体外膜肺氧合技术在急性肺栓塞中的应用

王 惠（综述），龙 村（审校）

·综 述·

体外膜肺氧合技术在急性肺栓塞中的应用

王 惠（综述），龙 村（审校）

体外膜肺氧合；急性肺栓塞

急性肺栓塞（acute pulmonary embolism，APE）是内源性或外源性栓子堵塞肺动脉引起肺循环障碍的临床和病理生理综合征。在美国等西方国家，肺栓塞的发病率和死亡率在心血管疾病中占第3位［1，2］。未经治疗的APE死亡率高达30%，如能得到及时诊断和有效治疗，死亡率可以下降至2%～8%［3］。高危APE患者，如果药物治疗失败或没有条件进一步诊治，会出现生命危险，而体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）在临床上可为APE患者提供机械辅助支持，快速干预挽救生命。早在1976年就有使用ECMO成功治疗APE的报道［4］，近年来随着科学技术的发展，ECMO在APE的临床应用逐年增加。

1 APE的病理生理学改变

APE一旦发生，肺动脉管腔堵塞，血流减少或中断，引起不同程度的血流动力学和呼吸功能改变。轻者可无任何变化，临床上无明显症状或仅轻微焦虑不适。当肺血管床堵塞超过30%～50%时［5］，患者出现血流动力学改变，大块和/或多发的栓子可以突然增加肺血管阻力，超过右心室所能承受的后负荷水平，出现右心室扩张，右心室舒张末压升高，致使右心室室壁张力增加，右心室耗氧量增加，导致右心室缺血，右心收缩功能降低。当右心室压力急剧增高时，室间隔向左心室侧膨隆偏移，从而导致收缩性左室功能不全。患者表现为晕厥或全身性低血压，进一步发展为休克，甚至死亡。

在APE发作时，以下因素会导致低氧血症的产生［6］：心搏出量下降导致进入肺循环的混合静脉血氧饱和度下降；在毛细血管床上，低灌注区域和由非梗阻血管支配的高灌注区域引起通气-血流比例失调，进一步产生低氧血症；约有三分之一的患者右心房压力增高会引起卵圆孔继发开放，形成右向左分流，导致严重的低氧血症。

2 APE的诊断及治疗策略

APE其临床表现为缺乏特异性，诊断价值有限，出现典型胸痛-呼吸困难-咯血三联征的APE患者小于1/3［7］。当临床上出现不明原因的呼吸困难、胸痛、晕厥或休克时，要考虑APE的可能性。对于怀疑APE的患者，临床医师应迅速对患者进行危险分层，因为致死性肺栓塞通常发生于入院后早期［8］。依据临床症状、右心功能不全及心肌损伤的标志物对患者进行危险分层［7］。当APE患者出现休克和持续性低血压（收缩压＜90 mm Hg或血压降低＞40 mm Hg达15 min以上，除外新出现的心律失常、低血容量或败血症）可诊断为高危APE［5］。

APE的常规治疗方法包括使用血管活性药物、呼吸支持、抗凝、溶栓、介入治疗和外科取栓［5］。高危APE是威胁生命的急性事件，需要特殊的治疗策略，应接受更积极的治疗，如药物性溶栓、介入溶栓或取栓、外科取栓［7］。高危APE患者，如果常规治疗失败或没有条件进一步治疗，会出现生命危险，而ECMO可为APE患者提供机械辅助支持，快速干预，维持循环稳定，挽救生命。

3 APE患者应用ECMO辅助的病理生理变化

高危APE患者血流动力学不稳定的主要原因是急性肺动脉高压、右心功能不全和低氧血症。当APE患者使用ECMO辅助时，患者的静脉血被引入ECMO管路中，通过膜式氧合器氧合后再将血液灌入体内，肺血流量减少，肺动脉压力和右心负荷降低，右心功能得到辅助支持，而膜式氧合器提供更多的氧供，有效改善低氧血症，避免机械通气所致的气道损伤，改善全身循环灌注，保证循环和呼吸稳定［9］。APE患者应用ECMO的目的为短期辅助右心功能及呼吸功能，使心脏和肺得到充分休息，全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态，为患者赢得进一步诊治的机会。

