体外膜肺氧合与主动脉球囊反搏联合辅助救治心血管外科术后心原性休克：阜外医院单中心十一年经验总结

侯剑峰，陈凯，唐汉韡，黑飞龙，吉冰洋，宋云虎，孙寒松，郑哲，胡盛寿

心血管外科术后心原性休克（PCS）是心脏外科术后最危险的并发症，使用体外膜肺氧合（ECMO）作为短期生命支持使此类患者获得生还机会，但单纯ECMO辅助的脱机率仅有58%～67%，住院死亡率高达50%～74%[1-6]。近年不断有研究显示：在ECMO辅助循环的患者中使用主动脉球囊反搏（IABP）可以降低左心室后负荷和肺动脉闭塞压力，减少肺水肿发生率，增加冠状动脉、脑血供[7-9]，显著提高辅助效果。在国外大型心脏中心，约有25%～74%的PCS患者联合使用ECMO与IABP作为短期辅助策略[2-6，10]。阜外医院将ECMO联合IABP作为短期辅助策略应用于PCS的救治，获得良好临床疗效，现进行回顾性分析。

1 资料与方法

1.1 研究对象

连续入选2006年2月至2017年5月阜外医院63例因PCS接受同期静脉-动脉ECMO和IABP联合辅助治疗的患者，排除辅助时间不足24 h的3例患者，最终纳入60例接受联合辅助的患者，平均年龄（51.4±12.7）岁，其中男性45例。收集患者所有临床资料，对比生存出院（成功脱机并存活出院）患者与非生存出院（撤机后院内死亡或未成功脱机）患者的临床特征。

安装指征：心血管术后体外循环停机困难，或停机后立刻出现循环不稳定，或出现延迟性PCS、难治性室性心动过速，经超声心动图评估排除可能纠正的心脏损害。主要指标包括：（1）动脉收缩压低于80 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平均动脉压低于 60 mmHg；（2）心脏指数 ＜2.0 L/（m2·min），肺动脉楔压＞20 mmHg；（3）器官灌注不足：神志改变，尿量 ＜0.5 ml/（kg·h）；（4）无氧代谢状态或代谢性酸中毒，pH＜7.3，血乳酸 ＞3.0 mmol/L；（5）经大剂量血管活性药物支持无效。ECMO与IABP同期安装指患者在出现PCS后同时接受ECMO与IABP联合辅助；ECMO与IABP相继安装指患者在出现PCS后先期进行ECMO进行循环辅助，但由于外周组织灌注不良而随后增加IABP辅助，或先期进行IABP辅助，由于流量不足随后增加ECMO辅助。

1.2 ECMO与IABP联合辅助管理

IABP采用美国Datascope System 98 IABP系统或 ARROW AutoCAT2 wave系统，经皮股动脉置入；ECMO采用美国Medtronic Canne da ECMO肝素涂层系统，股动静脉插管。

联合辅助期间持续泵入咪唑安定和芬太尼维持镇静，机械通气持续泵入肝素维持活化凝血酶原时间介于140～180 s之间。IABP开始辅助频率为l:l，ECMO 流量 40～150 ml/（kg·min），维持平均动脉压在60～65 mmHg。每日评估呼吸、循环等临床指标。当患者生命体征稳定，血管活性药用量不大，血流动力学和超声心动图评估心脏功能逐步恢复后，先逐渐减少ECMO流量至1 L/min左右，观察血流动力学平稳，撤除ECMO保留IABP。根据超声心动图评估患者心功能恢复情况，逐渐减少辅助频率至1:3，待血流动力学进一步稳定后及时撤除。

1.3 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析。通过Shapiro-Wilk法进行正态性检验。正态分布的连续变量以均数±标准差表示，通过Student's t检验；非正态分布变量以中位数（四分位数）表示，通过Mann-Whitney U检验。分类变量用频数和百分比表示，通过卡方检验或Fisher确切概率法。通过Logistic回归分析，寻找影响ECMO和IABP联合应用院内死亡的危险因素。Logistic回归纳入单因素分析P＜0.10的所有变量。远期生存分析采用Kaplan-Meier法，组间比较采用log-rank检验。假设检验双侧P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 60例患者基线资料（表1）

60例PCS患者主要的基础疾病为冠心病27例（45.0%），其次为心肌病19例（31.7%）；外科手术类型主要是心脏移植术23例（38.3%），其次为单纯冠状动脉旁路移植术26例（43.3%）。38例（63.3%）患者同时接受IABP与ECMO联合辅助治疗，22例（36.7%）患者相继接受IABP和ECMO辅助。

表1 60例患者基线资料[例(%)]

