体外循环技术在非心脏外科的应用发展及思考

任崇雷，李佳春

作者单位:100853北京，解放军总医院第一医学中心心血管外科

体外循环（extracorporeal circulation，ECC）作为一种心肺生命支持技术，是心脏外科手术中不可缺失的重要组成部分。随着ECC技术的进步以及医疗技术跨学科的发展，其临床应用已经突破了心脏手术的范围，应用范围不断扩展，使得在一些紧急、复杂、重症的非心脏外科疾病的治疗在应用常规手术方法无法解决时可使用ECC技术作为生命支持手段更加安全、有效地完成手术操作［1］。近年来，由传统的心肺转流（cardiopulmonary bypass，CPB）技术发展而来的体外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECM0）技术更是在各种包括非心脏外科手术的急危重症患者的抢救治疗中发挥了重要作用。现就ECC技术在非心脏外科的应用发展变化特点回顾总结并进行思考。

1 ECC技术在非心脏外科的应用发展变化

1.1 ECC技术应用广泛化 20世纪50年代，随着CPB在心脏手术中的成功应用，人们亦开始尝试在一些非心脏手术中应用CPB。CPB技术应用于心脏以外的手术，目的是为了提供无血或少血的手术野，在有效回收患者失血的同时可进行及时有效的循环灌注及生命支持，还能明显减少库血的使用及并发症，从而有效降低手术的风险，为重大、复杂的外科手术提供有利的条件。随着理论和实践的不断深入及设备技术的不断完善，ECC被广泛地应用于常规手术难以解决的复杂非心脏外科手术。所涉及的外科领域包括普胸外科、血管外科、腹部普通外科、肝胆外科、泌尿外科、妇科、神经外科、头颈外科、肿瘤外科、移植外科、烧伤科等，涉及了大部分的外科专科，以及麻醉科、重症医学科、急诊科、呼吸科、儿科等与外科密切相关的学科领域。

1.2 ECC技术应用多样化 ECC技术除常规CPB技术外，还包括外周ECC技术、深低温停循环（deep hypothermic circulatory arrest，DHCA）技术、左心转流技术、体外静脉-静脉转流、持续肾替代治疗、无泵动脉-静脉转流、半身循环或局部灌注以及ECMO技术等。目前这些技术在非心脏外科手术中均有应用，临床医生可根据具体病情及手术保障需求选用适合的ECC技术。

1.3 ECC技术的微创化及设备的小型化 ECC及辅助支持技术本身也在向微创化、精准化发展，临床相关技术的改进和发展为患者提供了更加个体化的治疗模式。如肾癌合并右房或下腔静脉癌栓的患者，从最初的常规CPB和／或DHCA下胸腹联合切口行肾癌手术，到现在的微创外周ECC辅助下机器人或腔镜实施肾癌手术。气管手术由需要传统的CPB支持到现在的ECMO辅助下即可完成手术，使一个极高难度的跨学科复杂手术也可以通过微创的方式顺利实施，从而保障了手术的最大成功率［2-3］。近年来ECC设备特别是便携式ECMO设备的小型化，为各种需要心肺功能支持的危重患者的转运提供了重要的保障手段，为后续原发病的治疗提供了可能。有报道运用手提式ECMO设备用于治疗战伤导致的严重呼吸衰竭获得满意的效果［4］。

1.4 ECC技术应用对象危重化 ECC以它独特的技术优势目前成为越来越多重症、急症患者抢救生命的有力武器。ECC技术的应用，使传统方法难以完成的高难度非心脏外科手术顺利实施，救治了许多危重患者［2-3，5-6］。特别是近年来迅速发展普及的ECMO技术作为传统ECC在手术室外的延伸，维持了机体循环稳定和各脏器组织的氧供，起到部分辅助心肺功能的作用。与传统的CPB相比，除有效的循环和呼吸支持作用外，ECMO在非心脏手术中应用的优势包括:①可以提供清晰、无阻碍的手术区域，便于精确解剖和重建，亦可在手术期间提供血流动力学支持；②ECMO只需要小量肝素化，可以最大限度地降低出血风险；③ECMO是一个封闭系统，并不回收抽吸的血液，避免或减少了常规CPB增加术后出血及潜在的肝、肾功能损害等并发症的风险。

