2. 100700北京，出生缺陷防控关键技术国家工程实验室;
3. 100700 北京，儿童器官功能衰竭北京市重点实验室
2. National Engineering Laboratory for Birth Defects Prevention and Control of Key Technology, Beijing, 100700;
3. Beijing Key Laboratory of Pediatric Organ Failure, Beijing, 100700, China
体外膜肺氧合技术(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是从体外循环技术发展而来，能够部分代替心肺功能，维持机体各器官的供氧，对心肺功能衰竭患者进行较长时间心肺支持的一种体外生命支持技术。1976年，BARTLETT医师成功为一名婴儿进行床边心肺支持治疗[1]，标志着ECMO技术正式开始在临床上应用。1977年，BARTLETT等[2]报道其首次成功转运2例ECMO患者，他的工作证实了ECMO转运技术是可行的，并提出了移动性ECMO的概念。1989年，为了更好提供ECMO使用培训，推广ECMO在临床的应用，以及建立全球ECMO数据库，体外生命支持组织(extracorporeal life support organization，ELSO)在美国密歇根州成立[3]。目前无论是EMCO设备和管理水平均取得了长足进步，在国外ECMO技术被成功应用于呼吸衰竭、心功能衰竭、危重患者转运等领域。ECMO技术在我国起步较晚，2008年才开始陆续出现儿科领域ECMO应用的报道[4-7]，2016年才开始有陆军总医院附属八一儿童医院将ECMO技术应用于儿科危重患儿转运领域。目前，国内尚无系统地将ECMO技术运用于转运危重患儿的报告。本研究对陆军总医院附属八一儿童医院收治的15例ECMO转运危重患儿的数据进行分析，并与同期八一医院院内38例儿科ECMO病例数据进行对比研究。对两组病例ECMO运行情况、并发症、撤机率和存活率进行比较，报道儿童ECMO转运网络建设的开展情况和初步成果，分析研究ECMO技术在国内应用于转运危重患儿的可行性及应用中遇到的各种问题，为其他单位提供经验借鉴。
1 资料与方法 1.1 研究资料研究资料来源于2016年2月至2017年11月陆军总医院附属八一儿童医院的58例儿科ECMO病例，其中通过儿科ECMO转运网络合作医院(302医院、郑州儿童医院、西北妇幼保健院、宁夏医科大学附属医院等)实现ECMO转运患儿15例，作为院外转运组，院外转运组患儿具体病情及带机转运指征由八一儿童医院PICU及合作医院的NICU、新生儿科等相关科室共同确认。同期在本院因心肺功能衰竭接受ECMO支持的各类患儿共38例，作为院内组。另外2例ECMO替代体外循环进行术中辅助和3例ECMO支持下心肺复苏(ECMO-cardiopulmonary resuscitation，ECPR)患儿不纳入该研究。本研究通过陆军总医院伦理审查委员会审查(审批号：陆军总院字2018-14)。
1.2 ECMO支持/ECMO转运指征根据2015年ELSO转运指南来确定患儿ECMO转运支持指征[8]。家属知情并有ECMO转运至合作医院进一步治疗的需求，同意承担转运途中可能出现的不可控风险即给予ECMO转运支持。ECMO转运支持指征如下：1)呼吸支持：机械通气下低氧血症和(或)高碳酸血症；2)心脏支持：大剂量正性肌力/升压药治疗，无效难治性脓毒性休克或心源性休克；3)特殊情况：①非ECMO中心，持续恶化的ARDS或急性难治性呼吸衰竭；②需要心脏移植或肺移植的患者要求安全转运至移植中心。在符合以上ECMO转运指征基础上，再符合ELSO[8]新生儿及儿童ECMO呼吸支持指征，家属签署知情同意即给予ECMO支持。
1.3 ECMO支持/ECMO转运禁忌证ECMO禁忌证[8]如下：胎龄＜34周；体质量＜2 kg；Ⅲ级及以上脑室内出血；不可逆肺部疾病；无法矫治的严重先天性心脏病；致死畸形；不可控制的出血性疾病；严重神经系统功能损伤和坏死性小肠结肠炎；监护人拒绝接受ECMO支持。ECMO转运组禁忌证在符合以上禁忌证的基础上，我们根据国内具体操作情况增加了以下内容：针对患儿当地交通天气状况无适宜转运交通工具；患儿家属对ECMO危重患儿的转运风险了解不够；经医务工作者向家属详细解释ECMO的作用及其可能的风险后家属对患儿愈后预期结果与现实差距仍然感到较大。
