劉欣偉，　柳云恩，　佟昌慈，　趙科研，　高　燕，　金紅旭，　張玉彪，

劉　穎2,3，　劉學(xué)磊2,3，　叢培芳2,3，　侯明曉2,3

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 1.骨科；2.急診科；3.全軍重癥(戰(zhàn))創(chuàng)傷救治中心實(shí)驗(yàn)室及遼寧省重癥創(chuàng)傷和

器官保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4.心外科，遼寧 沈陽　110016

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體外膜肺氧合與傳統(tǒng)機(jī)械通氣在心肺輔助循環(huán)中療效比較

劉欣偉1，柳云恩2,3，佟昌慈2,3，趙科研4，高燕2,3，金紅旭2,3，張玉彪2,3，

劉穎2,3，劉學(xué)磊2,3，叢培芳2,3，侯明曉2,3

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 1.骨科；2.急診科；3.全軍重癥(戰(zhàn))創(chuàng)傷救治中心實(shí)驗(yàn)室及遼寧省重癥創(chuàng)傷和

器官保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4.心外科，遼寧 沈陽110016

摘要：目的探討體外膜肺氧合(ECMO)與傳統(tǒng)機(jī)械通氣在心肺輔助循環(huán)中應(yīng)用的療效。方法選取沈陽軍區(qū)總醫(yī)院自2011年1月至2014年12月收治的嚴(yán)重創(chuàng)傷患者40例。按治療方式不同分為機(jī)械通氣治療組30例，ECMO治療組10例。監(jiān)測所有患者生理、生化、血?dú)夥治觥⒛戎笜?biāo)，并對兩組患者臨床療效進(jìn)行比較。結(jié)果機(jī)械通氣治療組患者18例出院，7例院內(nèi)死亡，5例脫離機(jī)械通氣呼吸困難。ECMO治療組5例出院，2例院內(nèi)死亡，3例脫離體外循環(huán)困難。兩組患者治療后，隨著治療時(shí)間的延長，患者心率、呼吸率、血壓在48 h時(shí)明顯低于24 h，病情持續(xù)好轉(zhuǎn)；ECMO治療組患者在心率、呼吸率、血壓的下降幅度明顯大于機(jī)械通氣治療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)和血紅蛋白濃度(HGB)在48 h時(shí)明顯低于24 h，隨著治療時(shí)間的延長，病情持續(xù)好轉(zhuǎn)；ECMO治療患者的WBC、RBC和HGB下降幅度明顯大于機(jī)械通氣治療組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ECMO治療組的PaCO2、PaO2、ScvO2明顯高于機(jī)械通氣治療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組患者平均肺動(dòng)脈壓(MPAP)和肺毛細(xì)血管嵌頓壓(PAWP)無明顯變化。ECMO治療組的平均動(dòng)脈壓(MAP)、右心房壓(RAP)、右心室壓(RVP)和心輸出量(CO)明顯低于機(jī)械通氣治療組，且治療48 h時(shí)明顯低于24 h，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論ECMO的呼吸輔助功能為機(jī)體提供了良好的內(nèi)環(huán)境，是一種重要的生命支持形式，具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：體外膜肺氧合；機(jī)械通氣；體外生命支持；心肺輔助循環(huán)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車禍、礦山爆破以及高處墜落等嚴(yán)重創(chuàng)傷導(dǎo)致肺挫傷等引起的急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)并發(fā)癥仍然較高，是致病和死亡的主要原因。體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)又稱體外生命支持系統(tǒng)(extracorporeal-life support，ECLS)，發(fā)展于20世紀(jì)70年代，其基本工作原理是將患者的靜脈血引流至體外,經(jīng)氧氣氧合后，再回輸?shù)交颊叩膭?dòng)脈或者靜脈，替代或部分替代心臟、肺臟功能，可在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)維持患者基本生命體征，以爭取心、肺病變得到治愈及功能恢復(fù)的機(jī)會(huì)[1]。ECMO是搶救垂?；颊呱囊豁?xiàng)新技術(shù)。為了比較體外膜肺氧合與傳統(tǒng)機(jī)械通氣在心肺輔助循環(huán)中的作用，本研究中我們選取沈陽軍區(qū)總醫(yī)院收治的40例患者進(jìn)行研究?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料自2011年1月至2014年12月沈陽軍區(qū)總醫(yī)院共收治40例車禍、礦山爆破、墜落傷等嚴(yán)重創(chuàng)傷患者。其中，男性28例，女性12例；體質(zhì)量56～97 kg，平均(64.51±15.17)kg。按支持治療方法不同分為機(jī)械通氣治療組和ECMO治療組。機(jī)械通氣治療組患者30例，創(chuàng)傷后進(jìn)行機(jī)械通氣治療，年齡19～76歲，平均年齡(34.51±25.17)歲，平均體質(zhì)量(63.12±10.28) kg；ECMO治療組患者10例，創(chuàng)傷后進(jìn)行ECMO支持治療，年齡19～76歲，平均年齡(29.98±26.31)歲，平均體質(zhì)量(66.54±8.72) kg。兩組患者在體質(zhì)量、年齡、性別等一般資料方面比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2治療方法

