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体外心肺复苏救治心脏骤停患者的病例系列报道
张现普, 叶茂亭, 刘欣, 唐令凤, 陈娅, 廖云姝, 何萍     
400038 重庆,陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院心外科
[摘要] 目的 描述性总结体外心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR)救治心脏骤停患者的预后及实践经验。方法 观察2012年1月至2017年12月陆军军医大学第一附属医院体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)团队救治的全院(胸心外科、急救部、心内科、麻醉科、重症医学科)ECPR患者的临床资料,对ECPR组成、团队配合、患者生存率及并发症等进行回顾性分析。结果 13例ECPR患者,年龄16~69岁,中位年龄44岁,其中男性8例。原发疾病包括急性心肌梗死、暴发性心肌炎、外科术后等。均采用股动静脉插管的V-A ECMO模式,从心脏骤停到ECMO建立运转时间26~83 min,中位时间46 min;ECMO支持时间为27~189 h,中位时间为111 h;ECMO撤机后到出院时间0~21 d,中位时间7 d。7例成功撤机,4例存活出院。13例患者中插管部位渗血3例(23.08%),5例(38.46%)急性肾功能衰竭,脑死亡1例(7.69%),2例(15.38%)肺部感染,1例(7.69%)心包填塞,插管侧下肢出院轻度跛行1例(7.69%),多器官功能衰竭3例(23.08%)。无截肢、肢体缺血坏死并发症发生。结论 熟练有效的ECMO和常规心肺复苏团队配合,尽量缩短从心脏骤停到ECMO转流的时间,是保证ECPR救治成功率的重要因素。
[关键词] 体外心肺复苏     心脏骤停     体外膜肺氧合     常规心肺复苏    
Application of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for cardiac arrest
ZHANG Xianpu, YE Maoting, LIU Xin, TANG Lingfeng, CHEN Ya, LIAO Yunshu, HE Ping     
Department of Cardiac Surgery, First Affiliated Hospital, Army Medical University (Third Military Medical University), Chongqing, 400038, China
Supported by the New Clinical Technology Program for the Treatment of Military Medical and War Trauma (SWH2016JSTSYB-51) and the Key Projects of Military Medicine Technological Innovation Plan in Major Areas of Southwest Hospital (SWH2017ZDCX4202)
Corresponding author: HE Ping, E-mail: yhp0130@sina.com
[Abstract] Objective To analyze and summarize the practical experience and prognosis of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation (ECPR) in the resuscitation of cardiac arrest patients. Methods The clinical data of ECPR patients rescued by our extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) team (including departments of cardiothoracic surgery, emergency, cardiology, anesthesiology and intensive care medicine) from January 2012 to December 2017 were collected and retrospectively analyzed. The components of our ECPR team, team cooperation, survival rate and complications were analyzed. Results The 13 ECPR patients were 8 males and 5 females, at an age of 16~69 (median age 44) years. Their primary diseases include acute myocardial infarction, fulminant myocarditis, postoperative surgery, and so on. All the 13 patients underwent V-A ECMO model of femoral arteriovenous intubation. The operation time from cardiac arrest to ECMO establishment was only 26 to 83 (median time 46) min, and the time of ECMO support was 27 to 189 (median time 111) h. The time from ECMO weaning to discharge was 0~21 (median time 7) d. Seven patients were successfully weaned, and 4 were discharged alive. Incision bleeding occurred in 3(23.08%) patients. Five (38.46%) patients had acute renal failure, 1 patient (7.69%) brain death, 2(15.38%) patients with pulmonary infection, 1(7.69%) patient with cardiac tamponade, 1(7.69%) patient with slight limp, and 3(23.08%) patients suffered from multiple organ failure. No complication of amputation or limb ischemia necrosis occurred. Conclusion Skilled and effective teamwork of ECMO and CPR teams, and prompt and rapid initiation of ECPR after cardiac arrest are important factors to ensure the success rate of ECPR treatment.
[Key words] extracorporeal cardiopulmonary resuscitation     cardiac arrest     extracorporeal membrane oxygenation     conventional cardiopulmonary resuscitation    