1.4 方法 1.4.1 设备与支持模式ECMO支持设备采用Medtronic Bio-console 560离心泵系统(Medtronic，USA)，Sorin离心泵系统(Sorin，Italy)，管道套包均为Medtronic儿童套包(Medtronic，USA)。置管地点选择转诊医院手术室或儿童重症监护室；依据患儿病情，选择经右侧颈部血管、股动静脉或经胸插管建立ECMO；心脏支持采用V-A(静脉-动脉)模式；呼吸支持患儿，体质量 < 15 kg采用V-A模式，>15 kg则采用V-V(静脉-静脉)模式。
1.4.2 转运团队组成ECMO转运团队人员是由八一儿童医院ECMO中心派出的专业转运团队及合作医院被转运患儿的责任医务人员，人员包括儿童重症医师1名、儿童心血管外科医师1名，体外循环医师1名和护士1名。首先由合作医院方医务人员筛选有ECMO转运指征及意愿的患儿，通过网络会诊模式请ECMO转运团队人员评估病情，评估合适后，转运团队立即出发。到达现场展开二次评估，病情评估允许的则立即予以ECMO辅助支持，随后根据具体情况评估是否适合转运，暂时不适合转运的(如高铁发车时间限制、天气恶劣等)先行开展ECMO安置术，在当地医院就地驻守治疗，条件允许时继续转运。
1.4.3 转运前院内ECMO管理 1.4.3.1 心脏支持ECMO管理ECMO支持前如存在高乳酸血症，在开始ECMO支持第1个24 h内，维持较高ECMO流量，为100~150 mL/(kg·min)，偿还氧债。调整ECMO流量维持合适目标血压和尿量，维持SCVO2>65%；ECMO运行及患者生命体征稳定后下调或停用多巴胺、肾上腺素等正性肌力药物用量。
1.4.3.2 呼吸支持患儿ECMO管理ECMO血流量达到100 mL/(kg·min)以上时，下调呼吸机参数，采用“肺休息”通气模式，呼吸频率(15~20次/min)、吸气时间(0.6~0.8 s)、呼气末正压(positive end expiratory pressure，PEEP)6~10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)、低吸气峰压(peak inspiratory pressure，PIP)≤25 cmH2O和较低吸入氧浓度0.3~0.4。
1.4.3.3 抗凝管理与一般监测抗凝采用持续泵入肝素，为5~10 U/(kg·min)，维持活化凝血时间(activation clotting time，ACT)160~180 s之间；每天监测血常规及凝血功能，维持血小板水平>50×109/L，红细胞比容(HCT)35%~40%，人纤维蛋白原>1.5 g/L；血生化检验监测肝肾功能；每日通过胸部X线片、超声心动图监测心肺功能。
1.4.4 转运期间管理所有患儿均采用陆路救护车转运，转运过程由车载电源供电，水箱维持肛温在36.5~37.0 ℃，转运呼吸机提供呼吸支持。转运过程中连续监测患儿心率、血压、生命体征、尿量，ACT检测为1次/3 h。
1.5 统计学方法采用SPSS 20.0进行统计分析，计量资料采用x±s表示，多个样本间的均数比较采用单因素方差检验；计数资料两个样本构成比检验采用四格表χ2检验，多个样本率的构成比检验采用R×C表χ2检验，对于理论频数＜5的数据，采用Fisher确切概率法或Likelihood Ratio似然比法；非正态资料以M(P25，P75)表示，等级资料及非正态资料采用多个独立样本非参数检验。检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 一般情况2016年2月至2017年10月我院与合作医院共使用ECMO转运模式进行院际间转运危重患儿15例，其中男性10例，女性5例；心脏支持6例，呼吸支持9例，年龄16 d~12岁；体质量3~47 kg；患儿ECMO治疗出现并发症5例，并发症发生率33.3%(血栓、肢体坏死或出血)；共有11例成功脱离ECMO，总撤机率73.3%，存活出院10例，存活率66.7%；15例ECMO转运患儿如不进行带机转运，其中5例家属选择放弃抢救，非转运预期为死亡，3例为非手术治疗无效的心脏器质性病变，非转运预期为死亡，7例患儿疾病在合作医院方非ECMO转运治疗治愈率为20%~50%，非转运预期转归记为0.5~0.8死亡(非ECMO转运治疗治愈率由合作医院提供当地医院既往相同病种平均存活率作为参考值)；转运患儿距离＜500 km共6例，并发症发生2例，＞500 km共9例，并发症发生3例。在本院基地操作接受ECMO支持治疗的各类患儿共43例，排除ECPR患儿5例后纳入38例，男性30例，女性8例；支持类型为循环支持10例，呼吸支持28例，年龄6 h~10岁；体质量2~34 kg；共12例出现并发症(急性肾功能衰竭、肢体坏死或出血)，并发症发生率31.6%；其中26例成功脱离ECMO，总撤机率68.4%，存活出院22例，存活率57.9%。
