姚婧鑫综述，龙村审校



综述

体外膜氧合在高风险冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗中的应用

姚婧鑫综述，龙村审校

经皮冠状动脉介入治疗（PCI）不断成熟，其适用范围不断增大，使不能接受手术治疗的高风险冠心病患者有了接受治疗的可能。但这部患者在PCI中也是风险很高的，因此对PCI的术中管理提出了更高的要求。体外膜氧合（ECMO）作为一种能够快速建立、效果良好，且性价比高的心肺辅助方法， 得到越来越多认可。本文主要就ECMO在高风险患者PCI的应用情况进行回顾总结。

综述，血管成形术，经腔，经皮冠状动脉；体外膜氧合

在过去的十年中，经皮冠状动脉（冠脉）介入治疗（PCI）的适用症不断扩展，除急性冠脉综合症的治疗外，也可用于稳定性冠状动脉疾病的治疗，PCI在中国和美国的增长率已经超过了其所在国家同期人口的增长率［1， 2］。虽然，有研究显示冠脉旁路移植术（CABG）在65岁以上的患者可能预后要优于PCI［3］，欧洲关于心血管重建2014年的指南也认为复杂的或弥漫性冠脉血管病变采用CABG治疗其预后要优于PCI治疗［4］；社会老龄化使得高风险患者越来越多［5］，对于这些高风险患者来说通常由于病情较重，无法承受手术和麻醉的打击，如实施死亡率则较普通患者高的多，所以外科医生和这部分患者本身都很有可能拒绝采用CABG治疗。PCI作为介入手术，较CABG对患者机体的影响小。因此，对于这些高风险患者而言PCI仍是可选择的治疗方式。然而，对于这部分危重患者而言，实施PCI的过程中也非常容易出现严重并发症；那么，如何使这些患者平稳的度过PCI就成了这部分患者术中管理的重点。体外生命支持（ECLS）经历了漫长的发展之后，在救治急性呼吸、循环功能衰竭中已经成必备的治疗手段。其中，体外膜氧合（ECMO）作为一种能够快速建立、效果良好，且性价比较高的辅助装置，得到越来越多临床医生的认可，其适应症也随之不断扩大［6］。

1 ECMO简史及分类

ECMO起源于体外循环技术，1975年第一次成功用于治疗严重新生儿的呼吸衰竭。1980年，Bartlett医生在美国密歇根医学中心建立了第一个ECMO中心，随后世界各地相继建立了145个ECMO中心［7］。ECMO的本质是一种改良的人工心肺机，最核心的部分是膜肺和血泵，分别起人工肺和人工心的作用，可以辅助支持心功能和肺功能衰竭的患者。近些年，在一些心脏专科治疗中心，体外技术支持的心肺复苏（E-CPR）作为一个新的领域已经取得了一些成果。与传统的胸外按压比，E-CPR对导管室内的操作几乎没有任何干扰，无需终止操作即可进行［8， 9］。随着科技进步，近10年来，ECMO技术有了很大的改进，应用范围也较以前有所扩大，如心脏移植前的过渡，复杂心脏手术后辅助支持，E-CPR等［6， 8］。

经典的ECMO分为VA和VV两种模式。VA-ECMO是指，患者的血经静脉引流至体外，然后通过血泵将氧合后的血经由动脉输入体内。VV-ECMO是指，将患者的血通过经静脉引流至体外，氧合后的血再通过静脉输入体内。VA-ECMO 较VV-ECMO对心脏的支持作用更强，而VV-ECMO较VAECMO则对肺的支持作用更佳［10］。此外，AV-ECMO作为特殊的一种模式，没有血泵，而是利用患者本身心脏将血液打入膜肺，再由静脉端将血注回体内，这种ECMO的模式主要用于去除体内CO2。CO2较O2来讲更容易弥散，所以其膜肺更为小巧，同时因为没有泵，只能用于心功能良好的患者。近期报道显示，AV-ECMO在慢性阻塞性肺病的患者中的使用是安全有效的［11］。在高风险PCI患者的辅助中，文献报道的中主要采用VA-ECMO模式［12-14］。