体外心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR)是指对于心脏骤停(cardiac arrest,CA)患者,应用体外生命支持(extracorporeal life support,ECLS)进行复苏的技术,是常规心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)的拓展[1]。2015年美国心脏协会(American Heart Association,AHA)指南里明确提出:对于发生心脏骤停,且引起心脏骤停的病因可能逆转的患者,可以考虑ECPR替代传统心肺复苏(conventional cardiopulmonary resuscitation,CCPR)。实施ECPR的主要困难是,如何识别患者病情是否可逆以及是否做到及时予以ECPR[2]。目前国内的体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)技术快速发展,开展单位和病例数快速上升,ECMO辅助下的ECPR技术也得到了发展。然而受限于ECPR费用昂贵、资源有限、应用时机受限等因素,目前国内ECPR相关报道较少。本文回顾性分析了我院13例施行ECPR患者的临床资料,总结ECPR救治CA患者的建立时机、建立流程和团队配合等,现报告如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2012年1月至2017年12月,陆军军医大学第一附属医院ECMO团队救治的所有ECPR患者(伦理委员会审批号:KY201847),包括胸心外科、急救部、心内科、麻醉科、重症医学科等(表 1)。适应证:确切的心脏骤停、有效的CCPR、年龄 < 75岁、专业CPR 10~20 min后仍然无有效自主循环(return of spontaneous circulation,ROSC)。禁忌证:癌症、终末期肝衰竭、动脉夹层或动脉瘤患者等。共计13例ECPR患者,年龄16~69岁,中位年龄44岁,其中男性8例,女性5例。原发疾病包括急性心肌梗死、暴发性心肌炎、外科术后等(表 1)。

表 1 本组ECPR患者基本情况
患者 年龄/岁 性别 主要诊断 置管地点 CA到ECMO时间/min ECMO时间/h 撤机至出院时间/d 预后
1 18 刀刺伤 急救部 41 27 0 死亡
2 53 急性心肌梗死 CCU 53 97 0 死亡
3 19 暴发性心肌炎 急救部 29 144 13 存活
4 46 风心病术后 胸心外ICU 46 189 0 死亡
5 29 心包炎术后 胸心外ICU 26 87 11 存活
6 28 榴弹伤 外院急救部 28 166 0 死亡
7 56 颅脑伤 急救部 56 52 0 自动出院
8 69 CABG术后 胸心外ICU 69 81 7 自动出院
9 52 风心病术后 胸心外ICU 52 106 14 存活
10 16 暴发性心肌炎 外院手术室 26 117 16 死亡
11 44 风心病 重症医学科 44 90 0 死亡
12 57 腹膜炎、脓毒症 手术室 57 156 21 死亡
13 29 暴发性心肌炎 胸心外ICU 83 141 11 存活

1.2 ECPR团队组成

包括CPR团队和ECMO团队,在ECPR时人数及角色略有不同。置管地点在我科监护室时:ECMO团队包括外科医师2名(至少1名为副主任医师),体外循环师1~3名;CPR团队包括监护室医师1名(副主任医师),重症医师2~3名,护士3~5名。置管地点在我科以外的科室时:CPR团队包括其他科室CPR救治组+我科监护室医师1名(副主任医师);ECMO团队包括外科医师2名(至少1名为副主任医师),体外循环师1名。

1.3 ECPR时的团队配合

ECMO团队和CPR团队现场配合场景见图 1。ECPR时,团队配合及站位如图 2:监护室医师(医师1)和护士3共同组织心肺复苏,分别是CPR团队的医疗和护理负责人,监督全程救治,同时监护室医师负责气道管理和进行药物口头医嘱,护士1和2进行胸外按压和除颤;进行ECMO插管的医师(医师2和医师3)可以同时站在患者右侧或分别站于患者两侧;ECMO设备常规放在患者左下侧,1名到2名体外灌注师操作即可。护士4为巡回护士角色,提供快速支持,例如取药、耗材等。

