体外膜氧合器使用中严重并发症的防治

Page Views 浏览量: 1131 Updated 发布时间:2020-02-25 10:05:04

体外膜氧合器使用中严重并发症的防治

王宁夫

中华心血管病杂志, 2020,48:网络预发表. DOI: 10.3760/cma.j.cn112148-20200214-00082


摘要体外膜氧合器(ECMO)具有呼吸支持和快速改善心肺功能失代偿状态的作用,是一种有效救治顽固性呼吸衰竭和循环衰竭的过渡方法,但其使用期间,可能会发生一些严重的并发症,如动、静脉系统血栓形成和栓塞、严重心律失常、溶血和出血、肾脏损伤和急性肾功能不全、严重神经系统损伤、严重感染以及手术和装置相关的并发症。提高对ECMO治疗并发症的认识、实施科学管理及多学科协作能降低其并发症,保证患者安全,提高抢救效率。


引用本文: 王宁夫. 体外膜氧合器使用中严重并发症的防治 [J/OL] . 中华心血管病杂志,2020,48 (2020-02-22).http://rs.yiigle.com/yufabiao/1182610.htm. DOI: 10.3760/cma.j.cn112148-20200214-00082.[网络预发表].

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体外膜氧合器(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)是一种有效的循环辅助装置,同时具有呼吸支持功能,能够快速改善失代偿期心功能不全患者的低氧血症和循环状态,也是一种有效的救治心肺功能衰竭的过渡方法。ECMO对于暴发性心肌炎、心原性休克这类一过性或自限性疾病效果更佳。目前,新型冠状病毒肺炎患者不断增加,在抗击疫情的高峰期和关键时刻,其中有相当一部分危重症患者在使用ECMO进行抢救,因此,有关ECMO的规范性使用、操作和科学管理知识的培训和提高也迫在眉睫。

当重症患者发生心肺功能衰竭,药物治疗无法维持生命体征的情况时,可依靠ECMO给予必要的心肺支持。但ECMO的使用也有一定局限性,如对技术的要求较高,需要特定设备装置,有一定创伤,使用期间有可能发生较严重并发症等。因此,要严格掌握ECMO适应证,必须做的要早做,可做可不做的不做,做了即需要严密观察和科学管理,从而积极预防可能发生的并发症。常见使用ECMO期间发生猝死的原因和防治原则有以下几点,希望能给前线救治重症新型冠状病毒肺炎的医生一点启示。

1.动脉系统血栓形成和栓塞:

危重症心肺功能衰竭患者由于存在慢血流、低血压、休克、炎症、低氧血症、肺动脉高压、中毒等诸多致血栓因素,往往处于高血栓和栓塞风险状态,在应用ECMO治疗时,由于心肌收缩力减弱、血液涡流易引发心房、心室内血栓形成,严重时出现心腔内球形血栓,导致阿斯综合征、反复急性肺水肿发作、脑血管栓塞、外周动脉栓塞,甚至猝死。ECMO自身系统,如膜肺、机械泵头、套管及管道也存在发生机械性血栓和栓塞的风险,而且无论是静脉-动脉(VA)模式还是静脉-静脉(VV)模式,血栓风险相似[1]

暴发性心肌炎存在严重心肌细胞顿抑的患者,根据心肌Frank-Starling定律,在VA模式下由于心脏前负荷降低和后负荷增加,可能会产生心肌收缩动力依赖现象,从而由于心肌收缩无力增加心腔内血栓形成的风险,特别是心房内血栓的形成,可以事先置入主动脉内球囊反搏(intra-aorticballoon pump,IABP)或给予其他减轻心脏后负荷的措施。危重患者大多不能耐受扩张血管药物治疗,此时IABP既能维持有效血压,又能减轻心脏前后负荷,是比较理想的辅助治疗方法。暴发性心肌炎患者,外周血压过高也会加重左心室血栓形成的危险,因此建议动脉平均压维持在65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)左右即可[2,3]