38例（63.3%）患者术中安装ECMO，22例（36.7%）患者术后安装。在38例术中安装ECMO的患者中，20例（52.6%）患者接受了心脏移植术，14例（36.8%）患者接受了单纯冠状动脉旁路移植术，4例（10.5%）患者接受其他手术。在22例术后安装ECMO的患者中，3例（13.6%）患者接受了心脏移植术，12例（54.5%）患者接受了单纯冠状动脉旁路移植术，7例（31.8%）患者接受其他手术。

2.2 短期结局

29例（48.3%）患者成功撤除ECMO与IABP，26例（43.3%）患者成功出院，3例（5.0%）患者撤机后难治性心力衰竭反复发作而死亡。31例（51.7%）未能成功脱机，其中17例（28.3%）死亡，14例（23.3%）放弃治疗。平均ECMO和IABO辅助时间分别为（5.3±2.8）天和（6.9±4.3） 天。

我们对生存出院患者（n=26，为成功脱机并存活出院患者）和非生存出院患者（n=34，包括撤机后院内死亡的3例患者和未能成功脱机的31例患者）的临床资料进行比较，如表2所示。生存出院患者的ECMO同期安装IABP比例较非生存出院患者高（80.8% vs 50.0%，P=0.014），床边安装ECMO比例较非生存出院患者低（11.5% vs 41.2%，P=0.012）。

多因素Logistic回归分析（表3），同期安装ECMO与IABP是生存出院的独立预测因子（OR=0.177，95% CI: 0.044～0.718，P=0.015）。

2.3 并发症

如表4所显示，24例（40.0%）患者出现肾功能衰竭而需要进行替代治疗，11例（18.3%）患者出现插管部位出血，4例（6.7%）患者出现消化道出血，13例（21.7%）患者出现下肢缺血，9例（15.0%）患者出现血栓，9例（15.0%）患者出现神经系统并发症，10例（16.7%）患者出现多脏器功能衰竭。

生存出院患者发生肾功能衰竭比例（15.4% vs 58.8%，P=0.001）和多器官功能衰竭比例（0% vs 29.4%，P=0.003） 较非生存出院患者明显降低。

2.4 远期生存率

我们对26例存活出院的患者进行了平均3.9年（中位数3.7年）的随访，1年、2年和3年生存率分别为84.6%，65.4%和57.7%。所有心脏移植患者在随访期间没有出现死亡病例。

图1、2为Kaplan-Meier远期生存曲线，与其他手术患者相比，心脏移植术患者有更好的远期生存率（P=0.0358）。

表2 生存出院与非生存出院患者的临床资料比较[例(%),

表2 生存出院与非生存出院患者的临床资料比较[例(%),

注：ECMO：体外膜肺氧合；IABP：主动脉球囊反搏

项目 生存出院患者(n=26) 非生存出院患者(n=34) P值年龄(岁) 48.2±13.0 53.9±12.1 0.085男性 20(76.9) 25(74) 0.764体重指数(kg/m2) 22.5±3.2 24.1±4.5 0.109伴发病心房颤动 6(23.1) 5(14.7) 0.406肺动脉高压 8(30.8) 4(11.8) 0.068肾功能衰竭 0(0) 2(5.9) 0.501心脏手术史 4(15.4) 4(11.8) 0.717手术类型紧急手术 7(26.9) 12(35.3) 0.490非体外循环手术 2(7.7) 5(14.7) 0.402二次开胸探查 6(23.1) 9(26.5) 0.764心脏移植术 14(53.8) 9(26.5) 0.037冠状动脉旁路移植术 9(34.6) 17(50.0) 0.233术前左心室射血分数(%) 34.7±15.2 41.5±16.6 0.109术前检验白蛋白(g/L) 40.9±4.3 42.3±4.9 0.246总胆红素(μmol/L) 27.2±11.9 29.9±28.9 0.669血尿素氮(mmol/L) 9.4±6.2 14.5±33.2 0.443血肌酐(μmol/L) 95.6±37.8 131.1±139.7 0.165凝血酶原时间(s) 13.9±1.6 13.8±1.1 0.677乳酸脱氢酶(IU/L) 205.4±106.1 193.1±48.5 0.586高敏C反应蛋白(mg/L) 2.8±3.0 2.7±2.6 0.934 ECMO使用情况床边安装 3(11.5) 14(41.2) 0.012与IABP同期安装 21(80.8) 17(50.0) 0.014辅助时间(d) 5.6±2.0 5.0±3.2 0.373 IABP辅助时间(d) 7.8±2.8 6.3±5.1 0.140

表3 Logistic回归分析生存出院的独立预测因子

表4 IABP与ECMO联合辅助并发症[例(%)]

图1 26例存活出院患者远期生存情况

图2 14例心脏移植术患者和12例其他手术患者存活出院后远期生存情况

3 讨论

本研究纳入我国单中心ECMO与IABP联合辅助治疗PCS患者60例，通过回顾性分析发现，联合辅助脱机率和生存出院率分别为48.3%和43.3%，与IABP同期安装ECMO是生存出院的独立预测因子。

