丁培成，莫緒明，彭 衛(wèi)，陳 鳳，束亞琴，張玉喜，武開宏，戚繼榮，孫 劍，鄒 靚，寸躍爽，王智琪

體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygena?tion， ECMO）是從心肺轉(zhuǎn)流（cardiopulmonary bypass，CPB）技術(shù)中發(fā)展而來，一種能夠代替心肺功能的體外生命支持技術(shù)［1］。 作為挽救常規(guī)治療無效的心肺功能衰竭的新型方法，它在挽救危重患者生命中發(fā)揮重要作用［2－3］。 自從 1974 年 ECMO 首次成功應(yīng)用于新生兒以來，ECMO 成功治療的兒童數(shù)量逐漸增加，已經(jīng)發(fā)展成治療嚴(yán)重兒童心肺功能衰竭的重要手段［4－7］。 在心臟手術(shù)后需要接受 ECMO 的先天性心臟?。╟ongenital heart disease，CHD）患兒約占2%～5%，存活率基本保持在35%～45%，死亡率和并發(fā)癥發(fā)生率仍較高［3，5－6］。 CHD 圍術(shù)期 ECMO的適應(yīng)證和時(shí)機(jī)，到目前并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［4］。 使用預(yù)后預(yù)測因子進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕颊哌x擇，及早臨床干預(yù)，有助于減少并發(fā)癥，提高存活率，改善預(yù)后［8－9］。 總結(jié)本中心CHD 患兒圍術(shù)期靜脈－動脈（veno－artery， V－A） ECMO 的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，研究患兒臨床特征和預(yù)后結(jié)果，為降低ECMO 死亡率、減少并發(fā)癥提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料與分組 回顧性分析2016 年6 月至2019 年6 月在本中心接受ECMO 的CHD 圍術(shù)期患兒 41 例，患兒男 26 例，女 15 例。 手術(shù)年齡 1.78 d～12 歲（22.94，171.70） d，體重 1.90 ～ 54.00（3.40，6.00）kg。 小于 1 歲 37 例（90.2%），其中新生兒 14例（34.1%）。 除1 例患兒行室間隔缺損介入封堵術(shù)外，其余均在CPB 下手術(shù)。 根據(jù)是否成功撤離EC?MO 情況，將患兒分為撤機(jī)組：撤離ECMO 后存活時(shí)間＞48 h 的患者（n ＝24）；未撤機(jī)組：患兒大多是經(jīng)過長時(shí)間ECMO 心肺功能仍無法改善，提示心肌細(xì)胞受到不可逆損傷而放棄 ECMO（n ＝17）。 再將撤離ECMO 的24 例患兒終末結(jié)局分為存活組：存活出院的患兒（n ＝17）；死亡組：成功撤離 ECMO 后院內(nèi)死亡的患者（n ＝7）。 患兒診斷與 ECMO 后結(jié)果見表1。

表1 患兒診斷與 ECMO 后結(jié)果［n＝41，n（%）］

1.2 ECMO 應(yīng)用

1.2.1 ECMO 指征 本組 41 例中：①CHD 術(shù)前常規(guī)治療下生命體征難以維持的心肺功能衰竭3 例；②CHD 術(shù)中由于撤離CPB 過程中心肌收縮無力或惡性心律失常等情況，無法撤離 CPB 的23 例；③CHD 術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重低心排血量綜合征或心跳驟停，經(jīng)過復(fù)蘇、血管活性藥物和腎替代治療（renal re?placement therapy，RRT）仍無效者 15 例；④CHD 圍術(shù)期經(jīng)長時(shí)間心肺復(fù)蘇仍無法恢復(fù)自主循環(huán)或者循環(huán)不穩(wěn)定而在床旁應(yīng)用ECMO，即為體外心肺復(fù)蘇（ECMO CPR，ECPR）4 例。

