體外膜肺氧合在嬰幼兒先天性心臟病術后應用的研究進展

1、體外膜肺氧合在嬰幼兒先天性心臟病術后應用的研究進展于文波1廖晨曦2張健3翟波'（1.鄭州大學附屬兒童醫(yī)院河南省兒童醫(yī)院鄭州兒童醫(yī)院胸心外科，河南鄭 州450000； 2.蘭州大學第二臨床醫(yī)學院，甘肅蘭州730000； 3.四川省婦幼保健 院麻醉科，四川 成都610000）【摘要】體外膜肺氧合（ecmo）是在體外循環(huán)基礎上發(fā)展起來的體外生 命支持技術，為各種原因導致的重癥心肺功能衰竭患者提供暫時性心肺支持，爭 取原發(fā)疾病治療和恢復的時間窗口，在危重患者的救治中發(fā)揮著十分重要的作 用。隨著嬰幼兒心臟手術水平的提高，先天性心臟病（chd）患兒手術年齡不 斷降低，手術難度系數(shù)也不斷增加，chd

2、術后需要ecmo支持治療的高?；純?也日益增多。及時有效的ecmo輔助，能維持chd術后嚴重心力衰竭患兒循環(huán) 的穩(wěn)定，改善組織缺氧狀態(tài)，進而提高chd術后高?；純旱纳媛省，F(xiàn)對ecmo 輔助治療在嬰幼兒chd術后的應用現(xiàn)狀、輔助策略、并發(fā)癥及發(fā)展方向等做如 下分析總結?！娟P鍵詞】體外膜肺氧合；先天性心臟病；心臟手術d0i1 10. 16806/j. 1004-3934. 2021. 07. 000extracorporeal membrane oxygenation in infants withcongenital heart disease after operationyu wenbo1

3、, liao chenxi2, zhang ji an3, zhai bo1（1. department of cardio thoracic surgery , zhengzhou children" s hospitai, henan children"s hospital, children"s hospitai affiliated to zhengzhou university, zhengzhou 450000, henan, china;2. second clinical medical college of lanzhouuni versi ty

4、, lanzhou基金項目：河南省醫(yī)學科技攻關聯(lián)合共建項目（lhgj）通信作者：翟波，e-mail：730000, gansu, china;3. sichuan maternal and child health hospitai, chengdu 610000, sichuan , china)abstract extracorporeal membrane oxygenation(ecmo) is an extracorporeal life support technology developed on the basis of cardiopulmonary bypass, whic

5、h provides temporary cardiopulmonary support for patients with severe cardiopulmonary failure caused by various reasons, and strives for the time window for the treatment and recovery of primary diseases, and plays a very important role in the treatment of critically ill patients. with the improveme

6、nt of the level of infant heart surgery, the operation age of children with congenital heart disease(chd) is decreasing, the difficulty coefficient of operation is increasing, and the number of high-risk children who need ecmo support treatment after chd surgery is increasing. timely and effective e

7、cmo assistance can maintain the circulation stability of children with severe heart failure after chd surgery, improve the hypoxia state of tissues, and then improve the survival rate of high-risk children after chd surgery. therefore, we analyzed and summarized the application status, auxiliary str

8、ategies, complications and development direction of ecmo adjuvant therapy in infants with chd after operation as follows.key words extracorporeal membrane oxygenation; congenital heart disease; cardiac surgery體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ecmo)技術是在 體外循環(huán)基礎上發(fā)展起來的體外生命支持技術，其原理是將體內的靜脈血引出體 外

9、，經過特殊材質人工心肺旁路氧合后，泵入動脈或靜脈系統(tǒng)，起到部分心肺替 代作用，維持人體臟器組織血供氧合。hill等1972年首次將ecmo應用于危 重患者，經過近半個世紀的發(fā)展，ecmo在裝置材料、運轉監(jiān)護和并發(fā)癥防治等眾 多方面取得了巨大進步。目前在臨床上，ecmo已比較廣泛地應用于為各種原因 導致的重癥心肺功能衰竭患者提供暫時性心肺支持，爭取原發(fā)疾病治療和恢復的 時間窗口，在危重患者的救治中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著嬰幼兒心臟手術水平的提高，先天性心臟病(congenital heart disease, chd)患兒手術年齡不斷降低，手術難度系數(shù)也逐漸增加。在一些復雜 畸形和心功能差的高

