心血管术后体外膜肺氧合治疗58例临床分析

杜 宇 郑晓梅 王玲凤 张 旭 柳克祥 孙卫红

吉林大学第二医院心血管外科，吉林长春 130041

心血管术后体外膜肺氧合治疗58例临床分析

杜 宇 郑晓梅 王玲凤 张 旭 柳克祥 孙卫红

吉林大学第二医院心血管外科，吉林长春 130041

目的探讨应用体外膜肺氧合（ECMO）患者的治疗及相关并发症防治的经验与方法。 方法 选择2009年11月～2015年7月心血管术后患者58例，这些患者因心功能下降，无法维持有效循环或无法脱离体外循环，而实施体外膜肺氧合。总结并分析这些患者的相关临床资料及体外膜肺氧合的应用指征与治疗方案。 结果本组病例ECMO脱机率为52.45%，出院率为32.67%，ECMO转流期间气管插管拔除率为37.93%。并发症发生率为75.86%，其中机体并发症包括出血和渗血16例、感染9例、肾功能不全8例、高胆红素血症8例、血小板减少2例、肢体远端缺陷1例、继发性弥漫性血管内凝血（DIC）1例；机械性并发症为氧合器及管路血栓9例、氧合器渗漏1例。结论在ECMO治疗期间应注重患者的生理及心理状态，同时加强对相关机体并发症及机械并发症的防治，对于提高ECMO的成功率有着重要的意义。

体外膜肺氧合；并发症；心血管手术；心力衰竭

体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）技术又称体外生命支持系统，是一种持续体外生命支持治疗的手段与方法，其发展始于20世纪80年代[1]。此技术是将患者的静脉血引流至体外，经人工肺（氧合器）氧合后，再经患者的动脉或静脉回输体内的中短期心肺辅助治疗方法，为各种原因引起的心肺功能衰竭提供暂时性替代措施，目的是使患者的心肺得到充分休息，为心肺功能恢复赢得宝贵时间[2]。ECMO的应用为重症心脏术后及心肺复苏治疗的患者提供了有效的生命支持[3]。此技术已在国内外得到广泛应用[4-11]，但在应用过程中，各种并发症的发生使其应用受到了明显的限制。吉林大学第二医院（以下简称“我院”）自2009年11月开始应用ECMO，至2015年7月共实施ECMO转流58例，现将经验总结归纳，报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2009年11月～2015年7月我院实施ECMO转流58例的临床资料，其中儿童及婴幼儿2例，成人56例；男27例，女31例；年龄22个月～78岁，平均（56.53±13.76）岁；体重10～95 kg，平均（62.26± 15.42）kg。58例均为心血管术后患者，其中3例为主动脉夹层术后，28例为心脏瓣膜病术后，13例为搭桥术后，10例为搭桥合并心脏瓣膜病术后，2例为搭桥合并主动脉夹层术后，3例为先天性心脏病术后。体外循环转机时间66～360 min，平均（170.85±77.64）min；升主动脉阻断时间18～176 min，平均（74.20±34.09）min；后并行17～283 min，平均（87.74±64.76）min。

1.2 ECMO应用指征

手术畸形矫正满意，预判患者为可逆性病变。体外循环辅助下，应用大剂量血管活性药物，仍无法过渡停机，直接转为ECMO；难以纠正的低心排综合征，心脏指数＜2.0 L/（m2·min）；持续性代谢性酸中毒，BE＜-5 mmol/L达3 h以上；无尿或少尿，＜0.5 mL/（kg·h）；术后患者突发心跳骤停，经心肺复苏后，心脏泵功能较低者。

1.3 ECMO设备

58例均采用离心泵（Stockert SCPC System，Sorin Group，Italia）驱动血液，经膜式氧合器氧合，配以空氧混合器、备用氧气瓶、蓄电池及热交换器，部分患者行血液超滤。离心泵头均采用Revolution 050300000（Sorin Group，Italia）。氧合器为3种，包括Maquet Bioline Coating（50例），Medtronic（7例），Terumo（1例）。热交换器包括Sarns TCM2（49例）、StockertⅢ（9例）。超滤治疗者36例，23例采用Maquet PLUS-DC20，13例采用Terumo 05。