1.2.1機(jī)械通氣治療方法采取 S/T 模式，將機(jī)械通氣的呼吸頻率設(shè)置為13～17 次/min，吸氣相氣道正壓(IPAP)由 8 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)慢慢調(diào)節(jié)至 12～20 mmHg。調(diào)節(jié)過程中不超過規(guī)定的調(diào)節(jié)范圍，因?yàn)檫^高會(huì)損傷肺部功能，出現(xiàn)腸道脹氣、血壓過低的現(xiàn)象。同時(shí)保證氧氣的濃度≥90%，呼氣相氣道正壓(EPAP)由 4 mmHg調(diào)節(jié)至 6～8 mmHg，氧氣的濃度保持在35%～45%之間。通過鼻面罩通氣時(shí)，呼氣末正壓通氣(PEEP)引發(fā)峰值壓力升高會(huì)導(dǎo)致鼻面罩漏氣或是胃部脹氣，因此峰值不應(yīng)超過30 mmHg。鼻面罩選擇以舒適性為主。使用無創(chuàng)機(jī)械通氣時(shí)保持機(jī)械通氣的通氣通順性，治療過程中患者可以飲水、進(jìn)食、咳嗽、祛痰等。無創(chuàng)機(jī)械通氣每次使用時(shí)間為3～4 h，每天使用2次治療效果最好。

1.2.2 ECMO治療方法ECMO治療的10例患者采用股動(dòng)靜脈穿刺方法，經(jīng)氧合器氧合并排除CO2后泵入另一靜脈，使靜脈血在流經(jīng)肺之前已部分氣體交換，彌補(bǔ)肺功能的不足。具體方法：(1)麻醉。ECMO建立時(shí)，患者麻醉鎮(zhèn)靜，運(yùn)轉(zhuǎn)開始后酌情降低麻醉深度。ECMO支持治療期間未行氣管插管，患者處于清醒狀態(tài)，體溫維持在36℃～37℃。(2)抗凝。根據(jù)激活全血凝固時(shí)間(activated clotting time，ACT)檢測結(jié)果決定抗凝用量，使ACT維持在120～180 s。(3)血管活性藥物。本組患者心血管活性藥物在支持期間逐漸減少至停止使用。停用ECMO后根據(jù)血流動(dòng)力學(xué)情況適當(dāng)應(yīng)用血管活性藥物。(4)流量管理。根據(jù)患者監(jiān)測指標(biāo)調(diào)整流量，輔助期間流量范圍在40～75 ml/(kg·min)，使靜脈血氧飽和度維持在70%以上，吹入膜肺的氧濃度在40%～70%，使膜肺出口的動(dòng)脈血氧分壓在150 mmHg左右，動(dòng)脈氧飽和度≥95%。(5)呼吸參數(shù)。ECMO支持治療期間患者未行氣管插管，自主呼吸，通氣效果良好患者行氣管插管，持續(xù)機(jī)械通氣，采用同步間歇指令通氣模式吸入氧濃度(FiO2)0.3～0.6，頻率10～30次/min，潮氣量8～10 ml/kg，PEEP 4～6 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，氣道峰壓<25 cmH2O。(6)循環(huán)呼吸功能的評價(jià)。超聲心動(dòng)圖結(jié)合患者血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及胸片、血?dú)饨Y(jié)果綜合評判ECMO期間的循環(huán)、呼吸功能。(7)ECMO撤離。在保證心臟及肺臟功能有一定儲(chǔ)備的情況下，逐漸減低輔助流量，同時(shí)增加血管活性藥物的用次，減少輔助流量的15%～20%，適當(dāng)延長ACT時(shí)間，當(dāng)輔助流量占全流量的10%～20%時(shí)可以終止ECMO。具體情況隨病情不同而異。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1生理指標(biāo)用監(jiān)護(hù)儀連續(xù)記錄患者的呼吸、心率、體溫(髂動(dòng)脈溫度)、血壓等指標(biāo)的變化。

