成人体外膜肺氧合辅助心肺复苏实践

本文内容来源：中国老年医学学会急诊医学分会，中国老年医学学会急诊医学分会ECMO工作委员会．成人体外膜肺氧合辅助心肺复苏（ECPR）实践路径[J]．中华急诊医学杂志，2019，28（10）：1197-1203．原文链接：http://www.cem.org.cn/zine/content/id/8987/flag/0/zid/257，点击文末阅读原文即可下载全文阅读20世纪70年代，体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）开始应用于心肺复苏，该技术称为“体外膜肺氧合辅助心肺复苏”（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation，ECPR），该技术使部分未实现自主循环恢复（ROSC）病例获得了成功。随着ECPR的不断完善和进步，使ECMO的快速实施成为可能，为临床应用提供了方便。近年来，应用ECPR的患者逐年增多，资料显示成人ECPR总存活率达29%，且有良好的神经预后。ECMO快速建立的时机关于ECMO快速建立的时机，目前仍存在争议。Joshua等发现20 min内恢复自主循环的患者改良Rankin评分（modifified Rankin scale，mRS）0～3分者可达到90%。2017年8月一项法国的研究结果显示：院前ECPR团队给经过20 min复苏仍不能恢复ROSC的患者行ECPR治疗较30 min高级生命支持仍未恢复ROSC行ECPR组，患者平均低流量时间明显缩短、肾上腺素使用剂量明显减少，患者生存率明显升高（29% vs 8%）。2017年8月一项北美的大规模多中心临床队列研究发现：经常规心肺复苏（conventional cardiopulmonaryresuscitation，CCPR）9～21 min后行ECPR的患者出院后神经功能恢复最好。结合以上研究及我国国情，推荐经过20 min高质量心肺复苏仍不能恢复ROSC的患者行ECPR。患者的选择（适应证，禁忌证）关于ECPR患者的选择，院内心搏骤停（in-hospital of cardiac arrest，IHCA）和院外心搏骤停（out-of-hospital cardiac arrest，OHCA）的患者应制定不同的入选标准，对心脏骤停患者行ECPR应考虑以下因素：年龄、意识状态、有无目击者、是否在进行CPR、既往病史、动脉血pH、血乳酸浓度、一过性的ROSC、CCPR过程中外周血压及外周血氧饱和度、瞳孔（大小、形态、对光反应情况）、超声评估（心脏、升主动脉、肺动脉、预置插管血管）等。适应证①IHCA发生于诊疗过程中，患者诊断已明确，猝死为病程发展自然结果，如急性心肌梗死、大面积肺栓塞、顽固性室性心律失常、心脏外伤、致死性哮喘、暴发性心肌炎、充血性心力衰竭、药物中毒等，此类患者病因可逆，无ECMO禁忌证，应考虑尽早开始ECPR；②IHCA发生于诊疗过程中，但所获得临床资料尚不能明确诊断，针对此类患者，如患者小于75岁，无严重基础疾病，无ECMO禁忌证，ECPR可作为CCPR无效的备选手段；③OHCA患者应充分评估神经系统功能是否存在可逆性，ECPR应慎重考虑，如患者为目击状态下发生心脏骤停，且有持续规范的心肺复苏，实施ECPR可能获得良好的神经功能预后；如OHCA患者心脏骤停时间无法精确判定，或无持续规范的心肺复苏，因无法预测患者神经功能恢复情况，应慎重实施ECPR。建立时间越短，患者存活率越高，神经功能恢复越好。实践路径4：经过20 min持续高质量心肺复苏仍不能恢复自主循环的患者或恢复自主循环后难以维持的患者，医疗机构可考虑实施ECPR。禁忌证可参考VA-ECMO禁忌证，大部分禁忌均为相对禁忌。