張藍予,秦春妮,張 黔,劉達興,田仁斌,黑飛龍
急性肺損傷(acute lung injury, ALI)/急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress symdrome,ARDS)在全球具有較高發(fā)生率及死亡率,而重度ARDS 死亡率超40%[1]。 體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)自2009 年H1N1 流感治療中獲得顯著療效后,其在難治性低氧血癥中的應用開展得越來越廣泛[2]。 但ECMO 在ARDS 治療指南中的推薦證據(jù)仍欠充分[3]。 本文回顧性分析11 例應用ECMO 的肺損傷患者病例資料,以期為臨床治療提供參考。
1.1 一般資料 回顧2017 年1 月至2020 年1 月在遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院因肺損傷或肺炎行ECMO治療的成年患者,共11 例。 年齡31 ~71 歲,體重(59.00±11.67)kg,身高(163.73±6.48)cm。 11 例患者的病因包括感染性肺炎、塵肺、吸入性肺炎及肺創(chuàng)傷,均經(jīng)傳統(tǒng)治療無效而實施ECMO 輔助治療,患者一般情況見表1。
表1 病例資料(n=11)
1.2 方法
1.2.1 ECMO 適應證[3-4]①氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)<150 mm Hg;②氣道平臺壓(plateau pressure,Pplat)>30 cmH2O;③經(jīng)傳統(tǒng)機械通氣治療無效的低氧血癥;④機械通氣障礙;⑤肺移植過渡期。 本研究中采用ECMO 支持的患者的臨床特點如下:在呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure,PEEP)8 ~15 cmH2O 的情況下,Pplat>30 cmH2O,PaO2/FiO2<100 mm Hg 持續(xù)2 h 以上。 目前尚無完全嚴格的統(tǒng)一標準,需要實施ECMO 的專家團隊根據(jù)患者個人情況及單位共識進行綜合評估。
1.2.2 設備耗材 設備采用Maquet ECMO 設備(德國),離心泵血液驅動、中空纖維膜式氧合器氧合血液。 股動脈及頸內靜脈采用16 F 插管,股靜脈采用24 F 插管(Edwards Lifesciences,德國)。 若患者在治療期間出現(xiàn)無尿、少尿或腎功能異常,加用連續(xù)腎臟替代療法(continuous renal replacement therapy,CRRT)。 采用ABL800 儀檢測患者動脈血氣,熱交換器確?;颊唧w溫維持在36.0~36.5℃。
1.2.3 ECMO 臨床管理 ECMO 系統(tǒng)及患者全身經(jīng)肝素抗凝處理,ECMO 管路由800 ml 生理鹽水或乳酸林格液預充排氣。 患者采用靜脈-靜脈(veno-venous, V-V)或者靜脈-動脈(veno-artery, V-A)模式插管,通過超聲、床旁X 線確定管路位置。 ECMO運行期間,目標流量為50~80 ml/(kg·min)。 轉流后根據(jù)動脈血氣調整ECMO 流量、膜肺氧氣流量及吸入氧濃度。 管理過程中,采用去甲腎上腺素或多巴胺維持平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)>60 mm Hg。 其它治療措施包括輸血(紅細胞懸液、冷沉淀、血小板),維持全血激活凝固時間180~200 s 和(或)部分凝血活酶時間1.5 倍正常值,觀察管路有無附壁血栓形成,根據(jù)血氣數(shù)據(jù)調整患者內環(huán)境。 觀察并記錄患者基本資料、ECMO 運行前(A)、ECMO 運行4 h(B)、12 h(C)、撤機時(D)的血氣指標以及患者90 d 存活率。
1.2.4 機械通氣設置 ECMO 運行期間,同時實施肺保護性通氣,呼吸機采用容量控制通氣或壓力控制通氣,PEEP 8~15 cmH2O,潮氣量約為4~6 ml/kg(理想體重),F(xiàn)iO20.4,呼吸頻率5~10 次/min,Pplat≤25 cmH2O,驅動壓≤15 cmH2O。