4 ECMO的在APE临床应用的优势

4.1 ECMO在APE患者急救中的应用 高危APE是威胁生命的急性事件，病死率高达52.4%，10%的APE患者死于发病后1 h以内［5，10］。APE患者发生休克或心脏骤停，如果常规治疗失败或没有条件进一步诊断或治疗，会出现生命危险，抢救时机稍纵即逝。在床旁使用准备好的ECMO系统进行快速预充及经皮穿刺置管，可以在5 min之内建立起ECMO［11］，使其在患者床旁迅速建立ECMO将变为可能，可快速稳定循环挽救生命，为濒死的患者赢得了进一步诊治的机会。Arlt M等［12］报道了21例使用便携式ECMO抢救心源性休克的患者中，其中1名为APE患者并且存活。丹麦学者Kjaergaard B等［13］报道15名诊断不明的心脏骤停的患者，通过ECMO辅助稳定血流动力学后，经CT或肺动脉造影检查有6名患者确诊为APE，其中2名患者存活。

4.2 ECMO在APE患者转运中的应用 高危APE患者需要接受更积极的治疗，如药物性溶栓、介入溶栓或取栓（血栓碎裂后吸出）、外科取栓［7］。然而，不是所有医院都具有介入治疗和外科手术治疗的条件。作为心肺支持的辅助设备，使在心脏中心医院外建立ECMO成为可能，ECMO可以作为连接医院之间的桥梁。Hori D等［14］报道1例急性大面积肺栓塞的患者，当患者行CT检查时突然休克，安装了ECMO稳定血流动力学后，转运至日本埼玉医疗中心心血管外科行外科取栓术，术后停机困难，ECMO运行7天撤离，患者存活出院。

4.3 ECMO在外科取栓术后的应用 对于那些内科治疗及介入治疗失败并且病情危急的患者，应考虑行外科取栓术［5］。1961年Cooley DA等［15］首次报道了在体外循环辅助下成功完成取栓术。外科取栓术的死亡率较高为30%，术前发生心脏骤停或休克的患者死亡率高达59%［16］。当外科取栓术后因肺动脉高压和右心功能不全无法脱离体外循环时，可使用ECMO辅助。Digonnet A等［17］报道21例行外科取栓术的患者，有4名患者因无法停机行ECMO辅助，但是这4名患者都死于多器官功能衰竭。Hori D等［14］报道1例急性大面积肺栓塞的患者，术前因休克行ECMO辅助，行外科取栓术后不能停机，继续ECMO辅助，存活出院。

5 ECMO的入选标准及排除标准

迄今为止，对APE何时使用ECMO辅助的问题，尚有争议，没有明确统一的适应证。Michigan大学外科中心使用ECMO治疗大面积肺栓塞的入选标准：药物治疗失败或血流动力学不稳定以致不能进行下一步治疗的患者；排除标准：年龄＞70岁、不可逆的严重神经系统损伤、机械通气时间＞7天或恶性肿瘤［11］。

6 ECMO的管理

ECMO是一种短中期的心肺支持过程，在整个ECMO系统中，平稳合理的ECMO管理是治疗成功的重要保证。本文着重介绍APE患者中ECMO模式的确定、抗凝、ECMO的撤离3个方面的内容。

6.1 ECMO的模式的确定 按照引流和注入血液的血管类型，ECMO主要分为两种类型［18］：从静脉系统引出动脉分支注入为VA-ECMO，VA-ECMO适用于心功能衰竭或心肺功能同时衰竭的患者；从静脉引出又注入静脉为VV-ECMO，VV-ECMO主要用于传统的呼吸衰竭疗法治疗无效的可逆性肺部疾病，对循环支持无直接作用。高危APE患者发病时，大块和/或多发的栓子堵塞肺血管，导致肺动脉压力急性升高、右心功能不全和低氧血症［5］。VAECMO可以通过静脉血的容量转换，降低肺动脉压力、超负荷的右心房和右心室压力，改善低氧血症，提供循环和呼吸支持［19-20］。APE中应用ECMO模式为VA-ECMO。