1.2.2 ECMO 安裝 ECMO 安裝 CHD 術(shù)中在手術(shù)室 23 例，CHD 術(shù)前 3 例和術(shù)后 15 例在 ICU ，采用經(jīng)胸插管V－A ECMO 模式。 經(jīng)升主動脈置入灌注管，右房置入引流管。 若左心收縮無力，需及時(shí)行左心減壓術(shù)；本中心共14 例患兒選擇放置引流管與左心房或者肺動脈連接。 使用離心泵（MAQUET RO?TAFLOW，德國），膜肺（MEDOS HILLITE 型，北京），肝素涂層套裝管道。 胸骨之間以兩個(gè)直徑1 cm、長2～3 cm 塑料管撐開，用牛心包片將皮膚盡可能縫合嚴(yán)密，外敷數(shù)層紗布，外貼透明貼膜，防止傷口及縱隔感染，并且方便觀察傷口滲血情況。 強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格無菌操作，減少感染機(jī)會。 由于ECMO 期間，胸骨未閉合，創(chuàng)面較大，同時(shí)需抗凝治療，出血是常見的并發(fā)癥，術(shù)中嚴(yán)格止血，術(shù)后出血多需要再次手術(shù)止血。

1.2.3 ECMO 期間管理 ECMO 早期按照全流量輔助，80～120 ml／（min·kg）；離心泵轉(zhuǎn)速 2 500～3 000 rpm，應(yīng)避免超過3 000 rpm，防止紅細(xì)胞的過多破壞。 較高轉(zhuǎn)速下血壓水平仍低時(shí)，應(yīng)評估是否存在出血、胸腔積液以及組織滲漏等引起有效循環(huán)血量不足，適當(dāng)應(yīng)用止血藥物和補(bǔ)充血容量。 在充分復(fù)蘇的情況下患兒仍低血壓， 可適當(dāng)應(yīng)用正性肌力藥物，維持平均動脈壓新生兒40 ～50 mmHg，小兒50～70 mmHg。 通氣設(shè)置選擇肺保護(hù)性通氣策略，結(jié)合患兒體重及心臟解剖的病理生理?xiàng)l件，同步間歇指令通氣方式為主，吸氣峰壓14 ～20 cmH2O，呼氣末正壓 6～l0 cmH2O，頻率 20 ～30 次／min，氧濃度分?jǐn)?shù) 50%。 肝素用量 5 ～20 U／（kg·h），維持活化凝血時(shí)間在180 ～220 s，活化部分凝血活酶時(shí)間60～80 s。 間隔 2 ～3 h 測定抗凝指標(biāo)，隨時(shí)調(diào)整肝素用量。 嚴(yán)重出血時(shí)可以減少肝素用量或暫停肝素。

血流動力學(xué)穩(wěn)定、心肺功能恢復(fù)，逐漸下調(diào)EC?MO 流量、增加正性肌力藥物、增加呼吸機(jī)參數(shù)，于此同時(shí)床旁心臟超聲評估心臟功能耐受。 當(dāng)ECMO流量降至患兒血流量的10%～25%時(shí)，評估適宜脫機(jī)者行管道夾閉，觀察 1 ～2 h 后病情穩(wěn)定者，可拔除ECMO 管道。 對于心肺功能在合理支持時(shí)間后沒有得到充分改善的患者，或繼續(xù)ECMO 無效的患者，如嚴(yán)重的腦損傷或嚴(yán)重的無法控制的出血，需建議適時(shí)停止ECMO 治療。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，符合正態(tài)分布的資料，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，偏態(tài)資料以中位數(shù)四分位數(shù)間距［Q（Q，Q3）］表示；計(jì)數(shù)資料以例（百分率）表示。 對于正態(tài)分布，兩組間的比較方差齊時(shí)采用t檢驗(yàn)，方差不齊時(shí)采用t＇檢驗(yàn)，對于偏態(tài)分布資料，兩組比較采用Mann－Whitney U 檢驗(yàn)。 計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)，當(dāng)四格表中有一格理論頻數(shù)＜5 時(shí)，采用Fisher 精確檢驗(yàn)，當(dāng)行×列數(shù)表中理論頻數(shù)＜5 的格子數(shù)超過總格子數(shù)的 1／5 時(shí)，采用 Fisher 精確檢驗(yàn)。 雙側(cè)P＜0.05 認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。 撤機(jī)成功定義為撤離ECMO 后存活時(shí)間＞48 h。