A:CPR下的ECMO团队置管;B:ECMO置管过程中CPR团队行电除颤 图 1 ECMO团队和CPR团队配合场景

A:我院ECPR团队配合示意图;B:国外ECPR团队配合示意图 图 2 ECPR团队中医护技的站位及配合

1.4 ECMO设备和管理

ECMO系统由离心泵、氧合器(Maquet,Hirrlingen,Germany)、肝素涂层的插管(Medtronic,Minneapolis,MN,USA)和热水器/冷却器(Sarns,Minneapolis,MN)组成。插管采用15~17 Fr动脉插管和19~21 Fr静脉插管,所有患者经股动静脉插入,常规留置动脉插管侧支,保证插管侧下肢血供。

ECMO的管理和撤机根据指南进行。初始流速为4.0~5.0 L/min,以保证脏器的灌注(MAP>60 mmHg)。根据组织灌注和血流动力学状态调整血管活性药的剂量。持续泵入肝素维持活化凝血时间(ACT)160~200 s、SvO2%维持在>65%、Hb>9 g/dL或Hct%>30%、PLT>50 000/μL。常规采用肺保护通气策略。神经系统保护:CPR时立即给予头部冰帽降温,待ECMO建立后常规将血温控制在亚低温,随后根据听力恢复及神经系统评估逐渐复温,复温过程与CCPR的神经系统保护相同。本中心ECMO患者常规每天行双下肢股动静脉超声检查及红外热感图检查,并观察下肢末端皮温和颜色。根据周围循环指标(动脉血气分析、混合静脉氧饱和度、乳酸和尿量),心功能逐渐恢复时下调ECMO流量。

2 结果 2.1 患者一般情况

2007年6月至2018年5月,我院ECMO团队共救治107例患者,其中有13例为ECPR病例,占12.15%,男性8例,女性5例,患者年龄16~69岁,中位年龄44岁。临床诊断见表 1。ECPR置管地点包括我院和其他医院的手术室、ICU以及急救部抢救室,具备完善CPR救治条件的科室。均采用股动静脉置管的V-A ECMO模式。CA到ECMO建立时间26~83 min,中位时间46 min;ECMO支持时间为27~189 h,中位时间为106 h;ECMO撤机后到出院时间0~21 d,中位时间7 d。

2.2 ECPR置管地点和方式

置管地点具体包括:1例在本院手术室,1例在外院手术室,3例在本院急救部抢救室,1例在外院急救部抢救室,5例在胸心外科监护室,1例在重症医学科,1例在CCU。患者均采用外周插管,即股动静脉置管的V-A ECMO辅助。全部采取的是切开置管方式。股静脉插管19 Fr或者21 Fr,动脉插管15 Fr或者17 Fr,常规安放远端8 Fr鞘管侧支。

2.3 生存率及并发症

7例(53.85%,7/13)成功脱机,4例(30.77%,4/13)存活出院。存活患者2例为暴发性心肌炎,1例为双瓣置换术后低心排,1例为心包炎术后。脱机后死亡原因,1例为暴发性心肌炎撤机后16 d肺部大出血;1例为胆囊穿孔致全腹膜炎的脓毒症休克患者,撤机后21 d死于多器官衰竭;1例为冠状动脉旁路移植术(CABG)术后低心排撤机7 d后因呼吸衰竭,家属放弃治疗自动出院,电话随访患者出院后2 d死亡。不能脱机的6例死亡患者,1例为刀刺伤患者,原发出血不能控制;1例为急性冠脉综合征,心功能不能恢复;1例为风心病ECMO后脑出血;1例为榴弹伤,脑死亡;1例为颅脑外伤,因家属放弃治疗,自动出院;1例为风心病重症瓣膜疾病,心功能不能恢复(表 1)。

13例患者中插管部位渗血3例(23.08%),5例(38.46%)急性肾功能衰竭,1例(7.69%)脑死亡,2例(15.38%)肺部感染,1例(7.69%)心包填塞,1例(7.69%)插管肢体出院轻度跛行,3例(23.08%)多器官功能衰竭。由于常规监测插管侧下肢血供及侧支循环的建立,13例患者无截肢、缺血坏死并发症。

