静脉-动脉体外膜肺氧合治疗心源性休克的研究进展

刘思捷,艾婷婷

心源性休克(cardiogenic shock)是急性心肌梗死病人最严重的并发症之一。近年来,急性心肌梗死相关治疗方案逐步改良及完善,使病人生存率显著升高,但并发心源性休克病人的预后仍较差,死亡率仍处于较高水平。据相关报道统计,急性心肌梗死病人并发心源性休克后死亡率显著升高[1]。机械循环辅助装置是目前治疗心源性休克的常用方法,可稳定机体血流动力学,恢复组织灌注,其中静脉-动脉体外膜肺氧合(VA-ECMO)是常用的机械循环辅助装置,可通过氧合器在体外完成血液氧合并回输至体内的一种辅助治疗技术,已有研究证实该方法可有效降低心源性休克病人临床死亡率[2-3]。本研究针对心源性休克病理生理机制、VA-ECMO作用机制等进行综述,旨在为临床医生选择心源性休克治疗方案提供参考。

1 心源性休克的病理生理机制

心源性休克是急性ST段抬高型心肌梗死的严重并发症,其发病率高达5%～10%,是指因心脏泵血功能受损,造成心排血量减少,难以满足机体静息代谢需求的临床综合征。相关报道指出,急性心肌梗死病人一旦并发心源性休克,可导致病情极度恶化,病人死亡率显著升高[4]。

临床资料显示,急性心肌梗死导致的左心室泵功能衰竭是导致并发心源性休克病人死亡的主要因素[5-6]。急性心肌梗死可导致左心室充盈压升高,心排血量降低,导致全身器官充盈压升高,而冠状动脉供血不足又可加重心肌缺血程度,增加梗死面积,继而可导致左室充盈压进一步升高,从而形成恶性循环,最终导致心源性休克的发生。既往研究指出,心源性休克的出现可进一步加重机体缺氧程度[7]。心源性休克病人左室充盈压升高,可增加肺毛细血管静脉压,引起肺水肿,可导致低氧血症的发生,进而可加重组织缺氧程度。另外,心源性休克的发生可加重肾脏缺血现象,激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,促进水钠潴留发生。相关研究发现,心肌梗死及心源性休克的发生可引起肠道菌群紊乱[8]。为保证机体重要组织器官供血,机体在并发心源性休克后可启动代偿机制,促进内脏血管床收缩,引起肠道微循环屏障破坏,造成肠道细菌移位。

2 VA-ECMO的作用机制及临床疗效、预后

VA-ECMO又称“人工膜肺”,可帮助或代替病人衰竭的心、肺,让心肺充分休息,保证全身器官血供,在临床上主要用于严重心肺衰竭、心搏骤停的治疗,是对于重症病人的体外生命支持,也是难以控制的心力衰竭的主要治疗方案[9]。有研究显示,血运重建的时机是影响心源性休克病人存活的主要因素,且早期恢复心肌供血是心源性休克病人救治的首要目标[10]。已有大量的研究证实,VA-ECMO治疗可及早恢复组织器官再灌注,并能明显提高心源性休克病人的存活率[11-12]。

2.1 作用机制

VA-ECMO是心源性休克的辅助治疗手段之一,可运用于心源性休克病人的抢救及心脏移植前过渡。VA-ECMO回路由静脉管、离心泵、氧合器和动脉管组成,可将体内静脉血引流至体外,经膜式氧合器排出二氧化碳(CO2)后,与左心室射出的血流混合,可代替部分心肺功能,有助于病人心肺功能的恢复。

2.2 临床疗效

VA-ECMO对于维持人体脏器组织氧合血供至关重要。相关研究指出,经VA-ECMO治疗后心源性休克病人生存率得到显著提高[13]。亦有研究发现,应用VA-ECMO治疗心源性休克病人,可改善循环,降低病情严重程度,提高心功能,促进临床转归[14]。Li等[15-16]研究发现,VA-ECMO可为心源性休克病人提供有效循环支持,能改善重要脏器功能,纠正心源性休克、代谢性酸中毒。