常见禁忌证包括：①年龄大于75岁；②不可逆性脑损伤（脑供血完全中断超过5 min后产生不可逆神经损伤，神经功能预后差；生前预嘱捐献自身器官者除外）；③不可控制的严重出血（目前尚存在争议，应根据本单位综合救治能力进行决策）；④严重主动脉瓣关闭不全；⑤左心室血栓；⑥主动脉夹层（目前仅有3例StanfordA型主动脉夹层患者行ECPR抢救的报道，其中1例存活，2例死亡，目前主动脉夹层患者是否可行ECPR仍存在争议，可能出现假腔灌注是主要原因）；⑦家属明确拒绝心肺复苏意愿；⑧慢性/恶性疾病终末期；⑨严重酸中毒（pH＜6.8）。实施ECPR的技术要点管路预充管路预充可以远离床边进行，预充好后移动至床边。预充液的选择：①常规使用生理盐水进行预充（建议选用1000 ml，缩短预充时间）；②条件允许的情况下推荐使用不含外源性乳酸的晶体液进行预充；③如果预充液中需要加入白蛋白或者血制品，需要晶体预充后再加入。物品准备①耗材：ECMO套包（建议选择连接好的管路）、插管、穿刺套包、专用器械包（包含穿刺不成功时切开血管时所使用的器械）、单腔深静脉包（不确定是否需应用ECPR时预先动静脉置管，或用于小体质量患者动脉插管远端分流的建立）、灭菌手套、手术衣、管道钳4把、血氧饱和度监测探头2个、双公头管（用于连接动脉管侧路与远端灌注管）、6F鞘管（远端灌注管）、剪刀、无菌超声探头保护套、耦合剂等。②药品：肝素、利多卡因、预充液（大多数情况下晶体液都可以使用）、常用抢救药品。置管成人最常用的插管方式是股静脉为引血端，股动脉为回血端。CCPR开始后即进行双侧股动静脉穿刺，留置中心静脉导管及动脉测压管路，如需进行ECPR只需更换导丝即可快速完成置管操作，由两名医生分别进行两侧的插管操作可减少插管时间。由于CPR过程中动脉搏动难以触及，盲穿容易损伤血管，抗凝后易导致穿刺部位出血，止血困难，形成血肿，甚至影响血流动力学的稳定，因此，超声引导下动静脉穿刺尤为重要，建议ECPR抢救场所常规备有超声，置管医生掌握超声操作技能，利于快速完成置管操作。使用Seldinger技术在股静脉和股动脉置入管路，超声也有助于判断血管的直径，对插管的选择有指导意义。在持续进行的CPR下置管是一项挑战性的工作，穿刺血管可能并不容易，导丝置入需快速、准确，ELSO组织发布的第五版The Elso Red BooK建议：在难以区分动、静脉时，如在导管室进行穿刺可在透视下观察导丝的方向以区分动、静脉，也可以在置入穿刺鞘后短暂造影，这样既可以区分动、静脉，也可以选择导管口径并排除外周动脉病变。静脉导管位置可在透视下或超声确认，应避免在没有导丝的情况下调整导管位置。穿刺置管失败的患者，及时行血管切开置管，需要急诊外科或者血管外科支援。ECPR的实现既可以是通过经皮穿刺，即通过使用标准Seldinger技术进行连续扩张；也可以通过直接切开血管置管；还有一种混合方法也被推荐，即快速切开暴露股部血管，再通过经皮Seldinger技术进入血管，再迅速将切开部位缝合。导管型号的选择非常重要，必须关注外周血管疾病，第五版The Elso Red Book建议：较小直径的导管容易置入，可缩短置管时间，并可防止损伤和撕裂股动脉或髂动脉这种致命的并发症，并且可减少远端肢体的缺血，如果目标流量是2.2～2.5 L/（min·m2），15～17 Fr的动脉导管可完全满足上述流量，血流可到达升主动脉，如果需要更大的流量，需考虑更大型号的插管。由于ECPR期间，会使用较多的收缩血管的药物，股动脉已经被药物刺激收缩，基本与插管的直径相同，所以插管远端的血供会被插管阻挡，下肢缺血的发生率较高。ECMO置管6 h内，建立股浅动脉远端顺行插管。从ECMO动脉插管引出侧支与在股浅动脉放置的6 F动脉鞘管相连接，以供远端股动脉氧合血流，减少下肢血管并发症发生率。ECPR穿刺置管不推荐使用preclose技术，以尽量缩短CA至ECMO血流恢复时间。ECMO运行开始置管完毕后快速连接静动脉管路，核对确认管路连接无误后启动循环并计时开始，再打开气源，保持血相压力一直大于气相压力。