心源性休克患者静脉-动脉体外膜肺氧合脱机结局影响因素

郭 娟，易仁凤，周 青

(武汉大学人民医院超声科，湖北 武汉 430000)

静脉-动脉体外膜氧合(venous-arterial extracorporeal membrane oxygenation，V-A ECMO)是抢救难治性心源性休克的主要方法，已成功用于急性心肌梗死、终末期扩张性心肌病、病毒性心肌炎、心脏外科手术并发症等不同病因所致心脏骤停、心脏复苏、心脏移植或植入心室辅助装置(ventricular assist device, VAD)的辅助治疗；经体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)辅助治疗心源性休克患者已部分或完全从休克状态恢复后，应考虑尽早脱离ECMO辅助[1]。本研究观察心源性休克患者在V-A ECMO脱机试验中血流动力学参数变化，探讨V-A ECMO脱机结局的影响因素。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2013年1月—2019年12月37例于武汉大学人民医院接受V-A ECMO辅助治疗的急性难治性心源性休克患者，男22例，女15例，年龄45～69岁，平均(56.7±12.4)岁；其中急性心肌梗死9例，急性暴发性心肌炎22例，扩张型心肌病3例，心脏移植术后3例。纳入标准：①左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)<25%；②给予2种以上正性肌力药物和血管活性药物仍不能维持平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)>60 mmHg持续3 h以上。排除标准：①围ECMO期肺部氧合障碍及右心功能障碍；②中心静脉插管、主动脉瓣中度及以上反流；③非治疗因素终止ECMO。

1.2 V-A ECMO脱机试验流程 在患者血流动力学稳定、肺氧合功能正常，且无须或仅须低剂量血管活性药物而能维持MBP>60 mmHg至少24 h状态下尝试进行ECMO脱机试验。先将ECMO原始流量(100%流量)下调至其初始流量的66%，并维持10～15 min，而后下调至最低流量水平(初始流量33%或以下)维持10～15 min，期间如发现MBP<60 mmHg，则迅速将流量调回至初始流量并停止试验。待病情部分或完全恢复且可耐受整个脱机试验时，考虑移除ECMO。如脱机试验尝试≥3次而仍无法脱机，则视为脱机失败。

1.3 相关指标收集 记录ECMO辅助中的ECMO流量、是否使用主动脉内球囊泵(intra-aortic balloon pump, IABP)、是否行连续肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)、ECMO相关并发症及ECMO脱机后30天内患者生存状况。记录脱机试验中ECMO最低流量水平下MAP、心率(heart rate, HR)及静脉血氧饱和度(venous oxygen saturation, SvO2)。

1.4 超声检测方法 采用GE Vivid q超声诊断仪，M5S探头，频率2.0～4.0 MHz。连接心电图后，经胸于左心室长轴、短轴及心尖四腔心下采集标准图像，测量脱机试验中ECMO最低流量水平下的LVEF、左心室流出道速度-时间积分(left ventricular outflow velocity-time integral, LVOT-VTI)、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDD)、二尖瓣环侧壁收缩期运动速度(systolic velocity of the mitral annulus, Sa)、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)、右心室舒张末期内径(right ventricular end-diastolic diameter，RVEDD)、心指数(cardiac index, CI)、舒张早期二尖瓣口血流速度/二尖瓣环运动速度(E/e)、三尖瓣口前向血流峰值流速(the velocity of tricuspid valve orifice, TVDV)及三尖瓣瓣环位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)。

1.5 分组 根据能否耐受脱机试验，将患者分为可耐受组和不耐受组。可耐受定义为可耐受ECMO不同流量水平，最低流量水平时MAP>60 mmHg；不耐受为无法耐受脱机试验流程，最低流量水平时MAP<60 mmHg。将可耐受组再分为脱机成功亚组及脱机失败亚组。脱机成功定义为脱离ECMO后30天内存活且不需要进一步机械支持；失败定义为脱机试验中ECMO最低流量水平下未达到脱机标准，或脱离ECMO后30天内死亡或仍需ECMO辅助。

1.6 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，采用独立样本t检验进行组间比较；以率(%)表示计数资料，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

37例患者中，32例可耐受脱机试验(可耐受组)；5例无法耐受脱机(不耐受组)，其中1例接受心脏移植存活，另4例死亡。可耐受组32例中，25例顺利脱机，其中22例30天内存活(脱机成功亚组，图1)，另3例30天内死亡(死因包括消化道出血2例、肺水肿1例)；脱机失败7例(脱机失败亚组)，5例于30天内死亡，2例接受心脏移植而存活。

图1 患者女，57岁，急性爆发性心肌炎，V-A ECMO辅助后成功脱机 A～C.最低流量水平下，以Simpson法测得LVEF=47%(A)，组织多普勒检测Sa=7 cm/s(B)，频谱检测LVOT-VTI=16.4 cm(C)

2.1 可耐受组与不耐受组患者相关资料比较 可耐受组患者年龄(P=0.04)及ECMO中出血率(P<0.01)均低于不耐受组，2组患者年龄、性别、原发疾病等指标差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

