体外膜肺氧合治疗重度急性呼吸窘迫综合征效果的影响因素分析

王文涛 祁绍艳 楚紫栋 陈春艳 周明锴 任钰鑫 刘小军

(郑州大学第二附属医院 重症医学科 河南 郑州 450014)

体外膜肺氧合治疗重度急性呼吸窘迫综合征效果的影响因素分析

王文涛 祁绍艳 楚紫栋 陈春艳 周明锴 任钰鑫 刘小军

(郑州大学第二附属医院 重症医学科 河南 郑州 450014)

目的 探讨体外膜肺氧合(ECMO)治疗重度急性呼吸窘迫综合征(ARDS)效果的影响因素。方法 回顾性收集和分析郑州大学第二附属医院重症医学科2012年8月至2015年6月收治的28例应用静脉-静脉ECMO(VV-ECMO)治疗重度ARDS患者临床资料，根据应用ECMO后3个月是否存活，分为生存组和死亡组。采用SPSS17.0对收集资料进行统计分析。结果 28例患者行ECMO前均已行有创机械通气，平均(70.86±24.93)h。两组患者年龄、ECMO前有创通气时间、发病至应用ECMO时间、入院至用ECMO时间和ECMO治疗时间比较，差异有统计学意义(P<0.05)。两组原发病构成比较，差异无统计学意义(P>0.05)。两组在治疗前6 h内心率、平均动脉压、动脉血pH和血乳酸水平、血降钙素原水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 VV-ECMO是治疗重度ARDS的有效支持手段。年龄、应用ECMO前的机械通气时间、发病至应用ECMO时间和心率、平均动脉压、血乳酸水平和血降钙素原水平等可能是影响患者预后的重要因素。

体外膜肺氧合；重度；急性呼吸窘迫综合征；影响因素

重度急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)主要表现为进行性加重的呼吸窘迫和顽固性低氧血症。尽管肺保护性通气、高频通气等的应用显著降低了重度ARDS患者的病死率，但其仍高达60%以上[1]。体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是一种治疗重度ARDS患者的新颖手段，采用保护性通气策略使患者的肺充分休息，为治疗原发病争取机会和时间[2]。ECMO已逐渐成为治疗重度ARDS的有效支持方法，但在我国仍处于起步阶段。为了探讨其疗效和相关影响因素，总结临床应用经验，故进行本研究分析。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准 重度ARDS诊断标准参照2012年“柏林标准”。ECMO适应证：①在吸纯氧条件下，氧合指数(PaO2/FiO2)<100，超过4 h；肺损伤评分(Murray评分)≥3.0；②pH<7.2达3 h；③年龄<65岁；④传统机械通气出现呼吸机相关肺损伤；⑤无抗凝禁忌；⑥对继续的积极治疗有禁忌。ECMO绝对禁忌证：①终末期疾病；②已发生多器官功能衰竭，或序贯性器官衰竭评分(SOFA)>16；③存在中枢神经系统损害。相对禁忌证：传统机械通气时间>7 d；年龄>70岁等。因患者家属意见或住院费用等原因，共有28例患者应用ECMO治疗，根据应用ECMO后3个月是否存活，将ECMO组患者分为生存组和死亡组。

1.2 治疗方法 所有患者均给予经口气管插管及有创机械通气、保护性肺通气、容量管理及营养支持、镇静镇痛等综合临床治疗。

1.2.1 ECMO建立 应用ECMO患者均为VV-ECMO，采用股静脉-颈内静脉。除2例直接经皮穿刺失败后改为暴露下静脉穿刺，均采用经皮穿刺静脉置管。

1.2.2 ECMO设备 均采用ECMO系统套件包，包括离心泵、氧合器及其连接管路，其中离心泵选用美敦力(Medtronic，Inc)和MAQUET公司的Rotaflow泵头及控制器；氧合器分美敦力和MAQUET成人型氧合器；管道包括ECMO套件管道、普通PVC管道，插管均为动静脉薄壁进口插管。

1.2.3 ECMO管理 ①镇静镇痛：均采用咪达唑仑和舒芬太尼联合镇静、镇痛治疗，上机期间结合患者情况，可每日唤醒，使其处于嗜睡或清醒状态，维持镇静评分(Ramsay评分)为3～4分。②抗凝管理：持续静脉泵入小剂量肝素，监测激活凝血时间(ACT)，维持为150～200 s，并监测活化部分凝血活酶时间(APTT)，以校正床边监测ACT带来的误差，维持APTT 60～80 s。③动脉血气监测：每2 h监测患者动脉血气，尽可能使有效动脉血氧饱和度维持在90%以上，氧分压60 mm Hg以上(1 mm Hg=0.133 kPa)，中心静脉血氧饱和度在0.7以上。④流量管理：根据患者监测指标来调整流量，一般维持在60～120 ml/(kg·min)，膜肺的氧浓度维持为40%～100%。⑤呼吸机支持：所有患者均行有创呼吸机辅助通气，吸入氧浓度(FiO2) 0.4～0.8，维持至氧饱和度在90%～95%，呼吸频率6～15次/min，潮气量6～8 ml/kg，呼气末正压(PEEP)8～20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，气道峰压低于25 cm H2O。⑥血管活性药物应用：根据患者情况可应用血管活性药物，维持血流动力学稳定。⑦ECMO撤离：维持ECMO的血流量和抗凝不变，将呼吸机参数设置在患者断开ECMO后能够接受的水平，逐步降低氧供气流直至停止，监测患者的SaO2和PaCO2，若患者的肺功能可以维持1 h以上，则可考虑停止ECMO。