2 結(jié) 果

2.1 CPB 與 ECMO 治療情況 CPB 時(shí)間 273.00（163.25，381.25）min，主動脈阻斷時(shí)間 68.00（48.50，84.50）min。 ECMO 時(shí)間 5.15（4.28，6.25）d，范圍1.73～21.90 d。 成功撤離 ECMO 24 例（58.5%），最終治愈出院 17 例（41.5%）。 CHD 術(shù)前安裝 ECMO 3 例，并且手術(shù)后繼續(xù)行 ECMO，撤機(jī) 1 例（33.3%），無存活；術(shù)中安裝 ECMO 23 例，撤機(jī) 12 例（52.2%），存活 9 例（39.1%）；術(shù)后安裝 ECMO 15 例，撤機(jī) 11 例（73.3%），存活 8 例（53.3%）。 ECPR 4 例，撤機(jī) 3 例（75.0%），存活 1 例（25.0%）。 機(jī)械通氣時(shí)間 8.00（6.75，10.08）d，ICU 時(shí)間 18.39 （15.00，33.24）d，住院時(shí)間 36.00（34.94，44.40）d。

2.2 ECMO 結(jié)果分析 全組共有4 例患兒染色體異常，為Down 綜合征，均死亡，5 例術(shù)前有肺部疾病，如肺發(fā)育不良、持續(xù)性肺高壓等，僅1 例（33.3%）撤離ECMO 且死亡。

未撤機(jī)組17 例中冠狀動脈畸形3 例，為完全性大動脈轉(zhuǎn)位患兒，均未能撤離ECMO。 術(shù)前冠狀動脈畸形問題、肺部疾病的發(fā)生率略高于撤機(jī)組，但無顯著性差異（P＝ 0.064、0.141）。 未撤機(jī)組術(shù)后凝血功能障礙的發(fā)生率顯著高于撤機(jī)組（P＝0.014）。

撤機(jī)組24 例中術(shù)前經(jīng)歷CPR 患兒7 例，3 例（42.9%）存活；6 例具有心臟殘余畸形（如二尖瓣返流、肺靜脈狹窄等），2 例（33.3%）存活；術(shù)后感染 15例患兒，8 例（53.3%）存活，無感染的 9 例患兒均存活；術(shù)后肺炎者 13 例，7 例（53.8%）存活；術(shù)后心律失常者9 例，4 例（44.4%）存活。 其他術(shù)后常見并發(fā)癥均未見明顯差異，包括常見的出血、急性腎功能不全。 撤機(jī)組24 患兒中有7 例死亡。 死亡組染色體異常、術(shù)后殘余畸形、術(shù)后感染發(fā)生率顯著高于存活組（P＝ 0.017、0.038、0.022）；死亡組術(shù)前 CPR、術(shù)后心律失常及肺炎的發(fā)生率略高于存活組，但無顯著性差異（P＝0.134、0.061、0.078）。 見表 2。

表2 未撤機(jī)組與撤機(jī)組患兒ECMO 術(shù)前情況及撤機(jī)組患兒的死亡與存活率比較［n（%）］

2.3 并發(fā)癥和死亡分析 ECMO 死亡24 例，未撤機(jī)組17 例，其中16 例死于心肺功能無法恢復(fù)，1 例死于凝血功能障礙。 撤機(jī)組于撤離ECMO 后死亡7例，其中心肺功能衰竭3 例，腦死亡2 例，肺高壓危象死亡1 例，難治性出血死亡1 例。 見表3。

表3 兩組患兒死亡原因及數(shù)量占比［n（%）］

全組 41 例中發(fā)生感染共計(jì) 22 例（53.7%），其中肺炎 19 例（46.3%）；急性腎功能不全 21 例（51.2%），需要 RRT 14 例（34.1%）；呼吸功能不全機(jī)械通氣＞7 d 14 例（34.1%），肺部并發(fā)癥 10 例（24.4%）；心律失常 14 例（34.1%），房室傳導(dǎo)阻滯需要臨時(shí)起搏器9 例（22.0%）；機(jī)械故障問題11 例（26.8%）；出血需要手術(shù)止血 11 例（26.8%）；急性肝功能不全 9 例（22.0%）；心臟殘余畸形 8 例（19.5%）；凝血功能障礙 7 例（17.1%）；神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙7 例（17.1%）。 撤機(jī)組和未撤機(jī)組患兒并發(fā)癥發(fā)生率比較見表4。