2 PCI简史及现状

1986年，Puol和Sigwart第一次将一枚冠脉支架置入了人体，成为冠脉介入治疗的一个里程碑。随着药物洗脱支架正式投入临床，进一步降低了再狭窄的发病率，使冠脉介入治疗进入了一个新的纪元［15］。

随着PCI的不断成熟，其诊疗范围不断拓展至存在左心室功能差、多血管病变、急性心肌梗死、高龄以及合并症多等高危患者。这些患者在PCI过程中极其容易出现严重的血流动力学紊乱［16］，这使得心肺复苏在导管室中发生的概率大大增加。但传统的心肺复苏在导管室很可能较难达到理想效果［17］，如传统胸外按压需要中断PCI操作，并可能损坏已经置入体内的导管［14］，E-CPR的出现弥补了传统CPR在导管室使用的缺点。同时，如何进一步完善危重患者在PCI过程中的管理也成为关注的焦点，近年来一些研究报道了体外生命支持技术在高风险PCI中的应用［12-14， 18-22］

3 ECMO在高危PCI中的应用

早在 1989年，就有关于ECMO在高危PCI患者中使用的临床观察性研究，在Taub等［21］的这项研究中，共有7例高危患者接受了ECMO辅助，其中有1例死亡。但在之后十几年的时间，ECMO在导管室的应用几乎没有报道。这可能和早期ECMO预后无法令人满意有关［23］。直到21世纪初，甲型H1N1流感病毒以及中东呼吸综合征的暴发，ECMO在这些重症患者的救治中发挥了重要的作用［24， 25］，使得大家又重新意识到ECMO的价值。但在高危患者PCI中，关于ECMO应用的报道依然很少。2012年德国的Matthias等［14］在《欧洲心胸外科杂志》上报道，2006年至2011年期间报道了在接受PCI术中出现心原性休克的患者实施ECMO进行E-CPR共10例，其中仅4例存活，死亡6例。死亡原因分别为：多器官功能衰竭（2例 ）、不可逆的心功能衰竭（2例）、非闭塞性肠系膜缺血（2例）。2013年，北京海军总医院的潘绪［13］等发表了一项回顾性研究，该研究回顾了2012-01到2013-03间6例高危患者在ECMO辅助下完成PCI，术中患者无一例心室颤动、心包填塞以及心跳骤停等严重并发症出现。除1例患者PCI术前合并肺部感染，由于感染加重术后1个 月死亡外，其余5例均康复出院。2015年，意大利的Salvatore等［12］在《心肺》杂志上报道了一个单中心的观察性研究，该研究连续观察了2013-03到2014-04期间共12例高危患者，在实施ECMO辅助后接受PCI手术。其中，有1例患者有出血发生，但没有输血；4例患者肾功能变差，只有1例使用了连续透析治疗，其余3例患者肾功能均逐渐恢复正常，在这12例患者中，肝功能、血红蛋白及血小板水平都没有显著差异。在术后第6个月随访时，这12例患者无一死亡或发生心肌梗死。

ECMO常见的并发症有出血，严重的颅内出血甚至可能导致神经系统的损伤，溶血、感染甚至脓毒血症以及ECMO引起的急性肾衰竭［26］。在Matthias和潘绪的研究中没有报道ECMO相关并发症，虽然共7例患者死亡，但没有证据显示这些患者的死亡原因与ECMO有关［14］。Salvatore等［12］的研究中，报道有出血和急性肾功能不全的发生，仅有1例患者接受透析治疗，但无一例患者死亡。因此，就目前现有的研究结果而言，ECMO在辅助重症患者完成PCI中的应用是安全可靠的。这也可能与ECMO辅助的时间通常较短有关。

4 ECMO和其他心脏辅助装置的比较

除ECMO之外，主动脉内球囊反搏（IABP）、Impella system 以及TandemHeart已经用于危重患者的PCI辅助中，目前关于这些机械辅助装置的研究也较ECMO多［19， 22］。在这些机械辅助装置中，IABP只能提高中等程度的心排量（0.3～0.5 L/min），但IABP费用低，护理也较其他装置简单。TandemHeart和ECMO可以提供3.5 L/min到5.0 L/min的流量支持，Impella system主要根据其选择型号不同，分别可以提供2.5 L/min、3.8 L/min和5.0 L/min的流量［27］。在肺功能替代方面，目前只有ECMO的使用较为成熟。虽然有研究报道，TandemHeart可以在回路内加装膜肺进行氧合，但由于其价格昂贵限制了它的应用［18］。

