【摘要】靜脈動(dòng)脈-體外膜肺氧合（VA-ECMO）是一項(xiàng)用于治療嚴(yán)重心肺功能障礙患者的體外循環(huán)技術(shù)。它通過(guò)模擬心肺功能，提升血氧水平，減輕心臟負(fù)荷，在處理肺動(dòng)脈高壓方面發(fā)揮著重要作用。作為一種臨時(shí)生命支持手段，可對(duì)心肺功能衰竭的肺動(dòng)脈高壓患者進(jìn)行短期治療，延長(zhǎng)治療時(shí)間，推動(dòng)病情好轉(zhuǎn)，為肺血管修復(fù)和重建提供契機(jī)。VA-ECMO在不同類型的肺動(dòng)脈高壓中均扮演著重要角色，有助于挽救患者生命，減少永久性心肺功能損傷?，F(xiàn)對(duì)VA-ECMO在肺動(dòng)脈高壓治療方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】靜脈動(dòng)脈-體外膜肺氧合；肺動(dòng)脈高壓；體外循環(huán)技術(shù)

【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.11.013

Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation in Treatment of Pulmonary Hypertension

LIU Huan1，ZHOU Jinhua2

（1.Department of Emergency Internal Medicine，Jining No.1 People’s Hospital，Jining 272000，Shandong，China；2.Department of Pulmonary and Critical Care Medicine，Jining No.1 People’s Hospital，Jining 272000，Shandong，China）

【Abstract】Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation（VA-ECMO） is an extracorporeal circulation technique used to treat patients with severe cardiopulmonary dysfunction.It simulates the functions of the heart and lungs，increases blood oxygen levels，reduces cardiac workload，and plays an important role in managing pulmonary hypertension.As a temporary life support measure，it provides short-term treatment for pulmonary hypertension in patients with cardiopulmonary failure，prolongs treatment time，promotes improvement in the condition，and provides an opportunity for pulmonary vascular repair and reconstruction.VA-ECMO plays a significant role in various types of pulmonary hypertension，helping to save patients’ lives and reduce permanent cardiopulmonary functional damage.This article reviews the research progress of VA-ECMO in the treatment of pulmonary hypertension.

【Keywords】Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation；Pulmonary hypertension；Extracorporeal circulation technique

靜脈動(dòng)脈-體外膜肺氧合（venoarterial extracorporeal membrane oxygenation，VA-ECMO）是一種先進(jìn)的臨時(shí)心肺支持技術(shù)，常用于心臟血流動(dòng)力學(xué)受損的患者，以提供必要的呼吸和循環(huán)支持^［1］。特別是對(duì)于肺動(dòng)脈高壓（pulmonary hypertension，PH）患者，尤其是手術(shù)后或急性惡化的情況下，VA-ECMO被視為至關(guān)重要的生命支持手段^［2］。通過(guò)提供有效的氧合和循環(huán)支持，VA-ECMO為患者贏得了治療時(shí)間，對(duì)挽救生命和減少永久性心肺功能損傷具有重要意義。

1"VA-ECMO

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygention，ECMO）是一種先進(jìn)的生命支持技術(shù)，主要用于標(biāo)準(zhǔn)治療無(wú)效的重度呼吸衰竭或心力衰竭患者，以提供氣體交換和/或心臟支持。該技術(shù)通過(guò)從整個(gè)體循環(huán)中抽取靜脈血，經(jīng)泵加壓后經(jīng)過(guò)膜氧合器或熱交換器處理，然后返回至靜脈循環(huán)或動(dòng)脈循環(huán)^［3］。在VA環(huán)路中，血液從中心靜脈引流，泵入膜肺，經(jīng)動(dòng)脈（多為股動(dòng)脈）回輸，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣體交換和循環(huán)支持，而靜脈靜脈-體外膜肺氧合（venovenous extracorporeal membrane oxygenation，VV-ECMO）則更適用于呼吸衰竭，包括新型冠狀病毒感染相關(guān)的急性呼吸窘迫綜合征^［4-5］。VA-ECMO的主要原理是通過(guò)機(jī)器替代心臟和肺的功能，患者的靜脈血被抽取出來(lái)，經(jīng)過(guò)ECMO富氧和清除二氧化碳，然后再注入患者的動(dòng)脈。這樣，VA-ECMO可即時(shí)改善血氧飽和度，同時(shí)減輕心臟負(fù)荷^［6］。VA-ECMO適用于各種嚴(yán)重心肺疾病，特別是在傳統(tǒng)治療無(wú)效時(shí)，包括急性心力衰竭、嚴(yán)重心肌炎或心臟手術(shù)后低心輸出量、心肺移植后的恢復(fù)期、某些類型的急性PH^［7-9］。盡管VA-ECMO是一項(xiàng)有效的救治手段，但也伴隨一系列風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥，包括出血和血栓形成、感染、下肢缺血、器官損傷（如腎臟），以及神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥等^［10-12］。

