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中國老年醫(yī)學(xué)學(xué)會急診醫(yī)學(xué)分會,中國老年醫(yī)學(xué)學(xué)會急診醫(yī)學(xué)分會ECMO工作委員會.成人體外膜肺氧合輔助心肺復(fù)蘇(ECPR)實踐路徑[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2019,28(10):1197-1203.
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20世紀(jì)70年代,體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)開始應(yīng)用于心肺復(fù)蘇,該技術(shù)稱為“體外膜肺氧合輔助心肺復(fù)蘇”(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR),該技術(shù)使部分未實現(xiàn)自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)病例獲得了成功。隨著ECPR的不斷完善和進步,使ECMO的快速實施成為可能,為臨床應(yīng)用提供了方便。近年來,應(yīng)用ECPR的患者逐年增多,資料顯示成人ECPR總存活率達29%,且有良好的神經(jīng)預(yù)后。
ECMO快速建立的時機
關(guān)于ECMO快速建立的時機,目前仍存在爭議。Joshua等發(fā)現(xiàn)20 min內(nèi)恢復(fù)自主循環(huán)的患者改良Rankin評分(modifified Rankin scale,mRS)0~3分者可達到90%。2017年8月一項法國的研究結(jié)果顯示:院前ECPR團隊給經(jīng)過20 min復(fù)蘇仍不能恢復(fù)ROSC的患者行ECPR治療較30 min高級生命支持仍未恢復(fù)ROSC行ECPR組,患者平均低流量時間明顯縮短、腎上腺素使用劑量明顯減少,患者生存率明顯升高(29% vs 8%)。2017年8月一項北美的大規(guī)模多中心臨床隊列研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)常規(guī)心肺復(fù)蘇(conventional cardiopulmonary
resuscitation,CCPR)9~21 min后行ECPR的患者出院后神經(jīng)功能恢復(fù)最好。結(jié)合以上研究及我國國情,推薦經(jīng)過20 min高質(zhì)量心肺復(fù)蘇仍不能恢復(fù)ROSC的患者行ECPR。
患者的選擇(適應(yīng)證,禁忌證)
關(guān)于ECPR患者的選擇,院內(nèi)心搏驟停(in-hospital of cardiac arrest,IHCA)和院外心搏驟停(out-of-hospital cardiac arrest,OHCA)的患者應(yīng)制定不同的入選標(biāo)準(zhǔn),對心臟驟?;颊咝蠩CPR應(yīng)考慮以下因素:年齡、意識狀態(tài)、有無目擊者、是否在進行CPR、既往病史、動脈血pH、血乳酸濃度、一過性的ROSC、CCPR過程中外周血壓及外周血氧飽和度、瞳孔(大小、形態(tài)、對光反應(yīng)情況)、超聲評估(心臟、升主動脈、肺動脈、預(yù)置插管血管)等。
適應(yīng)證