如果气相压力大于血相压力，通过膜肺，气泡可以进入血液循环而造成气体栓塞。必须保持膜肺高度低于泵头，低于患者。实践路径5：ECMO运行开始后启动气源，始终保持血相压力大于气相压力，防止气体栓塞。保持膜肺高度低于泵头，低于患者。ECMO期间的实践路径抗凝管理动静脉导丝均置入后，静脉给予负荷量肝素100 U/kg（如明确心脏骤停前存在凝血功能障碍，减少肝素用量）。最好在给予肝素3 min后检测ACT和APTT，记录基础数值。ACT的监测应该使用ACT-LR法，ACT-LR在目标范围180～220 s内即可以插管和转机。需强调：心肺复苏期间，无有效循环，有肝素未进入体内的可能，也可以在放置插管前经过股静脉鞘管给药。当ACT低于180 s时，启动肝素持续泵入，避免弹丸式给药。ELSO推荐肝素输注剂量为20 U/（kg·h），但是鉴于东西方人种差异，国内通常8～10U/（kg·h）输注。补充促凝药物（血小板、血浆、冷沉淀、凝血酶原复合物、纤维蛋白原）时适当调高肝素泵入剂量，建议从外周静脉输入。ECMO运行期间，除了监测ACT-LR外，同时监测APTT维持在60～80 s。当ACT-LR与APTT结果不一致时，应以APTT为准。建议每日查血栓弹力图。预防血栓栓塞并发症在ECMO支持的患者管理中至关重要。可能的栓子来源包括血管内瘀滞（若LV未排空或未射血，LV和主动脉根部也可能成为栓子来源）以及ECMO回路本身。应经常检查氧合器以查找血栓形成的证据，可用强光手电筒检查膜肺，也可间接评估溶血（乳酸脱氢酶，血浆游离血红蛋白）和气体交换效率。应监测回路管路压力。膜肺跨膜压力显著变化可能表明有阻塞，阻塞多可能来自血栓。实践路径6：ECMO支持期间，通过持续静脉泵入肝素来维持低范围激活凝血时间（ACT-LR）在180～220 s之间，或者APTT在60～80 s之间，建议每日查血栓弹力图，全面评估凝血状况。如果输入凝血类（血小板、血浆、冷沉淀等），建议从外周静脉输入。流量调整VA-ECMO的初始目标流量应为2.2～2.5 L/（min·m2），平均动脉压＞60 mmHg，既往高血压患者，可以适当维持较高血压。膜肺初始吸氧体积分数设定为50%～60%，逐步滴定将外周血氧饱和度调整至90%～95%，混合静脉血氧饱和度维持在70%左右，从而减轻缺血-再灌注损伤，每3 h测量一次血气分析，分析电解质和内环境的情况，及时调整ECMO流量以维持或恢复正常的肾、肝和肺功能。有条件的单位可使用近红外光谱（NIRS）监测脑组织局部氧饱和度（目标值为60%～70%）调整流量。需每日复查心脏彩超及胸部X光片，因VA-ECMO运行可产生“分水岭”现象，增加左心室后负荷，导致主动脉瓣不能正常打开，并有形成左室血栓的风险。因此，行心脏彩超可以观察左室舒张末径、左房大小及容量、右室舒张末径、室间隔运动情况、心脏射血分数及主动脉瓣开放情况等，行胸部X光片也可间接提示左室后负荷是否增加。所以适宜的流量应该保证器官灌注的同时左心室后负荷尽量减小。同时需每日复查血游离血红蛋白及胶体渗透压。游离血红蛋白监测以观察ECMO期间血细胞的破坏，胶体渗透压监测以了解患者体内渗透压防止组织水肿。实践路径7：在ECMO运行期间，必须进行左心功能监测，每日行床旁心脏彩超和胸部X光片，保持适宜的流量，防止左心负荷过重及主动脉瓣开放受限，同时监测游离血红蛋白和胶体渗透压。左心减压策略VA-ECMO可增加心脏后负荷，升高的左室后负荷可引起左室扩张、心肌缺血、左房压力升高、肺水肿，并可因左室及肺循环血液瘀滞并发左室血栓和肺栓塞。有文献报道：与单独使用VA-ECMO相比，VA-ECMO运行期间联合应用Impella行左室减压可明显降低顽固性心衰患者住院病死率，并减少血管活性药物的使用，成功过渡到康复及进一步治疗的比例更高。也有研究证实主动脉内球囊反搏（IABP）在VA-ECMO运行期间可明显改善血流动力学，减轻左心室后负荷。