黃翰武, 梁珍花, 王 敏, 呂立文, 石 磊, 龐小容, 劉桂良, 凌光滿, 陳 瑩

急性呼吸衰竭是一種危及生命的常見(jiàn)并發(fā)癥,是入住兒科重癥監(jiān)護(hù)室(pediatric intensive care unit,PICU)的常見(jiàn)原因。由于診斷標(biāo)準(zhǔn)的不一致和異質(zhì)性,流行病學(xué)沒(méi)有得到很好的描述。在有潛在兒科急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的呼吸衰竭患者中,流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示,PICU入院的呼吸衰竭年發(fā)病率為2.3%,死亡率為24%～34%[1-2]。機(jī)械通氣是治療兒童呼吸衰竭的重要手段,但仍有部分患兒因肺部病變嚴(yán)重,面臨著機(jī)械通氣失敗的風(fēng)險(xiǎn),死亡率極高。自20世紀(jì)70年代以來(lái),體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)支持已被用于機(jī)械通氣支持失敗的嚴(yán)重急性呼吸衰竭兒童的氣體交換[3]。據(jù)報(bào)道,每年約有1 500名美國(guó)兒童和3 000名全球兒童接受ECMO支持[4-5]。文獻(xiàn)中越來(lái)越多的證據(jù)證實(shí),ECMO支持在新生兒和兒童急性難治性呼吸衰竭患者中得到成功應(yīng)用[6-7]。近年來(lái),我國(guó)兒童ECMO開(kāi)展例數(shù)、應(yīng)用的疾病種類不斷增加及拓展,患兒存活率也有所提升[8]。盡管ECMO支持的患者群體的臨床及疾病的復(fù)雜性不斷提高,但可能歸因于管理策略的加強(qiáng)和技術(shù)的重大進(jìn)步,ECMO的結(jié)果得以改善[9]。急性呼吸衰竭有三大病因類別:內(nèi)在和獲得性肺疾病、氣道疾病和神經(jīng)肌肉功能障礙。肺部感染是兒童急性呼吸衰竭的常見(jiàn)病因之一,全球5歲以下幼兒中,因肺炎死亡人數(shù)在2000年為170萬(wàn),2015年則為90萬(wàn),雖然數(shù)量有所下降,但仍巨大[10]。而不同的肺部感染病原體可能對(duì)ECMO支持治療結(jié)局造成影響[11-12]。故本研究對(duì)28例急性呼吸衰竭需ECMO支持患兒進(jìn)行單中心的回顧性分析,分析其病原學(xué)及臨床因素對(duì)結(jié)局的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2019年1月至2023年6月在廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院PICU住院的因急性呼吸衰竭行ECMO支持治療的28例患兒的臨床資料,其中男20例,女8例,年齡2 d～13歲。急性呼吸衰竭的病因包括重癥感染性肺炎21例,吸入性肺炎1例,燒傷性ARDS 1例,創(chuàng)傷性ARDS 2例,肺動(dòng)靜脈畸形合并肺出血1例,新生兒膈疝1例,新生兒持續(xù)性肺動(dòng)脈高壓(persistent pulmonary hypertension in newborns,PPHN)4例,新生兒胎糞吸入綜合征1例,先天性肺囊性病變1例,顱腦損傷1例,塑型性支氣管炎5例等。病原學(xué)包括鏈球菌6例(肺炎鏈球菌5例,緩癥鏈球菌1例),金黃色葡萄球菌1例,嗜麥芽窄食單胞菌1例,肺炎克雷伯菌1例,嗜肺軍團(tuán)菌1例,耶氏肺孢子菌2例,流感嗜血桿菌1例,腺病毒3例,巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus,CMV)5例,EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)1例,呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)1例,流感病毒8例(甲型流感6例,乙型流感1例,副流感1例),禽流感1例。有5例甲型流感相關(guān)的塑型性支氣管炎需行ECMO治療,支氣管鏡檢查可取出典型的“樹(shù)枝”(見(jiàn)圖1)。

圖1 甲型流感合并塑型性支氣管炎患兒支氣管鏡檢查下取出典型“樹(shù)枝”的照片

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):符合ECMO指征的急性呼吸衰竭患兒診斷標(biāo)準(zhǔn)[13-14]:(1)新生兒:①盡管進(jìn)行了最大限度的規(guī)范化治療,但組織氧供不足(乳酸升高、代謝性酸中毒惡化、終末器官功能障礙等跡象);②嚴(yán)重缺氧性呼吸衰竭伴急性失代償(PaO2<40 mmHg);③氧合指數(shù)(oxygen index,OI)>40持續(xù)超過(guò)4 h,或OI>20持續(xù)超過(guò)24 h,臨床癥狀無(wú)明顯改善;④嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓伴右心室功能障礙和(或)左心室功能障礙。(2)兒童:①嚴(yán)重呼吸衰竭,OI>40持續(xù)6 h以上或持續(xù)PaO2/FiO2<60～80 mmHg,或肺泡-動(dòng)脈氧分壓差>600 mmHg;②常規(guī)機(jī)械通氣和其他呼吸支持(高頻通氣、一氧化氮吸入、俯臥位通氣)治療無(wú)反應(yīng);③高機(jī)械通氣壓力(如常規(guī)通氣平均氣道壓>20～25 cmH2O,高頻通氣>30 cmH2O)或已出現(xiàn)氣壓傷;④持續(xù)高碳酸血癥性呼吸衰竭(如血pH<7.1)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)致死性染色體異常(例如13-三體或18-三體);(2)無(wú)法控制的出血;(3)不可逆的腦損傷;(4)原發(fā)疾病以循環(huán)衰竭為主或首發(fā)。

