从ECMO撤机的技术及ICU后期问题

原创2017-10-25惠夏重症医学

体外膜肺氧合管理

从ECMO撤机的技术及ICU后期问题

重症行者翻译组  惠夏译

要点

ŸECMO建立后，应以恢复最优化，并发症最小化，器官损伤最小化以及最终脱离ECMO为目标。

Ÿ确认撤机指征及撤机过程中的细节问题可极大改善患者结局。

ŸECMO撤机后患者除营养辅助外，还需要体能、职业及语言治疗。

Ÿ近期研究显示，ECMO撤机后长期随访可改善患者机体和心理问题。

简介

ECMO是一种生命支持技术，在数日到数周时间内支持呼吸和/或心脏功能，常用于可逆疾病、决策或移植前的桥接治疗。在过去的几十年间，ECMO在成人或幼儿心肺衰竭恢复、创伤、急性心跳骤停、心肺移植前、移植中及移植后的心肺支持技术中逐步进展。近期，ECMO尚用于供体的临时支持，以评估、改善并确保供体器官的可用性。数十年来发表的论文及教育材料多着眼于不同场景及患者人群的ECMO管理，而关于ECMO后期的管理及存活者最佳康复策略却少有提及。ECMO后期的处理也涵盖了重症监护的各个领域。

并发症

随着ECMO技术的进步，安全性不断提高。但它终究是一项有创性治疗，需要将循环血液引至体外，清除CO2并使血红蛋白氧合后再回输至体内。管理者应格外小心防范ECMO治疗中的并发症，以降低ICU后期治疗的负担。

ECMO撤机

鉴于前述的ECMO相关并发症，应尽量用更短的ECMO时间来达到康复目标，比如目标治疗前的桥接、移植或撤机。ECMO使用时间可能达到数天、数周或数月。随着技术的进步，ECMO并发症发生率下降了，更长时间ECMO运行的风险/收益比也随之改善。仍应按撤机程序预先实施肺复张以改善肺功能。根据体外生命支持组织指南，不管心功能评价结果如何，在ECMO撤机前应优先使肝功能恢复。一旦患者病情改善不再需要支持氧合，就可以考虑拔除导管，可以使用经皮拔除压迫或直接开放式血管修补。这些操作可以在床旁或手术室内镇静监护下完成。一项体外生命支持组织的国际调查，收到来自28个国家、283家ECMO中心的141份反馈。研究显示90%的中心在脱离呼吸机之前优先撤除ECMO装置。

在本作者的中心，ECMO撤机已形成标准流程。不论病因如何，ECMO撤机原则遵循撤机前参数：清晰的胸片、无发热、无低血容量且具备原发病的治疗方案（左心辅助装置LVAD，全人工心脏TAH，移植）。无法达到以上原则则意味着失败的结局。

撤除单一支持呼衰的VV-ECMO有时比较主观，但应整合当前呼吸机参数下的肺部数据：包括处理原发损害后的氧需、顺应性和影像学证据。撤机的目标应是从ECMO支持成功转换为常规水平的呼吸机支持。

在涉及两个系统衰竭的病例中，如缺氧导致的心肌顿抑，成功撤除ECMO需要兼顾两个系统。不管由何种模式撤机，都需要具备原发器官损害的解决方案以达到撤机后的生理稳态或该系统功能的代偿空间。比如一例左心功能不全未纠正的受者，可从VA-ECMO转变为依靠左心室辅助装置维持。

从VV-ECMO撤机

VV-ECMO的撤机方法与VA-ECMO不同（表1）。根据模式不同，各种类型的ECMO撤机前需要多次行呼吸测试以确认心肺功能已恢复。几年来，呼吸力学测量几乎替代了患者自主呼吸能力的测试。这些测量参数包括分钟通气量、潮气量、最大吸气力量（亦称最大吸气负压）以及呼吸频率。

VV-ECMO试验通过完全关闭氧合装置逆行氧供气流来实现，不需要降低循环流量。由于体外血流量保持恒定，所有不需要额外增加肝素量。密切监测动脉氧饱和度及pCO2，根据动静脉血气结果增加肺通气以保证CO2清除。作者曾在肺保护通气条件下，将ECMO循环的气流量调至0L/min，观察患者4到24小时。如果参数稳定，则提示患者可脱离VV-ECMO。