2.2 一般情况比较转运ECMO与院内ECMO患儿一般情况进行比较，除人群构成(新生儿/儿童)比例有明显差异外(P < 0.05)，患儿的体质量、年龄、支持模式、支持类型差异均无统计学意义，说明两组患儿相关基础影响因素较小(表 1)。
| 组别 | n | 男/女(例) | 体质量(x±s)/kg | 年龄(x±s)/d | 新生儿/儿童(例) | 支持模式VV/VA(例) | 支持类型心脏/呼吸(例) |
| 转运ECMO组 | 15 | 10/5 | 5.5±0.9 | 31.3±8.9 | 4/11 | 4/11 | 6/9 |
| 院内ECMO组 | 38 | 30/8 | 6.0±1.1 | 26.5±8.8 | 26/12 | 5/33 | 10/28 |
| 统计量 | 0.338 | -1.728 | 1.775 | 7.633 | 0.599 | 0.417 | |
| P | 0.561 | 0.090 | 0.082 | 0.006 | 0.439 | 0.519 |
2.3 两组患儿预后情况比较
使用χ2检验进行两两间数据检测，发现转运组患儿存活率高于本院操作组，但差异无统计学意义；转运组患儿并发症发生率高于本院操作组，但差异无统计学意义，提示ECMO转运并未增加相关并发症的发生率(表 2)。
| 组别 | n | 并发症发生率/例(%) | ECMO支持时间(x±s)/h | 撤机情况/例(%) | 存活情况/例(%) | |||
| 撤机 | 未撤机 | 存活 | 死亡 | |||||
| 转运ECMO组 | 15 | 5(33.3) | 6.27±1.04 | 11(73.3) | 4(26.7) | 10(66.7) | 5(33.3) | |
| 院内ECMO组 | 38 | 12(31.6) | 8.13±1.10 | 26(68.4) | 12(31.6) | 22(57.9) | 16(42.1) | |
| P | 53 | 1.000 | < 0.001 | 0.985 | 0.556 | |||
2.4 转运ECMO距离对患儿预后的影响
将ECMO转运的15例危重患儿按转运距离分为500 km以下及以上两组，其中转运患儿距离＜500 km共6例，＞500 km共9例。采用Fisher’s精确概率法进行比较，发现ECMO转运距离对两组患儿并发症发生率无明显差异(表 3)。
2.5 ECMO转运对危重患儿生存率的影响
本组15例ECMO转运患儿均由双方医院医师确认病情需要转运至网络中心医院进一步治疗，且家属有转运的意愿。经病情、转运距离、转运时间等因素评估后认为患儿无法耐受普通转运(无ECOM带机)。
如不转运，有5例家属则选择放弃抢救，另3例为非手术治疗无效的心脏器质性病变，非转运结局预期均为死亡；按照合作医院提供的既往数据，其余7例患儿所患病种在其所在医院行保守治疗的治愈率分别为20%、30%、50%、30%、50%、20%、40%。若无ECMO转运，则本组患儿总的预期生存率仅为16%。而ECMO转运后，本组患儿生存率为66.7%(10/15)，提示ECMO转运的应用能够有效提高此类危重患儿的生存率。
3 讨论中国的ECMO技术早期主要用于成人患者心脏支持，直到2007年才见儿科领域ECMO病例的报道，起步较晚。2016年2月陆军总医院附属八一儿童医院首次将ECMO技术运用于危重患儿的转运，它是儿童重症转运技术的高级形态，适用于常规技术条件下无法转运的难治性心肺功能衰竭患儿。规范的ECMO转运可以保障患儿途中生命体征稳定，获得进一步救治机会[9-10]。近年来国内许多医疗机构开展儿童ECMO转运技术意愿强烈，但由于ECMO转运技术具有高技术性和高风险特性，各种突发情况明显多于常规转运，临床管理牵涉多医疗机构多团队合作等情况，工作开展极其复杂，需要丰富的临床和管理经验积累。
