莫然 鄧輝勝

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院全科醫(yī)學(xué)科,重慶 400010)

1999年中國進(jìn)入老齡化,心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)導(dǎo)致的心搏驟停(sudden cardiac arrest,SCA)發(fā)生率逐年上升?！吨袊难芙】蹬c疾病報(bào)告2021》顯示,CVD是中國居民目前的首位死亡原因,其發(fā)病率隨社會(huì)老齡化程度加深而上升[1]。研究[2]表明中國每年心源性猝死人數(shù)約為54萬。

但由于傳統(tǒng)心肺復(fù)蘇(conventional cardiopulmonary resuscitation,CCPR)成功率低,院內(nèi)心搏驟停(in-hospital cardiac arrest,IHCA)患者經(jīng)復(fù)蘇生存率約為22%,院外心搏驟停(out-of-hospital cardiac arrest,OHCA)復(fù)蘇生存率為9%左右[3],中國的OHCA生存率不足1%[4],故需對(duì)CCPR進(jìn)一步改進(jìn),提高復(fù)蘇成功率。采用體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)進(jìn)行的心肺復(fù)蘇,即體外心肺復(fù)蘇(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR)應(yīng)運(yùn)而生,其作為CCPR的補(bǔ)充復(fù)蘇手段可提高患者生存率,ECPR是在患者發(fā)生危重心肺事件時(shí),替代心肺功能避免患者立刻死亡的治療手段[5]。研究[6]表明IHCA患者接受ECPR后30 d生存率為34.8%,接受CCPR的患者為17.4%;OHCA患者接受ECPR后有43%可存活至出院,而接受CCPR的患者為7%。SCA患者接受ECPR治療后,自主循環(huán)恢復(fù)的概率為95%[7],而高質(zhì)量CCPR對(duì)SCA患者的自主循環(huán)恢復(fù)為47%[8]?，F(xiàn)對(duì)近年來國內(nèi)外ECPR的應(yīng)用與研究進(jìn)行綜述。

1 國內(nèi)外ECPR應(yīng)用與研究

隨著對(duì)CCPR的認(rèn)識(shí)不斷加深,不僅CCPR操作本身需得到優(yōu)化,還需從患者的遠(yuǎn)期利益出發(fā),充分考慮多個(gè)器官系統(tǒng)和CCPR的聯(lián)系,例如CCPR實(shí)施前使用的腎上腺素治療雖然能提高患者生存率,但可能對(duì)腦灌注有害[9],有造成不可逆損害的風(fēng)險(xiǎn)。

采用ECMO輔助的ECPR可增加自主循環(huán)恢復(fù)可能性,為治療SCA原發(fā)疾病爭(zhēng)取時(shí)間,同時(shí)增加冠狀動(dòng)脈血供、保證外周器官灌注[10],改善SCA患者的預(yù)后。故近年來ECPR常作為CCPR無效時(shí)的補(bǔ)充復(fù)蘇手段日漸體現(xiàn)出其重要意義,但由于ECMO治療存在例如血栓形成、神經(jīng)系統(tǒng)和肺部并發(fā)癥[11]等風(fēng)險(xiǎn)和無法恢復(fù)自主心肺功能導(dǎo)致醫(yī)療資源浪費(fèi)等問題,因此有關(guān)ECPR的適用指征值得進(jìn)一步研究。本節(jié)將重點(diǎn)介紹國內(nèi)外的ECPR應(yīng)用及研究現(xiàn)狀。