与手术创伤相关的栓塞,包括插管动、静脉损伤、假性动脉瘤、空气栓塞、下肢动脉闭塞等,也会影响预后,需要警惕。据统计,ECMO治疗患者合并下肢缺血发生率为14%(10%~20%)〔4〕。VA模式时,选择动脉管与患者自身股动脉管腔大小不匹配,可能导致下肢缺血坏死。其中套管尺寸>20F、女性、年轻患者、有外周血管疾病病史为主要危险因素[5,6]

血栓性并发症的预测因子包括心功能分级、难纠正的心衰、心原性休克、感染、出血[7]。在ECMO治疗期间需要常规使用有效的抗凝药物,常用肝素抗凝,但剂量需要个体化。抗凝不足会发生血栓,抗凝过度可能导致出血,因此须密切监测激活全血凝固时间(ACT)。正常人ACT为80~120 s,ECMO使用期间保持在160~220 s,连续进行心脏超声心动图监测,如果发现心腔内有血栓形成,ACT可以短期临时提高至300~400 s。如果发生肝素相关性血小板减少现象,可以改用比伐芦定抗凝。如果怀疑ECMO泵内出现血栓,应及时更换膜肺和套管。管道连接时要排尽空气,防止出现空气栓塞。

2.溶血和出血:

长时间应用ECMO,有可能发生急性溶血和出血,两者密切相关。急性溶血会导致休克、大出血和急性肾功能衰竭。Appelt等[1]回顾了2012至2018年作者单中心的1063例接受ECMO患者(VA模式606例,VV模式457例)发生溶血情况,VA模式严重溶血发生率高于VV模式(4%比2%, P<0.001),其中泵头血栓是导致溶血的一个重要因素,但VV模式泵头血栓的发生率高于VA模式(9%比2%,P<0.001),但VA模式的生存率(出院)为40%,低于VV模式的63%(P<0.001)。对于发生明显溶血的患者,应及时调整流量、流速,或停机或撤机。

出血的风险来自于抗凝、基础疾病、并发症和各类诱因。一项纳入了12项研究的荟萃分析表明,共计1042例因难治性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)行VV模式ECMO的患者,合并院内死亡率为37.3%(31.8%~44.1%),并发症发生率为40.2%(25.8%~56.5%);其中出血并发症最高29.3%(20.8%~39.6%),包括大出血10.4%(5.6%~18.7%)、套管出血9.3%(5.3%~15.6%)、颅内出血5.4%(2.7%~10.3%)及肺出血4.4%(3.2%~12.4%)等[8]。另一项773例因ARDS行VV模式ECMO的研究结果显示,ECMO组60 d死亡率明显低于传统治疗组(34%比47%),但大出血的发生率为19%(48/251),其中16例(6%)为颅内出血;1例(<1%)致命性肺出血;8例(3%)接受了大量液体输注或出现心原性休克;2%(7/341)为ECMO管路或套管相关的出血[9]。偶见与操作相关的出血并发症,如手术部位出血、腹膜后血肿、下腔静脉撕裂等[10,11]。出血并发症可能带来一系列矛盾和棘手的问题,抗凝不能继续的话,ECMO治疗将不得不终止。因此评估患者出血风险、个体化使用抗凝剂剂量、密切观察凝血功能改变是有效的预防措施。ACT个体化监测对预防出血很重要,对于出血风险高者,ACT调至130~180s能减轻出血程度,但要警惕血栓的问题。除ACT外,还需要监测活化部分凝血活酶时间和弥散性血管内凝血全套。大出血患者要及时补充血液制品。

3.药物治疗无效的心律失常:

心律失常是ECMO治疗中常见的并发症,大多数抗心律失常发生后使用药物治疗效果较好,但偶有严重心律失常,药物治疗无效,预后也差,因此对这类药物治疗无效的心律失常应该警惕,常见的如各种室性心动过速,严重时可出现尖端扭转室速或心室颤动。应及时查找原因,对症处理。低氧血症、心力衰竭、酸碱平衡和电解质紊乱、炎症及基础疾病进展是常见的原因,但更应该警惕ECMO治疗本身并发症所致心律失常。低血压伴脉压差减小是ECMO使用中常见的循环问题。ECMO只能维持有效平均动脉压,特别是VA模式,这是ECMO最大的局限性,会引起重要脏器灌注供血不足,常引发顽固性室性心动过速、心房血栓等。此时联合使用IABP有效,能迅速提升收缩压,加大脉压差,维持正常的窦性心律,降低猝死的发生风险[12]。合并低血钾患者如果发生严重室性心律失常,切忌首选胺碘酮治疗,应及时补钾,必要时给予电复律。

4.严重感染:

感染的发生与患者的基础疾病、抵抗力、手术操作及ECMO管理有关,不同医疗机构有一定差异。一项纳入了20项研究荟萃分析结果表明,共计2877例因心脏术后心原性休克接受ECMO的患者。使用ECMO期间合并的感染发生率为31%(22%~41%),最终出院前生存率为34%(30%~38%),1年生存率为24%(19.05%~30%)[4]。但另一项研究中,ARDS行ECMO的患者,合并并发症为40.2%(25.8%~56.5%),其中套管感染9.9%(4.2%~21.5%)[8]。预防感染的根本措施是加强无菌操作,及时更换管道。已经出现感染后,应根据血培养药敏结果选择有效的抗生素治疗。无法控制的感染及时撤机拔管。

5.肾脏损伤和急性肾功能不全:

ECMO治疗期间,肾脏是常见的受累器官。急性肾损伤可能是继发性多器官功能衰竭的表现,在ECMO治疗中可能会进一步加重。ECMO治疗期间肾脏损伤的发生率文献报告不一,肾脏损伤为35.5%~74.0%,合并肾功能衰竭发生率57%(47%~66%),可能与疾病本身加重、溶血、组织器官灌注不足、感染、药物等因素有关[4]。加强ECMO管理和肾脏保护有可能降低肾损伤的发生。使用VV与VA模式的ARDS患者,肾损伤发生率相似,VV模式为11.8%,VA模式为11.8%,需透析率均为9%。早期超滤或血液透析效果好,多数患者肾功能可逆,预后较好[13]

6.神经系统并发症:

合并的神经系统并发症为16%(13%~20%)[4],常继发于弥漫性缺氧、出血或血栓,严重程度从轻微的认知功能障碍到症状明显的卒中、颅内大出血或脑死亡。主要受年龄、插管、血管活性药物的使用、持续性缺血缺氧和不恰当的液体管理加重ECMO环境下脑损伤的风险。ECMO期间,预防脑血栓和颅内出血对减轻中枢神经系统损伤十分重要。

7.下肢静脉血栓和肺栓塞:

引起下肢静脉血栓形成的原因很多,如长期卧床、休克、下肢动脉或静脉插管导致下肢静脉血回流不畅等。但从目前统计来看,肺栓塞发生率不高,尽管危险性偏高。在VV模式下,合并的深静脉血栓和肺栓塞发生率为4.6%(2.2%~9.2%),可能与ECMO使用期间常规抗凝治疗有关[9]。对于发生静脉系统血栓患者,抗凝治疗可以有效控制病情进展,在床上进行肢体康复活动促进静脉血回流也很重要;另外,要尽量避免患肢浅静脉穿刺输液。对于已经发生下肢静脉血栓患者,应该评估下腔静脉滤器治疗的可行性。

综上所述,在ECMO使用上,需要有经验的团队相互协作,包括心内科医生协作和心血管外科医生的保障,实施科学管理,才能减少ECMO并发症的发生,保障患者安全,提高抢救效率。

利益冲突 作者声明不存在利益冲突

参考文献
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来源:中华心血管病杂志