1.3.2理化代謝指標(biāo)對血?dú)庵笜?biāo)(氧合指數(shù)、中心靜脈氧飽和度、乳酸等)、肝功能(膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶等)、腎功能(尿素氮、肌酐等)、血清離子(K+、Na+、Cl-等)指標(biāo)進(jìn)行多時(shí)點(diǎn)監(jiān)測。

1.3.3血?dú)夥治霰容^二氧化碳分壓(PaCO2)、氧分壓(PaO2)、靜動(dòng)脈血二氧化碳分壓差值(Pcv-aCO2)、乳酸(LA)、中心靜脈血氧飽和度(ScvO2)和pH，并對臨床療效進(jìn)行評價(jià)。治療完成后對患者進(jìn)行氧療、祛痰等恢復(fù)性治療。

1.3.4凝血指標(biāo)凝血酶原時(shí)間(PT)、活化部分凝血酶原時(shí)間(APTT)、血酶時(shí)間(TT)、纖維蛋白原(Fib)、D二聚體(D-D)等多時(shí)點(diǎn)監(jiān)測。

1.3.5血流動(dòng)力學(xué)檢測患者的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：平均肺動(dòng)脈壓(mean pulmonary arterial pressure，MPAP)、肺毛細(xì)血管嵌頓壓(pulmonary arterial wedge pressure，PAWP)、平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)、右心房壓(right artrial pressure，RAP)、右心室壓(right ventricular pressure，RVP)和心輸出量(cardiac output，CO)。

2結(jié)果

2.1兩組患者臨床療效比較機(jī)械通氣治療組患者30例，輔助時(shí)間15～180 h，平均輔助時(shí)間(76±32)h，18例患者出院，7例患者院內(nèi)死亡，5例患者脫離機(jī)械通氣呼吸困難，進(jìn)行后續(xù)治療。ECMO治療組患者10例，輔助時(shí)間7～135 h，平均輔助時(shí)間(58±21)h，5例出院，2例院內(nèi)死亡，3例脫離體外循環(huán)困難。

2.2兩組患者生命體征比較兩組患者治療后，隨著治療時(shí)間的延長，患者心率、呼吸率、血壓在48 h時(shí)明顯低于24 h，病情持續(xù)好轉(zhuǎn)；ECMO治療組患者在心率、呼吸率、血壓的下降幅度明顯大于機(jī)械通氣治療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組患者體溫差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

±s)

注：與機(jī)械通氣治療組比較，①P<0.05。

2.3兩組患者血常規(guī)比較兩組患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)和血紅蛋白濃度(HGB)在48 h時(shí)明顯低于24 h，隨著治療時(shí)間的延長，病情持續(xù)好轉(zhuǎn)；ECMO治療患者的WBC、RBC和HGB下降幅度明顯大于機(jī)械通氣治療組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組患者的血小板計(jì)數(shù)(PLT)和紅細(xì)胞壓積(HCT)無明顯變化。見表2。

2.4兩組患者肝腎功能比較兩組患者治療前、后肝腎功能均無明顯變化，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.5兩組患者凝血指標(biāo)比較兩組患者間凝血指標(biāo)無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.6兩組患者血?dú)夥治霰容^對患者進(jìn)行血?dú)夥治?，兩組患者間比較，治療后的pH、Pcv-aCO2和LA差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。ECMO治療組的PaCO2、PaO2、ScvO2明顯高于機(jī)械通氣治療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

2.7兩組患者血流動(dòng)力學(xué)比較兩組患者治療前、后MPAP和PAWP均無明顯變化。ECMO治療組的MAP、RAP、RVP和CO均明顯低于機(jī)械通氣治療組，且治療后48 h后明顯低于后24 h，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

±s)

注：與機(jī)械通氣治療組比較，①P<0.05。

±s)

注：與機(jī)械通氣治療組比較，①P<0.05。

±s)