①IHCA發(fā)生于診療過程中,患者診斷已明確,猝死為病程發(fā)展自然結(jié)果,如急性心肌梗死、大面積肺栓塞、頑固性室性心律失常、心臟外傷、致死性哮喘、暴發(fā)性心肌炎、充血性心力衰竭、藥物中毒等,此類患者病因可逆,無ECMO禁忌證,應(yīng)考慮盡早開始ECPR;②IHCA發(fā)生于診療過程中,但所獲得臨床資料尚不能明確診斷,針對此類患者,如患者小于75歲,無嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病,無ECMO禁忌證,ECPR可作為CCPR無效的備選手段;③OHCA患者應(yīng)充分評估神經(jīng)系統(tǒng)功能是否存在可逆性,ECPR應(yīng)慎重考慮,如患者為目擊狀態(tài)下發(fā)生心臟驟停,且有持續(xù)規(guī)范的心肺復(fù)蘇,實施ECPR可能獲得良好的神經(jīng)功能預(yù)后;如OHCA患者心臟驟停時間無法精確判定,或無持續(xù)規(guī)范的心肺復(fù)蘇,因無法預(yù)測患者神經(jīng)功能恢復(fù)情況,應(yīng)慎重實施ECPR。建立時間越短,患者存活率越高,神經(jīng)功能恢復(fù)越好。
實踐路徑4:經(jīng)過20 min持續(xù)高質(zhì)量心肺復(fù)蘇仍不能恢復(fù)自主循環(huán)的患者或恢復(fù)自主循環(huán)后難以維持的患者,醫(yī)療機構(gòu)可考慮實施ECPR。
禁忌證
可參考VA-ECMO禁忌證,大部分禁忌均為相對禁忌。常見禁忌證包括:①年齡大于75歲;②不可逆性腦損傷(腦供血完全中斷超過5 min后產(chǎn)生不可逆神經(jīng)損傷,神經(jīng)功能預(yù)后差;生前預(yù)囑捐獻自身器官者除外);③不可控制的嚴(yán)重出血(目前尚存在爭議,應(yīng)根據(jù)本單位綜合救治能力進行決策);④嚴(yán)重主動脈瓣關(guān)閉不全;⑤左心室血栓;⑥主動脈夾層(目前僅有3例StanfordA型主動脈夾層患者行ECPR搶救的報道,其中1例存活,2例死亡,目前主動脈夾層患者是否可行ECPR仍存在爭議,可能出現(xiàn)假腔灌注是主要原因);⑦家屬明確拒絕心肺復(fù)蘇意愿;⑧慢性/惡性疾病終末期;⑨嚴(yán)重酸中毒(pH<6.8)。
實施ECPR的技術(shù)要點
管路預(yù)充
管路預(yù)充可以遠離床邊進行,預(yù)充好后移動至床邊。
預(yù)充液的選擇:①常規(guī)使用生理鹽水進行預(yù)充(建議選用1000 ml,縮短預(yù)充時間);②條件允許的情況下推薦使用不含外源性乳酸的晶體液進行預(yù)充;③如果預(yù)充液中需要加入白蛋白或者血制品,需要晶體預(yù)充后再加入。
物品準(zhǔn)備
①耗材:ECMO套包(建議選擇連接好的管路)、插管、穿刺套包、專用器械包(包含穿刺不成功時切開血管時所使用的器械)、單腔深靜脈包(不確定是否需應(yīng)用ECPR時預(yù)先動靜脈置管,或用于小體質(zhì)量患者動脈插管遠端分流的建立)、滅菌手套、手術(shù)衣、管道鉗4把、血氧飽和度監(jiān)測探頭2個、雙公頭管(用于連接動脈管側(cè)路與遠端灌注管)、6F鞘管(遠端灌注管)、剪刀、無菌超聲探頭保護套、耦合劑等。②藥品:肝素、利多卡因、預(yù)充液(大多數(shù)情況下晶體液都可以使用)、常用搶救藥品。
置管
成人最常用的插管方式是股靜脈為引血端,股動脈為回血端。CCPR開始后即進行雙側(cè)股動靜脈穿刺,留置中心靜脈導(dǎo)管及動脈測壓管路,如需進行ECPR只需更換導(dǎo)絲即可快速完成置管操作,由兩名醫(yī)生分別進行兩側(cè)的插管操作可減少插管時間。由于CPR過程中動脈搏動難以觸及,盲穿容易損傷血管,抗凝后易導(dǎo)致穿刺部位出血,止血困難,形成血腫,甚至影響血流動力學(xué)的穩(wěn)定,因此,超聲引導(dǎo)下動靜脈穿刺尤為重要,建議ECPR搶救場所常規(guī)備有超聲,置管醫(yī)生掌握超聲操作技能,利于快速完成置管操作。使用Seldinger技術(shù)在股靜脈和股動脈置入管路,超聲也有助于判斷血管的直徑,對插管的選擇有指導(dǎo)意義。
在持續(xù)進行的CPR下置管是一項挑戰(zhàn)性的工作,穿刺血管可能并不容易,導(dǎo)絲置入需快速、準(zhǔn)確,ELSO組織發(fā)布的第五版The Elso Red BooK建議:在難以區(qū)分動、靜脈時,如在導(dǎo)管室進行穿刺可在透視下觀察導(dǎo)絲的方向以區(qū)分動、靜脈,也可以在置入穿刺鞘后短暫造影,這樣既可以區(qū)分動、靜脈,也可以選擇導(dǎo)管口徑并排除外周動脈病變。靜脈導(dǎo)管位置可在透視下或超聲確認(rèn),應(yīng)避免在沒有導(dǎo)絲的情況下調(diào)整導(dǎo)管位置。穿刺置管失敗的患者,及時行血管切開置管,需要急診外科或者血管外科支援。