5 小结

冠心病患者不断增加，PCI适应症不断拓展，高风险患者也随之增加。尤其是那些不适合接受外科手术的高危患者，PCI就成为他们唯一能选择的治疗方式。虽然在不同的研究中，对于高风险PCI的定义各不相同。但他们的共同点是，这些重症患者在PCI过程中极易出现严重的血流动力学紊乱。ECMO在危重患者PCI的应用中，就目前现有的报道可分为两类，一类是在心跳骤停后作为急救手段进行生命支持，即E-CPR；另一类则是在行PCI前先建立ECMO，即在ECMO的辅助下来完成PCI。且就目前的研究结果来看，后者的预后要显然优于前者。由此可见，ECMO建立的时机与高风险PCI预后有一定关系。

与其他辅助装置如IABP、Impella以及TandemHeart相比，ECMO在危重患者PCI的辅助中的报道还是非常少的，而且没有随机对照的临床研究，现有的最大观察性研究是Salvatore报道的，共连续观察了12例患者。相较其他辅助装置，ECMO的优势还是很明显的。首先，ECMO的流量可以满足不同需求，IABP作为最常用的辅助装置，仅能提供有限的流量支持；其次，ECMO除支持心功能外还能满足肺功能替代。ECMO的费用亦相对较低，因此比较容易在广大患者中得到推广。

ECMO的优势虽然明显，但其在高风险PCI患者中应用的报道还很少，只有少量经验可供临床参考。就现有报道来看，我们认为在高风险PCI患者选择ECMO作为辅助方式，可以增加平稳度过PCI的机率。此外，选择ECMO建立的时机非常重要。就现有证据来讲，行PCI前先实施ECMO可能会有更好的预后。我们相信随着ECMO技术的日益成熟和推广，在高风险患者PCI中有望会成为一种安全有效的治疗手段，有着光明的应用前景。

［1］ Langabeer JR， Henry TD， Kereiakes DJ， et al. Growth in percutaneous coronary intervention capacity relative to population and disease prevalence. JAHA， 2013， 2： 98-106.

［2］ Li J， Dharmarajan K， Li X， et al. Protocol for the China PEACE （Patient-centered Evaluative Assessment of Cardiac Events）retrospective study of coronary catheterisation and percutaneous coronary intervention. BMJ Open， 2014， 4： 1-25.

［3］ Keeley EC， Boura JA， Grines CL. Comparison of primary and facilitated percutaneous coronary interventions for ST-elevation myocardial infarction： quantitative review of randomised trials. Lancet，2006， 367： 579-588.

［4］ Windecker S， AlfonsoF， Collet JP， et al. 2014 ESC/EACTS guidelines on myocardial revascularization the task force on myocardial revascularization of the european society of cardiology （ESC） and the european association for cardio-thoracic surgery （EACTS）. Eur Heart J，2014， 31： 264-267.

［5］ 陈杰. 高龄冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗的进展. 中国循环杂志， 2010， 25： 157-159.

［6］ 赵举， 黑飞龙， 李斌飞， 等. 中国体外生命支持临床汇总报告. 中国体外循环杂志， 2011， 26： 1-5.

［7］ 龙村主编. ECMO-体外膜氧合. 北京： 人民卫生出版社， 2010. 1-13.

［8］ Gattinoni L， Carlesso E， Langer T. Clinical review： extracorporeal membrane oxygenation. Critl Care， 2011， 15： 243-248.

［9］ Lasa JJ， Rogers RS， Localio R， et al. Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation （E-CPR） during pediatric in-hospital cardiopulmonary arrest is associated with improved survival to discharge. Circulation，2016， 133： 165-176.

［10］ 龙村主编. ECMO-体外膜氧合. 北京： 人民卫生出版社， 2010，302-307.