2.3 预后

VA-ECMO是一种植入的机械循环辅助技术,可有效改善病人外周组织管灌注状态,提高生存率。但研究表明,部分心源性休克病人在经VA-ECMO治疗后仍存在一定的死亡风险[17]。VA-ECMO管道植入机体后,其非内皮表面与血液接触会出现炎症反应,且在VA-ECMO治疗时产生的再灌注损伤也可加重机体炎症反应。另外,VA-ECMO为有创操作,机械本身的运转可破坏红细胞,引起不同程度的出血,并能激活体内凝血机制减少血小板含量,可在一定程度上影响病人预后。既往研究发现,除了VA-ECMO管道因素外,心源性休克病人自身情况也是影响预后的重要因素[18]。既往研究指出,经VA-ECMO治疗的心源性休克病人预后与年龄及急性生理和慢性健康状态评价(APACHE)Ⅱ评分有关[19]。病人年龄越大,机体免疫力及器官功能逐渐退化,多脏器多处于代偿边缘,心血管内皮更易出现损害及缺血性坏死,在进行VA-ECMO治疗时,恢复灌注后可造成再灌注损伤,加剧脏器功能损伤。APACHEⅡ评分是评价危重病人疾病严重程度的模型,评分越高表示病人病情越严重,心排血量越少,进而加重重要脏器供血不足程度,使病人更易出现心脏骤停或心律失常[20]。

3 VA-ECMO临床应用注意事项

3.1 应用时机

目前认为,应用VA-ECMO的时机越早,病人预后越好。有学者进行小样本临床研究发现,术前安置VA-ECMO是可行的[21]。心脏术前血流动力学不稳定病人安装VA-ECMO以预防心源性休克,可为后期心脏手术进行过渡。通耀威等[22]研究发现,虽术前应用VA-ECMO的病人病情更重,但预防性应用VA-ECMO治疗病人的术后生存率高,无心源性休克相关死亡发生,提示术前行VA-ECMO支持效果确切。当心源性休克病人需要VA-ECMO支持时,其应用时机越早越好,应用时机越晚的病人VA-ECMO应用时间、呼吸机应用时间、ICU滞留时间越长。

3.2 置管方法

临床上关于VA-ECMO的置管方式主要分为中心置管(右心房-主动脉)和外周置管(成人为股静脉-股动脉,小儿为颈静脉-颈动脉)两种。在置管时一般采用外科切开或经皮穿刺方式,两者各有优缺点,在进行置管时应根据现有技术条件选择合适的置管方式。近年来,经皮穿刺具有创伤相对较小、置管快速等优点,在临床上的应用越来越多。但相关报道指出,虽经皮穿刺置管方式便捷,在心肺复苏病人中的应用略占优势,但也会导致血管并发症的发生,而在X线引导下进行经皮穿刺置管,可明显提高置管成功率,并可降低并发症的发生率[23]。

3.3 撤机

临床资料显示,VA-ECMO撤机时机及步骤对治疗疗效至关重要,在病人心脏或终末器官未恢复时撤机可影响VA-ECMO治疗疗效[24]。既往研究指出,应用持续性食管超声定量监测病人心脏功能,有助于医师选择合适的VA-ECMO撤机时机[25]。有学者发现,左西孟旦的应用可提高VA-ECMO撤机成功率,且计划撤机前持续注入左西孟旦,可有效提高撤机成功率[26]。

4 VA-ECMO的并发症及干预措施

4.1 管路相关并发症

4.1.1 血栓

血栓是VA-ECMO治疗最常见并发症,可出现在VA-ECMO管路的任何部位,能产生血管栓塞、严重凝血等现象,严重时可影响VA-ECMO正常运行,危及病人生命。目前认为该类并发症需以早期预防为主,如使用高亮度光源对管路进行检查,及早发现可能存在的血栓,给予早期处理,并动态监测D-二聚体等凝血功能指标,完善抗凝治疗。

4.1.2 气体栓塞

连接器型预制光缆由插头/插座、连接光缆、防护材料等组成，可分为插座组件与插头组件，插座组件一端与插头组件连接，另一端与设备连接。

VA-ECMO治疗时气体栓塞的出现,主要与离心泵产生的负压有关,引血端与离心泵间有较大负压,如出现错误开放负压段管路等不当操作,可使大量气体进入管路,引起气体栓塞。有研究显示,如出现气体栓塞,应立即停止VA-ECMO转流,排尽静脉管路内的空气,恢复静脉端管路的密闭性,而后重启VA-ECMO[27]。