1.3 临床资料收集 设计统一表格。①患者一般资料：性别、年龄、病史；②治疗前一般情况：诊断、病因、合并症、1个月内是否应用激素、ECMO前有创机械通气时间、发病至应用ECMO时间、入院至应用ECMO时间；③治疗前及治疗后2、24、48、72 h和ECMO撤离前及ECMO结束24 h时临床资料：体温、呼吸频率、心率、平均动脉压、潮气量、呼气末正压(PEEP)、动脉血气分析(pH、PaO2、PaCO2、血乳酸水平等)、氧合指数(PaO2/FiO2)、急性生理与慢性健康状态评分Ⅱ(APACHEⅡ评分)、肺损伤评分(Murray评分)、序贯器官衰竭评分(SOFA评分)、血常规、生化指标、凝血指标等；④终点观察指标：ECMO治疗后3个月情况。

2 结果

2.1 一般资料 28例患者行VV-ECMO治疗，其中男22例，女6例，年龄34～61岁，平均(49.39±7.73)岁。两组患者在年龄、ECMO前有创通气时间、发病至应用ECMO时间、入院至用ECMO时间和ECMO治疗时间比较，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 病因构成比 两组患者原发病构成比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表1 两组患者一般资料比较

表2 两组患者病因构成比较(n)

2.3 患者治疗前6 h内临床资料 生存组在治疗前6 h内心率、平均动脉压、动脉血pH和血乳酸水平、血降钙素原水平优于死亡组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者治疗前6 h临床基本资料比较±s)

2.4 ECMO的临床转归 28例患者中18例成功撤离ECMO，成功撤机率64.3%，其中有3例在撤机后死亡，治疗后3个月生存15例，生存率为53.57%。ECMO治疗时间为5.9～18.6 d，平均(12.09±3.20) d。

3 讨论

重度ARDS是全身炎症反应在肺部的综合表现，多进展迅速，导致继发的多脏器功能衰竭，是临床常见的重要死亡原因之一[3]。ECMO既可以实现提高氧合和清除二氧化碳的目的，使肺脏得到休息，还能够降低呼吸机的支持力度，降低呼吸机相关性肺损伤的发生率[4]。近年来，随着ECMO技术的不断进步，ECMO治疗重度呼吸衰竭逐步取得较好的临床效果[5]，已逐渐成为治疗重度ARDS的重要支持手段，然而ECMO治疗重度ARDS仍缺乏循证医学依据，并且部分患者虽接受ECMO的治疗，但临床疗效却大有不同。故对ECMO治疗重度ARDS的研究具有重要意义。

本研究中，生存组患者的年龄明显小于死亡组(P<0.05)，提示年龄是影响患者预后的因素之一，此与Tang等[6]研究结果一致。其可能由于随着年龄的增长，尤其是高龄患者，其各个脏器功能储备较差，遭受急性损伤时往往出现多器官功能障碍。本研究中，两组患者ECMO治疗前的SOFA评分无明显差异，可能与患者出现脏器功能不全时及时行替代治疗有关。

在本研究中，生存组患者ECMO治疗前有创机械通气时间和ECMO治疗时间明显较短(P<0.05)。朱建军等[7]研究发现，接受ECMO治疗前的机械通气时间与重度ARDS患者预后密切相关，两组之间ECMO治疗时间无统计学差异，但两组之间仍有一定差别。本研究与Taylor等[8]临床研究结果一致，可能因长时间有创机械通气会导致呼吸机相关性肺损伤及肺炎的高发，并且随着ECMO治疗时间延长，其相关并发症将明显增多，例如出血、感染等。同时，本研究中生存组患者发病至应用ECMO时间和入院至应用ECMO时间较死亡组均明显缩短(P<0.05)，提示对于重度ARDS，符合ECMO指征时，应尽早应用ECMO。

本研究中，两组患者的疾病构成比较，差异无统计学意义(P>0.05)。有文献报道，目前病毒性肺炎及外伤所致重度ARDS应用ECMO治疗生存率较高[9]。本研究中在重症肺炎的病原学方面差异无统计学意义，可能与病例数较少有关。ECMO对于治疗重度ARDS十分有效，能够迅速改善顽固性低氧血症和清除二氧化碳，同时降低呼吸机支持条件，减少呼吸机相关肺损伤，这与其他临床研究结果基本一致[10]。本研究中两组患者在心率、平均动脉压、血乳酸水平和血降钙素原水平比较，差异具有统计学意义，但关于此方面研究及报道较少，可能与患者病情有关，需进一步进行多因素分析。