在临床实践中，PCS循环辅助多由外科医生凭经验实施。在我国，植入式心室辅助装置尚处起步阶段，短期内无可供临床推广应用的产品，因此，以IABP和ECMO为主的短期循环辅助，在一定时期内仍是PCS的重要救治策略[11]。理论上，ECMO逆行灌注而会导致左心室后负荷增加，冠状动脉血供减少，而IABP可以在ECMO辅助的基础上，形成搏动血流，增加冠状动脉血供，减轻左心负荷。既往研究表明在ECMO辅助基础上应用IABP可以减低肺动脉阻塞压，并减少肺水肿的发生，同时可以增加大脑血供[7-9]。因此，二者相结合理论上讲应该有更好的辅助效果。

然而，目前对于联合使用IABP与ECMO能否改善患者的生存率还存在争议。Gass等[12]发现与单纯使用ECMO相比，先期使用IABP是降低院内死亡的独立预测因子，而Aso等[13]的研究也得到了类似的结果，他们发现与单纯使用ECMO相比，联合IABP辅助组患者28天死亡率和院内死亡率显著降低。然而，Lin等[14]却发现与单纯使用ECMO相比，联合辅助组患者14天死亡率没有显著差异，而最近的一篇系统综述纳入了1 517例患者，并没有发现联合使用对提高生存率有益[15]。上述看似不同结果的产生，其主要原因在于研究纳入了所有符合进行短期机械辅助适应症的患者。在本研究中，我们聚焦联合辅助在PCS患者中的应用，并针对联合辅助结果进行了分析和经验总结。

在本研究中，IABP与ECMO的联合应用主要应用于心脏移植术和冠状动脉旁路移植术后心原性休克。供体心脏和冠心病患者的心脏都经历了一段时间的缺血过程，从外科手术后恢复可能存在一定困难，但心脏损伤多为可逆性。IABP辅助可以增加心脏冠状动脉血供，作为心肌恢复的桥接，更适合于PCS的辅助治疗的方式。接受术后联合辅助的应用的患者中，有68%经历了二次开胸探查术，说明联合辅助的患者一般状态较差，而联合辅助的应用为这些患者提供了恢复的机会。

在本研究纳入的患者中，联合辅助的基本目的是心脏恢复的桥接。脱机成功率为48.3%，仅有5.0%患者在成功脱机后未能存活出院，而总体出院生存率为43.3%。在国内外报道中，ECMO辅助用于PCS的出院存活率差异很大，从25%到49%[4，16-20]。我中心的总体出院生存率与国际先进水平相似。

对比生存出院者与非生存出院者，我们发现床旁植入ECMO在非生存出院患者中比例更高。床旁ECMO安装通常是由于紧急心原性休克，因此患者预后可能会更差。此外，我们发现在生存出院患者中，ECMO与IABP同时安装比例更高。Logistic回归分析表明，ECMO与IABP同期安装是生存出院的独立预测因子。我们的结果表明，对于PCS患者，ECMO与IABP同期安装，可以改善患者预后。相对于非同期安装，ECMO与IABP同期安装意味着ECMO的使用更加积极，这可能是影响患者预后的原因。因此，我们推荐，对于PCS而达到ECMO安装指征时，尽早使用联合辅助，可能使患者获益更多。

由于生存出院患者与非生存出院患者的ECMO和IABP辅助时间没有显著差异，因此大多数并发症在两组之间并没有显著差异。而非生存出院者大多数不能成功脱机，因此这些患者中心脏功能难以恢复，因而这些患者出现肾功能衰竭和多器官功能衰竭比例较高。ECMO和IABP联合辅助需要在双下肢血管进行插管，首先，较长的人工管道可能会带来更多的出血或血栓并发症，因此应在安装前对患者凝血功能进行充分评估；第二，下肢动脉粥样硬化可能造成插管困难或斑块脱落等并发症，因此在安装前应充分评估患者下肢血管情况。

既往研究表明，虽然经过ECMO辅助的PCS患者在住院期间有很高的死亡率，但是远期结果较好[17-18]。我们随访结果表明，经过ECMO和IABP联合辅助的PCS患者有良好的远期结局，尤其是行心脏移植术的患者。我们认为，心脏移植术患者出现PCS是因为供体心脏经历了冷缺血和缺血再灌注损伤而引起，相对于其他有基础疾病的患者，心脏没有结构异常或其他损伤，经过ECMO和IABP联合辅助心脏恢复良好，因此这类患者有更好的远期生存率。基于此，对心脏移植术后出现PCS患者我们建议应积极使用联合机械辅助。

局限性：本研究样本量有限，且为回顾性研究，研究结论尚需随机对照试验的验证。