ECPR的實現(xiàn)既可以是通過經(jīng)皮穿刺,即通過使用標(biāo)準(zhǔn)Seldinger技術(shù)進行連續(xù)擴張;也可以通過直接切開血管置管;還有一種混合方法也被推薦,即快速切開暴露股部血管,再通過經(jīng)皮Seldinger技術(shù)進入血管,再迅速將切開部位縫合。
導(dǎo)管型號的選擇非常重要,必須關(guān)注外周血管疾病,第五版The Elso Red Book建議:較小直徑的導(dǎo)管容易置入,可縮短置管時間,并可防止損傷和撕裂股動脈或髂動脈這種致命的并發(fā)癥,并且可減少遠端肢體的缺血,如果目標(biāo)流量是2.2~2.5 L/(min·m2),15~17 Fr的動脈導(dǎo)管可完全滿足上述流量,血流可到達升主動脈,如果需要更大的流量,需考慮更大型號的插管。
由于ECPR期間,會使用較多的收縮血管的藥物,股動脈已經(jīng)被藥物刺激收縮,基本與插管的直徑相同,所以插管遠端的血供會被插管阻擋,下肢缺血的發(fā)生率較高。ECMO置管6 h內(nèi),建立股淺動脈遠端順行插管。從ECMO動脈插管引出側(cè)支與在股淺動脈放置的6 F動脈鞘管相連接,以供遠端股動脈氧合血流,減少下肢血管并發(fā)癥發(fā)生率。ECPR穿刺置管不推薦使用preclose技術(shù),以盡量縮短CA至ECMO血流恢復(fù)時間。
ECMO運行開始
置管完畢后快速連接靜動脈管路,核對確認(rèn)管路連接無誤后啟動循環(huán)并計時開始,再打開氣源,保持血相壓力一直大于氣相壓力。如果氣相壓力大于血相壓力,通過膜肺,氣泡可以進入血液循環(huán)而造成氣體栓塞。必須保持膜肺高度低于泵頭,低于患者。
實踐路徑5:ECMO運行開始后啟動氣源,始終保持血相壓力大于氣相壓力,防止氣體栓塞。保持膜肺高度低于泵頭,低于患者。
ECMO期間的實踐路徑
抗凝管理
動靜脈導(dǎo)絲均置入后,靜脈給予負(fù)荷量肝素100 U/kg(如明確心臟驟停前存在凝血功能障礙,減少肝素用量)。最好在給予肝素3 min后檢測ACT和APTT,記錄基礎(chǔ)數(shù)值。ACT的監(jiān)測應(yīng)該使用ACT-LR法,ACT-LR在目標(biāo)范圍180~220 s內(nèi)即可以插管和轉(zhuǎn)機。需強調(diào):心肺復(fù)蘇期間,無有效循環(huán),有肝素未進入體內(nèi)的可能,也可以在放置插管前經(jīng)過股靜脈鞘管給藥。當(dāng)ACT低于180 s時,啟動肝素持續(xù)泵入,避免彈丸式給藥。ELSO推薦肝素輸注劑量為20 U/(kg·h),但是鑒于東西方人種差異,國內(nèi)通常8~10U/(kg·h)輸注。補充促凝藥物(血小板、血漿、冷沉淀、凝血酶原復(fù)合物、纖維蛋白原)時適當(dāng)調(diào)高肝素泵入劑量,建議從外周靜脈輸入。
ECMO運行期間,除了監(jiān)測ACT-LR外,同時監(jiān)測APTT維持在60~80 s。當(dāng)ACT-LR與APTT結(jié)果不一致時,應(yīng)以APTT為準(zhǔn)。建議每日查血栓彈力圖。
預(yù)防血栓栓塞并發(fā)癥在ECMO支持的患者管理中至關(guān)重要??赡艿乃ㄗ觼碓窗ㄑ軆?nèi)瘀滯(若LV未排空或未射血,LV和主動脈根部也可能成為栓子來源)以及ECMO回路本身。應(yīng)經(jīng)常檢查氧合器以查找血栓形成的證據(jù),可用強光手電筒檢查膜肺,也可間接評估溶血(乳酸脫氫酶,血漿游離血紅蛋白)和氣體交換效率。應(yīng)監(jiān)測回路管路壓力。膜肺跨膜壓力顯著變化可能表明有阻塞,阻塞多可能來自血栓。