6.2 抗凝 抗凝是APE患者治疗的基础。APE患者最初需要采用快速起效的抗凝剂来进行短期治疗（至少5天），然后用维生素K拮抗剂治疗至少3个月，能显著降低肺栓塞复发率和病死率［7］。在怀疑APE的患者中，抗凝治疗应在等待确诊的同时启动［5］。大多数APE患者适合采用静脉使用普通肝素或皮下低分子量肝素、磺达肝素进行初始抗凝治疗。普通肝素用法：第1次推注（80 U/kg），然后连续输注，通常以18 U/（kg·h）开始，不断调整肝素用量，目标是使活化部分凝血酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）达到正常值的1.5～2.5倍［7］。高危APE患者ECMO辅助期间也需要抗凝，以防止体外循环管道出现凝血。主要的抗凝剂是普通肝素，ECMO插管时给予首剂肝素（通常为100 U/kg）后，开始持续微量泵输注肝素，以维持活化凝血时间（activated clotting time，ACT）180～200 s的范围内，一般肝素输注速度为25～100 U/（kg· h）［11，21］。当APE患者出现肝素诱导的血小板减少症（heparin induced thrombocytopenia，HIT）时，抗凝应选用肝素替代物，如血小板抑制剂（依前列醇、替罗非班）、直接凝血酶抑制剂（来匹卢定、比伐卢定或阿加曲班）或低分子肝素（达钠肝素）［22］。

6.3 ECMO的撤离 经过一段时间的支持，血流动力学稳定之后，应评价有无不可逆的脑损伤，如果出现了严重的不可逆的脑损伤或其他重要器官的衰竭，要终止ECMO。如果4～5 d的ECMO辅助后，肺血流及右心功能仍未恢复，可行肺血管造影明确栓塞的范围并考虑行外科取栓术。

经过短期的ECMO辅助后，如果肺血流及右心功能恢复，ECMO即可撤除。当血流动力学稳定、肺动脉血氧饱和度和全身动脉血氧饱和度上升、床旁超声心动图显示右心功能恢复和血栓溶解，可以考虑停止ECMO。在ECMO试行停止后，应继续观察患者1～3 h，病情稳定后方可拔除插管［11］。

7 临床应用效果

早在1976年Cooper JD等［4］就报道了ECMO在APE患者中的成功应用。Kolvekar等［23］报道3名APE患者应用ECMO，并且100%存活。日本学者Kawahito K等［2］报道了7名APE患者使用ECMO，其中4名患者存活，存活率为57%。Maggio P等［11］报道21名使用了ECMO的APE患者中13名存活，存活率为62%，主要死亡原因（50%）为不可逆的神经系统损伤。Digonnet A等［17］报道4名患者因外科取栓术后无法停机行ECMO辅助，但这4名患者都死于多器官功能衰竭。ECMO辅助失败的主要原因为神经系统损伤和多器官功能衰竭［25］，发生率与患者的原本的循环状况相关［26］，出现休克或心脏骤停的患者死亡率高。当APE患者出现持续低血压或休克，如果药物治疗无效，应尽快建立ECMO，及时为患者提供有效的心肺支持，缩短机体重要器官缺血和缺氧时间。ECMO运行过程中，应密切关注患者的自身循环和呼吸功能恢复情况，适时过渡到自身呼吸循环，避免长时间辅助。术前就表现明显的脑损伤，应放弃ECMO辅助［11］。在ECMO过程中需要全面的监测适时调整ECMO参数，维持患者内环境稳定，一旦出现神经系统不可逆的严重损伤或重要器官衰竭，应考虑放弃ECMO辅助。

综上所述，ECMO能为血流动力学不稳定的高危APE患者提供快速有效的心肺支持，稳定循环和呼吸状态，挽救生命，为患者赢得进行一步诊治的机会。但迄今为止，APE患者使用ECMO尚无明确统一的适应证，ECMO在高危APE患者治疗的有效性评估也缺乏大样本的对照性研究，还需要积累更多的临床经验，才能选择最佳的治疗时机和方案。

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1672-1403（2013）02-0119-04

2012-03-01）

2012-06-25）

作者单位：100037北京，阜外心血管病医院体外循环科

龙 村，E-mail：fuwaicpb＠mx.cei.gov.cn