注：與機(jī)械通氣治療組比較，①P<0.05。

3討論

近10年來，ECMO有了較大的技術(shù)改進(jìn)，應(yīng)用范圍較以前明顯擴(kuò)大[2-3]。研究表明，經(jīng)ECMO支持治療存活的絕大多數(shù)患者在治療的48～72 h病情穩(wěn)定好轉(zhuǎn)[4]。ECMO技術(shù)已經(jīng)在我國逐步推廣[5]。但是，我國ECMO工作開展并不理想，由于高昂的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用、人員未得到充分的技術(shù)培訓(xùn)、未建立良好的技術(shù)協(xié)作團(tuán)隊(duì)，ECMO技術(shù)只在規(guī)模較大的醫(yī)院開展較多，如阜外醫(yī)院、安貞醫(yī)院[6]。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，ECMO發(fā)展呈現(xiàn)增加趨勢[7-8]。由于ECMO的搶救對象是危重癥患者，但此類患者轉(zhuǎn)運(yùn)非常困難，一旦在無開展此類技術(shù)的地區(qū)和醫(yī)院發(fā)病，即意味著只能面臨死亡。因此，ECMO技術(shù)的發(fā)展和推廣不但有利于醫(yī)院水平的提高，更是對整個(gè)地區(qū)危重癥搶救水平和成功率的挑戰(zhàn)[9]。目前，我國ECMO的搶救成功率呈現(xiàn)增長趨勢，但總體死亡率仍處于高水平。據(jù)報(bào)道，我國ECMO低成功率與ECMO期間嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生和處理不當(dāng)有極大的關(guān)系[10]。

ECMO最早用于各種原因引起的急性呼吸功能衰竭的替代治療，臨床上通常在常規(guī)呼吸支持和輔助治療無效后應(yīng)用[11]。ECMO可以代替肺臟的功能，在體外對血液進(jìn)行充分的氧合，使已經(jīng)嚴(yán)重受損的肺臟得到休息，因此"肺休息策略"成為最合理治療措施之一[12]。目前，采用靜脈-靜脈(V-V)、動(dòng)脈-靜脈(A-V)轉(zhuǎn)流的方式，成人插管一般選擇股動(dòng)脈或股靜脈，小兒常選擇頸內(nèi)靜脈。ECMO在呼吸衰竭的治療中取得了明顯的效果[13]。近年來，由于甲型H1N1流感在全球的肆虐，ECMO技術(shù)也越來越多地被應(yīng)用于甲型H1N1流感所導(dǎo)致的重癥ARDS患者，并且取得了明顯的效果。2009-2010年甲型H1N1病毒流行期間，英國ECMO中心的研究結(jié)果顯示，應(yīng)用ECMO治療和未應(yīng)用ECMO治療的病死率分別為23.7%和52.5%，ECMO明顯降低了甲型H1N1病毒所致重癥ARDS患者的病死率[14]。ECMO對呼吸衰竭的療效已得到普遍的肯定，成為經(jīng)機(jī)械通氣和藥物治療無效的新生兒呼吸衰竭的標(biāo)準(zhǔn)化治療，存活率也較以前有較大的提高[15]。經(jīng)過臨床研究與應(yīng)用，ECMO的體外呼吸支持和/或循環(huán)支持已成功地應(yīng)用于新生兒呼吸衰竭搶救，成為新生兒嚴(yán)重呼吸衰竭的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。成人呼吸衰竭使用ECMO報(bào)道存活率達(dá)53%，新生兒ECMO的總體生存率為75%～95%[16-17]。ECMO在重癥呼吸衰竭應(yīng)用成功率受基礎(chǔ)疾病、應(yīng)用時(shí)機(jī)等因素影響。但是，多年來國內(nèi)外將ECMO應(yīng)用在多種原因所致的ARDS治療方面卻一直處于探索階段。Lancet雜志發(fā)表了在英國常規(guī)通氣支持與ECMO治療成人重型呼吸衰竭研究報(bào)告，通過對180例ARDS患者的隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，ECMO結(jié)合傳統(tǒng)治療方法的治療組生存率為63%，而傳統(tǒng)治療組為47%。盡管對該研究的設(shè)計(jì)方法存在爭議，但其ECMO的應(yīng)用價(jià)值仍得到普遍認(rèn)可[18]。目前，呼吸衰竭應(yīng)用ECMO無嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為的適應(yīng)證：(1)新生兒常見的胎糞吸入綜合征、先天性膈疝、先天性持續(xù)性肺高壓、呼吸窘迫綜合征、感染敗血癥、重癥肺炎；(2)嚴(yán)重創(chuàng)傷、嚴(yán)重肺部感染、敗血癥等通常會(huì)直接或間接造成肺損傷，繼而引起呼吸衰竭和ARDS。ECMO支持關(guān)鍵在于對患者病情可逆性評估和篩選。因此，禁忌證有：(1)機(jī)械通氣高壓和高氧濃度通氣>7 d，標(biāo)準(zhǔn)為和(或)FiO2>80%或平臺(tái)壓>30 cmHg；(2)過去24 h嚴(yán)重創(chuàng)傷，顱內(nèi)出血或其他肝素應(yīng)用禁忌證(過去24 h創(chuàng)傷或手術(shù)如果出血得到控制或者能夠控制不是絕對禁忌證)；(3)患者瀕臨死亡或具有其他任何繼續(xù)積極治療搶救的禁忌證。ECMO的呼吸輔助功能為機(jī)體提供了良好的內(nèi)環(huán)境，改善了機(jī)體缺氧的同時(shí)排除體內(nèi)多余的CO2，減少了機(jī)械通氣設(shè)置條件，為肺功能的恢復(fù)提供了有利條件[19-20]。本研究中，與傳統(tǒng)機(jī)械通氣比較，ECMO對嚴(yán)重創(chuàng)傷致急性肺損傷患者有較好的臨床療效，尤其對重度患者在48 h內(nèi)的效果明顯。