實踐路徑6:ECMO支持期間,通過持續(xù)靜脈泵入肝素來維持低范圍激活凝血時間(ACT-LR)在180~220 s之間,或者APTT在60~80 s之間,建議每日查血栓彈力圖,全面評估凝血狀況。如果輸入凝血類(血小板、血漿、冷沉淀等),建議從外周靜脈輸入。
流量調(diào)整
VA-ECMO的初始目標(biāo)流量應(yīng)為2.2~2.5 L/(min·m2),平均動脈壓>60 mmHg,既往高血壓患者,可以適當(dāng)維持較高血壓。膜肺初始吸氧體積分?jǐn)?shù)設(shè)定為50%~60%,逐步滴定將外周血氧飽和度調(diào)整至90%~95%,混合靜脈血氧飽和度維持在70%左右,從而減輕缺血-再灌注損傷,每3 h測量一次血氣分析,分析電解質(zhì)和內(nèi)環(huán)境的情況,及時調(diào)整ECMO流量以維持或恢復(fù)正常的腎、肝和肺功能。有條件的單位可使用近紅外光譜(NIRS)監(jiān)測腦組織局部氧飽和度(目標(biāo)值為60%~70%)調(diào)整流量。
需每日復(fù)查心臟彩超及胸部X光片,因VA-ECMO運行可產(chǎn)生“分水嶺”現(xiàn)象,增加左心室后負(fù)荷,導(dǎo)致主動脈瓣不能正常打開,并有形成左室血栓的風(fēng)險。因此,行心臟彩超可以觀察左室舒張末徑、左房大小及容量、右室舒張末徑、室間隔運動情況、心臟射血分?jǐn)?shù)及主動脈瓣開放情況等,行胸部X光片也可間接提示左室后負(fù)荷是否增加。所以適宜的流量應(yīng)該保證器官灌注的同時左心室后負(fù)荷盡量減小。同時需每日復(fù)查血游離血紅蛋白及膠體滲透壓。游離血紅蛋白監(jiān)測以觀察ECMO期間血細胞的破壞,膠體滲透壓監(jiān)測以了解患者體內(nèi)滲透壓防止組織水腫。
實踐路徑7:在ECMO運行期間,必須進行左心功能監(jiān)測,每日行床旁心臟彩超和胸部X光片,保持適宜的流量,防止左心負(fù)荷過重及主動脈瓣開放受限,同時監(jiān)測游離血紅蛋白和膠體滲透壓。
左心減壓策略
VA-ECMO可增加心臟后負(fù)荷,升高的左室后負(fù)荷可引起左室擴張、心肌缺血、左房壓力升高、肺水腫,并可因左室及肺循環(huán)血液瘀滯并發(fā)左室血栓和肺栓塞。有文獻報道:與單獨使用VA-ECMO相比,VA-ECMO運行期間聯(lián)合應(yīng)用Impella行左室減壓可明顯降低頑固性心衰患者住院病死率,并減少血管活性藥物的使用,成功過渡到康復(fù)及進一步治療的比例更高。也有研究證實主動脈內(nèi)球囊反搏(IABP)在VA-ECMO運行期間可明顯改善血流動力學(xué),減輕左心室后負(fù)荷。左心減壓常用方法:IABP、介入下房間隔打孔、經(jīng)胸的右上肺靜脈引流、聯(lián)合Impella、插管方式為腋動脈插管等,各個中心根據(jù)患者的實際情況和所擁有的條件采取不同的左心減壓方式。
實踐路徑8:ECPR支持期間,如發(fā)現(xiàn)左室擴張、左房壓力升高、肺水腫、主動脈瓣開放受限等情況時,應(yīng)積極行左心減壓。左心減壓可使用IABP、聯(lián)合Impella等方式。
溫度管理
2015年CHEER試驗回顧分析了對OHCA頑固性心臟驟?;颊呔C合應(yīng)用機械CPR、低溫治療、VA-ECMO后早期轉(zhuǎn)至導(dǎo)管室行冠狀動脈造影的結(jié)果,26例患者經(jīng)上述綜合治療后,14例(54%)患者神經(jīng)功能完全恢復(fù)。通常,實施ECPR后的24 h要嚴(yán)格的進行體溫控制,目標(biāo)溫度34℃并且聯(lián)合頭部冰帽降溫。然后進行第一次神經(jīng)學(xué)評估。目標(biāo)溫度管理(TTM)是目前被臨床證實能夠改善CA患者遠期預(yù)后和神經(jīng)功能恢復(fù)的方法。TTM的使用是根據(jù)ECPR后的精神狀態(tài),出血風(fēng)險和家庭是否同意等方面決定,所有在ECPR后昏迷的患者均表明需要目標(biāo)溫度管理?;顒有猿鲅荰TM的禁忌證。