3 讨论

2013年12月,世界体外生命支持组织(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)的ECPR指南提出的适应证与AHA指南相符合,即可逆的病情且有效CPR的患者。当CPR实施后5~30 min内仍然无ROSC恢复时,就应该积极予以ECPR。SIAO等[3]研究表明,心肺复苏后患者存在心肌功能不全,多发生于复苏后4~7 h,数天内完全缓解,在这一过程使用ECMO进行机械循环辅助,可以促进心脏收缩及舒张功能的恢复,避免患者发生反复心脏骤停。我院ECPR指征掌握在:①患者有确切的心脏骤停,且进行了有效的CCPR;②年龄 < 75岁;③专业CPR 10~20 min后仍然无ROSC;④导致心跳骤停的病因有可能逆转。

在CCPR过程中,大脑组织处于缺血缺氧状态,有研究指出其损伤程度影响着ECPR患者的短期和长期生存率[4]。CCPR的不足在于其只能为心脏和大脑分别提供10%~30%和30%~40%的正常血液供给。与CCPR相比,ECPR可以显著改善成年CA患者的预后,提高其出院生存率和神经功能状态。可能包括以下原因:首先,CA后ECMO可以代替心脏的泵血功能和肺的气体交换功能,为机体提供稳定的血液循环和充足的氧供;其次,ECPR在提高主动脉压力和冠状动脉血流方面,效果明显优于CCPR[5],这有助于保持心肌收缩力,促进自主循环恢复;除此之外,ECPR可以为患者的大脑提供持续有效的灌注,迅速恢复其有氧代谢,并通过保温水箱实现亚低温治疗,降低脑组织氧耗,减轻脑水肿,保护血脑屏障[6]。文献[7]报道,从CA到ECMO运转的时间 < 30 min的ECPR生存率为50%,30~60 min为30%,>60 min为18%。我院ECPR救治成功并存活的4例患者中,2例患者CA到建立ECMO的时间为30 min左右,1例为52 min,1例为83 min,符合文献[7]报道。因此,尽力缩短从CA开始到建立ECMO系统并开始转机的时间是ECPR的重中之重。为了缩短这一时间,我们做了如下工作:首先,经常在院内开展讲课,给大家灌输一旦发生心跳骤停,CCPR不能奏效时,应该立即呼唤ECPR团队,这个时间最好控制在CCPR启动5~10 min左右。ECMO团队接到求助电话后,人员和物资准备时间大概在15 min,从而保证从CA时间到ECMO转流时间在30 min左右;其次,所有ECMO需要的器械和耗材平时都放在一个行李箱内,做到急救时拎包就能出动;最后,因为我院多为高楼,ECMO设备移动需要依靠电梯,往往大量时间耗费在等电梯上,经过多次磨合,ECPR团队确定了最快的出动方式:接到相关科室呼救后,两名外科医师和监护室医师提着外科器械先行跑步到达抢救地点(大约耗时5 min),监护室医师指导相关科室进行CPR抢救,外科医师立即开始消毒、铺单、游离股动静脉,等体外团队推着ECMO机器和耗材到了以后,股动静脉已经游离出来(大约耗时15 min),体外团队开始预充ECMO套包,连接管道,开始转机(大约耗时10 min)。我院ECPR团队基本能保证在接到呼救以后30 min左右建立ECMO系统并开始转机。

应用ECMO行ECPR常常选用的插管部位,包括外科经胸的中心置管及穿刺或切开的外周置管。中心置管一般在手术室的心脏外科手术中,静脉插管置于右心房,动脉插管置于主动脉,该方法术后出血较外周插管明显增多。外周插管既可在手术室也可在ICU、急救部、普通病房等医院内的任何地方。国外救护车常规配备ECPR设备,可在野外、患者家里等院外条件下快速开展ECPR技术,大大提高了救治成功率。我院ECPR均在各个科室监护室及手术室完成,且均采用股动、静脉外周置管。ECPR最难点是寻找股动脉,这是因为以下几点原因:①CPR下没有可触及的动脉搏动,无法在体表定位股动脉。②大剂量肾上腺素的使用导致股动脉剧烈收缩。③CPR及间断的电除颤使得患者躯体无法静止,影响操作。我院ECPR团队中,置管的外科医师均为心胸外科高年资医师,且全部采取的是切开置管方式,置管成功率100%。ECPR时的插管型号国外文献[8]推荐:股静脉选用24~28 Fr插管,顶端到达右房增加引流量;股动脉16~18 Fr插管;动脉拔管常常需要外科修复。我院ECPR团队倾向于采用相对较细的动脉插管(17~19 Fr),其好处有:①利于提高一次性置管成功率,缩短ECMO建立的时间,减少脏器缺血时间;②减少安置侧肢体缺血。