2"PH

PH是一種涵蓋多種心血管和呼吸系統(tǒng)疾病相關(guān)臨床狀況的病理生理障礙。PH的診斷標(biāo)準(zhǔn)基于血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：在靜息狀態(tài)下，右心導(dǎo)管檢查檢測(cè)到的肺動(dòng)脈平均壓≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 3 kPa）。2022年歐洲心臟病學(xué)會(huì)/歐洲呼吸學(xué)會(huì)指南將PH分為5類。第1類是PH；第2類是合并左心疾病的PH；第3類是由肺部疾病和/或缺氧導(dǎo)致的PH；第4類是慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓（chronic thromboembolic pulmonary hypertension，CTEPH）；第5類是病因不明和/或多因素所致PH。治療方法包括藥物治療（如血管擴(kuò)張劑、內(nèi)皮素受體拮抗劑、磷酸二酯酶抑制劑、前列腺素類藥物）、機(jī)械輔助治療（如肺動(dòng)脈球囊擴(kuò)張成形術(shù)、VA-ECMO）以及外科手術(shù)[如肺動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)（pulmonary endarterectomy，PEA）、肺移植]^［13］。

3"VA-ECMO在PH中的應(yīng)用

VA-ECMO可用作嚴(yán)重PH或心力衰竭的短期生命支持手段，通過(guò)機(jī)械減輕心臟負(fù)擔(dān)，改善全身血液循環(huán)。VA-ECMO在PH中扮演著關(guān)鍵角色。在PEA后，某些患者可能面臨嚴(yán)重心臟和呼吸功能衰竭，如肺出血、再通性PH、持續(xù)性PH和早期左心衰竭等并發(fā)癥^［14］。對(duì)于這些情況，VA-ECMO能減輕心臟負(fù)荷、改善心輸出量，并提供充足的氧輸送。研究^［15］表明，在PEA后需VA-ECMO支持的患者中，成功脫離ECMO支持的比例為100%，且75%的患者能在住院期間存活。這表明，VA-ECMO對(duì)于PEA后PH患者的心臟和呼吸功能衰竭具有顯著的臨床價(jià)值。

3.1"CTEPH

CTEPH是指未溶解的血栓栓塞性病變引起肺動(dòng)脈阻塞，從而導(dǎo)致PH，為第4類PH，即由肺動(dòng)脈阻塞所致的PH^［16］。CTEPH是急性肺栓塞的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，約有4%的患者在急性肺血栓栓塞后出現(xiàn)。平均肺動(dòng)脈壓（mean pulmonary artery pressure，MPAP）＜30 mmHg的患者5年生存率約為90%，而MPAP＞50 mmHg的患者生存率約為10%，預(yù)后極差^［17］。CTEPH患者行PEA可明顯降低MPAP，改善預(yù)后。但對(duì)于外周型CTEPH，PEA無(wú)效且相關(guān)死亡率高^［18］。Long等^［19］報(bào)告了1例70歲的男性患者，因CTEPH接受PEA后出現(xiàn)了嚴(yán)重殘余PH，超聲心動(dòng)圖檢查顯示右心室擴(kuò)張和功能不良，左心室功能正常；ECMO后的超聲心動(dòng)圖檢查顯示整體心室功能顯著下降，通過(guò)調(diào)整VA-ECMO流速和呼吸參數(shù)、使用血管活性藥物和前列環(huán)素等措施，最后PH減輕至中度，心臟功能逐漸改善。