本研究通过对近2年八一儿童医院与共建儿童ECMO转运网络合作医院间的15例接受ECMO转运的危重患儿进行分析，并与同期38例院内ECMO患儿进行对比。结果显示ECMO转运并未增加相关并发症的发生率；按转运距离分为500 km以下及以上两组，两组患儿并发症发生率无明显差异；ECMO在转运中的应用使危重患儿存活率显著升高(P < 0.05)。说明ECMO转运技术能为危重症患儿提供有效心肺支持，为患儿争取治疗时间，提高患儿生存率。本组病例中转运组患儿存活率和相关并发症发生率与本院操作组无明显差异，说明ECMO转运在儿科的运用是有效、安全的。总之，成熟、规范的重症患儿ECMO转运技术是安全有效的，相对院内ECMO操作来说并不会增加患儿并发症的发生率，但是ECMO技术的多学科性、复杂性和儿科患儿的特点使儿科ECMO转运团队需要更多的规范化流程操作和多中心儿童ECMO转运网络的支持。
ECMO危重患儿的转运除了患儿疾病过程中常见的一些并发症，还存在诸多外界因素干扰，如合作单位交通情况不便(如我院冬季前往北方地区转运患儿时就曾出现过因道路结冰影响转运的情况)。由于目前我国ECMO儿童中心区域转运网络建设滞后，非ECMO中心的转诊单位是危重症患儿的首诊单位，对ECMO转运指征的认识也关系到ECMO的转诊时机把握。
并发症是ECMO支持期间最棘手问题，出血是ECMO支持最常见并发症之一[9-11]，本研究中出现6例严重出血(无法控制出血或颅内出血)。经补充血小板、纤维蛋白原后大部分得到很好控制。本组病例中共有3例出现急性肾功能衰竭，出现急性肾功能衰竭原因主要与ECMO支持前严重低心排肾脏低灌注缺氧缺血有关，采用了持续肾替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)或者腹膜透析均能在一定程度上起到肾脏替代治疗效果。血栓形成导致四肢肢体缺血坏死也是常见的并发症，四肢肢体缺血坏死原因与转运患儿前期治疗中可能出现严重低心排及大剂量正性肌力药应用有关。更好把握ECMO时机，减少机体缺氧缺血时间，可能是避免并发症的最好方法。
ECMO转运除受医疗水平限制外还牵涉到多种其他因素干扰，如转运距离过长、转运路程中路况不佳可能会对转运结果造成影响。我们以500 km为参考分界点分析了转运距离对转运结果的影响，发现转运距离对转运结果的干扰并不大，这也在一定程度上归功于国家近年来大力发展的完备的高速、高铁道路建设，使转运途中耗时及出现的机械仪器震动大幅减少。ECMO转运同时受雨、雪、大雾等极端天气影响，转运前评估途中天气情况也是转运团队的一个必备操作。氧气及电源是ECMO转运途中的必备条件，特别是在铁路及飞行转运过程中受安检影响，氧气瓶、电源的使用受到明显限制，所以小型化的移动制氧机及大功率备用电池也是ECMO转运团队的必备品，并需经常检查、演练和使用。
通过本研究团队ECMO转运实践发现，国内患儿家属对ECMO转运的理解和风险承受能力与国外迥然不同，医患纠纷时有出现，合作团队患儿的责任医师前期对家属的技术风险讲解，ECMO转运开始前团队医师与患儿家属的沟通与再评估，完备的医疗风险文书签订，都可以极大地减少ECMO转运医患纠纷的发生。患儿家属对ECMO危重患儿的转运风险了解不够，对患儿愈后预期结果与现实差距较大等，可以考虑列为ECMO转运禁忌证。
ECMO能为儿科心肺功能衰竭患者提供有效的心肺支持[12-13]，体外生命支持技术的建设直接体现儿童重症医学的发展水平。儿科ECMO转运技术的开展是安全有效的，能极大提高心肺功能衰竭重症患儿的救治水平，对完善我国儿童重症医学技术体系的建设具有里程碑式的意义。由于ECMO技术的多学科性、复杂性和儿科患儿的特点，儿科ECMO转运团队的完善需要较长的发展历程。从本研究结果来看，一个儿科ECMO转运团队，需要通过一定量ECMO转运病例的积累，危重患儿ECMO转运水平才能达到基本成熟，避免减少并发症，改善危重患儿预后[10-14]。建议儿童ECMO转运应该组建专业团队(包括儿童重症医师、儿童心血管外科医师和儿童灌注师组成)。无儿科ECMO转运管理经验的单位，有需要开展儿科ECMO转运时，最好能够得到成熟儿童ECMO转运团队的指导并建立协作网络，保证患儿的最大利益。
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