1.4 ECMO管理

ECMO建立时，患者均处于全麻状态。ECMO运行期间，依患者的心功能及血流动力学水平，控制麻醉深度。在血流动力学稳定，心功能有所恢复后，逐步降低麻醉水平，至唤醒患者。激活全血凝固时间（ACT）维持在150～200 s，体温36.0～37.0℃。ECMO氧浓度及气流量，依据患者及氧合器端即时血气调整。依据患者病情、监测指标、心脏功能、血流动力学水平及心脏彩超等辅助检查调整转流量，流量范围在0.6～3.0 L/（m2·min）。

1.5 ECMO撤离

当患者血流动力学稳定时，逐渐减少血管活性药物用量。若心脏功能基本恢复，能维持有效循环，则逐步降低ECMO流量，并密切监测患者自身症状及各心脏、血流动力学指标。当流量降低到≤0.5 L/（m2·min），观察1～2 h后，患者循环功能无明显不足，停机撤离。

2 结果

58例患者均采用VA-ECMO方式，其中应用股动静脉插管转流者56例，1例儿童采用原手术切口下腔静脉-升主动脉回路转流，1例成人应用原手术切口右心房-升主动脉通路。

58例中顺利脱机者31例，脱机率为53.45%；康复出院者19例，出院率为32.76%。18例患者因多种原因ECMO辅助无效，不能脱机而死亡；家属放弃治疗死亡9例。12例患者成功脱机后，突发心律失常抢救无效，院内死亡，总死亡率为67.24%。ECMO转流时间2.5～839 h，平均（220.96±167.58）h，9例患者在ECMO转流时行心肺复苏，8例患者ECMO同期行连续肾代替治疗 （continuous renal replacement therapies，CRRT），2例患者ECMO同期行主动脉球囊反搏（intra-aortic balloon pump，IABP）。22例患者在ECMO持续期间拔除气管插管，拔管率为37.93%，此组患者机械通气辅助时间为31.5～436.0 h，平均 （168.56± 117.69）h，拔管后血氧饱合度 （SpO2）波动在95%～100%。所有患者在ECMO期间均恢复意识。

44例患者发生并发症，14例患者未出现并发症，并发症发生率为75.86%。并发症主要分为患者机体并发症，包括出血和渗血、感染、肾功能不全、高胆红素血症、血小板减少、肢体远端缺陷、继发性弥漫性血管内凝血（DIC）；机械性并发症为氧合器及管路血栓、氧合器渗漏。见表1。

3 讨论

ECMO转流技术通过将静脉血液引流至贮血室，从而减轻了心脏的前负荷，而通过动脉系统将氧合后的血液输注于患者体内，满足远端组织、器官的灌注水平，进而减少心脏做功，以促进心脏及肺脏功能在一段时间内得以恢复。有报道显示ECMO技术不但能有效辅助低心排患者[12]，同时也已应用于更广阔的空间[13-16]，给患者及社会带来的利益亦是不可估量的。因此熟练掌握ECMO技术及快速判断ECMO应用适应证已成为一项重要的临床工作。但在ECMO应用过程中伴随而来的众多而严重的并发症，给此技术的实践应用带来一丝阴霾。本组资料显示，治疗过程中患者的生理心理状态及ECMO相关并发症的防控对治疗成功与否起着重要作用。

表1 44例患者ECMO相关并发症发生情况

3.1 治疗过程中患者的生理心理状态

本组58例患者均在大剂量应用了肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、硝酸甘油、米力农、地尔硫卓等血管活性药物无效后，行ECMO治疗。部分患者合并严重阵发性心律失常，治疗中配以泵注抗心律失常药，如利多卡因、可达龙等。在ECMO辅助后大多数患者心率血压渐趋平稳，血管活性药物的剂量根据患者的实际情况酌情递减。

