成人患者接受体外膜肺氧合的环路血栓并发症

2015-12-09崔颖

医学理论与实践 2015年9期

关键词：环路抗凝呼吸衰竭

崔　颖

浙江大学医学院附属第四医院,浙江省义乌市　322000

成人患者接受体外膜肺氧合的环路血栓并发症

崔颖

浙江大学医学院附属第四医院,浙江省义乌市322000

摘要近年来，体外膜肺氧合(ECMO)在心脏和呼吸功能衰竭的成人患者中应用越来越多。环路中膜氧合器和血泵技术的进步，使ECMO的应用更加广泛。在2009年H1N1和2013年H7N9大流行期间，大量严重呼吸衰竭的患者应用ECMO支持并获得了良好预后，这使ECMO的接受程度越来越高。然而，各种凝血并发症，包括出血、血栓、溶血等，依然是此类患者死亡的重要原因，尤其是ECMO环路中膜氧合器和血泵的血栓并发症。本文阐述了成人患者接受ECMO支持期间，出现的环路相关血栓并发症及其处理。

关键词体外膜肺氧合膜氧合器血泵血栓形成

传统机械通气不能维持的呼吸衰竭患者，或者有可逆可能性的心源性休克患者，可以选择进行ECMO支持[1]。从1972年ECMO第一次成功用于支持呼吸衰竭的患者，到现在已经40多年。在儿童和新生儿人群中，ECMO的地位已被证实。在成人患者中，即使缺乏大规模的随机对照试验证据，但随着膜氧合器和血泵技术的进步以及2009年H1N1和2013年H7N9大流行中获得良好预后的报道，ECMO的应用也越来越广泛。然而，ECMO支持仍存在很多并发症，其中凝血并发症发病率很高，且是导致死亡的重要原因，很大一部分是与ECMO的环路相关[2～4]。在这篇文章中，笔者复习了成人患者ECMO支持的环路并发症的文献，总结了目前常见的环路相关血栓并发症及可以采取的预防和治疗策略。

1ECMO支持的模式、适应证和禁忌证

1.1模式从体内引出脱氧的静脉血，使其经过膜氧合器，然后把氧合过的血液输回至循环的静脉端(右心房)，称为V-V ECMO模式，或呼吸模式；若输回至动脉端(一般在主动脉)，称为V-A ECMO模式，或心脏模式。A-V ECMO模式也存在，主要倾向于清除二氧化碳，而不是使血液氧合。

1.2适应证V-V ECMO目前主要用于可逆的、威胁生命的呼吸衰竭，当传统的呼吸支持策略不能维持，并且自身的心脏功能尚正常的患者。现在慢性呼吸衰竭中的应用也越来越多，尤其是作为等待肺移植的过渡。V-A ECMO主要用于支持心输出量不足的患者，多为潜在可逆的心源性休克，或作为等待心脏辅助装置或心脏移植的过渡。它对于难治性、顽固性心肺复苏的患者也是一个可行的选择。体外生命支持组织(ELSO)的指南中指出，关于体外生命支持(以ECMO为核心)，适应证为：已经处在最优常规治疗下的急性循环、呼吸衰竭患者，若评估死亡风险达到50%，就应考虑行体外循环辅助，若达到80%，就有行体外循环辅助的指征。前者是指FiO2>90%，PaO2/FiO2<150，和/或Murray评分2～3分来判定；而80%死亡率可以用FiO2>90%，PaO2/FiO2<80，和/或Murray评分3～4分来判定。

1.3禁忌证ECMO支持并无绝对禁忌。相对禁忌证包括：恢复后无正常生活能力、有影响生活质量的基础疾病、常规最佳治疗时间过长以及之前就诊断为致死性疾患等。

2ECMO的环路组件

ECMO支持中的环路组件主要包括血泵和膜氧合器，本文所探讨的也主要是与此相关的血栓并发症。

2.1膜氧合器膜氧合器是ECMO中气体交换的场所。它的发展促进了近年来ECMO的广泛应用。现在的膜氧合器包含多种聚甲基戊烯中空微纤维，与前几代相比，对于血流的阻力更低，还可以抵抗血浆渗漏，使血栓被膜形成减少[5]。

2.2血泵血泵是ECMO血液循环的动力来源。目前首选新型离心泵，它的优势是预充容量小，溶血发生率低，循环容量及连接最小化，从而减少了血液湍流和潜在的血栓形成[6]。

3ECMO支持期间环路相关的血栓并发症

在ECMO支持期间，出血和凝血并发症都可能发生，而且可能并存，且与死亡率显著相关。维持出血和栓塞风险的相对平衡很困难。在最近一次的ELSO年度报告中，成人患者环路相关凝血并发症的发生率及死亡率均接近50%，其中膜氧合器血栓发生率最高达13%，且V-V ECMO模式的发生率高于V-A ECMO模式[4，7]。

3.1血栓形成的机制及危害血栓形成的主要机制是ECMO使血液在非人体内皮细胞的表面进行循环，导致凝血和纤溶途径激活以及补体介导的炎症反应。血栓形成是ECMO支持中最常见同时很可怕的并发症。ECMO中血栓形成确切的发病率尚未知，但是尸检证实笔者低估了它的发生率。