1.2.5 ECMO 撤機[4]經(jīng)床旁胸片、超聲心動圖評估心肺等重要臟器功能。 當膜肺無氣流時,患者可通過機械通氣獲得足夠氧合:PaO2/FiO2>200 mm Hg、V-A ECMO 流量<心排量10%~20%、循環(huán)及內環(huán)境穩(wěn)定并持續(xù)48 h,可考慮撤機。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用Graphpad prism 8.0 對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析及圖形繪制。 計量資料采用均數(shù)±標準差()或者四分位法表示,組間比較采用獨立樣本t 檢驗或Mann-Whitney U 檢驗,計數(shù)資料組間比較采用Fisher 精確概率法。 P <0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。
9 例患者采用V-V ECMO,2 例患者采用V-A ECMO。 8 例患者經(jīng)右股靜脈插管引流-右頸內靜脈回輸路徑建立ECMO,1 例經(jīng)左股靜脈-右頸內靜脈插管,1 例患者經(jīng)左側股動靜脈插管,1 例經(jīng)右側股動靜脈插管。 7 例患者在ECMO 運行前已進行118 ~796 h 的機械通氣,另4 例患者因無法機械通氣及急性呼吸衰竭而采用ECMO 輔助治療。 ECMO 運行前PaO2/FiO2為79.88(44.00~85.00)mm Hg,乳酸水平為1.3~4.8 mmol/L,ECMO 輔助時間為5.5 ~741 h,輸注紅細胞懸液1 200 ~7 960 ml,所有患者采用容量控制通氣或壓力控制通氣,潮氣量4 ~6 ml/kg,PEEP 設置為(11.63±2.20)cmH2O,F(xiàn)iO2為0.4,呼吸頻率5 ~10 次/min,6 例患者采用CRRT 輔助治療,見表1。
ECMO 運行前患者PO2為(58.38±12.15)mm Hg,運行后患者氧合明顯改善,運行4 h 后PO2為(134.33±60.37)mm Hg,運行前后PO2差異具有統(tǒng)計學意義( P <0.001)。 撤機時PO2較運行前也顯著提升( P =0.017),見圖1。 而ECMO 運行期間,二氧化碳分壓(PCO2)、MAP、酸堿度(pH)、乳酸(lactic acid,Lac)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)變化較ECMO 運行前未見顯著統(tǒng)計學差異。
圖1 ECMO 各時間點血氣數(shù)據(jù)監(jiān)測
ECMO 運行后90 d 觀察期內存活5 例患者,生存率為45.45%,6 例患者觀察期內死亡(55.55%),其中1 例由感染致死,1 例因呼吸衰竭致死,4 例因呼吸循環(huán)衰竭致死,患者生存曲線見圖2 所示。 生存組患者在ECMO 運行前Lac 水平低于死亡組患者,差異具有統(tǒng)計學意義( P =0.047)。 生存組年齡35~46(38.20±4.67)歲,死亡組年齡31 ~71(55.83±17.21)歲,兩組患者年齡差異具有邊緣顯著性( P =0.054)。 兩組患者采用的V-V 或V-A ECMO 模式無顯著差異。 兩組患者ECMO 運行前的氧合指數(shù)、pH 值及是否機械通氣未見統(tǒng)計學差異;兩組患者ECMO 運行中輸注的紅細胞懸液、ECMO 輔助時間以及ICU 住院時間未見統(tǒng)計學差異,見表2。
圖2 生存曲線
表2 兩組觀察值比較
表2 兩組觀察值比較
注:PaO2/FiO2:氧合指數(shù);Lac:乳酸;V-V:靜脈-靜脈;V-A:靜脈-動脈。
項目 生存組(n=5) 死亡組(n=6) P 值年齡(歲) 38.20±4.67 55.83±17.21 0.054 ECMO 前PaO2/FiO2(mm Hg) 80.00(44.75,85.00) 79.50(44.00,85.00) 0.574 Lac(mmol/L) 1.36±0.64 5.78±4.22 0.047 pH 7.33±0.12 7.45±0.16 0.177有/無使用機械通氣(n) 2/3 5/1 1.00 ECMO 運行中紅細胞懸液(ml) 2 400(1 200,7 560) 5 380(2 000,8 750) 0.096輔助時間(h) 6.00(20.00,127.50) 200.75(17.75,432.00) 0.100 ECMO 模式 0.779 V-V(n) 4 5 V-A(n) 1 1 ICU 住院時間(d) 3.00(2.00,19.50) 18.00(9.50,29.50) 0.100
