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第三节 不同病种ECMO的循环支持
ECMO在循环支持同时还具有呼吸支持的功能,所以ECMO循环支持应用很广。本节只简单介绍一些病种的应用。具体可参看其他章节。ECMO心脏手术的患者应用较普遍。具体结果可见表8-6(ELSO 2010数据库)。
表8-6 不同年龄心脏手术应用ECMO的结果
一、冠心病
严重缺血或坏死急剧损害了心肌收缩及舒张,如果左室受累心肌大于20%~25%,可出现心力衰竭,如左室梗死面积大于35%,则可发生心源性休克。ELSO统计表明术前此类患者的ECMO生存率34%,北京阜外医院的此类患者ECMO生存率为30%。冠心病严重的心源性休克,用ECMO的目的主要是建立有效循环,恢复冠状动脉血运,其方法可通过内科冠脉球囊扩张,支架或外科的冠状动脉搭桥。如果梗死面积很大,只能等待供体的到来。此类患者在ECMO运行中遇到的棘手问题是左心引流不畅,心肌前负荷减轻不明显,往往在到达终点前出现严重代谢紊乱、心律失常而死亡。冠状动脉搭桥术后出现心源性休克多为缺血再灌注损伤或移植的冠脉血管血运障碍所致。前者用ECMO效果较佳。早期如左心室过度膨胀,可通过引流进行充分减压,ECMO可有效改善心肌前、后负荷,减轻心肌做功,促进冬眠心肌的复苏和顿抑心肌康复,一般3~5天可见成效。移植冠脉的血运障碍,应通过外科方式解决,一般通过体外循环支持即可。如冠脉血流恢复,心功能仍不能维持稳定,可考虑ECMO支持。
二、瓣膜病
瓣膜病因其机械因素导致心源性休克,在外科手术前,ECMO不适合此类患者。手术后出现严重心源性休克,可用ECMO进行支持,在此期间使手术中缺血再灌注损伤的心肌得以修复。手术前变形心室逐渐适合瓣膜修整后的状态,对肺阻力高的患者,ECMO还可对右心室进行肌力训练。瓣膜置换患者需要ECMO时必须具备这样一个前提,即心脏必须有一定的射血能力,否则机械瓣膜不易打开,血液滞留于心腔,易产生血栓。此时也可通过左室引流,使血液不在心室滞留,减少血栓产生的危险。等心脏有一定的射血能力时可撤出左心引流。此类患者大多采用股动、静脉插管,这样闭合胸骨,减少出血和渗血。
三、先天性心脏病
先天性心脏病在手术矫正前不宜应用ECMO。手术后在外科矫正满意但出现严重心衰时可考虑安装ECMO。ELSO的材料表明此类患者的出院率在28%~41%。北京阜外医院的结果是体重越低,年龄越小,ECMO成功率越低。引起这一结果的因素是多方面的。首先,体重低、年龄小、发育不成熟,内环境及血流动力学难以管理。其次,国内缺乏与小体重匹配的氧合器。成人氧合器在小体重患者的ECMO运行中易产生血栓。另外,先天性心脏病自身心脏畸形矫正不满意亦是一重要因素。对于先天性心脏病手术的ECMO作用表现出很多优势,以大动脉转位(TGA)手术为例,Switch手术后可遇到四个棘手问题:肺动脉高压、冠状动脉流量不足、心肌顿抑及左心功能不良,如果上述问题严重影响血流动力学,在药物效果不佳的情况下可考虑采用ECMO。
先天性心脏病术后的插管一般为中心插管。由于一些手术矫正复杂,插管的方法根据病情有很多变化。但基本原则为:动脉插管为升主动脉;静脉插管要根据矫正的情况,最大可能地将静脉回流血液引到体外,进入ECMO系统。有时1根静脉插管即可满足引流,有时需要2~3根静脉插管方可满足。
1.顽固性的肺动脉高压
TGA手术后的肺动脉高压可因肺血管重度阻塞,或体外循环肺间质水肿而致。对于前者如果程度严重(肺阻力PVR>10wood单位,组织学4级),仅适合行姑息性手术,这类患者使用ECMO效果不佳。如果肺间质水肿可通过ECMO辅助,排出一定水分,让右心逐步适应,以达到流量和功能平衡,一般应用ECMO 5天左右可见成效。
2.心肌顿抑
TGA手术复杂,一些新开展此类手术的单位手术时间漫长,如果忽视手术中的心肌保护,在冠状动脉血流恢复后可因心肌损伤出现心肌顿抑的现象。此时表现心肌收缩无力、心室胀满及应用正性肌力药效果不明显。此时是采用ECMO的最佳时机。ECMO可使患儿心脏得到充分休息及恢复,一般3天左右可见成效。脉压逐渐增大是改善的突出表现,超声心动图亦可提供良好的判断。
3.冠状动脉流量不佳