1.1 國外ECPR應(yīng)用與研究

國外對(duì)ECPR的應(yīng)用較為廣泛,甚至用于院前急救,可在條件滿足的情況下啟用移動(dòng)重癥監(jiān)護(hù)室于OHCA現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行ECPR[12]。2016年巴黎盧浮宮內(nèi),在自動(dòng)體外除顫器除顫和CCPR救治無效后,當(dāng)?shù)丶本葓F(tuán)隊(duì)對(duì)1例SCA患者成功實(shí)施了院外ECPR,該院外ECPR的實(shí)施用時(shí)23 min[13]。雖然ECPR作為CCPR的補(bǔ)充手段在臨床治療中發(fā)揮著作用,但涉及ECPR的學(xué)術(shù)進(jìn)展大多局限于獨(dú)立病例的回顧性研究,缺乏較大范圍的、權(quán)威的隨機(jī)對(duì)照研究,世界各國對(duì)ECPR的適應(yīng)證也未能達(dá)成一致,故美國心臟協(xié)會(huì)仍不建議對(duì)SCA患者常規(guī)進(jìn)行ECPR[14],因此近年來ECPR的適用范圍研究是國外急救的熱點(diǎn)之一。加拿大學(xué)者對(duì)近20年內(nèi)的部分ECPR案例進(jìn)行回顧性研究[15],嘗試對(duì)成人和兒童人群的ECPR適應(yīng)證、禁忌證進(jìn)行深入研究,并列舉出了原發(fā)心臟疾病、染色體異常等可能的評(píng)價(jià)因素。此外,世界各地各醫(yī)院對(duì)ECPR的適應(yīng)證定義亦不相同,例如日本神戶市醫(yī)療中心綜合醫(yī)院在一項(xiàng)研究[16]中確定了本院的ECPR適應(yīng)證標(biāo)準(zhǔn):年齡<75歲、無嚴(yán)重合并癥、發(fā)生SCA但在60 min以內(nèi)旁觀者實(shí)施過CCPR、初始心律為心室顫動(dòng)或無脈性室性心動(dòng)過速。由于各國施行ECPR的患者各項(xiàng)基礎(chǔ)情況可能并不相近,例如原發(fā)疾病和疾病史等存在較大差異,以及ECMO較高的運(yùn)行成本和研究條件也阻礙了較大范圍的研究合作,這些可能是世界范圍內(nèi)缺乏對(duì)ECPR較大范圍的、權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)化研究的原因之一。

在禁忌證方面,據(jù)美國印第安納大學(xué)研究[17]表明,ECPR應(yīng)用于膿毒血癥的患者生存率較低,對(duì)該類患者施行ECPR時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。值得注意的是,研究[18]表明對(duì)并發(fā)膿毒性休克的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)患者進(jìn)行ECPR時(shí)可通過增加額外的流入套管,形成靜脈-靜脈-動(dòng)脈ECMO以提高灌注流量來改善氧合,滿足代謝需求。而與SCA的風(fēng)險(xiǎn)相比,急性主動(dòng)脈夾層(acute aortic dissection,AAD)或許不再是絕對(duì)的禁忌證,甚至在一定數(shù)量的病例研究中實(shí)施ECPR的AAD組和非AAD組的手術(shù)后生存率相近,分別為19%和21%[19],但該結(jié)論有待進(jìn)一步研究后加以佐證。

ECMO的應(yīng)用使循環(huán)性死亡的定義受到挑戰(zhàn),而且部分患者在撤離ECMO后無法恢復(fù)自主循環(huán)和ECMO較高的使用成本,故ECPR的應(yīng)用也帶來了倫理學(xué)挑戰(zhàn)和患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[20]。一項(xiàng)研究[21]認(rèn)為,ECPR可被視為CCPR的延伸并受到同樣的倫理學(xué)判斷,在患者無法恢復(fù)自主心肺功能和知覺時(shí)允許臨床醫(yī)生單方面撤離ECMO,但ECPR如果作為持續(xù)性器官替代療法,那么接受ECMO治療的患者應(yīng)當(dāng)受到類似其他生命維持療法的同等對(duì)待,但目前國際上對(duì)ECPR的歸類在倫理學(xué)上仍無明確定論,這可能是各國法律與文化差異所致。

