21例静脉动脉体外膜肺氧合抢救急性肺栓

翻译：杨靖校对：王剑荣

摘要

背景：静脉-动脉体外膜肺氧合(ECMO)在大面积肺栓塞(PE)患者中的应用越来越广泛。然而，其疗效和安全性仍不确定。本研究旨在调查ECMO治疗急性PE患者的临床病程和转归。

方法：回顾分析年1月至年12月经ECMO抢救的21例急性PE患者的临床资料。我们回顾了这些患者的临床特征、实验室生物标志物和影像表现，并探讨了其与近期预后和临床病程的关系。

结果：16例(76.2%)患者在心源性休克后2小时内发生顽固性循环衰竭，需心肺复苏(CPR)或ECMO支持，无一例在ECMO开始前接受明确的再灌注治疗。在ECMO支持之前或期间，超过90%的患者有右心室(RV)功能障碍的影像迹象。在血压正常的患者中，与心肌肌钙蛋白I水平相比，CT值是疾病快速进展的有价值的预测指标。最终有10名患者(47.6%)住院死亡，其中90%死于长时间的心肺复苏相关脑死亡。心脏骤停是预后不良的重要预测因子(p=0.)

结论：ECMO在大面积PE患者中是一种安全有效的循环支持方法。建议在重症监护病房密切监测右室功能障碍的患者，积极使用ECMO可能会降低心脏骤停的风险并改善临床结果。

关键词：急性肺栓塞、体外膜肺氧合、心肺复苏、心脏骤停

背景

急性肺栓塞(PE)是世界范围内猝死的一个主要原因，由于临床表现多种多样，尤其是在既有心肺疾病的患者中，常常很难诊断。大面积或高风险的PE，定义为导致血流动力学不稳定的PE，死亡率很高，心源性休克患者的死亡率从30%到需要心肺复苏(CPR)的患者的70%不等。对于大面积PE的患者，国际指南建议将包括溶栓、外科取栓和导管引导治疗在内的再灌注治疗作为一线治疗。然而，在临床实践中，许多患者由于主要临床不稳定或担心出血风险增加而不能接受再灌注治疗，尤其是在最近接受大手术或创伤的患者。

对于危重患者，静脉-动脉体外膜氧合(ECMO)是一种可靠的机械循环支持装置，可以减轻右心室(RV)容量过载，稳定血流动力学状态，并提供气体交换，可以被认为是通往确切再灌注治疗的桥梁或作为一种独立的治疗策略。然而，使用ECMO的证据仅限于小样本，ECMO的作用尚未确定。

在这里，我们描述了我们在大量PE患者中使用ECMO的经验，并报告了他们的临床过程和短期结果。此外，我们的目的是找出与这些患者预后不良相关的预测因素。

方法

患者选择和资料收集

我们回顾分析了我们机构的ECMO数据库，以确定年1月至年12月期间需要ECMO循环支持的疑似或确诊PE的患者。根据美国心脏协会和欧洲心脏病学会的指南，PE是使用诊断策略工具诊断出来的。血流动力学不稳定的患者被定义为大面积PE，影像和实验室参数用于区分亚大面积PE和低危PE。在8年的研究期间，总共有名连续的患者接受了急性PE的治疗。71例(16.9%)患者发生大面积PE，死亡率为71.8%，其中21例需要ECMO循环支持。从患者的病历中收集基线特征和临床变量，包括年龄、性别、体重指数、吸烟史、合并症、静脉血栓栓塞症的易感因素以及出现的症状和体征。记录出现初始症状、顽固性循环衰竭(心源性休克或心脏骤停)和ECMO启动的时间。收集PE的预后价值，包括动脉血气数据、心肌肌钙蛋白I、心电图(ECG)、超声心动图和计算机断层扫描(CT)。本研究所将心肌肌钙蛋白I水平≥0.04ng/mL(变异系数为10%)定义为心肌肌钙蛋白I水平升高。RV应变的心电图表现定义为至少存在以下一种情况：1)心电图：S1Q3T3，2)完全或不完全右束支传导阻滞，3)V1–V4导联倒置T波，4)aVR导联ST段抬高，5)V1导联qR模式。ECMO开始前后右室功能障碍的超声心动图表现为：1)右室扩张或功能障碍，2)三尖瓣环平面收缩期离散度16mm，3)左心室D形，3)下腔静脉扩张，无呼吸变异。在CT扫描中，在体外反搏开始之前或之后，右室功能障碍被定义为在横切面或四腔观心下测量的右心室与左心室(RV/LV)直径之比≥为0.9。

体外循环系统的适应症、技术和脱机

所有持续严重低血压或心脏骤停的患者均由心血管外科医生实施ECMO。插管在超声引导或手术探查下进行。除非有禁忌证，否则必须使用普通肝素抗凝，目标激活凝血时间为~s，静脉注射抗高血压药物使收缩压维持在mmHg以下以防止脑出血，并使用肌力调节剂或血管升压剂使目标平均动脉压达到60~80mmHg。一旦患者经过明确的治疗(如抗凝治疗或溶栓治疗)后明显恢复，ECMO通过逐渐减少循环流量至每分钟1L来撤机。当血流暂时中断时，如果患者能维持血流动力学稳定和可接受的肺动脉压，则拔除导管。如果病人脑死亡，ECMO支持被提前撤销。