左心减压常用方法：IABP、介入下房间隔打孔、经胸的右上肺静脉引流、联合Impella、插管方式为腋动脉插管等，各个中心根据患者的实际情况和所拥有的条件采取不同的左心减压方式。实践路径8：ECPR支持期间，如发现左室扩张、左房压力升高、肺水肿、主动脉瓣开放受限等情况时，应积极行左心减压。左心减压可使用IABP、联合Impella等方式。温度管理2015年CHEER试验回顾分析了对OHCA顽固性心脏骤停患者综合应用机械CPR、低温治疗、VA-ECMO后早期转至导管室行冠状动脉造影的结果，26例患者经上述综合治疗后，14例（54%）患者神经功能完全恢复。通常，实施ECPR后的24 h要严格的进行体温控制，目标温度34℃并且联合头部冰帽降温。然后进行第一次神经学评估。目标温度管理（TTM）是目前被临床证实能够改善CA患者远期预后和神经功能恢复的方法。TTM的使用是根据ECPR后的精神状态，出血风险和家庭是否同意等方面决定，所有在ECPR后昏迷的患者均表明需要目标温度管理。活动性出血是TTM的禁忌证。实践路径9：对顽固性心脏骤停的患者行ECPR后，应尽早转至导管室行冠状动脉造影，可提高患者神经功能恢复率。低温治疗也可提高神经功能恢复，目标温度为32～36℃。肺通气策略根据不同的心肺基础情况采用不同的通气策略及合适的呼吸参数，建议呼吸机设置应在肺保护（避免气压伤、容积伤等）的基础上与ECMO协同设置，维持PO2约20 kPa（150 mmHg）左右，PCO2在正常的高限水平。如果调整呼吸机及ECMO参数无法保证氧合也可以采用VAV模式。血流动力学监测VA-ECMO支持的患者应留置有创动脉压及中心静脉压等监测，理想有创动脉压监测部位在右上肢，由于无名动脉更接近心脏，受ECMO血流影响小，经右上肢抽取的动脉血气标本更能反映冠状动脉和脑血流的氧含量以及心脏供血的真实情况。此外，动脉压监测可以监测平均动脉压及脉压差，脉压差是ECMO支持期间和撤机时心脏收缩力的反映。无动脉搏动或低动脉搏动表明LV不射血或射血量很少，这可导致血液淤滞和血栓形成风险增加。较高的脉压差提示心功能恢复。由于呼吸机正压通气及ECMO引血端抽吸作用的影响中心静脉压动态变化仅能参考，有条件的单位可应用Swan-Ganz导管监测肺毛细血管楔压等参数，指导容量管理及血管活性药物的使用。实践路径10：外周插管的VA-ECMO监测有创动脉压力应留置在右上肢。有条件的单位可应用Swan-Ganz导管监测肺毛细血管楔压等参数，指导容量管理及血管活性药物的使用。液体管理容量的优化在ECMO运行期间至关重要，推荐应用超声辅助进行容量评估，一旦启动VA-ECMO，就应立即启动容量优化策略。通过使用利尿剂或肾脏替代治疗（RRT）可以获得最佳的液体状态。ECMO支持的患者，若需要RRT，可直接将透析过滤器连至ECMO回路中。但应注意，同时这也会增加感染、血栓形成和出血等并发症的风险。实践路径11：一旦启动VA-ECMO，就应立即启动容量优化策略。通过使用利尿剂或RRT可以获得最佳的液体状态。感染控制ECPR患者病情重，由于组织缺血缺氧、类固醇激素的应用、各种导管的置入等原因，易于出现感染甚至多重感染，应严格按照院感制度执行，建议有条件的医院实施单间隔离。如患者有明确感染部位及致病菌，选择敏感性抗生素，同时覆盖穿刺可能带来的污染细菌，如无明确感染病灶，预防性应用抗生素参考心脏手术预防性应用二代头孢类抗生素，根据ICU抗菌谱积极升级抗生素，根据基础疾病和感染指标决定应用疗程。每日复查血常规，必要时查C反应蛋白、降钙素原、血培养、痰培养等进行感染监控，根据微生物学证据随时调整。注意ECMO环路对药物的螯合作用，推荐对能监测血药浓度的药物进行监测。插管侧下肢肢体的观察由于管路对血管的阻塞，下肢缺血及血栓形成发生率增加，应密切观察患者下肢的皮温、颜色、硬度、腿围、关节活动度变化。可以应用近红外光谱（NIRS），判断外周组织灌注变化，及时发现下肢缺血。参考文献（略）