1.3分組方式 (1)根據(jù)患兒年齡分為嬰兒組(≤1歲組)11例和非嬰兒組(>1歲組)17例。(2)根據(jù)患兒性別分為男性組20例和女性組8例。(3)根據(jù)患兒病原學(xué)分為細(xì)菌感染組5例,病毒感染組9例,細(xì)菌+病毒混合感染組6例,陰性組8例。病原學(xué)檢查方法為患兒血、痰培養(yǎng)及宏基因組病原檢測(cè)。(4)根據(jù)患兒ECMO結(jié)局分為存活組17例和死亡組11例。以撤離ECMO后超過(guò)48 h存活者納入存活組,ECMO支持治療期間或撤離ECMO后48 h內(nèi)死亡者納入死亡組。

1.4觀察指標(biāo) 收集及分析因急性呼吸衰竭行ECMO支持治療患兒的年齡、性別、原發(fā)疾病、病原學(xué)、ECMO支持模式、ECMO上機(jī)前后的P/F指數(shù)及乳酸水平、上機(jī)前Murray肺損傷評(píng)分、ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO前后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及ECMO結(jié)局。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(下四分位數(shù),上四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,組間比較采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(n)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.128例患兒ECMO前后P/F指數(shù)和乳酸水平比較 ECMO后P/F指數(shù)顯著高于ECMO前(P<0.05),ECMO前后乳酸水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 28例患兒ECMO前后P/F指數(shù)和乳酸水平比較 [M(P25,P75)]

2.2不同年齡組ECMO治療情況及結(jié)局比較 嬰兒組和非嬰兒組的ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及結(jié)局比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 不同年齡組ECMO治療情況及結(jié)局比較[M(P25,P75),n]

2.3不同性別組ECMO治療情況及結(jié)局比較 男性組和女性組的ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及結(jié)局比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。

表3 不同性別組ECMO治療情況及結(jié)局比較[M(P25,P75),n]

2.4不同病原感染情況對(duì)ECMO治療結(jié)局影響的分析結(jié)果 細(xì)菌感染組、病毒感染組、細(xì)菌+病毒混合感染組及陰性組在ECMO前后P/F指數(shù)和乳酸水平、ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及結(jié)局方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但在ECMO前Murray肺損傷評(píng)分方面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),以細(xì)菌+病毒混合感染組評(píng)分最高。見(jiàn)表4。

表4 不同病原感染情況對(duì)ECMO治療結(jié)局影響的分析結(jié)果[M(P25,P75),n]

2.5存活組與死亡組治療情況及結(jié)局比較 存活組與死亡組ECMO前P/F指數(shù)、乳酸水平、ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO前后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),ECMO支持模式差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表5。

表5 存活組與死亡組治療情況及結(jié)局比較[M(P25,P75),n]

3 討論

3.1在兒童中,與病毒性或細(xì)菌性肺炎、創(chuàng)傷和ARDS相關(guān)的呼吸系統(tǒng)疾病的病死率仍然較高。其中包括流感在內(nèi)的嚴(yán)重病毒性下呼吸道感染可通過(guò)宿主和病毒侵犯機(jī)制發(fā)展為ARDS,包括上皮細(xì)胞死亡、肺泡損害、局部和全身細(xì)胞因子產(chǎn)生、先天免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、強(qiáng)烈的T細(xì)胞反應(yīng)以及其他先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)[15]。ARDS通常采用肺保護(hù)性通氣策略進(jìn)行治療,但如果這些機(jī)械通氣策略不能提供足夠的氧合或出現(xiàn)右心功能損害,而無(wú)法維持足夠的循環(huán)灌注,患者可能需要ECMO作為一種補(bǔ)救治療,因此ECMO在急性呼吸衰竭治療中越來(lái)越重要[16-17]。ECMO的主要適應(yīng)證是盡管采用了最佳的常規(guī)治療但死亡率仍很高的急性嚴(yán)重心肺功能衰竭,部分患兒雖然未達(dá)到嚴(yán)格的ECMO啟動(dòng)指征,但當(dāng)預(yù)測(cè)有50%的死亡風(fēng)險(xiǎn)時(shí),應(yīng)考慮盡早行ECMO[13]。在本研究中,ECMO治療急性呼吸衰竭的整體存活率為60.71%,與體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)報(bào)道的呼吸支持存活率相當(dāng)[6]。