值得注意的是，本组病例中，有22例在ECMO转流期间拔除了气管插管，患者经面罩或鼻导管吸氧。这对患者自信心的重建与恢复有极大帮助。在患者持续呼吸机辅助通气时，因其对医疗环境的陌生，对医疗设备使用的偏激理解，加之沟通交流能力的极度受限及自身基本需求的无法满足或满足延迟，如进食、饮水、排泄、清洁等，故患者往往易产生恐惧与绝望心理。当这种情绪在患者内心滋长后，患者对医疗救治措施产生抵触情绪，对医疗护理的配合程度大大降低，采用消极、被动的应对机制，使医疗方案难以奏效。而拔除气管插管的患者，因其经历了医疗设备撤除的过程，相信自己的病情在逐渐好转与转复，往往更愿意配合医护人员。当他们有需求时，可及时与医护人员沟通。这使他们的生理心理需求更容易得到满足，甚至有些患者可以达到部分自理，如梳发、剃须、进食、饮水等。这促使了他们自尊的满足，通常不会产生自卑、无能、拖累等负面情绪。此外，纵使当患者产生负面情绪时，也可通过及时有效的交流，使医护人员发现他们的心理问题或矛盾征象，以便采取及时有效的应对措施，有针对性的给予心理护理与疏导。有针对性地进行宣教与指导，依据每个患者自身特点、基础情况与理解能力出发，较泛泛空谈而言，往往能起到更好的疗效。此外，从医疗角度上探讨，尽早拔除气管插管无疑减少了患者肺部并发症与感染的发生机率，利于术后恢复。心血管术后患者，其原发病大多不是肺部严重疾患，故其肺脏功能往往是良好的。因体外循环引起的肺部再灌注损伤也较容易代偿与修复。ECMO期间，心脏前负荷减轻，并且ECMO已将血液变温与氧合，不会出现因血液氧合不足而迫使心脏加强做功，增加心脏负担。故当患者血气指标理想时，没理由提倡持续呼吸机辅助。近年来，我院行ECMO转流患者，在转流期间拔除气管插管率逐年上升，以年为单位计算，ECMO成功脱机率也以每年10%～20%的速度递增。尽早拔除气管插管是否会提高ECMO转流患者的脱机成功率，有待更进一步探讨。笔者建议在临床工作中，医务工作者应权衡医疗设备应用的利弊，做出适当判断，以求患者利益最大化。

3.2 ECMO相关并发症的防控

由于ECMO技术的复杂性，其并发症的种类也是多样的，而且其严重性也已引起人们高度重视。由本组病例统计资料可见，每种并发症都对患者预后带来不容小觑的严重后果，增加了治疗难度。因此，预防及治疗ECMO并发症，成为ECMO管理过程中一项极为重要的工作。ECMO并发症[17-18]主要分为机体并发症及机械并发症。

3.2.1 机体并发症 本组病例中机体并发症发生率明显高于机械并发症。其中出血与渗血的发生率最高，达36.36%。这与其他报道的研究结果相一致[19]。出血是ECMO应用中最常见的并发症[18]。部位主要是手术切口、ECMO插管处、气切处。原因多为应用肝素；大量血小板消耗；长期ECMO转流，使红细胞破坏增加，游离血红蛋白增多，血浆胶体渗透压下降；缺氧及插管、吸痰或手术时组织损伤等[8]。此外，当患者剧烈躁动时，管道与皮肤、组织间的牵拉，或管路松脱，也是导致插管处量大出血的原因。再者，插管本身柔韧度与皮肤的贴合度也是影响出血的另一因素。大量出血与血小板的数量减少、功能下降密切相关，本组病例中，2例患者发生出血合并血小板减少。因此，长期ECMO转流的患者应密切关注血小板数量，及时补充血小板，维持血小板在正常水平，有学者推荐最低不低于5×109/L[9]。本组病例均在ECMO转流后第3天，根据患者血小板水平，输注血小板。当出血严重时辅以凝血酶鼻饲及去甲肾上腺素冰盐水鼻饲。当疑似为活动性出血时，积极行外科手术止血。本组病例出血及渗血均得到了有效的控制，并未发生因出血、渗血导致无法脱机的情况。而肝功能失调所致的高胆红素血症，则与出凝血代谢紊乱及血小板功能异常等机体代谢功能紊乱均有关。此外，肾功能不全也加剧了高胆红素血症。肾功能不全的机理尚不明确，有学者猜测与ECMO期间平流灌注、溶血、栓子栓塞、全身炎症反应等因素有关[9]。当发现患者出现肾功能不全时，8例患者积极采取了CRRT+ECMO+超滤治疗，其中7例患者的肾功能情况明显好转，1例患者因家属放弃终止治疗。5例ECMO合并CRRT治疗者死亡，3例好转。28例患者出现少尿时，及时应用ECMO+超滤技术，肾功能得以恢复，未形成肾功能不全及肾损害。本组病例中1例患者因继发性弥漫性血管内凝血（DIC）死亡。考虑抗凝不足及多脏器功能衰竭致体内微小血栓形成，加重凝血功能异常，致DIC发生。故本组病例ACT控制在150～200 s，以防血栓形成，给患者造成不可估量的损失。长时间转流者，ACT在180～200 s。