ECMO技术还在其他常规治疗方法无效的危急诊重症患者中发挥着特殊的生命支持作用。如应用于器官移植、心跳骤停者的体外心肺复苏、急性难治性呼吸衰竭、呼吸道梗阻、窒息、酸碱电解质重度失衡、心肌炎、顽固性休克、溺水、冻伤、外伤、感染性休克、过敏性休克、一氧化碳中毒、农药中毒、低温或高温治疗、中毒、感染性休克、重度烧伤、肺栓塞、羊水栓塞等多种疾病危重患者的抢救治疗［2，4，7-8］。 ECMO还因为可以提供有效的呼吸和循环支持用于治疗战伤导致的脓毒症导致的难治性呼吸衰竭。由于ECMO技术在心肺支持方面较传统治疗手段有明显的优势，其应用正在逐渐被推广。

2 ECC技术在非心脏外科应用发展的思考

2.1 ECC学科需要积极应对新兴治疗技术发展带来的挑战和机遇［9］从学科发展层面看，ECC技术的发展变化特点大都是积极性的正面的，是科学技术进步的必然趋势。因此需要各级专业学术组织及人员积极应对学科发展的新变化，面对挑战，顺势而为，使本专业得到不断的提高和发展。ECC技术在各医疗中心等单位非心脏外科的应用多为新技术新业务，无先例可循，无规范遵守，应根据患者的病情进行个体化设计治疗方式。新技术、新方法的开展虽然手术死亡率仍然较高，存在争议，但值得探索总结。如ECMO应用初期也有较高的死亡率，但经过技术的持续改进及提高，目前ECMO已成为救治各种原因引起的传统治疗失败的可逆性心肺功能衰竭的一种暂时性的机械辅助技术，在急危重症的救治中发挥了关键作用。

虽然很多非心脏专科积极地应用ECC技术完成了许多常规方法无法完成的手术救治了许多危重患者，但也有专科ECC技术的应用逐渐减少。早在上世纪六十年代ECC＋DHCA技术就应用于神经外科手术，至本世纪初DHCA已成为复杂颅内动脉瘤手术的重要手段。但近十年来随着介入手术技术的进步及工程材料学的发展，加之ECC技术固有凝血功能异常、潜在的血管损伤、多学科协作以及费用等诸多问题，更加微创、安全的血管内治疗及血管重建术又成为许多颅内巨大动脉瘤患者的优先选择［10］。可见ECC在非心脏外科的应用也是随着学科的发展而变化。

2.2 ECC医师需要加强训练学习，应对各种变化 作为ECC医师，临床工作是根本，平时加强训练学习，除了基础的设备操作管理外，更重要的是新技术、新理念的学习和提高，包括脏器保护、人工器官支持、血液稀释以及除心外科外的相关学科知识的储备，才能应对硬件设备的更新、治疗管理理念的提升、临床技术的创新等发展变化，使得ECC的临床工作得到可持续发展并不断优化，也才能应对ECC在非心脏外科的发展变化特点，满足不同手术的具体需求，拓展学科的专业范围，有利于ECC专业的可持续发展。

2.3 加强ECC技术宣传和普及教育 对于非心脏外科医师，ECC技术是一项全新的陌生的技术，也欠缺熟练的配合。推广ECC在非心脏外科应用，首先需要向非心脏外科医师进行ECC技术的宣讲，讲解ECC技术的特点及适用范围；其次，在ECC具体实施过程中，ECC专业人员要向非心脏外科医师给予其详细的解读及指导，加强专科间的沟通及配合；最后，要对ECC在非心脏外科的应用中发现的问题及结局进行反馈及整理。这样才能逐渐拓展ECC技术在非心脏外科领域的持续应用和不断发展，从而顺应新时代医学发展的潮流。

2.4 ECC在非心脏外科应用需要多学科协作 ECC技术是心外科发展过程中的必备技术，心外科医师对ECC技术的理解也是最深入的。ECC技术在非心脏外科应用过程中，需要心外科医生介入，操作正规，从而减少并发症，保障治疗成功率。相关学科之间多沟通，学习ECC手术的特点、病理生理改变（如凝血功能等）以及与其他外科手术的区别，采用多学科协作的模式来进行个体化、精准化的治疗。总之，ECC技术在非心脏外科的应用发展更加广泛化，涉及了大部分的外科专科，根据具体病情应用的ECC技术多样化，同时也在向微创化、精准化发展，其中，尤其以ECMO的应用发展迅速，并和其它ECC技术一起更多地应用于危重急症患者的治疗。面对这些新变化，ECC学科及相关专业人员要加强训练学习，积极普及宣传ECC技术，积极应对新兴治疗技术发展带来的挑战和机遇，加强和坚持心外科医师主导下进行多学科的协作，才能促进ECC技术在非心脏外科的进一步发展。