3.2"毛細(xì)血管前肺動(dòng)脈高壓

在妊娠期間，由于循環(huán)容量增加和高凝狀態(tài)的影響，導(dǎo)致毛細(xì)血管前肺動(dòng)脈高壓，患者的死亡率為30%～50%^［20］。VA-ECMO在降低右心室前負(fù)荷方面取得顯著效果，并且繞過(guò)了高壓肺血管床。VA-ECMO能有效減輕右心室負(fù)荷，改善全身系統(tǒng)灌注，確保充足的氧合和二氧化碳的清除，減少缺氧引起的血管收縮作用，降低清醒患者的呼吸負(fù)擔(dān)以及高通氣支持帶來(lái)的胸腔內(nèi)壓力。Vitulo等^［21］報(bào)告了2例妊娠期PH患者。1例是31歲患有中重度地中海貧血的高加索裔女性患者，入院評(píng)估的肺動(dòng)脈壓為70 mmHg。分娩前給予常規(guī)藥物治療，在分娩過(guò)程中突發(fā)低血壓致心臟驟停，經(jīng)心肺復(fù)蘇、氣管插管和吸入一氧化氮進(jìn)行復(fù)蘇，經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖檢查顯示右心室嚴(yán)重?cái)U(kuò)張和功能障礙，緊急施行VA-ECMO支持治療，迅速減輕右心室負(fù)荷并實(shí)現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。MPAP也迅速下降，動(dòng)脈壓和外周灌注恢復(fù)正常。24 h后拔除ECMO，經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖檢查顯示無(wú)液體超載、右心室功能恢復(fù)。另1例是31歲的非洲女性，患有PH且右心室功能代償良好，世界衛(wèi)生組織心功能分級(jí)為Ⅱ級(jí)?？紤]到前一個(gè)病例的經(jīng)驗(yàn)，為避免分娩過(guò)程中的緊急操作，采用了預(yù)防性VA-ECMO策略，患者分娩過(guò)程順利，并于術(shù)后第1天撤離ECMO。

3.3"新生兒持續(xù)性肺動(dòng)脈高壓

新生兒持續(xù)性肺動(dòng)脈高壓（persistent pulmonary hypertension of the newborn，PPHN）是一種由于肺血管阻力異常增高導(dǎo)致的疾病，常表現(xiàn)為呼吸窘迫和發(fā)紺。其特點(diǎn)是出生后肺血管阻力持續(xù)性增高，心房和/或動(dòng)脈導(dǎo)管水平血液的右向左分流，造成嚴(yán)重低氧血癥，病死率相對(duì)較高。常規(guī)治療包括機(jī)械通氣呼吸支持、維持正常體循環(huán)壓力、給予血管擴(kuò)張劑等措施^［22］。然而，對(duì)于嚴(yán)重病例，在常規(guī)治療后病情仍未見(jiàn)好轉(zhuǎn)的患兒，VA-ECMO通過(guò)在體外提供氧合和循環(huán)支持，維持患兒的血氧水平和循環(huán)穩(wěn)定，從而為肺血管進(jìn)行修復(fù)和重建提供了時(shí)間窗口。對(duì)于PPHN患兒，特別是那些存在嚴(yán)重心血管功能障礙的患兒，VA-ECMO可有效地減輕心臟負(fù)荷，改善心肺功能，促進(jìn)病情好轉(zhuǎn)^［23］。先天性膈疝是一種膈肌缺陷導(dǎo)致腹部?jī)?nèi)容物突出到胸腔，影響肺部正常發(fā)育的疾病。其病理生理學(xué)機(jī)制是肺發(fā)育不全和成熟不全，伴有PPHN和心功能障礙^［24］。Stewart等^［25］研究發(fā)現(xiàn)，在258例先天性膈疝新生兒中，21%的患者接受了ECMO支持，其中61%存活。多個(gè)研究和臨床試驗(yàn)表明，VA-ECMO在處理先天性膈疝引起的嚴(yán)重并發(fā)癥中，能顯著提高患者生存率。特別是在手術(shù)修復(fù)膈疝前，使用VA-ECMO可穩(wěn)定患兒的生理狀態(tài)，增加手術(shù)成功率^［26］?？傊?，VA-ECMO在PPHN中的作用是提供急救性的氧合和循環(huán)支持，是一種重要的治療手段，可挽救患兒的生命，減少永久性的心肺功能損傷。