10、危病例中，盡管畸形矯治滿意，但術后仍會出現(xiàn)藥物難以控 制的心功能不全和心力衰竭，此類患兒可能就需要ecmo的支持治療4句。及時有 效的ecmo輔助，能維持chd術后嚴重心力衰竭患兒的循環(huán)穩(wěn)定，改善組織缺氧 狀態(tài)，使心臟得以充分休息，為心功能的恢復提供機會，從而提高chd術后高危 患兒的生存率。但就目前而言，較少有文章能全面而詳細地闡述chd術后ecmo 應用的相關問題，現(xiàn)以此為契機，從應用現(xiàn)狀、輔助策略、并發(fā)癥及未來進展等 多角度對嬰幼兒chd術后ecmo支持治療進行綜述。1 ecmo支持治療在嬰幼兒chd術后的應用現(xiàn)狀bartlett等于1975年將長時床旁ecmo支持治療首次應用于13例嬰

11、兒， 其中救治成功的病例中就包括了 chd術后心力衰竭，開啟了 ecmo在嬰幼兒應用 的新時代。伴隨著心臟手術和體外循環(huán)技術的不斷成熟和進步，ecmo技術日益 發(fā)展，成功率逐漸上升，并發(fā)癥發(fā)生率也有所減少，其在危重癥患者中的支持治 療作用越來越凸顯。但由于ecmo的實施離不開心血管外科和體外循環(huán)理論和技 術的支持，其在心臟外科領域的應用仍占據(jù)很大比重。2017年體外生命支持組 織(extracorporeal life support organization, elso)發(fā)布了2016 兒科 體外生命支持組織國際報告顯示，2009-2015年，因心臟原因累計使用ecmo 支持治療的新生兒6

12、475例，兒童8 374例，并且其主要是在chd手術后的病例 中實施的。目前ecmo在嬰幼兒chd術后主要應用于體外循環(huán)脫離困難、藥物難 治性低心排血量綜合征以及心肺復蘇困難的心搏驟停等。1. 1 ecmo在chd術后體外循環(huán)脫機困難時的應用在一些心臟復雜畸形和手術操作時間長的chd患兒中，由于術中長時間的心 內外操作和體外循環(huán)加重了本已存在的心肌損傷，造成體外循環(huán)脫離困難的， 此時可在手術室由體外循環(huán)模式直接轉換至ecmo模式，從而及時終止體外循環(huán) 的不良影響，等待心肌損傷的恢復。此類患兒雖然是chd術后應用ecmo支持治 療最為及時和從容不迫的，但介于其畸形的復雜性和手術打擊的巨大性，往往

13、成 功率相對較低。1. 2 ecmo在chd術后藥物難治性低心排血量綜合征時的應用chd術后最主要的致死性并發(fā)癥是心功能不全，發(fā)生率3%而大部分 的心功能不全經過藥物保守治不會進一步發(fā)展成嚴重的低心排血量綜合征。但在 一些早產兒和新生兒病例，未成熟心肌的順應性差，功能儲備低，術后心肌水腫, 心功能進一步降低，同時又因為新生兒心臟對強心藥物敏感度低等因素，導致藥 物難治性低心排血量綜合征的發(fā)生率較高向。這種情況常出現(xiàn)在chd術后第1天 內，若及時給予ecmo支持輔助，能顯著地改善此類患兒的預后。由于監(jiān)測手 段的差異和心功能恢復的不確定性，ecmo在chd術后發(fā)生藥物難治性低心排血 量綜合征應用的

14、時機，在所有chd術后有ecmo適應證的病例中最難掌握，往往 有病例因實施支持治療過晚而預后欠佳【4,6】。1.3 ecmo在chd術后體外心肺復蘇中的應用根據(jù)elso發(fā)布的2016兒科體外生命支持組織國際報告，多中心的兒童心搏驟停流行病學資料顯示,院內心搏驟停在兒童重癥監(jiān)護中發(fā)生率約為2.2%。chd術后發(fā)生心搏驟停與手術后心肌損傷和內環(huán)境紊亂等密切相關，同時嚴重的低心排血量綜合征易并發(fā)惡性心律失常甚至心搏驟停。對于chd術后突 發(fā)的心搏驟停，給予標準的心肺復蘇程序后，仍未出現(xiàn)復蘇跡象，應快速地啟動 體夕卜心月市復蘇 (extracorporeal cardiopulmonary resus