ECPR的應(yīng)用改進(jìn)也是國外近年的研究熱點(diǎn)。美國學(xué)者[22]研究表明,由于患者在接受ECMO生命支持時(shí)心臟也得到了更大的后負(fù)荷,需加用經(jīng)皮左心室輔助裝置進(jìn)行ECPR,以防產(chǎn)生嚴(yán)重并發(fā)癥。關(guān)于ECPR的復(fù)蘇監(jiān)測(cè),目前認(rèn)為脈壓是判斷生存率的高價(jià)值指標(biāo),并可能為復(fù)蘇后治療提供決策依據(jù)[23],但該方案通常需經(jīng)橈動(dòng)脈穿刺后增加額外的導(dǎo)管,增加了患者的潛在風(fēng)險(xiǎn)。一項(xiàng)研究[24]認(rèn)為通過修改ECMO裝置,在動(dòng)脈插管中安裝了Y連接器并在盲端配備止血閥,然后引入一根5 F豬尾導(dǎo)管,向前推至與壓力傳感器連接,即可在不增加額外動(dòng)脈導(dǎo)管的前提下快速建立血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)?？紤]到接受ECPR的患者具有較高風(fēng)險(xiǎn),任何可降低患者潛在風(fēng)險(xiǎn)的改進(jìn)措施都是值得研究的。

1.2 國內(nèi)ECPR應(yīng)用與研究

COVID-19疫情的發(fā)生提高了OHCA發(fā)生率,而ECPR的應(yīng)用在增加SCA患者生存率的同時(shí)也減少了醫(yī)務(wù)人員的感染率,加快ECPR的研究和應(yīng)用顯得更為重要。2021年中國江蘇賽騰醫(yī)療科技有限公司已將國產(chǎn)ECMO主機(jī)應(yīng)用于臨床試驗(yàn),但相關(guān)耗材對(duì)外部進(jìn)口的依賴性極大,一次性耗材的來源有限和價(jià)格昂貴限制了該技術(shù)在國內(nèi)的推廣[25],故中國ECPR相關(guān)研究與應(yīng)用仍處于發(fā)展階段,因此盡快實(shí)現(xiàn)ECMO的完全國產(chǎn)化是國內(nèi)ECPR技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。中國目前將ECPR應(yīng)用于OHCA的病例較少、生存率較低[26],這與ECMO較高的運(yùn)作成本和需求較高的技術(shù)條件密切相關(guān),故中國的ECPR研究與應(yīng)用大多專注于IHCA。截至2022年5月,全球成人ECPR例數(shù)總計(jì)為12 140例,而中國57%的醫(yī)院每年施行ECPR不足5例,僅有11%的醫(yī)院每年施行ECPR在20例以上[27],可見中國的ECPR應(yīng)用研究目前仍局限于小樣本臨床研究。此外,中國各醫(yī)院也未建立統(tǒng)一的ECPR應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),在SCA發(fā)生時(shí)常缺乏足夠的資料決定是否施行ECPR[28]。因此在國產(chǎn)ECMO相關(guān)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)一步普及的前提下,建立中國各醫(yī)院統(tǒng)一的ECPR應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是較為重要的任務(wù)。

ECPR技術(shù)的應(yīng)用可彌補(bǔ)CCPR存活率較低的問題,但ECPR存在技術(shù)難度大、時(shí)效性要求高的特點(diǎn),因此建立完善且統(tǒng)一的ECPR標(biāo)準(zhǔn)化流程意義重大[29],而醫(yī)療失效模式和效應(yīng)分析法作為一種風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估方法具有預(yù)見、找出并矯正危險(xiǎn)因子的特點(diǎn),這一評(píng)估方法的應(yīng)用有助于ECPR流程的建立[30]。鑒于目前ECMO在國內(nèi)的發(fā)展情況,中國標(biāo)準(zhǔn)化ECPR的流程建立和ECPR評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立一樣有待國產(chǎn)ECMO相關(guān)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)一步普及作為前提。

目前國內(nèi)外的臨床實(shí)踐中已明確,ECMO相關(guān)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)作(multi-disciplinary team,MDT)是影響施行ECPR患者預(yù)后的重要因素,故建立和協(xié)調(diào)MDT是保障ECPR高效運(yùn)行的重要條件[31]。一項(xiàng)研究[32]表明SCA患者實(shí)施ECPR后利用主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏進(jìn)行輔助治療有利于穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué),減少ECMO并發(fā)癥的發(fā)生,但ECMO、主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏等技術(shù)應(yīng)用于存在多種并發(fā)癥的SCA患者存在較大的應(yīng)用難度,因此加快建立以ECPR為核心的MDT具有重要意義。