3.4"肺移植圍手術(shù)期

盡管PH的藥物治療已取得了巨大的進(jìn)步，但部分患者仍需肺移植。在手術(shù)期間預(yù)防性使用VA-ECMO與降低死亡率及良好的長(zhǎng)期預(yù)后相關(guān)^［27-28］。VA-ECMO在肺移植中發(fā)揮著重要作用，可保護(hù)左心室適應(yīng)增加的血流量，同時(shí)為右心室提供恢復(fù)的時(shí)間，甚至在某些情況下可糾正三尖瓣反流。

Stacel等^［29］報(bào)告了4例肺移植圍手術(shù)期應(yīng)用VA-ECMO的病例，該研究中3例為特發(fā)性原發(fā)性PH，1例為晚期PH。VA-ECMO在手術(shù)期間插入并維持?jǐn)?shù)天，在術(shù)后通過(guò)常規(guī)的超聲心動(dòng)圖檢查和生化評(píng)估觀察到心臟功能的改善。所有患者最終成功脫離并安全移除ECMO，且無(wú)局部并發(fā)癥發(fā)生。該研究指出，VA-ECMO在肺移植圍手術(shù)期，有助于恢復(fù)正常的心臟功能并改善預(yù)后。

4"VA-ECMO治療的局限性及并發(fā)癥

VA-ECMO主要用于常規(guī)治療無(wú)效的嚴(yán)重PH患者，并不適用于所有的PH患者，需根據(jù)患者的具體病情和體質(zhì)判斷。且VA-ECMO需要具備高水平的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)，這在資源有限的醫(yī)療環(huán)境中可能難以實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)重要問(wèn)題是VA-ECMO的治療成本高，包括設(shè)備耗材和醫(yī)療人員成本，這限制了其在經(jīng)濟(jì)較弱地區(qū)的普及和使用。VA-ECMO在運(yùn)行過(guò)程中也有諸多的并發(fā)癥，如出血和血栓、感染、血管并發(fā)癥、器官功能損傷等^［30］。

4.1"出血和血栓

ECMO已用于支持肺和心臟功能衰竭超過(guò)50年，但出血和血栓仍是嚴(yán)重的并發(fā)癥。出血的已知原因包括使用或過(guò)量使用肝素、凝血功能障礙、血小板減少癥、血小板功能障礙等。出血部位可能包括插管部位、肺、胃腸道、口腔、鼻腔、胸腔、腹腔及腦部等。血栓的病因包括高纖維蛋白原和Ⅷ因子水平、肝素抵抗以及血小板激活^［31-32］。在患者使用ECMO時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳的抗凝平衡以防止出血和血栓形成極為復(fù)雜，需經(jīng)常監(jiān)測(cè)和針對(duì)性管理，同時(shí)應(yīng)邀請(qǐng)凝血及其并發(fā)癥領(lǐng)域的專家參與，以防止常見(jiàn)的可能致命的腦出血和肺出血，以及管路中的血栓形成。

4.2"感染

感染是最常見(jiàn)的ECMO相關(guān)并發(fā)癥之一，對(duì)死亡率有顯著影響。在使用ECMO期間醫(yī)院獲得的感染發(fā)生率為10%～12%，與其他危重患者相比，其發(fā)生率可能更高。最常見(jiàn)的致病菌包括凝固酶陰性葡萄球菌、念珠菌屬、腸桿菌科和銅綠假單胞菌。隨著ECMO使用時(shí)間的延長(zhǎng)，感染風(fēng)險(xiǎn)增加，這是感染發(fā)展最重要的危險(xiǎn)因素^［33-34］。連續(xù)監(jiān)測(cè)C反應(yīng)蛋白和降鈣素原，密切關(guān)注凝血指標(biāo)的異常變化，有助于早期發(fā)現(xiàn)感染部位。一旦患者病情穩(wěn)定，應(yīng)每天檢查評(píng)估以盡早拔除中心靜脈導(dǎo)管和尿管，并及時(shí)脫離ECMO，減少血流和其他醫(yī)院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)。