ECMO 用于危重癥患者救治,可為難治性低氧血癥患者提供足夠氧合。 據(jù)國際生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization, ELSO)報道,ECMO 用于呼吸疾病救治的25 631 例成人患者中,救治成功率為60%[5]。 在第三屆中國醫(yī)師協(xié)會體外生命支持年會上,侯曉彤教授公布了2018 年中國體外生命支持的發(fā)展現(xiàn)狀,國內ECMO 救治患者的生存率約為44%~49%。 本研究中患者90 d存活率為45.45%,國內外生存率的差距可能與我國ECMO 支持起步較晚,開展ECMO 支持經(jīng)驗尚不足相關。
在難治性低氧血癥中,ECMO 的應用可對重度ARDS 的患者提供足夠氧合,為患者預后帶來一定獲益,但重度ARDS 患者盡早常規(guī)采用ECMO 治療還是作為搶救治療手段,其應用的時機選擇尤其關鍵。ELSO 建議當FiO2>90%而PaO2/FiO2<150 mm Hg時考慮采用ECMO 治療[4];而ARDS 治療指南推薦在患者無法使用機械通氣或PaO2/FiO2<80 mm Hg時可考 慮應 用ECMO[3]。 國內 推薦ECMO 用 于ARDS 患者的挽救治療[6]:推薦在吸純氧條件下,PaO2/FiO2<100 mm Hg;或通氣頻率>35 次/min 時pH 值<7.2 且Pplat>30 cmH2O 考慮采用ECMO 輔助治療。 本項研究中所有患者均因PaO2/FiO2<100 mm Hg [79.88(44.00 ~85.00) mm Hg]以及無法使用機械通氣而采用ECMO 輔助治療。 Harrington等[7]對EOLIA 試驗進行貝葉斯分析發(fā)現(xiàn),在重度ARDS 患者中盡早應用ECMO 可使患者更為獲益;Steimer 等[8]研究表明入院后48 h 內建立ECMO 的ARDS 患者90 d 生存率為80%,而在入院3 ~6 d 和入院7 d 后才建立ECMO 的患者90 d 生存率為60%和16.7%,因而對于重度ARDS 患者盡早建立ECMO可明顯提升患者生存率。 Aoyama[9]新近的薈萃分析也得出結論,V-V ECMO 可作為重度ARDS 成人患者治療的早期策略。
ECMO 運行期間的機械通氣是影響患者預后的重要因素,然而理想的通氣策略仍未明確[10]。 目前臨床廣泛應用保護性通氣策略,它是指將呼吸機的參數(shù)控制在潮氣量<6 ml/kg、氣道壓<25 cmH2O、呼吸頻率4~10 次/min 以及初始FiO20.5[6]。 ELSO[4]建議ECMO 期間采用FiO2<0.4、Pplat<25 cmH2O 及可耐受PEEP 的“肺休息”策略。 還有學者提出“超保護性通氣”[10-11],指低潮氣量(<4 ml/kg)和低氣道壓(<25 cm H2O)。 本項研究在ECMO 運行中對患者采取保護性通氣,通氣參數(shù)PEEP 為(11.63±2.20)cmH2O,潮氣量4~6 ml/kg,F(xiàn)iO2約0.4,且Pplat<25 cmH2O,臨床效果滿意。
ARDS 患者除嚴重缺氧和高碳酸血癥,有時還存在嚴重的血流動力學障礙,此時則需采用V-A ECMO 模式輔助治療。 Kon[12]比較了717 例ARDS患者V-V ECMO 與V-A ECMO 對ARDS 患者的治療效果,結果顯示V-V ECMO 模式具有更高生存率,其原因可能與V-A ECMO 支持患者同時存在嚴重呼吸循環(huán)障礙,病情更為危重相關。 本研究僅兩例采用V-A ECMO 模式,研究結果顯示生存與死亡組間的ECMO 模式的應用無顯著差異,可能與本項研究的樣本量較小相關。
大量研究顯示ECMO 對ARDS 救治效果的影響因素較多。 Serpa 等[13]研究顯示患者在ECMO 運行前的高乳酸水平也是影響患者死亡率的獨立危險因素,本研究發(fā)現(xiàn)ECMO 運行前的乳酸水平在生存組和死亡組間存在顯著差異。 另外,本研究發(fā)現(xiàn)生存組與死亡組患者年齡差異具有邊緣顯著性,Vaquer等[14]報道高齡是影響ECMO 輔助ARDS 患者住院死亡率的獨立危險因素。 另有其它相關研究[13,15]發(fā)現(xiàn)ECMO 運行前氧合指數(shù)、機械通氣時間、驅動壓、體重指數(shù)等也可對ECMO 輔助ARDS 患者的死亡率產生影響。
目前ECMO 技術在危重癥救治領域的應用越來越廣泛,其在難治性低氧血癥治療中的作用越來越重要,該技術可為患者提供足夠氧合,將有創(chuàng)機械通氣的有害影響最小化,隨著ECMO 對重度ARDS 救治經(jīng)驗的不斷積累,必將為提升我國危重癥救治水平發(fā)揮積極作用。