表4 未撤機(jī)組與撤機(jī)組ECMO 術(shù)后及撤機(jī)組患兒的死亡組與存活組并發(fā)癥發(fā)生率比較［n（%）］

3 討 論

在CHD 圍術(shù)期患兒的血流動力學(xué)不穩(wěn)定時(shí)，ECMO 能起到很好的支持過渡作用，已經(jīng)成為危重患兒的重要支持手段。 2016 年體外生命支持組織（Extracorporeal Life Support Organization，ELSO）的數(shù)據(jù)顯示：至2016 年7 月國際上登記的兒童ECMO 病例數(shù)已經(jīng)達(dá)59 969 例，其中50%為新生兒呼吸衰竭，ECMO 的存活率達(dá)到62%，而ECMO 用于CHD 心肺功能輔助的平均存活率在新生兒及小兒僅達(dá)到44%和54%［3］。 本中心存活率與國際上小兒心臟中心CHD 患兒ECMO 治療的總體結(jié)果接近，但仍有待提高。

3.1 ECMO 應(yīng)用指征把握 單心室姑息手術(shù)、完全性大動脈轉(zhuǎn)位、主動脈離斷等嚴(yán)重影響血流動力學(xué)的CHD 大都在新生兒及嬰兒階段進(jìn)行手術(shù)，不同于成人心臟手術(shù)［3］。 冠狀動脈畸形、左心退化、復(fù)雜心臟手術(shù)導(dǎo)致的心肌損傷、長時(shí)間CPB 帶來的炎癥反應(yīng)和器官功能障礙等都會造成術(shù)后撤CPB 困難。ECMO 應(yīng)用可以有效地提高嬰幼兒CHD 手術(shù)的存活率。 本中心對預(yù)知撤機(jī)困難、病情危重的復(fù)雜CHD 的患兒，由團(tuán)隊(duì)決定在手術(shù)室主動應(yīng)用ECMO，減少返回ICU 后因心肌水腫、嚴(yán)重低心排等導(dǎo)致的死亡。

未撤機(jī)組患兒的術(shù)前冠狀動脈畸形問題、肺部疾病的發(fā)生率高于撤機(jī)組（P＝0.064、0.141），未達(dá)到顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意差異。 但可能與病例數(shù)較少相關(guān)，需要進(jìn)一步研究。 術(shù)前肺部疾病可能對肺臟造成不可逆的損傷導(dǎo)致撤ECMO 困難。 ELSO 組織指南中顯示術(shù)前機(jī)械通氣時(shí)間超過2 周是ECMO 的相對禁忌證［4］。 相關(guān)研究顯示合并冠狀動脈畸形的完全性大血管轉(zhuǎn)位患兒死亡率、ECMO 使用率高，此類冠狀動脈移植難度大，梗塞造成心肌缺血［10－11］。 此類患兒ECMO 效果通常也不佳，術(shù)后遠(yuǎn)期也可能出現(xiàn)冠狀動脈口狹窄而心功能衰竭甚至猝死［12］。

死亡組染色體異常率顯著高于存活組（P＝0.017）；死亡組術(shù)前 CPR 發(fā)生率高于存活組（P＝0.134），未達(dá)到顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 顯示染色體異常的患兒雖可正常撤機(jī)，但撤機(jī)后可能更易出現(xiàn)心肺功能衰竭等情況而死亡［13］。 對于常規(guī)CPR 超過10 min 仍無法復(fù)蘇的患者，迅速建立ECMO，保證機(jī)體氧供和血流動力學(xué)穩(wěn)定，降低死亡率［1，8，14］。 相關(guān)研究顯示，與有計(jì)劃的安裝ECMO 相比，ECPR 死亡率較高［15－16］。 建立床旁 ECMO 需要有一個(gè)高效反應(yīng)團(tuán)隊(duì)，ICU 內(nèi)始終有一臺備用ECMO 機(jī)器和床旁開胸的相關(guān)物品，可在數(shù)分鐘內(nèi)召集成員建立ECMO。