3.2本研究中,嬰兒組(≤1歲組)與非嬰兒組(>1歲組)相比,在ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及結(jié)局方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;性別亦不影響ECMO支持及ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng),且與ECMO的結(jié)局無(wú)關(guān);在病原菌方面,細(xì)菌感染組、病毒感染組、細(xì)菌+病毒混合感染組及陰性組在上述指標(biāo)比較亦無(wú)顯著差異。進(jìn)一步對(duì)比存活組與死亡組患兒ECMO治療前P/F指數(shù)、乳酸水平、ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO前后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng),差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。李敏等[18]的研究指出免疫功能不全及肺部Murray肺損傷評(píng)分是影響VV-ECMO治療重癥肺炎所致肺源性ARDS預(yù)后的重要因素,但ECMO治療前有創(chuàng)機(jī)械通氣時(shí)間亦影響預(yù)后,與本研究的結(jié)論相悖,可能是因?yàn)檠芯咳巳旱牟煌?以及本研究中ECMO支持的模式不僅僅是VV-ECMO模式,更多的是VA-ECMO模式。本研究結(jié)果顯示VA-ECMO與VV-ECMO對(duì)結(jié)局有影響,且VV-ECMO存活率更高[100.00%(7/7)vs 47.62%(10/21)]。

3.3不同的病原學(xué)對(duì)ECMO前后P/F指數(shù)、ECMO前后乳酸的影響無(wú)差異,提示在嚴(yán)重肺部病變中,肺部功能改善和乳酸清除并不因病原學(xué)差異而改變,因?yàn)榉尾考膊⊥ǔＰ枰^長(zhǎng)的時(shí)間去恢復(fù)[19]。本研究發(fā)現(xiàn),不同的病原菌導(dǎo)致的肺損傷有差異(P<0.05)。Luyt等[20]的分析中也列舉了ICU中不同病原菌發(fā)生ARDS的差異,顯示不同病原菌對(duì)肺的損傷嚴(yán)重程度不同,銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、克雷伯菌屬所致肺部感染是ARDS病因的前三位。本研究中細(xì)菌+病毒混合感染組Murray肺損傷評(píng)分最高,提示混合感染對(duì)肺臟的損傷更強(qiáng)。

3.4ECMO啟動(dòng)后可以即刻明顯地改善患兒氧供,故本研究中患兒在ECMO前后P/F指數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而乳酸水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,究其原因是乳酸在體內(nèi)的代謝需要時(shí)間,此外,ECMO前機(jī)體的缺氧狀態(tài),使乳酸代謝的器官(主要為肝、腎)發(fā)生功能障礙,影響其代謝速率[21]。

3.5塑型性支氣管炎也有需ECMO支持治療的報(bào)道[22]。在本研究6例甲型流感患兒中,合并肺炎鏈球菌感染3例,有5例發(fā)生塑型性支氣管炎,表明合并其他細(xì)菌感染易使病情加重,且有發(fā)生塑型性支氣管炎的風(fēng)險(xiǎn)[23],但ECMO介入后存活4例,死亡2例,存活率達(dá)66.67%,提示ECMO可提高病毒性肺炎繼發(fā)呼吸衰竭患者的存活率,這與相關(guān)報(bào)道結(jié)果相似[24]。本研究11例(39.29%)死亡病例中,腺病毒7型患兒3例全部死亡,占病毒組死亡人數(shù)的60.00%(3/5),死亡率不容忽視。Prodhan等[25]的研究表明,對(duì)于需要ECMO支持的腺病毒感染兒童,其存活率為38%(62/163);與腺病毒住院死亡率獨(dú)立相關(guān)的ECMO并發(fā)癥包括:存在肺氣腫[OR(95%CI):3.57(1.19～10.7)]、血pH<7.2[OR(95%CI):5.94(1.04～34.1)]和中樞神經(jīng)系統(tǒng)出血[OR(95%CI):25.36(1.47～436.7)]。

3.6鑒于本文樣本量偏少,且為回顧性研究,研究對(duì)象的選擇和相關(guān)資料的收集不可避免地存在偏倚,未能做出有效的多因素分析結(jié)果,更多數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步臨床研究。但ECMO作為兒童嚴(yán)重急性呼吸衰竭的挽救性治療手段,為常規(guī)治療無(wú)效的患兒提供了最后的選擇,但整體存活率仍偏低,需進(jìn)一步改善設(shè)備、改進(jìn)技術(shù),以降低死亡率。

綜上所述,病原學(xué)情況對(duì)肺部Murray肺損傷評(píng)分有影響,但對(duì)ECMO支持時(shí)長(zhǎng)、ECMO后機(jī)械通氣時(shí)長(zhǎng)及ECMO的結(jié)局無(wú)明顯影響。此外,VA-ECMO與VV-ECMO模式對(duì)患兒的生存結(jié)局亦有影響。