3.2环路血栓形成

3.2.1膜氧合器的血栓沉积：膜氧合器的血栓沉积很常见，会导致氧合器的障碍和栓塞。笔者可以通过用手电筒来观察是否存在血栓。在接受ECMO支持的患者中，尽管D-二聚体升高的原因很多，但它的突然升高通常提示膜氧合器可能开始出现障碍，也提示接下来几天可能出现环路改变[7]。

3.2.2泵栓塞：这是临床上比较少见但很重要的综合征，通常由血泵头端的血栓导致。泵栓塞发生时常会听到血泵有噪音，出现血管内溶血及血红蛋白尿。它的进展可能非常迅速，很快出现泵衰竭。笔者用肉眼并不能看到泵头端的血凝块[7]。

4血栓形成的预防和处理

4.1血栓形成的预防这分为几个方面：ECMO启动之前需要的准备、抗凝策略以及应用期间的凝血功能监测三部分。

第一，在ECMO支持开始启动之前，尽可能完善包括血常规、PT/INR、APTT、FG、D-二聚体、ACT等检查，若有条件的话，可行抗凝血酶(AT)水平以及血栓弹力图检查。尽最大可能输注血浆、血小板、冷沉淀等血制品来纠正凝血功能紊乱。

第二，抗凝策略。目前国际上最广泛应用同时也具有最详尽证据的抗凝剂为普通肝素。开始插管时，通常给予患者一个起始的UNFH负荷剂量50～100U/kg，接下来持续输注。负荷剂量可以根据一些临床因素来调整，比如预先存在出血证据、患者有近期手术史或心肺旁路手术史等。若活化凝血时间(ACT)跌至300s或以下，肝素的输注通常起始剂量在7.5～20U/(kg·h)，治疗性的目标是ACT范围180～220s，一般输注速度10～50U/(kg·h)时可达到此目标。

现有一些新型抗凝制剂出现，比如直接凝血酶抑制剂(DTIs)、新型口服抗凝剂、Ⅻa因子抑制剂等，这些抗凝制剂各有利弊，但在ECMO支持期间的抗凝经验都不足，需要有进一步的证据支持。

4.2血栓形成的处理严重的血栓形成，尤其是合并有严重溶血的时候，可能需要立即更换整个环路。大部分的血栓形成是慢性的，若膜氧合器的气体交换性能恶化，可能需要选择性的系统更换。目前气体交换功能恶化的定义通常为：在膜氧合器的出口，血流中氧分压显著下降，与起初的值对比，下降>50%；或者是在膜氧合器出口，血流二氧化碳分压升高，在高气体流速的情况下(≥10L/min)，二氧化碳分压>40mmHg。在最近一个265例行V-V ECMO的患者技术并发症的回顾性研究中，需要更换环路的患者有83例，因膜氧合器和血泵的严重血栓进行紧急环路更换的患者29例(35%)，因气体交换功能恶化进行选择性系统更换的患者有42例(51%)[8]。

5讨论

ECMO在儿童和新生儿中的应用较为成熟，成人患者的应用也逐渐增多。随着ECMO技术设备的进步，目前血栓、出血等并发症较前减少，但发生率仍高，且与死亡率密切相关。凝血功能紊乱由复杂的内源性、外源性因素共同导致，使其处理极为困难，目前仍没有指南可以明确地给出预防和处理方案。为了使ECMO应用更加成熟，笔者需要持续不断的有质量的实验，来研究ECMO在凝血和止血方面的作用。只有到那时我们才能做出健全的指南来预防及治疗血栓和出血、管理抗凝，使ECMO支持的患者生存率提高。

参考文献

[1]Peek GJ,Mugford M, Tiruvoipati R,etal.Efficacy and economic assessment of conventional ventilatory support versus extracorporeal membrane oxygenation for severe adult respiratory failure (CESAR): a multicentrerandomised controlled trial〔J〕. Lancet, 2009,374(9698):1351-1363.

[2]赵举，黑飞龙，李斌飞.中国体外生命支持临床汇总报告〔J〕.中国体外循环杂志,2011,9(1):1-5.

[3]段大为,陆海滨,胡晓曼,等. 体外膜肺氧合应用于危重患者的并发症分析〔J〕.中华危重病急救医学,2013,25(1):56-58.

[4]Mattew LP,Steven AG,Peter TR,etal.Extracorporeal Life Support Organization Registry Report〔J〕. ASAIO January, 2013，59(3):202-210.

[5]Kun Yu,Cun Long, Feiloong Hei,etal.Clinical Evaluation of Two Different extracorporeal membrane oxygenation Systems: A Single Center Report〔J〕.Artif Organs，2011，35(7)：733-737.

[6]Peek GJ, Killer HM, Reeves R,etal.Early experience with a polymethyl pentene oxygenator for adult extracorporeal life support〔J〕. ASAIO J，2002,48(5):480-482.

[7]Murphy DA, Hockings LE, Andrews RK,etal.Extracorporeal membrane oxygenation-hemostatic complications〔J〕. Transfus Med Rev，2014,18.

[8]Lubnow M, Philipp A, Foltan M,etal.Technical complications during Veno-Venous extracorporeal membrane oxygenation and their relevance predicting a system-exchange-retrospective analysis of 265 cases〔J〕. PLoS One，2014,9(12).

(本文通讯作者：崔颖)

(编辑杨阳)

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