从VA-ECMO撤机

正式撤机试验前必须确认患者自身心脏是否能在无VA-ECMO的情况下满足循环支持要求。VA-ECMO撤机试验需要暂时夹闭输入和输出管路，使ECMO循环在动静脉支之间短路循环。此外，动静脉血管需要用肝素盐水持续冲洗或用循环中肝素化的血液间断冲洗。当患者自己的心脏可维持住自身循环，气体流量在血流动力学和心超监测下从2.5L/min起每次0.5L/min下降，肺通气条件逐渐增加。一般来说，VA-ECMO撤机试验时间短于VV-ECMO试验，因为后者血栓形成风险更大。一旦心功能改善，就要考虑撤除ECMO；不过，ECMO流量在拔除管路前必须维持在2.5L/min以上。VA-ECMO撤机的流程概述见图1。

心源性休克VA-ECMO撤机

VA-ECMO多用于继发于急性心梗、心源性休克的心肌顿抑，心脏术后心衰，继发于肺栓塞或心功能障碍的右心衰，心脏移植后原发性供心衰竭或导致血流动力学不稳定的其他疾病——即预计在短期内心功能可恢复撤离ECMO的疾病或将ECMO作为生命支持设备前的过度工具。心肌一般7-10天恢复。尽管多数病人会出现继发性左心衰，但关于心室间依赖性和继发性右心衰、传统常规血流动力学监测难以提供可靠信息。Swan-Ganz导管测得的心排量由于ECMO循环造成的右心房负压而不准确，从而掩盖实际读数。ECMO撤机时心室功能实时动态变化也无法使用连续混合静脉血氧饱和度来反映，因为后者需要放置肺动脉导管和采样时间间隙。

无法精确评估双心室或至少单侧心室功能的情况下实施左心辅助装置（LVAD），很大可能导致病死率增加。假设一位理应接受双心室辅助或移植的患者，因误判仅有左心室功能障碍而经验性ECMO撤机并接受LVAD治疗的患者，结果出现未意料到的右心功能障碍，很可能导致死亡结局。当放置LVAD的患者出现右心衰，围术期病死率高达19%-43%。在撤机之前，应使所有器官功能障碍恢复到发病前基础值水平。乳酸升高、明显的肝功能障碍及肾功能紊乱都应纠正。患者无发热且容量充足，X线显示肺水肿解除。ECMO循环和呼吸机的吸入氧浓度须降至50%，上肢PaO2和SaO2水平达到可接受程度。作者所在机构遵循的抗凝流程要求将部分凝血活酶时间（PPT）滴定至45-55秒。在撤机过程中，由于ECMO流量减慢，应将PTT延长至60-70秒以防止栓塞并发症。在撤机过程中，可使用微型血流动力学TEE探头来评估双心室功能及充盈情况。在监测心功能的情况下逐步减少支持水平，保持容量负荷并使基础流量减半，最终降至1L/min。同时按需补充多巴酚丁胺以维持心肌收缩力。

ICU主治医师需要熟练掌握hTEE、TTE或TEE。如前所述，各单位应常规开展床旁TTE技术。然而，TTE仅能在撤机间期每4-6小时观察一次，且声窗常受患者体位限制。传统TEE需要心脏专科医师实施，在各家医院不易实现。按标准ECMO流程实施撤机，床旁hTEE指导撤机时判断心室恢复的阳性预期值可达100%（95%CI73%-100%）。且hTEE未见明显并发症，而传统TEE每次置入并发症可达0.2%-0.5%。少数患者可能出现口咽部出血，因出血部位填塞而妨碍探头通过。撤机方案可能提供明确决策指导成功撤离ECMO，可能指导外科将进行性单一左心衰转为LVAD支持，或双心室心衰转为双心室机械辅助或移植。如果患者没有进一步机械辅助或移植的指征，则家属可考虑姑息治疗。作者单位的撤机方案适合在ICU里复制开展，精确实施。如前所述，患者可以确保没有意外撤机失败时在手术室内拔除管路，或在右室辅助装置需求可能性极小时准确选择仅置入LVAD，也不会因为未预料的右心室功能障碍时撤机而接受过度的强心药物。VA-ECMO撤机要点见表2。

VV-ECMO撤机的前提是解决原发病，而处理原发病往往需要很长时间。简言之就是要有耐心。VV-ECMO撤机需要满足以下条件：胸片清晰，无发热，容量状态恰当，有原发病处理方案（LVAD，TAH或移植）。无法满足上述条件则撤机难以成功。在考虑撤机前，呼吸机和ECMO循环的FiO2须低于50%，且氧供气流低于3-4。初次VV-ECMO撤机须包括以下流程：⑴调低氧供气流且不需要增加潮气量，提示患者小潮气量的肺足以清除CO2；这一步成功后，再进入完整流程；⑵如果步骤一失败，降氧供气流同时需要增加潮气量，观察是否能满足CO2清除。如果通过，就继续撤机；如果失败则停止撤机另择他日；⑶如果步骤二通过，逐步降低ECMO流量同时恢复正常机械通气参数（无需过高的PEEP和平台压）；如果通过，则考虑撤机，并通过外科开放手术拔除导管。拔管后60%的患者可能出现SIRS，需要关注发热情况。作者团队中病例显示80%患者出现发热，70%患者白细胞升高，50%的患者需要增加升压药剂量。（见表2）