15、citation, ecpr), 為 機體提供更有效的血流灌注，在降低神經系統(tǒng)并發(fā)癥的同時提高生存率。然 而chd術后的ecpr不如其他原因條件下心搏驟停實施ecpr的效果，這與患兒在 心搏驟停之前經歷較長時間低心排血量綜合征階段，大劑量應用血管活性藥物導 致其他臟器缺血，同時機械的心臟按壓加重了本已存在的心肌細胞的損傷。2 ecmo在嬰幼兒chd術后支持治療實施要點2. 1 .適應證的掌中國醫(yī)師協(xié)會新生兒科醫(yī)師分會于2018年5月發(fā)布了新生兒呼吸衰竭體外膜肺氧合支持專家共識，但到目前為止，對于兒童ecmo在心臟支持方面 仍無統(tǒng)一和明確的共識或指南。心臟畸形手術矯正充分應是chd術后ecmo支

16、持 治療選擇并成功的先決條件，這是由于ecmo不能治療疾病的本質所決定的，只 有滿意的畸形矯正才能真正為心臟功能的恢復提供可能”4,因此心功能可恢復 性評估應貫穿ecmo支持治療的全過程，從根源上避免無效輔助的發(fā)生。在成人 ecmo循環(huán)支持的基礎上，結合elso兒童心臟支持的指南，目前臨床上比較認可 的指征主要有三點(15-16： (1) chd矯治滿意，經長時間的體外循環(huán)輔助仍不能 脫離。(2)長時間心排血指數(shù)2 l/ (m2 min),或心排血指數(shù)進行性下降， 大劑量的血管活性藥物下循環(huán)仍難以維持穩(wěn)定(正性肌力藥物評分20),血乳 酸水平進行性升高。(3)對常規(guī)心肺復蘇反應不良或無反應的心

17、搏驟停，因嬰 幼兒chd自身疾病，臨床上復雜的血流動力學監(jiān)測實際難以準確達到，加上醫(yī)患 主觀因素的存在，對于chd術后嚴重低心排血量綜合征患兒，如何更好地掌握 ecmo支持時機，減少機體缺血缺氧時間，避免心搏驟停事件發(fā)生，需大樣本和 多中心的進一步研究和發(fā)現(xiàn)。2. 2 ecmo的實施管理2. 2. 1插管方式的選擇同其他兒童ecmo循環(huán)支持模式一樣，chd術后ecmo的轉流方式均選擇靜脈 -動脈(veno-arterial, v-a)模式，但不一樣的是，chd術后的ecmo插管多選 擇經胸如】。對于體外循環(huán)撤離困難的病例，可簡便快捷地直接經胸將原主動脈 根部和右心房插管應用轉換至ecmo機器。

18、對于監(jiān)護室內發(fā)生的因低心排血量綜 合征和心搏驟停而實施的ecmo,亦多選擇床旁開胸置管，一方面是由于開胸置 管簡單確切，另一方面延遲關胸可減輕心臟窘迫，利于心功能的恢復；對于年齡 較大的患兒，也有選擇頸部或股動靜脈插管，但因不易操作、血管損傷、轉流阻 力和動靜脈結扎等問題，目前在實際工作中的應用較少a】。值得注意的是，對 于心功能恢復較慢，需長時間轉流的患兒，應將經胸插管轉移至頸部或股動脈和 股靜脈，以避免嚴重的感染并發(fā)癥。詳見圖1。圖1 chd術后ecmo插管選擇示意圖圖1中“低心排”為“低心排血量綜合征”？ ？ ？2. 2. 2個體化的轉流管理常規(guī)ecmo轉流管理包括循環(huán)管理、呼吸管理、出

19、凝血管理、感染控制、鎮(zhèn) 靜鎮(zhèn)痛、營養(yǎng)支持和撤機等眾多方面，ci1d術后ecmo轉流管理實施流程總體上 與之相吻合。然而由于各種chd心臟畸形病理生理特點的不同，以及手術所實施 的根治或姑息狀態(tài)的不同，ecmo的轉流管理在一些方面存在差異em,見表1。 這些差異是chd術后ecmo支持治療成功的關鍵，從一定程度上來說，也正是這 些差異導致了目前臨床上尚未能形成一致的小兒ecmo循環(huán)支持共識和指南。因 此，針對不同類型的chd病理生理特點和術后畸形矯治狀態(tài)來實施個體化的 ecmo管理，提高成功率，降低并發(fā)癥，這才是chd術后ecmo支持治療的重中之 重。表1部分常見病理生理特點的chd術后ecmo

