体外膜氧合器使用中严重并发症的防治

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。

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。

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。

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。

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。

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]。

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。

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。