结果变量

主要结果是住院死亡率。次要结果包括急性神经系统并发症(深度昏迷状态、癫痫发作、脑出血、脑梗塞和脑死亡)，需要肾脏替代治疗的急性肾损伤，需要内窥镜、血管内或手术干预的大出血，以及与ECMO相关的并发症，包括血管通路并发症和腿部缺血。

统计分析

连续变量用均值±标准差表示，用t检验或Mann-WhitneyU检验进行分析。分类变量用数字(百分比)表示，并用卡方检验进行比较。在难治性循环衰竭之前，我们在CT上用右室/左室径比测量和心肌肌钙蛋白I来预测临床病程。用Pearson相关或Spearman相关分析CT值或心脏生物标志物与从诊断到持续性深度低血压或心脏骤停的时间间隔的相关性。P值小于0.05为显著差异。采用受试者工作特征曲线分析和曲线下面积分析，用最高约登指数确定预测住院死亡率的临界值。所有分析均使用SPSS软件(版本;SPSS19.0)进行。

结果

患者人口学特征及临床特征

21例患者的平均年龄为54.8岁(范围从26岁到83岁)。19例患者CT扫描可见肺动脉血栓，1例根据气体交换障碍、血流动力学不稳定和右心血栓诊断，1例根据临床高危情况和超声心动图发现右室扩张而诊断，无其他合理原因。表1总结了这些患者的基线临床和人口学特征。除一名患者外，所有患者都有引发PE的因素，包括大手术(61.9%)、活动性癌症(33.3%)和卧床休息时间延长(23.8%)。超过一半的患者在诊断为PE之前有加重的呼吸困难(61.9%)和不明原因的心动过速(52.4%)。两名住院患者一直没有症状，直到心脏骤停，四名患者在到达急诊室时出现心源性休克。

图1和表2总结了ECMO前的临床情况、风险分层和各种参数。在ECMO开始前，4名患者使用机械通气辅助术后呼吸，15名患者使用机械通气治疗急性呼吸衰竭。其余2例患者在体外心肺复苏期间急诊插管。7例确诊PE患者和1例高度怀疑PE患者在ECMO开始前使用普通肝素或低分子肝素。超过90%的患者在开始ECMO之前有RV张力增高的心电图表现，在ECMO支持之前或期间有RV功能障碍的影像迹象。ECMO前血气显示重度代谢性酸中毒(pH7.2)9例(50.0%)，中、重度低氧血症(PaO2/FiO0mmHg)16例(88.9%)。心肌肌钙蛋白I(≥)0.04ng/mL升高14例(66.7%)。其中6例以心源性休克或心跳骤停为首发症状，17例(81.0%)在症状出现后第一天内进展为难治性循环衰竭，16例(76.2%)在出现难治性循环衰竭后2小时内发生需心肺复苏的心跳骤停或需ECMO支持的难治性心源性休克。

治疗和预后

治疗策略和结果详见图2和表3。在ECMO支持期间，8名患者(38.1%)接受溶栓治疗，13名患者(61.9%)仅接受肝素治疗。没有患者接受外科取栓术。在接受溶栓治疗的患者中，3例经静脉注射组织纤溶酶原激活剂，4例通过中心静脉导管进行尿激酶溶栓治疗，4例通过EkoSonic血管内系统(EKOS)超声增强尿激酶导管溶栓治疗在一名患者中进行了手术。

住院病死率为47.6%，最主要的死亡原因(90%)是长时间的心肺复苏相关脑死亡。与非心脏骤停患者相比，ECMO插管前心脏骤停是住院死亡率的重要预测因素(81.8%对10.0%，p=0.)。在幸存者中，所有患者都出院了，没有其他的并发症，包括右室功能障碍。

CT图像与心脏生物标志物预测临床病程的比较

13例在心脏骤停或ECMO启动前经CT确诊为PE的患者进入亚组分析。所有的心肌肌钙蛋白I检测均在休克前8h内或休克发生时进行。心肌肌钙蛋白I升高(≥0.04ng/mL)仅9例(69.2%)。ECMO前心肌肌钙蛋白-I水平与住院死亡率无相关性(敏感性.00%，特异性44.44%，P=0.)。休克发作至心脏骤停或ECMO开始时间0~18.3h，平均2.7h。在亚大面积PE患者中，4例重度RV扩张(RV/LV直径比≥=2)的患者从CT检查到心脏骤停或开始ECMO的时间平均为3.1h，而中度RV扩张(RV/LV直径比1~2)的患者平均时间为34.3h，RV/LV直径比(RV/LV直径比)在1~2之间的患者从CT检查到心脏骤停或开始ECMO的平均时间为34.3h。在亚大面积PE患者中，右室/左室内径比值与CT检查至心脏骤停或ECMO开始的时间呈显著负相关(p=0.)(图3)。