ECMO撤机后管理

ECMO撤机后，仍有很多问题需要处理。包括：⑴拔管后出现SIRS可能；⑵ECMO后并发症如深静脉血栓、伤口问题、肾衰、卒中；⑶谵妄；⑷创伤后应激障碍（PTSD）；⑸康复；及⑹临终问题。

全身炎症反应综合征

SIRS是ECMO后的常见现象。患者血液暴露于非内皮化表面如管路和ECMO期间体外循环，可导致固有免疫系统的广泛激活及菌血症。如未加处理，炎症和器官损伤随之而来。就如同长时间机械通气患者发生呼吸机相关性肺炎和随后的脓毒症一样。

在Thangappan团队近期的回顾性研究中，纳入62例病例。ECMO后的SIRS现象（占60%）和拔管后感染（约60%，包括ECMO期间获得以及35%的ECMO拔管后新发感染）十分常见。有时区分SIRS和感染存在困难。在Thangappan研究中，合并ECMO后感染的患者结局较差，而仅发生SIRS的患者全部存活。在得到细菌培养结果之前，可疑SIRS和感染的患者均接受同样的广谱抗菌素治疗。提示拔管后24小时内的预防性抗生素治疗值得考虑。

ECMO后并发症

近期的Meta分析回顾了关于ECMO的同行评议研究。重点关注成人患者ECMO的并发症和结局。共纳入12项研究、1763例患者。最常见的ECMO相关并发症为需要CRRT或短期透析的肾衰（发生率52%），细菌性肺炎（33%），出血（33%），需要移植的氧合障碍（29%），脓毒症（26%），溶血（18%），肝功能障碍（16%），下肢缺血（10%），静脉血栓（10%），中枢神经系统并发症（8%），消化道出血（7%），吸入性肺炎（5%），DIC（5%）。当ECMO撤机后，许多患者需要接受气切并长时间的机械通气和呼吸治疗，以及ECMO管路置入部位的伤口处理。多个研究发现，长期跟踪处理可改善患者的生理和心理状况。

谵妄

谵妄可影响病死率、住院时间、治疗花费及生存质量。实施ECMO治疗常需要数周甚至数月的时间。长时间治疗增加ICU内谵妄的发生率。ECMO导致谵妄的原因包括药物因素、成瘾戒断、脓毒症、电解质紊乱、营养不足及器官功能衰竭。所有ECMO病例的共性问题是药物相关性脑病。过度镇静可引起ICU相关精神病、衰弱、功能失调、深静脉血栓、压疮、植物神经紊乱，增加谵妄风险以及长期的认知功能损害。近期，ECMO患者的清醒和活动成为热点。在减少过度镇静带来的问题后，PTSD问题亟待解决，在随后的章节中会述及。

其他ICU内常用的导致谵妄的药物包括去甲肾上腺素α2受体激动剂和阿片类药物、血清素——抗精神病药物、抗抑郁药物（也有抗胆碱能作用）、组胺——抗组胺药物（也有抗胆碱能作用）、NMDA（谷氨酸）拮抗剂——氯胺酮、γ-氨基丁酸调节剂——巴比妥类、苯二氮卓类、催眠药、吸入麻醉药及乙醇。显然，在使用上述一种或多种药物时，存在多因素原因。由于酒精依赖的原因，ICU内酒精戒断问题很常见，毒品依赖和戒断问题也有发生。另外，脓毒症既是实施ECMO的原因，也可能是ECMO的并发症。

电解质紊乱在实施ECMO期间常常发生。虽然从前认为全肠外营养常导致该问题，但肠内营养时，由于胃肠动力和吸收以及利尿剂使用，也容易导致钠离子紊乱。呼吸衰竭时，CO2潴留与谵妄有关，尤其在实施允许性高碳酸血症时更易发生。器官衰竭可直接导致脑病。虽然上述综述中未提及，但肝性脑病、肾性脑病以及营养素缺乏（维生素B1、B6，烟酸）也是常见的谵妄原因，且可影响ECMO治疗。