表1 可耐受组与不耐受组ECMO患者相关临床资料比较

2.2 脱机成功亚组与脱机失败亚组最低流量下血流动力学参数比较 脱机试验过程中，最低流量下，脱机成功亚组SvO2、LOVT-VTI、LVEF及Sa高于脱机失败亚组(P均<0.05)，见表2。

表2 脱机成功亚组与脱机失败亚组最低流量下相关参数比较(±s)

表2 脱机成功亚组与脱机失败亚组最低流量下相关参数比较(±s)

组别MAP(mmHg)HR(次/分)SvO2(%)LVEF(%)LVOT-VTI(cm)Sa(cm/s)脱机成功亚组(n=22)52.12±5.1388.07±8.3193.71±4.1138.22±2.4313.01±4.218.25±0.73脱机失败亚组(n=7)38.42±5.4391.2±7.828.20±1.8114.13±2.5414.12±2.534.16±0.47t值0.830.390.970.960.970.98P值0.210.870.030.040.030.02组别LVEDD(mm)RVEDD(mm)CI[L/(min·m2)]E/eTVDV(cm/s)TAPSE(cm)脱机成功亚组(n=22)50.24±4.2740.13±3.242.82±0.338.13±2.4543.61±8.721.34±0.35脱机失败亚组(n=7)52.42±5.6338.33±4.512.15±0.239.93±0.8238.72±6.911.05±0.43t值0.500.410.960.870.590.63P值0.690.850.060.170.540.48

3 讨论

采用ECMO可将静脉血引流至体外，经氧合器(膜肺)氧合后注入静脉或动脉，在短时间内替代肺和心脏，为急性呼吸衰竭和(或)心力衰竭患者恢复心肺功能赢得时间，是常用体外生命支持方式[2]。V-A ECMO适用于各种病因引起的严重急性心力衰竭，可支持心脏功能恢复，或为心脏移植或植入心室辅助装置赢得时间[3]。目前尚无统一的ECMO脱机指标及标准，不能成功脱机者通常预后差、死亡率高[4]，亦有部分患者脱离ECMO后因心脏功能未完全恢复、外周器官灌注不足而死亡。而建立及脱离ECMO均可导致心脏前后负荷变化，使用ECMO期间机体血流动力学极不稳定，导致心肌缺血再灌注损伤等病理改变，难以准确评估心肌收缩力。为在脱机后仍能维持血流动力学稳定，应采取脱机试验方式分阶段降低ECMO流量，以避免低心排血量时氧合流量减少所致器官损伤；期间如出现血流动力学或肺功能恶化迹象，应立即停止脱机。

V-A ECMO的脱机标准尚未统一[5]，目前常用脱机原则是在血流动力学趋于好转后尽快尝试脱机[6-9]，延长ECMO支持时间可导致相关并发症。AKIN等[10-11]提出，在无明显出血灶、心包压塞或左心扩张的前提下，应在低剂量肌力药物支持下乳酸<2 mmol/L、MAP>60 mmHg、SvO2>65%及CI、肺动脉压升高时尽快尝试脱机。已有研究[1]证实出血是脱机不良预后的危险因素。FISER等[3]认为对于心源性休克患者应在使用ECMO后72 h内终止辅助，否则可增加并发症风险和死亡率。

V-A ECMO在支持及脱机过程中对血流动力学具有显著影响，脱机需要在超声密切监测下进行[12]。超声可监测患者血流动力学和心脏功能变化，为尽早脱机寻找合适时机[13]。脱机前ECMO最低流量水平反映患者对ECMO辅助的最低需求，故在最低流量水平下评估左心室功能可预测脱机后血流动力学状态。本研究中37例接受V-A ECMO辅助患者中，22例最终成功脱离ECMO，最低流量水平下，其LOVT-VTI、LVEF及Sa均高于脱机失败亚组，提示超声于最低流量水平下测得的LOVT-VTI、LVEF及Sa可用于评估脱机预后。接受V-A ECMO辅助患者的血流动力学随左心室血流量改变而改变，当左心室前负荷增加、后负荷减少时，由于Frank-Starling代偿机制，心脏表现为收缩能力增强。上述效应在成功脱机患者中更为显著，提示成功脱机者即使存在心力衰竭，仍存在代偿能力，在脱机试验中表现出较好的心脏收缩储备能力，而脱机失败组患者心肌可能已丧失Frank-Starling代偿。最低流量水平下，脱机成功亚组较失败亚组患者具有更高的SvO2，即其外周组织灌注及氧合状态好于后者，提示ECMO辅助有效。本研究脱机成功亚组与失败亚组间左心室充盈压力参数E/e差异无统计学意义，提示2组前负荷状态基本相当，故不能根据前负荷预测脱机结果。

本研究的局限性：①为单中心研究，纳入病例数有限，所用ECMO脱机策略和标准尚需多中心大样本数据加以验证；②纳入的心源性休克患者病因不完全相同，ECMO脱机标准也不尽相同。

综上所述，LVOT-VTI、LVEF、Sa可用于预测V-A ECMO脱机结局，但其具体预测效能尚待观察。