20、個體化管理措施病理生理特點個體化的ecmo管理措施理論依據(jù)嚴重左心功能不全為主病放置左心減壓管避免左心血流過多，造成左心飽脹，減例（冠狀動脈起源于肺動脈）輕左心室前負荷，使心肌充分休息左室流出道梗阻（主動脈瓣主動脈插管位置靠近無名動脈開主動脈插管位置過低，加重左室后負狹窄和主動脈弓離斷）口，不能直對主動脈瓣荷，不利于左心功能的恢復肺功能狀態(tài)良好呼吸機設置工作狀態(tài)，保證左心回當左心室存在搏出功能時，保持進入冠血100%氧合狀動脈循環(huán)活動最大氧供合并嚴重肺動脈高壓吸入n0降低肺血管阻力，防止肺動脈高壓危象腔肺吻合術和全腔肺吻合右房和上腔靜脈同時插管保證ecmo流量，充分回流上半身血流，術后減少顱腦

21、并發(fā)癥體肺分流術（體-肺動脈分夾閉或部分夾閉分流管道平衡體肺循環(huán)（體-肺循環(huán)？），限制流術？ ？）后肺血流過度灌注單心室合并體循環(huán)梗阻（左精準調整氧合，動脈血氧飽和度維此類患兒體循環(huán)主要取決于動脈導管心發(fā)育不良）持80%左右，動脈血氧分壓維持的分流，受肺循環(huán)和體循環(huán)血管床阻力4050 mm hg影響心律失常調整心外膜臨時起搏器維持順行的房室傳導，保證有效的心臟 搏出血量和ecmo流量穩(wěn)定復雜先心姑息性手術心導管檢查撤機困難時可進一步明確解剖糾正是 否滿意；或在檢查的同時，封堵存在的 一些體肺（體-肺？ ？）側支血管，增 加撤機的可能注：1 mm hg=0. 133 3 kpa。2.2.3團隊協(xié)

22、作ecmo支持治療作為一項高精尖的生命支持技術非一己之力，迅速有效地實 施需眾多專業(yè)人員的參與和通力協(xié)作，它的成功是建立在訓練有素和配合默契的 團隊基礎之上。ecmo團隊組成及作用見圖2o通過一個溝通良好且專業(yè)穩(wěn)定的多 學科團隊最優(yōu)質管理，可使生存預后和并發(fā)癥發(fā)生顯著改善，在危重患者ecmo 救治中發(fā)揮核心作用2°】。目前團隊觀念已廣泛地應用于ecmo的管理中，并且深 入重癥醫(yī)學領域，有無ecmo團隊以及ecmo團隊質量是一個醫(yī)院、一個地區(qū)甚至 一個國家醫(yī)療水平評判的重要指標。ecmo團隊建設對于心臟中心有著得天獨厚 的優(yōu)勢；然而，團隊的成立和發(fā)展并不是一蹴而就的，需專門的基礎知識培

23、訓、 定期模擬訓練和長期的實戰(zhàn)經驗積累，這將是未來努力和發(fā)展的方向。*f重癥醫(yī) 學科心血管體外循 環(huán)超聲影iv麻醉手木空藥學營養(yǎng)科*11發(fā)揮決策、 監(jiān)護、管 理、治療等 主要作用插管、 撤機、 止血等ecmo 機 器管理插管位 置、心肺 狀態(tài)、及 其他系統(tǒng) ,丘 ' 'n； /-4-鎮(zhèn)靜鎮(zhèn) 痛、插管 或撤機時 提供支持抗等應 導染物用 指感藥營養(yǎng)支 持f常因人員條件限制由重癥醫(yī)學人員代替iw況評估圖2 ecmo團隊涉及主要科室及功能3 ecmo在chd術后應用的效果根據(jù)elso發(fā)布的2016兒科體外生命支持組織國際報告,chd使用ecmo 支持治療新生兒出院率為39%,兒童出院

24、率為47%。國內ecmo起步較晚，近10 年發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計，截止2017年7月，兒童心臟圍手術期ecmo共實施457 例，新生兒出院率為32%,兒童出院率為44%【211。近年ecmo發(fā)展更加迅猛，根 據(jù)最新的數(shù)據(jù)顯示mi, 2019年中國心臟手術相關的ecmo使用為4 085例，較前 年增加1 430例。伴隨著ecmo技術的不斷成熟，其適應證日益擴展，心血管領 域特別是嬰幼兒chd,對ecmo的依賴將更加明顯。目前，不少的經驗結果已發(fā) 表在較高學術水平的雜志上，見表2。雖然衰竭的心臟功能能否恢復是chd術后ecmo支持治療成功的決定性因素, 但ecmo并發(fā)癥的及時和正確處理也是改善患兒生存