本组病例中感染发生率为20.45%。考虑与插管、长时间机械通气及患者大量出血渗血有较大关联。有2例病例直接沿用原手术切口转流，胸腔及纵隔无法切实封闭，致纵隔感染，最终死亡。长时间机械通气，患者气道开放，失去了生理性的病菌屏蔽功能，加之营养状况不佳，免疫功能下降，致坠积性肺炎等并发症的发生概率增多。当发生大量出血渗血时，切口敷料渗出严重，破坏了无菌环境，若更换不及时，给病菌滋生提供温床，致感染难以控制。因此，术后患者需常规应用抗生素，并定期复查血常规及生化组合，当发现感染倾向或征兆时，及时留检血培养，行药敏试验，必要时更换抗生素。本组病例均未检出致病菌。肢体远端缺陷发生1例，表现为患儿远端指/趾甲青紫后转为黑紫。考虑与插管选择过粗或出凝血功能紊乱有关。

3.2.2 机械并发症 氧合器及管路内血栓形成，发生比例在逐渐减少。其中氧合器的种类及肝素化涂层对此类并发症有较大影响。肝素涂层的氧合器内血栓形成时间较其它种类氧合器延迟。因此，必须及时监测ACT，对于长期ECMO转流的患者尤为重要。本组患者均每3小时监测1次ACT。当输注血小板后即时、输后30 min，分别监测ACT 1次，此后3 h内每小时监测ACT 1次，之后再转为每3小时监测1次。发现ACT值异常时，即时复测1次，必要时由小剂量开始追加肝素。对肝素不敏感者，采取小剂量肝素持续泵注。发现管路内血栓时，及时更换ECMO转流装置或在病情允许时撤除ECMO，以防血栓进入患者体内造成严重后果。本组病例有2例发现管路血栓，及时密切观察，患者病情稳定，故停止ECMO，拔出插管。发现管路静脉端内有血栓残留。但患者未发生栓塞。

氧合器渗漏多与ECMO持续时间过长有关。长期转流增加血液破坏的同时，氧合器功能也逐步下降，膜的稳定性逐渐减退。当其功能减退到不能承受其所负担的负荷时，则发生氧合器渗漏。因此对于长期ECMO转流者，必要时需及时更换氧合器，以防造成血液污染及患者损失。但目前关于氧合器的稳定性、ECMO转流期间可使用的最长时限及ECMO安全转流范围与膜稳定性的关联等相关问题，国内外尚无确切报道，有待进一步探讨与研究。

ECMO的应用，是临床重症患者救治技术的又一突破。其在临床的广泛应用，为很多重症患者的救治赢得了宝贵的机遇与时间，但其并发症的严重性亦引起医务工作者的高度重视。在应用ECMO过程中，加强患者生理、心理状态的观察与调适，及相关并发症的防控，对提高ECMO成功救治率起着不可忽视的作用。随着临床经验的不断积累，技术的不断改进与成熟，有理由相信，ECMO的应用会给临床医学带到一个新的高度。

[1]Petrou S，Edwards L.Cost effectiveness analysis of neonatal extracorporeal membrane oxygenation based on four year results from the UK collaborative ECMO Trial[J]. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2004，89（3）：263-268.

[2]龙村.ECMO手册[M].北京：人民卫生出版社，2007：256-271.

[3]Sakamoto T，Nagao K，Asai Y，et al.Multicenter non-randomized prospective cohort study of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for out-of hospital cardiac arrest：study of advanced life support for ventricular fibrilla-tion with extracorporeal circulation in Japan（SAVE-J）[J]. Circulation，2011，124：18132.

[4]Bartlett RH，Roloff DW，Custer JR，et al.Extracorporeal life support：the university of michigan experience [J].J Am Med Assoc，2000；283（7）：904-908.

[5]刘东，王盛宇，孙凌波，等.体外膜肺氧合的术后并发症（附7例报告）[J].解放军医学杂志，2008，33（6）：757-759.

[6]张琪，宋国维.体外膜肺技术的应用进展[J].实用儿科临床杂志，2001，16（2）：111-113.