實踐路徑9:對頑固性心臟驟停的患者行ECPR后,應(yīng)盡早轉(zhuǎn)至導(dǎo)管室行冠狀動脈造影,可提高患者神經(jīng)功能恢復(fù)率。低溫治療也可提高神經(jīng)功能恢復(fù),目標(biāo)溫度為32~36℃。
肺通氣策略
根據(jù)不同的心肺基礎(chǔ)情況采用不同的通氣策略及合適的呼吸參數(shù),建議呼吸機設(shè)置應(yīng)在肺保護(避免氣壓傷、容積傷等)的基礎(chǔ)上與ECMO協(xié)同設(shè)置,維持PO2約20 kPa(150 mmHg)左右,PCO2在正常的高限水平。如果調(diào)整呼吸機及ECMO參數(shù)無法保證氧合也可以采用VAV模式。
血流動力學(xué)監(jiān)測
VA-ECMO支持的患者應(yīng)留置有創(chuàng)動脈壓及中心靜脈壓等監(jiān)測,理想有創(chuàng)動脈壓監(jiān)測部位在右上肢,由于無名動脈更接近心臟,受ECMO血流影響小,經(jīng)右上肢抽取的動脈血氣標(biāo)本更能反映冠狀動脈和腦血流的氧含量以及心臟供血的真實情況。此外,動脈壓監(jiān)測可以監(jiān)測平均動脈壓及脈壓差,脈壓差是ECMO支持期間和撤機時心臟收縮力的反映。無動脈搏動或低動脈搏動表明LV不射血或射血量很少,這可導(dǎo)致血液淤滯和血栓形成風(fēng)險增加。較高的脈壓差提示心功能恢復(fù)。由于呼吸機正壓通氣及ECMO引血端抽吸作用的影響中心靜脈壓動態(tài)變化僅能參考,有條件的單位可應(yīng)用Swan-Ganz導(dǎo)管監(jiān)測肺毛細血管楔壓等參數(shù),指導(dǎo)容量管理及血管活性藥物的使用。
實踐路徑10:外周插管的VA-ECMO監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓力應(yīng)留置在右上肢。有條件的單位可應(yīng)用Swan-Ganz導(dǎo)管監(jiān)測肺毛細血管楔壓等參數(shù),指導(dǎo)容量管理及血管活性藥物的使用。
液體管理
容量的優(yōu)化在ECMO運行期間至關(guān)重要,推薦應(yīng)用超聲輔助進行容量評估,一旦啟動VA-ECMO,就應(yīng)立即啟動容量優(yōu)化策略。通過使用利尿劑或腎臟替代治療(RRT)可以獲得最佳的液體狀態(tài)。ECMO支持的患者,若需要RRT,可直接將透析過濾器連至ECMO回路中。但應(yīng)注意,同時這也會增加感染、血栓形成和出血等并發(fā)癥的風(fēng)險。
實踐路徑11:一旦啟動VA-ECMO,就應(yīng)立即啟動容量優(yōu)化策略。通過使用利尿劑或RRT可以獲得最佳的液體狀態(tài)。
感染控制
ECPR患者病情重,由于組織缺血缺氧、類固醇激素的應(yīng)用、各種導(dǎo)管的置入等原因,易于出現(xiàn)感染甚至多重感染,應(yīng)嚴(yán)格按照院感制度執(zhí)行,建議有條件的醫(yī)院實施單間隔離。如患者有明確感染部位及致病菌,選擇敏感性抗生素,同時覆蓋穿刺可能帶來的污染細菌,如無明確感染病灶,預(yù)防性應(yīng)用抗生素參考心臟手術(shù)預(yù)防性應(yīng)用二代頭孢類抗生素,根據(jù)ICU抗菌譜積極升級抗生素,根據(jù)基礎(chǔ)疾病和感染指標(biāo)決定應(yīng)用療程。每日復(fù)查血常規(guī),必要時查C反應(yīng)蛋白、降鈣素原、血培養(yǎng)、痰培養(yǎng)等進行感染監(jiān)控,根據(jù)微生物學(xué)證據(jù)隨時調(diào)整。注意ECMO環(huán)路對藥物的螯合作用,推薦對能監(jiān)測血藥濃度的藥物進行監(jiān)測。
插管側(cè)下肢肢體的觀察
由于管路對血管的阻塞,下肢缺血及血栓形成發(fā)生率增加,應(yīng)密切觀察患者下肢的皮溫、顏色、硬度、腿圍、關(guān)節(jié)活動度變化。可以應(yīng)用近紅外光譜(NIRS),判斷外周組織灌注變化,及時發(fā)現(xiàn)下肢缺血。
參考文獻(略)