3.2 ECMO 的并發(fā)癥 本研究發(fā)現(xiàn)未撤機(jī)組術(shù)后凝血功能障礙的發(fā)生率顯著高于撤機(jī)組（P＝0.014）。新生兒、早產(chǎn)、體重＜2.5 kg 等是易造成凝血功能障礙的高危因素，凝血功能障礙會導(dǎo)致彌漫性出血，多臟器衰竭，ECMO 無法維持。 死亡組術(shù)后殘余畸形、感染發(fā)生率顯著高于存活組，具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.038、0.022）。 死亡組術(shù)后心律失常、肺炎的發(fā)生率高于存活組（P＝0.061、0.078），未達(dá)到顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 其他并發(fā)癥并不意味著無影響，可能由于本研究的局限性需要今后進(jìn)一步研究，收集更多病例分析。 而對于本研究中發(fā)現(xiàn)的影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素尤其需要重視。

由于ECMO 往往是在心肺功能已嚴(yán)重受損、大劑量藥物治療無效的情況下應(yīng)用，此時(shí)各器官灌注減少、缺血缺氧對組織造成損傷。 血管活性藥物評分（visual identity system， VIS）與 CHD 預(yù)后的關(guān)系得到廣泛的研究，VIS 的大小與死亡率有明顯的相關(guān)性［17］。 同時(shí)，ECMO 產(chǎn)生的非波動性灌注以及血液有形成分破壞、感染、全身炎癥反應(yīng)等均可加重多器官損害，尤其對于血流變化敏感的腎臟，導(dǎo)致急性腎損傷發(fā)病率較高。 一旦急性腎損傷出現(xiàn)及早行RRT能改善預(yù)后，否則會造成腎臟不可逆損害，最終會影響患兒血流動力學(xué)而導(dǎo)致患兒死亡。 本研究顯示積極的RRT 能使心臟功能恢復(fù)良好的患兒成功脫離ECMO，預(yù)后無差異。 CHD 術(shù)后的腦死亡，多在出現(xiàn)突發(fā)事件后，經(jīng)長時(shí)間CPR 或CPR 效果不佳，腦組織缺血缺氧并造成不可逆損傷有關(guān)［18－19］。 對于成功撤機(jī)而出現(xiàn)腦死亡2 例患兒，都經(jīng)歷長時(shí)間CPR。

V－A ECMO 一個(gè)不可避免的問題就是左室后負(fù)荷的增加，如果出現(xiàn)左心收縮無力，左心擴(kuò)大，需要及時(shí)行左心減壓術(shù)，防止肺淤血及心室血栓等并發(fā)癥。 本研究14 例行左心減壓術(shù)，6 例肺動脈減壓，8例左心房減壓。 肺動脈插管可能不如直接左心引流有效，但對右心系統(tǒng)提供了足夠的輔助引流，避免左心相關(guān)插管通路（肺靜脈插管、房間隔造口或心尖插管）的并發(fā)癥，較之更為安全［20－21］。

3.3 適宜的輔助時(shí)間 本研究未撤機(jī)組與撤機(jī)組、存活組與死亡組的ECMO 時(shí)間均無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 增加ECMO 時(shí)間并不能增加存活率，還會加重血液破壞、凝血功能紊亂及繼發(fā)的感染和急性腎損傷。 經(jīng)過較長時(shí)間ECMO，心肺功能仍不能恢復(fù)者，應(yīng)仔細(xì)評估心臟畸形矯治是否滿意，如心室流出道是否有梗阻、肺動脈發(fā)育情況是否能夠承受根治手術(shù)等原因，其他常見原因有應(yīng)用ECMO 的時(shí)機(jī)是否過晚，已經(jīng)造成心肺的不可逆損傷而導(dǎo)致無法撤機(jī)。此時(shí)，心或肺移植是唯一考慮的有效治療手段。

4 結(jié) 論

綜上所述，ECMO 對CHD 畸形矯治術(shù)圍術(shù)期出現(xiàn)的血流動力學(xué)不穩(wěn)定，起到很好的過渡和支持作用，已經(jīng)成為危重復(fù)雜CHD 圍術(shù)期治療的重要支持手段。 但目前總體的死亡率仍較高，相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率仍較高。 本中心通過對應(yīng)用ECMO 指征的改進(jìn)及術(shù)后ECMO 管理水平的提高，使部分危重CHD患兒的存活率得到提高。 但由于心臟畸形矯治的復(fù)雜性及ECMO 的并發(fā)癥，其整體存活率仍有待提高，因此在把握好安裝指征的同時(shí)，ECMO 期間的精細(xì)管理，努力降低相關(guān)的并發(fā)癥，是進(jìn)一步提高撤機(jī)率及存活率的關(guān)鍵。