4.2 操作相关并发症

4.2.1 下肢缺血

下肢缺血是成人股静脉-股动脉置管时的常见并发症。目前认为,插管口径不合适、非搏动血流及药物引起的外周血管收缩等均可导致病人出现下肢缺血现象,故在临床操作时,应密切监测病人下肢动脉搏动,观察肢端皮色变化,并可通过超声技术测量下肢动脉血流,对于有意识病人,可定期询问其感受,如是否存在肢端感觉异常等,并及时给予针对性处理。

4.2.2 感染

行VA-ECMO治疗者均为危重症病人,住院时间较长,抵抗力往往较差,且需进行气管切开或气管插管,呼吸道屏障被破坏,更易出现肺部感染。其次,VA-ECMO治疗多需要留置尿管等诸多管道,可增加感染风险。临床资料显示,日常生活中减少病房人员出入,严格进行消毒,提高清洁度,可降低感染发生率[28]。

5 联合治疗

5.1 联合抗凝治疗

VA-ECMO导致的系统性凝血功能异常是影响VA-ECMO治疗的重要因素,控制血栓形成与出血并发症之间的动态平衡是保证VA-ECMO治疗疗效的重要前提。既往研究指出,虽然VA-ECMO在心源性休克中已得到较广泛的应用,且可有效改善病人预后及生存质量,但是VA-ECMO管路内血栓形成或病人体内血栓等出现,严重影响了VA-ECMO治疗疗效,故在进行治疗时需给予抗凝药物联合治疗[29]。VA-ECMO治疗期间血液与非内皮表面的接触,可促进血小板异常激活,因此,VA-ECMO期间血液抗凝成为预防血栓形成和血液破坏的必要措施。有关研究指出,抗凝过度可导致继发出血等并发症的发生[30]。故选择合适的抗凝治疗方法至关重要。

肝素仍是目前应用最广泛的抗凝药物。有学者指出,病人在注射肝素后,其血小板计数可在治疗5 d至2周内减少至基础值的50%以下,进而可减少动静脉血栓形成[31]。肝素可促进组织因子蛋白抑制剂自内皮释放,抑制组织因子-活化Ⅶ因子复合物途径活化的凝血反应。但在给予肝素治疗时,一旦发生肝素相关血小板减少症,出现明显肝素抵抗,需应用直接凝血酶抑制剂代替肝素进行治疗。

5.1.2 直接凝血酶抑制剂

比伐卢定和阿加曲班为常用的直接凝血酶抑制剂,可不通过结合血浆蛋白凝血酶,直接抑制凝血酶,发挥抗凝血作用。既往研究指出,病人联合应用直接凝血酶抑制剂治疗心源性休克,可使病人活化部分凝血活酶时间延长[32]。

5.2 多机器联合应用

5.2.1 联用主动脉内气囊反搏术

主动脉内气囊反搏术是指将经股动脉插入气囊导管至降主动脉,通过气囊充放气,增加心肌灌注,降低心室射血阻力。但目前对于其联合VA-ECMO的临床作用效果尚存在争议。有研究表明,对于严重心源性休克病人,在VA-ECMO的基础上给予主动脉内气囊反搏术治疗的临床效果不佳[33],两者联合应用可促进心肌功能恢复,改善病人预后[34]。

5.2.2 联合肾替代治疗

心源性休克病人因心肌功能异常,全身血流灌注降低,可并发急性肾损伤,而VA-ECMO治疗也可加重新发肾损害,或促进原有肾损害的恶化,故经VA-ECMO治疗病人需给予持续肾替代治疗联合治疗。既往研究表明,对心源性休克病人给予持续肾替代治疗联合治疗,可有效改善病人肾功能[35]。而有回顾性分析发现,两者联用时病人病死率更高,或与病人本身病情较重有关[36]。

5.2.3 机械通气

在进行VA-ECMO治疗多需同时应用保护性机械通气治疗。相关研究指出,对VA-ECMO治疗者给予保护性机械通气治疗,可有效减轻病人肺损伤[37]。

6 小 结

综上所述,心源性休克病人预后较差,病死率较高,在给予VA-ECMO治疗后病人生存率得到显著提升。VA-ECMO作为体外生命支持技术,在心源性休克的治疗中凸显重要的临床价值,然而在进行VA-ECMO治疗时,因管路及其他因素的影响,病人可出现多种并发症,严重影响了病人预后,故对于并发症及相关防控策略需进一步深入研究。