4.3"血管并發(fā)癥

使用ECMO患者中常見(jiàn)的血管并發(fā)癥發(fā)生率為10%～70%。這些血管并發(fā)癥通常涉及同側(cè)插管部位肢體缺血，還包括栓塞/血栓形成、假性動(dòng)脈瘤、穿孔、腹膜后出血、血腫、腹腔間室綜合征和感染等^［35-36］。這些并發(fā)癥常需要進(jìn)行額外的手術(shù)，如栓塞切除術(shù)、外科重建、插管移位、筋膜切開(kāi)術(shù)或肢體截肢等。

4.4"器官功能損傷

急性腎損傷是ECMO治療中常見(jiàn)的并發(fā)癥，發(fā)病率為70%～85%。在治療開(kāi)始前，患者的心肺功能衰退、血液黏稠度增加、炎癥反應(yīng)劇烈、使用血管收縮藥、輸血及其誘發(fā)的溶血反應(yīng)、缺血引起的再灌注不足等因素都可能導(dǎo)致腎損傷^［37-38］。盡量避免使用腎毒性藥物，同步應(yīng)用連續(xù)性腎臟替代治療可促進(jìn)腎功能恢復(fù)，減少液體超負(fù)荷，降低腎臟不良事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，改善患者預(yù)后。

4.5"神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥

在使用ECMO治療過(guò)程中，血液流動(dòng)的變化可能削弱顱內(nèi)血管的自我調(diào)節(jié)能力，易導(dǎo)致顱內(nèi)低灌注損傷或缺血性損傷。血液的高凝狀態(tài)和抗凝治療亦可能導(dǎo)致顱內(nèi)形成血栓或發(fā)生出血，進(jìn)而觸發(fā)腦卒中、腦死亡、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)的并發(fā)癥。Chapman等^［39］通過(guò)對(duì)412例使用ECMO的患者回顧性研究發(fā)現(xiàn)，13.3%的患者被證實(shí)有中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，包括缺血性卒中（7.0%）、腦出血（3.4%）、缺氧缺血性腦病（3.6%）和脊髓損傷（1.2%），而VA-ECMO神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率為18%。合并神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的患者在住院期間的死亡率為65%，而無(wú)此類并發(fā)癥的患者死亡率為32%^［40］。應(yīng)采取積極的預(yù)防措施，及時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像/磁共振成像、經(jīng)顱多普勒超聲、腦電圖等進(jìn)行顱內(nèi)血管和病變的監(jiān)測(cè)，并嚴(yán)密監(jiān)控血壓和瞳孔變化，及時(shí)識(shí)別神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生。

5"總結(jié)

VA-ECMO是一種高級(jí)的心肺支持技術(shù)，廣泛應(yīng)用于嚴(yán)重的心肺功能障礙患者，它通過(guò)替代心臟和肺的功能，提供必要的血液氧合和循環(huán)支持，從而改善血氧飽和度并減輕心臟負(fù)荷。特別是在PH情況下，如CTEPH、PPHN等。此外，它也是肺移植圍手術(shù)期中重要的輔助治療手段，有助于降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和改善長(zhǎng)期存活率。盡管VA-ECMO具有救命的潛力，但其使用并非無(wú)風(fēng)險(xiǎn)，其主要并發(fā)癥包括出血、感染、血栓形成和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥等，需高水平的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理。因此，在決定使用VA-ECMO時(shí)，必須仔細(xì)評(píng)估患者的具體情況，并在專業(yè)醫(yī)療團(tuán)隊(duì)的支持下進(jìn)行。

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收稿日期：2024-06-22