本研究納入樣本量較少，尚需要在進(jìn)一步臨床研究中積累經(jīng)驗(yàn)，更好地總結(jié)ECMO作為新的心肺輔助循環(huán)手段的優(yōu)勢，提高患者預(yù)后。如何提高搶救成功率一直是研究熱點(diǎn)。理論的理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累需要整個(gè)團(tuán)隊(duì)共同協(xié)作提高。這樣的團(tuán)隊(duì)可能不僅僅限于醫(yī)院的個(gè)體，如果組成區(qū)域性，乃至全國性的協(xié)作組織和團(tuán)隊(duì)，可以使各醫(yī)院經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)共享，通過更多的基礎(chǔ)和臨床研究，為ECMO的發(fā)展提供強(qiáng)大支持?？傊?，ECMO是一種重要的生命支持形式，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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·體外膜肺氧合·

第一作者：劉欣偉(1979-)，男，黑龍江哈爾濱人，主治醫(yī)師，博士后

Comparative analysis of extracorporeal membrane oxygenation and mechanical ventilation for cardiopulmonary support

LIU Xin-wei,LIU Yun-en,TONG Chang-ci,ZHAO Ke-yan,GAO Yan,JIN Hong-xu,ZHANG Yu-biao,LIU Ying,LIU Xue-lei,CONG Pei-fang,HOU Ming-xiao(Department of Orthopadeics,The General Hospital of Shenyang Military Command,Shenyang 110016,China)

Abstract：ObjectiveThrough comparing and analyzing the traditional mechanical ventilation and extracorporeal membrane oxygenation in lung injury,we try to find curative effect of the application of the auxiliary circulation of extracorporeal membrane oxygenation.MethodsBetween January 2011 and December 2011,a total of 40 cases of accident,mine blasting were hospitalized,40 patients were performed mechanical ventilation or ECMO support,28 cases were male and female 12 cases.30 cases(75%)were for installation of mechanical ventilation treatment after trauma,aged from 19 to 76,the average age were(34.51±25.17).10 cases(25%)were for installation of the ECMO treatment after trauma,aged from 19 to 76,the average age were(29.98±26.31)years.Treatment and monitoring of physiological,biochemical,blood gas analysis and blood coagulation indexes were compared.ResultsThe mechanical ventilation treatment group of 18 cases discharged from the hospital,7 cases were of in-hospital deaths,5 patients med took out mechanical ventilation breathing difficulties.10 cases of ECMO in patients were with severe trauma,5 cases(50%)were out of the hospital,2 cases died(20%)in the hospital.3 cases(30%)were out of extracorporeal circulation difficulties.ConclusionECMO breathing auxiliary function provides the body with good internal environment.It is a kind of important form of life support and has broad application prospects.

Key words:Extracorporeal membrane oxygenation;Mechanical ventilation;Extracorporeal-life support;Cardiopulmonary support

收稿日期：2015-08-30

DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2016.01.04

文章編號(hào)：2095-5561(2016)01-0015-06

中圖分類號(hào)：R563.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

通信作者：侯明曉，E-mail:houmingxiao188@163.com

基金項(xiàng)目：2012年遼寧省科技攻關(guān)(201122007)；2012年全軍“十二五”面上項(xiàng)目(CSY12J002)；2013年全軍“十二五”面上延續(xù)項(xiàng)目(CSY13J003)