［11］ Sharma AS， Weerwind PW， Strauch U， et al. Applying a low-flow CO2 removal device in severe acute hypercapnic respiratory failure. Perfusion， 2015， 31： 149-155.

［12］ Tomasello SD， Boukhris M， Ganyukov V， et al. Outcome of extracorporeal membrane oxygenation support for complex highrisk elective percutaneous coronary interventions： A single-center experience. Heart Lung， 2015， 44： 264-273.

［13］ 潘绪， 李田昌， 汤楚中， 等. 体外膜肺氧合用于危重经皮冠状动脉介入治疗. 中国介入心脏病学杂志， 2013， 21： 346-349.

［14］ Arlt M， Philipp A， Voelkel S， et al. Early experiences with miniaturized extracorporeal life-support in the catheterization laboratory. Eur J Cardiothorac Surg， 2012， 42： 858-863.

［15］ 高润霖. 经皮冠状动脉介入治疗发展历程. 中国医学前沿杂志： 电子版， 2015： 1-6.

［16］ Galassi AR， Boukhris M， Tomasello SD， et al. Incidence， treatment，and in-hospital outcome of bifurcation lesions in patients undergoing percutaneous coronary interventions for chronic total occlusions. Coron Artery Dis， 2015， 26： 142-149.

［17］ Stub D， Hengel C， Chan W， et al. Usefulness of cooling and coronary catheterization to improve survival in out-of-hospital cardiac arrest . Am J Cardiol， 2011， 107： 522-527.

［18］ Alli OO， Singh IM， David R. et al. Percutaneous left ventricular assist device with tandemHeart for high-risk percutaneous coronary intervention： the mayo clinic experience. Catheter Cardiovasc Interv，2012， 80： 728-734.

［19］ Perera D， Stables R， Thomas M， et al. Elective intra-aortic balloon counterpulsation during high-risk percutaneous coronary intervention. JAMA， 2010， 304： 867-874.

［20］ Shekar K， Mullany DV， Thomson B， et al. Extracorporeal life support devices and strategies for management of acute cardiorespiratory failure in adult patients： a comprehensive review. Crit Care， 2014， 18：219-228.

［21］ Taub JO， L'Hommedieu BD， Raithel SC， et al. Extracorporeal membrane oxygenation for percutaneous coronary angioplasty in high risk patients. ASAIO Trans， 1989， 35： 664-666.

［22］ O'Neill WW， Kleiman NS， Moses J， et al. A prospective， randomized clinical trial of hemodynamic support with Impella 2. 5 versus intraaortic balloon pump in patients undergoing high-risk percutaneous coronary intervention： the PROTECT II study. Circulation， 2012， 126：1717-1727.

［23］ Morris AH， Wallace CJ， Menlove RL， et al. Randomized clinical trial of pressure-controlled inverse ratio ventilation and extracorporeal CO2 removal for adult respiratory distress syndrome . Am J Respir Crit Care Med， 1994， 149（2 Pt 1）： 295-305.

［24］ Noah MA， Peek GJ， Finney SJ， et al. Referral to an extracorporeal membrane oxygenation center and mortality among patients with severe 2009 influenza （AH1N1）. JAMA， 2011， 306： 1659-1668.

［25］ Lu L， Qi L， Du L， et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus （MERS-CoV）： challenges in identifying its source and controlling its spread. Microbes Infect， 2013， 15： 625-629.

［26］ Lee SW， Yu MY， Lee H， et al. Risk factors for acute kidney injury and in-hospital mortality in patients receiving extracorporeal membrane oxygenation. PLoS One， 2015， 10： e0140674.

［27］ Spiro J， Doshi SN. Use of left ventricular support devices during acute coronary syndrome and percutaneous coronary Intervention . Curr Cardiol Rep， 2014， 16： 1-9.

（编辑：常文静）

100037 北京市，北京协和医学院 中国医学科学院 国家心血管病中心 阜外医院 体外循环科

姚婧鑫 博士研究生 主要从事体外循环器官保护研究 Email：456789op@163.com 通讯作者：龙村 Email：fuwaicpb@mx.cei.gov.cn

R54

A

1000-3614（2016）07-0725-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2016.07.026

（ 2016-01-27）