讨论

本研究的几个主要发现如下：(1)ECMO是抢救危及生命的PE患者的有效循环支持，在无心脏骤停的患者中可获得良好的预后;(2)心电图、超声心动图和CT图像联合应用有助于判断PE的严重程度。对右室功能障碍的患者建议在重症监护病房密切监测;(3)血流动力学稳定的患者，CT图像上测量的右室/左心室内径比不仅是评估右室功能障碍严重程度的参数，而且是预测临床病程的有价值的指标。

尽管医学取得了很多进步，但PE的诊断和治疗仍然是一个具有挑战性的临床问题，死亡率很高。出现症状和循环衰竭之间的间隔可能从几分钟到几天不等。70%的大面积PE患者在出现症状后1小时内死亡。在我们的研究中，76%的血流动力学不稳定患者在休克后2小时内需要心肺复苏或体外膜肺氧合支持。根据目前的指南，对于合并心源性休克的PE患者，初次再灌注治疗是一线治疗，对于顽固性心源性休克或心脏骤停的患者则应用ECMO。然而，在实际的临床实践中，通过溶栓或取栓来达到最佳的再通在技术上是困难的。ECMO仍然是治疗大面积PE的一种有争议的疗法，因为其结果并不令人满意。在Yusuff和他的同事对78名患者进行的系统回顾中，对选择的大量PE患者进行ECMO治疗与良好的预后相关。经历心脏骤停的患者结局很差。最近的两个大型系列报道，对于顽固性心源性休克患者，ECMO治疗大面积PE的存活率为76%到%，对于那些在ECMO置入前需要心肺复苏的患者，存活率为13%到27%，这与我们的预后(90%对18%)相似。毫无疑问，出现心脏骤停的患者与更差的结局相关。基于上述发现，在进行再灌注治疗之前，大量PE可以随着心跳骤停的进展而迅速恶化。在我们研究期间的观察性研究中，在71名大面积PE患者中，只有4名患者被允许在心脏骤停或ECMO放置前使用纤溶(这一结果在本研究中没有出现)。因此，对于大面积PE患者，早期积极使用ECMO是预防心脏骤停的合理初始治疗方法。

PE导致心脏骤停的机制是继发于RV衰竭，它被认为是由于机械性肺动脉阻塞和神经体液因子介导的肺血管收缩导致的RV后负荷急剧增加。无血流动力学不稳定，但有右室功能障碍或心脏生物标志物升高迹象的患者被归入亚大规模或中等风险类别。这些患者急性血流动力学恶化的风险更高，建议密切监测。通过心电图、超声心动图、CT或心脏生物标志物评估右室功能障碍的各种客观参数已被认为是预测急性PE预后的指标。在我们对21例患者的研究中，15例患者在心源性休克或心脏骤停时测定了心肌肌钙蛋白I，4例患者在休克前6小时内测定了心肌肌钙蛋白I。在这些患者中，只有13例(68.4%)心肌肌钙蛋白I升高，5例(26.3%)心肌肌钙蛋白水平正常，即使在心源性休克的情况下也是如此。这意味着在现实的临床实践中，心肌肌钙蛋白I可能不足以预测不良结果。与心脏生物标志物不同，CT图像已被用作诊断PE和评估RV功能障碍严重程度的标准工具。许多研究报道，右室扩大是不良结局的独立预测因子，与临床危险因素无关。然而，这些报道只是为了研究了CT值和不良结局之间的关系。他们没有研究CT值与临床病程的相关性。在我们的研究中，严重RV功能障碍患者从诊断到心脏骤停或难治性心源性休克的时间间隔较短，并且RV/LV直径比与从诊断到心脏骤停或需要ECMO支持的难治性心源性休克的时间间隔也有显著相关性。

局限性

我们的研究有几个局限性。首先，这项观察性研究是一个回顾性系列，没有对照组进行比较。疑似PE出现症状后，尚无标准的诊断策略和治疗方案。个体化治疗和ECMO的放置基于临床医师的经验。此外，相对较小的样本量并不能代表所有的大面积PE患者，我们也不能排除使用CT值来预测临床病程的2类错误。尽管这些数据表明，与使用ECMO作为抢救疗法相比，积极使用ECMO治疗血流动力学不稳定的患者可能会带来更好的结果，但对于这些患者来说，ECMO启动的理想时机可能并未在本研究中得出结论。

结论

在现实生活中，在进行再灌注治疗之前，亚大面积或大面积PE的患者可能会迅速进展到心脏骤停。ECMO似乎是恢复血流动力学状态的有效循环支持，是确定再灌注治疗或恢复的桥梁。早期经验丰富的ECMO团队方法可减少ECMO相关并发症，从而提高存活率。然而，需要进一步的随机、良好对照和更大规模的前瞻性研究来阐明ECMO在急性PE中的作用。