ECPR的建立需要多学科密切合作,包括ICU团队、ECMO或体外循环团队、心脏科医师团队的协同配合。国外ECPR的穿刺置管常常由胸心外科医师操作,>85%的团队由胸心外科医师、灌注师、药师组成[9]。不仅团队构成很重要,在ECPR实施时的医、护、技的配合也有较明确的定位和作用[10]:CPR团队(黄色标志)由5名护士和1名医师(医师1)组成。护士1是心肺复苏团队的护理负责人,护士2和3负责轮流进行心脏按压,护士4负责静脉给药和除颤,护士5时刻准备为团队提供快速支持。医师(医师1)位于患者的头部,负责气道管理并指挥全局。医师1和护士1在治疗过程中的密切互动是最重要的。ECMO团队(红色标识)由3人组成:2名医师(医师2和3)和1名体外灌注师。这个小组的重点是插管和建立体外循环。我院ECPR团队组成:在本科室内行ECPR时,人员组成基本同图 2A组成。到科室外进行ECPR时,CPR团队往往由麻醉科和其他科室人员组成,我们只派出4~5人小组前往抢救地点,其中包括1名监护室医师进行全局协调,2名外科医师进行ECMO置管,1~2名体外灌注师进行机器预充和连接。目前我院ECPR团队,从切皮到建立ECMO系统转机,时间控制在15~30 min,居于国内领先水平。

虽然ECPR数量逐年快速增长,但总生存率变化不大,成人ECPR的撤机率在35%~40%,出院存活率在25%~30%[11]。ELSO统计>16岁的1 796例患者,年龄(50.0±18.5)岁,其中男性69%。2003-2006年生存率为27%,2007-2010年生存率28%,2011-2014年生存率为30%,总的生存率为29%[12]。国外文献报道ECPR的总生存率15%~60%,院内ECPR生存率为40%~50%(院内CCPR:15%~20%)。美国ECPR生存率:成人29%、新生儿和儿童41%(院内CCPR:22%);院外ECPR生存率15%~20%(院外CCPR:8%~10%)。国内江春景[13]报道了46例ECPR的救治存活率为28.3%。我院ECPR救治成功率为4/13(30.77%),与国内、国外报道的成人ECPR生存率相仿。

综上所述,我们认为为了提高ECPR救治成功率,应严格掌握适应证、优化流程。从CPR开始时,即可呼叫ECMO团队,时间 < 30 min无ROSC的CPR,推荐予以ECPR;时间>30 min无ROSC的CPR,慎重予以ECPR。启动ECPR时,切开或穿刺置管均可。根据ECMO团队的熟练程度,如果团队以外科医师为主,建议切开置管,如果团队以心内科、急救部或重症医学科医师为主,可以予以穿刺置管。考虑到CPR时血管强烈收缩,特别是动脉收缩明显,外周动脉插管建议选择相对偏小的型号,以提高一次性置管成功率,从而缩短CA到ECMO建立的时间。

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http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201807112
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张现普, 叶茂亭, 刘欣, 唐令凤, 陈娅, 廖云姝, 何萍.
ZHANG Xianpu, YE Maoting, LIU Xin, TANG Lingfeng, CHEN Ya, LIAO Yunshu, HE Ping.
体外心肺复苏救治心脏骤停患者的病例系列报道
Application of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for cardiac arrest
第三军医大学学报, 2019, 41(1): 7-12
Journal of Third Military Medical University, 2019, 41(1): 7-12
http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201807112

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收稿: 2018-07-12
修回: 2018-10-07

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