25、及預后的關鍵因素【23】。ecmo 在chd術后應用的并發(fā)癥主要為機體和機械并發(fā)癥兩大類。相對而言，如出凝血 障礙"i神經系統(tǒng)損傷125】、肝腎功能損害【26和感染27等這些機體并發(fā)癥發(fā)生和 發(fā)展比較復雜，預防處理更加棘手【28-291。出血是chd術后ecmo輔助的最常見并 發(fā)癥，這是由于嬰幼兒自身處于不成熟的凝血功能階段，在經歷了較大的手術創(chuàng) 面和較長手術時間的凝血因子的消耗后，凝血功能更加糟糕"i,從而易導致出 血的發(fā)生，且顱腦出血最為嚴重，輕者可導致顱腦損傷，重者可至腦死亡si。減少出血的最主要方法是預防，如縮短手術過程，充分止血，在輔助過程中減少 有創(chuàng)操作等，同時

26、要積極監(jiān)測凝血指標并對癥處理，防止血栓的形成。急性腎功 能不全是ecmo輔助中的常見并發(fā)癥，chd術后患兒心功能不全、大劑量血管活 性藥物的應用和ecmo早期低灌注等多種因素導致急性腎損傷，適時啟用連續(xù)腎 臟替代治療，能降低和逆轉腎損傷，改善預后26】。chd術后延遲關胸狀態(tài)、再次 開胸、輸血和置管等因素，往往會出現(xiàn)嚴重的感染，因此在ecmo的應用過程中, 預防和抗感染治療應貫穿始終，除了嚴格的無菌操作，應積極地根據(jù)藥敏監(jiān)測， 聯(lián)合使用抗生素治療。表2 chd術后ecmo應用的國內外文獻報道文獻發(fā)表時間/年研究時間病例數(shù)/撤機成功率/%出院率/%azizov 等4201920082016年33

27、44.033.0ergtln 等'i202020122018年14060.239.8mckenzie 等201720052014年11049.034.010me ivan等【202020022017年12463.044.0楊麗君等201920102018年3360.645.5艾雪峰等2120182017年6月前45759.043.04 chd術后ecmo應用的展望由于國內兒童ecmo起步較晚，兒童體外生命技術體系建設相對滯后，臨床 經驗相對不足，加上兒童ecmo的特殊性和復雜性，特別是ecmo在chd術后的應 用主要集中在能開展chd手術的較大心臟中心，因此ecmo在chd術后的應用存

28、 在一定程度的困難和局限性。但隨著低齡和復雜chd手術的增多，chd術后ecmo 的應用也日益增多。chd術后的ecmo支持治療，因其獨特的先天性優(yōu)勢，在嬰 幼兒ecmo應用中占據(jù)著舉足輕重的地位【3。1。經過近年的探索和實踐，該應用的 理論和技術經歷了從探索實踐到推廣應用，再到成熟擴展。這些深刻變化，必將 推動嬰幼兒ecmo的發(fā)展進程。首先，基于醫(yī)療技術水平地域發(fā)展的差異，未來 必將在不斷臨床實踐的基礎上實時完善，制定符合國情的應用指南。未來也必將 出臺一整套的質量監(jiān)督控制體系，規(guī)范適應證和禁忌證，規(guī)范技術管理。其次， 對于chd術后ecmo應用的臨床研究，要以獲得多中心、大樣本和長遠期隨訪

29、結 果為目標，為實施個體化治療方案提供理論依據(jù)和經驗支持。另外，在實際工作 中不斷完善自身團隊建設，建立完備的團隊理論培訓、模擬考核、應急反應和運 行管理等體系機制，并以此為基礎，來推動整個兒童ecmo團隊的完善和發(fā)展。綜上所述，隨著低齡和復雜chd手術的增多，chd術后ecmo的應用也日益 增多。在當下的臨床工作中，應在默契的團隊配合下，正確把握適應證，及時快 速地支持輔助和個體化地運行管理，提高生存率，降低并發(fā)癥，進而推動ecmo 在兒科重癥領域的應用。參考文獻1 firstenberg ms, stahel pf, hanna j, et al. successful covid-19

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