2 COVID-19背景下的ECPR應(yīng)用和研究

在COVID-19疫情下SCA的流行病學(xué)特點(diǎn)和臨床轉(zhuǎn)歸發(fā)生一定變化,表現(xiàn)為OHCA發(fā)生率升高、存活率下降[33],CCPR過程中胸部按壓、正壓通氣和建立氣道等操作可導(dǎo)致感染者生成富含病毒顆粒、半衰期約1 h的氣霧,增加了醫(yī)務(wù)人員的感染概率[34]。即使在操作標(biāo)準(zhǔn)的情況下,CCPR也只提供正常心輸出量的15%～25%,不可避免地導(dǎo)致重要器官受到缺血性損傷的風(fēng)險(xiǎn)增加[35]。世界衛(wèi)生組織和中國專家共同建議將ECMO作為COVID-19相關(guān)急性呼吸窘迫綜合征重癥患者在常規(guī)治療無效時(shí)的補(bǔ)救治療,研究[36]顯示63%的患者從急性呼吸窘迫綜合征中存活并脫離ECMO恢復(fù)自主心肺功能。此外,由于ECPR過程中無胸部按壓等操作,醫(yī)護(hù)人員暴露于患者生成的感染性氣霧中的風(fēng)險(xiǎn)減小。

ECPR的相關(guān)并發(fā)癥在治療COVID-19時(shí)應(yīng)重視,腦出血是ECMO最嚴(yán)重的并發(fā)癥。一項(xiàng)研究[37]表明,ECMO治療COVID-19患者的總死亡率為36%,其中并發(fā)腦出血、缺血性卒中和缺氧缺血性腦損傷等神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的患者死亡率是總死亡率的2倍以上,這一情況的發(fā)生可能與ECMO循環(huán)的高剪切應(yīng)力、血小板減少并發(fā)癥和抗凝治療有關(guān),但應(yīng)注意的是ECMO治療期間需進(jìn)行全身抗凝以減少循環(huán)凝血[38],此外還應(yīng)注意COVID-19冠狀病毒感染可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào),進(jìn)而引起血栓形成或出血風(fēng)險(xiǎn)增加[39],如何對(duì)相關(guān)治療方案進(jìn)行改進(jìn)值得進(jìn)一步研究和探討。

COVID-19新型冠狀病毒的變異毒株奧密克戎是國內(nèi)的優(yōu)勢(shì)毒株,其具有感染性增強(qiáng)、致病力減弱的特點(diǎn),但對(duì)于年齡≥60歲的老年高風(fēng)險(xiǎn)人群仍具有重癥風(fēng)險(xiǎn)[40],尤其是COVID-19特異性因素“細(xì)胞因子風(fēng)暴綜合征”可導(dǎo)致突發(fā)且缺乏明顯征兆的SCA[41]。應(yīng)當(dāng)注意,有研究[42]指出除了用ECPR救治已發(fā)生SCA的患者,ECMO利用人工血泵可減輕心臟負(fù)擔(dān)、穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué),有助于改善組織器官缺血缺氧和后續(xù)治療。應(yīng)用ECMO救治重癥患者相比傳統(tǒng)的心肺支持方式具有更高的生存率,故對(duì)于COVID-19危重患者應(yīng)更早地實(shí)施ECMO,而非發(fā)生SCA時(shí)才應(yīng)用ECPR,但應(yīng)注意可能發(fā)生的病毒性心肌炎[43]。此外,ECMO是目前可為需肺移植的COVID-19重癥患者爭(zhēng)取時(shí)間的唯一方式[44]?？梢奅CMO對(duì)于救治COVID-19重癥患者具有重要意義,因此推動(dòng)ECMO相關(guān)技術(shù)的發(fā)展可使中國更有信心地面對(duì)未來可能出現(xiàn)的呼吸道傳染性疾病。

