体外膜肺氧合在心脏移植围术期的应用

陈洪磊（天津市第一中心医院心血管外科，天津 300192）

心脏移植目前是晚期心力衰竭患者最佳的治疗手段［1］。由于供体短缺及病情的急速进展，部分心衰患者需要以体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）作为心脏移植的过渡，为其提供等待的机会。尽管ECMO 最初主要用于提供呼吸支持，很快就显现出其作为致命的心力衰竭患者循环支持的优势。近年来，氧合器、泵和管路技术的改进迅速扩大了ECMO 的使用范 围［2］。随着以ECMO 作为心脏支持方式的经验增加，使其在不同的患者群体，包括急性心肌梗死后心源性休克（cardiogenic shock，CS）、心脏手术后无法从体外循环脱离、需要ECMO 作为心脏移植过渡、以及心脏移植后原发性移植物功能障碍（primary graft dysfunction，PGD）的患者。此外， ECMO 也应用于儿童心脏移植手术前的桥接治疗。

1 心脏移植前应用ECMO

每年接受心脏移植的患者超过4 500 例，在心脏移植前接受机械循环支持移植受者的比例逐年增加。一般来说，在临床和血流动力学迅速恶化的患者中，左心室辅助装置（left ventricular assist devices，LVAD）常被用作心脏移植的桥梁，使得患者在病情稳定下来并进行心脏移植。而ECMO支持的患者比例很小，只有1.2%的心脏移植受者在移植前行ECMO 辅助［2］。然而，当患者无法耐受LVAD 时（例如存在LVAD 使用的解剖禁忌证），ECMO 常用于血流动力学衰竭或严重的双心室功能障碍的患者。在心脏移植术前应用ECMO，其结局不同的中心略有差异［3-5］。Chung 等［3］描述了 70 例接受ECMO 的成人患者，其目的是过渡到心脏移植，31 例患者（44%）成功等到移植手术。研究 发现，年龄＞50 岁、ECMO 前心肺复苏、ECMO时序贯性器官衰竭评估得分＞10 分是桥接失败的显著独立预测因子。在一项源自法国国家注册中心的回顾性分析中［4］，80 例急重症患者接受了VAECMO 作为连接心脏移植的桥接治疗，与866 例在移植前没有ECMO 支持的患者进行了比较。与无需ECMO 支持的患者（75.5%）相比，接受ECMO 的患者的1 年总体生存率较低（52.2%），VA-ECMO组的1 年生存率为70%，对照组为81%。该研 究的作者总结，即使移植后的存活率低于未使用VA-ECMO 的患者，移植也能为VA-ECMO 组的患者提供生存益处。这些研究结果提示，ECMO 支持的患者其预后会更差一些。

研究发现术前应用ECMO 和其他短期辅助装置是心脏移植手术的危险因素之一［6］。在美国，主要使用心室辅助装置（ventricular assist devices，VAD）作为心脏移植的桥梁，当然在心脏移植前仍有少数情况下优先使用ECMO，这些情况包括左室肥厚、严重的双心室功能障碍、先天性心脏病或难治性室性心律失常。在这些患者中，ECMO往往被选择性地用作桥接治疗。若干研究已经证实了ECMO 的安全性，它可以保证患者在平稳的状态下接受心脏移植［7-9］。另有报道，终末期心力衰竭的儿童是移植前接受ECMO 的最大群体。由于其复杂的解剖变异，限制了LVAD 在先天性心脏病患儿中的使用［10］。16%的儿童心脏移植受者在等待移植时接受ECMO 支持。有强有力的证据表明，这种有创性血流动力学支持增加了等待移植的儿童死亡风险。接受ECMO 支持的儿童在等待心脏移植死亡的风险是不需要ECMO 且在心脏移植前没有机械通气的儿童的2 倍［11］。Dipchand 等［12］研究发现，若儿童患者心脏移植术前应用ECMO 则预后不良。心脏移植时ECMO 辅助的儿童患者（3 年：64%），与在移植时使用心室辅助装置 （3 年：84%）或不使用ECMO/心室辅助装置者 （3 年：85%；P ＜0.0001）相比，生存率更差。年龄＜1 岁的ECMO 移植患者生存率最差。

2 心脏移植后应用ECMO

心脏移植后PGD 是心脏移植术后危及生命的并发症，其发病率为3%～30%［1］。移植供者年龄、器官缺血时间、机械循环支持（包括右心室辅助装置）和受体的先天性因素似乎与PGD 的发生有关。最近，一份关于心脏移植后PGD 的共识指出，若术后患者需要ECMO 支持以维持器官灌注，则定义为重度PGD［13］。尽管ECMO 由于易于植入和在长时间体外循环后提供氧合的能力而受到青睐，但ECMO 的使用与出血风险的增加和左室负荷不足相关，并且在年幼患者中存在心内血栓形成的风险［14-15］。在法国一家大型医疗中心的PGD 患者中，36 例（67%）脱离辅助装置，27 例（50%）接受ECMO 支持的患者出院（21 例）。总体条件生存率1 年为73%，5 年为66%。研究者认为ECMO支持是治疗心脏移植术后早期严重移植物衰竭的可靠方法。此外，接受ECMO 治疗的患者与未接受治疗的PGD 患者具有相同的1 年生存率。

Takeda 等［16］对心脏移植后需要机械支持的PGD 患者进行了分析。在研究期间接受心脏移植的597 例患者中，44 例（7.4%）出现严重的PGD。在移植后24 h 行VAD 辅助者17 例，VA-ECMO 支持者27 例。接受VAD 的患者需要更长的支持时间，出血需要再次探查胸腔及肾功能衰竭需要术后肾替代治疗发生率偏高。VAD 患者和VA-ECMO 患者的住院病死率分别为41%和19%。10 例（59%）患者撤离VAD 支持，24 例（89%）患者在移植物功能恢复后撤除VA-ECMO 支持。VAD 组和VAECMO 组移植后3 年生存率分别为41%和66%，由此得出结论：对于重度PGD，VA-ECMO 的支持比VAD 有更好的临床效果。与ECMO 对其他原因的CS 的支持相比，ECMO 对PGD 或其他原因导致的同种异体移植失败患者的支持似乎有更好的预后。研究发现，与其他所有病因需要ECMO 支持的患者（69.1%）相比，因心脏移植失败而需要ECMO 的患者病死率更低（51.6%）。尽管ECMO可以提供足够的支持，但它有局限性，包括左室后负荷增加、支持时间有限、血栓栓塞和血管并发症的风险。如果没有恢复，ECMO 可能是不够的，可能需要其他更积极的策略，如双心室支持，包括持久的VAD 或全人工心脏。目前缺乏证据支持使用这些更激进的替代方案，但应根据患者的临床情况和中心的经验来选择治疗手段。

ECMO 的最新进展增加了对其在心力衰竭患者的应用的考虑，将其作为心脏移植的桥梁和心脏移植术后PGD 心脏功能的重要支持。进一步的研究有助于了解ECMO 在心脏移植中的最佳作用。