稳定、较好的临床效果有积极意义。上述学习主要针对个人而言。团队学习在 ECMO的工作中也十分重要,因为 ECMO牵扯问题复杂,涉及科室多,集体学习可群策群力,集中多方智慧,采取最佳方案。文献学习也是获得 ECMO大量间接经验的好方法。

3.2 建立团队 ECMO需要多个科室和部门协同工作,其患者需要长时间密切监护。一个积极学习,科学严谨的团队是 ECMO成功的基本保障。团队各部门应有明确分工,同时要密切合作。一切为了患者,为了成功。通过团队建立合理流程,在紧急事件中忙而不乱,有条不紊。通过团队思考可对病情作出正确判断,并采取有效措施。成功时团队可共享喜悦,失败时团队共担责任。

3.3 正规培训 ECMO为部分的体外循环,其病理变化和正常生理状态有很大不同。对一些临床现象的及时判断和处理,事关患者的生命和 ECMO的成败。对于未从事体外循环专业和 ECMO的医务人员必须进行有关培训。这对保障 ECMO患者的安全极为重要。一支训练有素的专业队伍,对 ECMO在中国的普及有重大意义。相关的学会应尽快建立网络,对于刚开展 ECMO的单位进行现场指导并实行就地培训。这样可加快相关队伍的成熟。同时相关学会应及时推出 ECMO临床常规,对一些关键问题,如适应证、时机、抗凝策略等进行规范指导。

3.4 建立中国的数据库 从全世界 ECMO的发展过程中我们可看到 ELSO的数据库的重要作用。从其定期发布的结果中,我们可以站在世界的高度看到 ECMO在病种、灌注方法和并发症的发生等多方面信息。结合自身情况,可以得到较准确的定位,通过反思制定合理的方法和流程。中国 ECMO要想健康快速发展,也应借鉴 ELSO的经验,尽快建立自己的数据库。这样可使中国 ECMO和世界接轨,同时为国内从事这一工作的同道们提供有益的数据参考。我们有理由相信:通过大家的共同努力,随着国力不断增强,ECMO一定会在中国顺利开展。到那时更多的濒临死亡的患者将得以重生,中国的危重医学水平将会进一步提高。

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