3 總結(jié)和展望

與CCPR相比,ECPR具有提供接近生理水平的心輸出量帶來的高復(fù)蘇生存率、在COVID-19背景下醫(yī)護(hù)人員較低感染率的優(yōu)勢(shì),還可作為肺移植患者的生命維持方式,但也存在高運(yùn)行成本、高技術(shù)要求的局限性,以及血栓形成、出血風(fēng)險(xiǎn)增加等ECMO并發(fā)癥。如何降低ECMO設(shè)備成本是ECPR技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵,或可通過建立更完備規(guī)范的ECPR評(píng)價(jià)系統(tǒng)以更精確地分配醫(yī)療資源來解決這一問題。ECPR相關(guān)并發(fā)癥的研究與治療方案的改進(jìn)密切相關(guān),例如腦出血等高死亡率的ECMO神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥和實(shí)施ECMO期間所進(jìn)行的常規(guī)抗凝治療間的矛盾關(guān)系,值得進(jìn)一步深入研究。中國ECPR的應(yīng)用和研究與發(fā)達(dá)國家存在差距,尤其體現(xiàn)在OHCA的ECPR應(yīng)用和ECPR的評(píng)價(jià)系統(tǒng)、相關(guān)流程建設(shè)上,主要原因是中國ECMO技術(shù)發(fā)展較晚、醫(yī)療資源分布不均,國產(chǎn)ECMO設(shè)備和耗材的研發(fā)可促進(jìn)ECMO在ECPR中的應(yīng)用和推廣。

2023年國內(nèi)成功研發(fā)的國產(chǎn)ECMO整機(jī)和耗材套包首次獲批上市[45],預(yù)示著相關(guān)技術(shù)研究和病例研究的數(shù)量可出現(xiàn)上升趨勢(shì),這得益于中國醫(yī)療領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研模式的愈加成熟[46]。可見通過對(duì)較大范圍的病例和研究進(jìn)行匯總,在未來將具有基礎(chǔ)條件,進(jìn)而加快中國ECPR相關(guān)系統(tǒng)的權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)化制定,促進(jìn)國內(nèi)ECMO技術(shù)的發(fā)展,以滿足中國SCA高風(fēng)險(xiǎn)人群的現(xiàn)實(shí)需求。隨著中國COVID-19疫情防控進(jìn)入階段性勝利,防疫重心已從防范全人群感染轉(zhuǎn)移到保護(hù)重點(diǎn)人群、降低重癥和死亡,而ECPR對(duì)于未來可能新出現(xiàn)的呼吸道傳染性疾病仍具有重要意義,因此國內(nèi)ECPR相關(guān)技術(shù)的推廣和現(xiàn)有ECPR實(shí)施情況的優(yōu)化需同步進(jìn)行。國內(nèi)較大范圍的標(biāo)準(zhǔn)化ECPR應(yīng)用指南的制定是可預(yù)見的,結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)和研究對(duì)ECPR適應(yīng)證及評(píng)價(jià)系統(tǒng)、并發(fā)癥、監(jiān)測(cè)指標(biāo)及其相關(guān)操作的實(shí)施作出要求是統(tǒng)一觀察指標(biāo)和進(jìn)行大范圍研究的條件,也是目前未能普遍推廣ECMO技術(shù)的情況下將醫(yī)療資源精確分配的要求。建立以ECMO為核心的MDT和優(yōu)化目前的ECMO流程可保證現(xiàn)有ECPR的應(yīng)用環(huán)境逐步改善,在國內(nèi)ECMO設(shè)備技術(shù)得到進(jìn)一步推廣后可在標(biāo)準(zhǔn)化ECPR應(yīng)用指南的指導(dǎo)下產(chǎn)生更多數(shù)量的應(yīng)用病例和更具價(jià)值的研究結(jié)論,繼而完成國內(nèi)的ECPR評(píng)價(jià)系統(tǒng)和相關(guān)流程建設(shè),同時(shí)提供目前國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)界所亟需的大樣本病例研究。