其主要表现为恢复冠状动脉循环后,自律心律恢复,心跳有力。随着心脏负荷增加,移植的血管被牵拉,心电图出现缺血征象,心率变慢,直至室颤。如果降低负荷,上述现象可明显好转。移植血管的牵拉可能和心肌水肿或血管位置不当有关。前者通过ECMO辅助,使心肌血管水肿在ECMO期间逐步消退,冠脉血流逐渐恢复。对于后者,在外科尽最大努力修正后,行ECMO辅助,在ECMO期间逐渐增加前负荷,移植的冠脉血管可随之生长,其走行逐渐和心脏适应。
4.心室发育不良
TGA术式多样,手术后血流动力学变化大,其中一部分患儿由心室发育不良所致。对此类患儿,外科医生可以借助超声心动图作出客观判断。ECMO对此类患儿的支持,在一定负荷的前提下(特别是后负荷),对心室进行训练,一般10~15天可达到预期效果。
四、心肌炎
心肌炎是心肌局限性或弥漫性的急性或慢性炎症,可分为感染性和非感染性两大类。由病毒感染引起的心肌炎,病程在3个月以内者称为急性病毒性心肌炎。轻者可无症状,严重者可表现为严重心律失常、心源性休克、心力衰竭,甚至猝死。对于此类患者ECMO作用十分明显。它可帮助患者度过急性暴发性的心力衰竭,避免心脏急速扩大或转化为心肌病。当患者度过这一危重期后,心功能逐渐改善,病情稳定。ELSO的统计表明,此类患者的ECMO生存率可高达71%。因为心肌炎的心肌损伤恢复可能性大,患者年龄较小,所以ECMO的成功率高,是ECMO最佳适应证。提醒注意的是,病毒性心肌炎除心肌疾患外,其他脏器也会受到波及。在解决心脏问题时,对其他问题应该综合考虑。
五、心肌病
世界卫生组织及国际心脏病学会将心肌病分为扩张型、肥厚型、限制型、致心律失常型和特异型心肌病。至今,心肌病的病因和发病机制尚待查明。其病理中的心室重构,心功能进行性受损可表现为心衰、心律失常和猝死。重症难治性心衰中扩张型心肌病和特异型心肌病应用ECMO效果较佳。ELSO报告16岁以下患者的ECMO存活率为50%以上。此治疗的目的是阻止心室重构,避免心肌进一步受损,以延长存活时间。ELSO的资料还表明16岁以上的心肌病患者ECMO的效果不佳,仅为31%。因为此类患者可能在长期的心衰病程中影响了肺功能和肾功能,增加了ECMO的救治难度。限制型心肌病和肥厚型心肌病不宜采用ECMO,因为这类心肌病均为机械性障碍,ECMO难以救治。应该指出,如果应用ECMO以延长生命为目的,这些患者运行ECMO后可阻止病理生理的恶性循环。ECMO可调整内环境,在其正常后停止ECMO,患者可在较低的代谢水平下生存。
六、心脏移植
北京阜外医院心脏移植术后的ECMO支持为5%,其中出院率为60%。ELSO统计的出院率为32%~45%(根据年龄而不同),见表8-7(ELSO 2010 数据库)。
表8-7 不同年龄心脏移植后应用ECMO的结果
在移植后应用ECMO辅助的原因主要有以下几个方面:
1.心脏保护不佳
供体心肌保护要经历温缺血期、冷缺血期和移植期。如三个阶段时间控制不当,延长过多,将会造成供体心脏缺血再灌注损伤。此时主要表现为心脏收缩减弱,空跳无力。如果心脏损伤为可逆性的,ECMO支持1周左右心脏功能可逐渐恢复。
2.边缘性供体心脏
是指供体体重小、受体体重大,两者体重差别超过20%。此类患者在心脏移植恢复冠脉循环,心脏空跳有力,给予一定前负荷后,心脏逐渐胀满,血压下降。此类患者在ECMO支持2周左右后,供体心脏可逐渐适应大体重。
3.右心衰竭
如果阻力在边缘状态,为应用ECMO的最佳适应证。在ECMO的支持中一方面肺血管解痉,另一方面右室心肌得到一定训练,一般在2周左右看到成效。
4.最佳供体的获得
世界上大部分供体来自车祸,此类患者创伤重,需要大量的血管活性药维持基本的生命体征。在很多国家,此类患者在供体取出前需要完成一系列的法律手续而耗费一些时间。脑死亡发生后有一短暂的高血压阶段,随之交感神经介质释放停止,周围血管张力降低,致使全身毛细血管开放,有效容量减少,患者很快进入低血压状态。低灌注将造成心肌缺血,使循环难以维持。大量的血管活性药和正性肌力药可导致心内膜坏死,移植后心功能不良。此时ECMO的支持可起到有效过渡作用。它既能保证供体患者的组织灌注,又能减少大量血管活性药的应用,并在此过程中纠正内环境紊乱,为最佳供体的获得提供良好条件。
(龙村)