本研究中ECMO成功撤机率为64.3%，3个月无伤残生存率为53.57%，这与国外最近的多中心统计结果基本相符[5]。由于保护性肺通气和多器官支持手段的增多，大多数患者在早期即得到不同程度干预，而且，ECMO治疗的经济和人力成本较大，使ECMO治疗重度ARDS的患者有所下降。本研究实施的病例主要为重症医学科患者，且主要集中于成人重度ARDS患者，最终造成本研究样本量偏小，干扰因素较多，需进一步扩大样本量进行大样本多因素回归分析，最终指导临床。分析本研究资料有3方面体会：①专人专项管理。ECMO相关并发症较多，应建立适合本单位的ECMO操作规程，成立ECMO治疗小组并进行规范培训。②病因潜在可逆。所有患者在接受ECMO治疗前均由ECMO小组的医生对其病情进行严格评估，确保病情潜在可逆。③尽早把握时机。在入院后积极进行评估，尽早行ECMO治疗。

总之，VV-ECMO是治疗重度ARDS的有效支持手段，当符合ECMO指征时应尽早应用。年龄、应用ECMO前的机械通气时间、发病至应用ECMO时间和心率、平均动脉压、血乳酸水平和血降钙素原水平可能是影响患者疗效的重要因素。

[1] Costa E L,Amato M B.The new definition for acute lung injury and acute respiratory distress syndrome:is there room for improvement?[J].Curr Opin Crit Care,2013,19(1):16-23.

[2]Gattinoni L,Carlesso E,Langer T.Clinical review:extracorporeal membrane oxygenation[J].Crit Care,2011,15(6):243.

[3] Pierrakos C,Karanikolas M,Scolletta S,et al.Acute respiratory distress syndrome:pathophysiology and therapeutic options[J].J Clin Med Res,2012,4(1):7-16.

[4] Collins S R,Blank R S.Approaches to refractory hypoxemia in acute respiratory distress syndrome:current understanding,evidence and debate[J].Respir Care,2011,56(10):1573-1582.

[5] Brogan T V,Thiagarajan R R,Rycus P T,et al.Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure:a multi-center database[J].Intensive Care Med,2009,35(12):2105-2114.

[6] Tang X,He H,Sun B,et al.ARDS associated with pneumonia caused by avian influenza A H7N9 virus treated with extracorporeal membrane oxygenation[J].Clin Respir J,2015,9(3):380-384.

[7] 朱建军,刘励军,Philippe Sauder.影响体外膜肺治疗重症急性呼吸窘迫综合征预后的因素分析[J].中华急诊医学杂志,2013,22(3):248-254.

[8] Taylor R W,Zimmerman J L,Dellinger R P,et al.Low-dose inhaled nitric oxide in patients with acute lung injury:A randomized controlled trial[J].JAMA,2004,291(13):1603-1609.

[9] Pabst D,Kuehn J,Schuler-Luettmann S,et al.Acute Respiratory Distress Syndrome as a presenting manifestation in young patients infected with H1N1 influenza virus[J].Eur J Intern Med,2011,22(6):119-124.

[10]Meltzer E C,Fins J J.Extracorporeal membrane oxygenation for ARDS in adults[J].N Engl J Med,2012,366(6):575-576.

Analysis of the influence factors of the clinical effects of extracorporeal membrane oxygenation on severe acute respiratory distress syndrome

Wang Wentao, Qi Shaoyan, Chu Zidong, Chen Chunyan, Zhou Mingkai, Ren Yuxin, LiuXiaojun

(DepartmentofCriticalCareMedicine,theSecondAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450014,China)

Objective To summarize the factors of severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) patients treated with extracorporeal membrane oxygenation(ECMO). Methods The clinical data of twenty-eight patients with severe ARDS, who met the ECMO criteria, supposed with ECMO in intensive care unit of the Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University from August of 2012 to June of 2015 were retrospectively collected and analyzed. Patients were divided into survival group and non-survival group according to the three months situation after ECMO treatment. The statistics software of SPSS 17.0 was used for data analysis. Results 28 patients were treated with VV-ECMO. Mean time of mechanical ventilation before ECMO therapy was (70.86±24.93) h. These factors, such as the age, the time of pre-ECMO mechanical ventilation, the time between paroxysm and ECMO support, were significantly different between the both groups (P<0.05), while there was no statistically significant difference in the pathogenesis of ARDS (P>0.05). Those factors, such as the heart rate, the mean arterial pressure, the serum lactate level and the serum procalcitonin level were significantly different between the both groups in the six hours pre-ECMO (P<0.05).Conclusion VV-ECMO may be an effective extracorporeal life support treatment for severe ARDS. These indexes, such as the age, the time of mechanical ventilation before ECMO therapy, the time between paroxysm and ECMO therapy, HR, MAP, the serum lactate level and the serum procalcitonin level, may be the risk factors for the patient’s prognosis.

extracorporeal membrane oxygenation; severe; acute respiratory distress syndrome; factors

祁绍艳，E-mail：qishaoyan1970@163.com。

R 563

10.3969/j.issn.1004-437X.2016.12.006

2016-03-26)