[7]孙丽娜，王宁夫.体外膜肺氧合的临床应用进展[J].心血管病学进展，2013，34（3）：416-419.

[8]朱刚杰，王宁夫.体外膜肺氧合并发症的预防及处理[J].心脑血管病防治，2013，13（6）：225-228.

[9]黑飞龙，龙村.体外膜肺氧合并发症防治进展[J].中国体外循环杂志，2007，5（4）：250-252.

[10]王淑玲，郭玉岩.ECMO研究进展[J].内蒙古中医药，2013，32（16）：123-124.

[11]金孝，徐铭，张薇薇，等.ECMO在危重患者抢救中的应用[J].浙江临床医学，2007，9（9）：1256-1257.

[12]姜海明，谢钢，李斌飞，等.体外膜肺氧合在体外循环心脏手术后低心排中的应用[J].南方医科大学学报，2008，28（6）：1085-1087.

[13]Davies A，Jones D，Bailey M，et al.Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 Influenza A (H1N1)acute respiratory distress syndrome[J].JAMA，2009，302（17）：1888-1895.

[14]Delmo Walter EM，Stiller B，Hetzer R，et al.Extracorporeal membrane oxygenation for perioperative cardiacsupport in childrenⅠ：experience at the Deutsches Herzzentrum Berlin（1987-2005）[J].ASAIO J，2007，53（2）：246-254.

[15]Sachweh JS，Tiete AR，Fuchs A，et al.Efficacy of extracorporeal membrane oxygenation in a congenital heart surgery program[J].Clin Res Cardiol，2007，96（4）：204-210.

[16]冯正义，龙村，赵举，等.体外膜式氧合在大动脉转位术后心室功能恢复与训练中的应用[J].中国胸心血管外科临床杂志，2010，17（6）：512-514.

[17]Haines NM，Rycus PT，Zwischenberger JB.Extracorporeal life support registry report 2008：neonatal and pediatric cardiac cases[J].ASAIO J，2009，55（1）：111-116.

[18]Conrad SA，Rycus PT，Dalton HJ，et al.Extracorporeal life support registry report 2004[J].ASAIO J，2005，51（1）：4-10.

[19]高国栋，龙村，黑飞龙，等.107例体外膜肺氧合并发症回顾分析[J].心肺血管病杂志，2010，29（4）：296-3000.

Clinical analysis of 58 patients with extracorporeal membrane oxygenation after cardiovascular surgeries

DU Yu ZHENG Xiaomei WANG Lingfeng ZHANG Xu LIU Kexiang SUN Weihong
Department of Cardiovascular,the Second Hospital of Jilin University,Jilin Province,Changchun 130041,China

Objective To discuss experiences and technology of treatments of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)patients underwent cardiovascular surgeries,and prevent the complications during ECMO.Methods From November 2009 to July 2015,58 patients were performed ECMO after cardiovascular surgeries,because their decreased cardiac function,being unable to maintain effective circulation or separated from extracorporeal circulation.The relevant clinical data of 58 patients,the indications for application and treatment programmes of ECMO were summarized and analyzed in this study.Results The rate of stopped ECMO safely was 52.45%,and the discharge rate was 32.67%. The rate without ventilator assistance during ECMO was 37.93%,and the rate occurring complications was 75.86%.Organism complications included 16 cases with bleeding and oozy blood,9 cases with infections,8 cases with renal insufficiency,8 cases with hyperbilirubinemia,2 cases with thrombocytopenia,1 case with distal limb defects,and 1 case with secondary disseminated intravascular coagulation(DIC).Mechanical complications included 9 cases with thrombosis in oxygen mixer and piping and 1 case with leakage of oxygen mixer.Conclusion During ECMO treatment,the physiological and psychological demands of patients should be paid attention to.Simultaneously,to strengthen the prevention and treatment of organism and mechanical complications of ECMO is important to improve the success rate of ECMO.

Extracorporeal membrane oxygenation;Complications;Cardiovascular surgery;Heart failure

R541.6

A

1673-7210(2015)11(b)-0069-05

2015-08-12本文编辑：苏 畅）

国家 “十二五”科技支撑计划项目（2011BAI 11B21）。

杜宇（1979.11-），女，硕士，主要从事体外循环及护理学研究。

[作者简介]孙卫红（1973.5-），女，副主任护师，主要从事体外循环及护理学研究。