体外膜肺氧合在成人心脏外科患者中的应用及疗效观察

研究背景:在心脏外科手术中,高危病人的围术期管理一直具有相当的难度。体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)做为最终的治疗手段,可以为术后心肺功能持续恶化的患者提供辅助支持。围术期急性供心功能衰竭(perioperative acute graft failure,PAGF)是心脏移植术后患者死亡的主要因为之一。虽然及时应用ECMO可以挽救患者的生命,但是对于一些危重患者来讲,由于在ECMO介入时已经处于濒危的阶段,使用ECMO仍然无法挽救心肺功能的恶化,临床预后较差。
　　 研究目的:实验1:观察并总结成人心脏外科患者应用ECMO的经验,主要包括:适应症的探讨,临床疗效的总结,并发症与风险因素的分析；并且对心脏直视术中应用ECMO环路进行心肺支持,术后直接转为ECMO辅助(i-ECMO)的措施,是否会对高危患者的预后产生积极影响进行临床研究与观察。实验2:探讨ECMO用于长时间冷缺血(prolonged ischemictime,PIT)供心心脏移植术的临床疗效。
　　 研究方法:实验1:自2004年11月至2009年9月,共146例成人心脏外科患者接受了ECMO辅助。1、在本实验第一部分,81例患者抢救性应用了ECMO,该部分对ECMO应用的临床指证和疗效进行了研究。2、本实验的第二部分共纳入65例患者,在心脏直视术中采用了ECMO环路进行心肺支持,术后直接转为ECMO辅助(i-ECMO)。3、本实验的第三部分:29例i-ECMO的高危瓣膜患者与同期47例常规术中CPB(心肺转流)的高危瓣膜患者进行匹配研究。本课题的纳入标准为高危瓣膜疾病患者,符合下列2项或多项标准:术前EF<50％,LVEDD≥70 mm or<35 mm,肺动脉收缩压(SPAP)≥60 mmHg,心胸比(C/T)≥65％,术前肌酐≥120 μmol/L,急诊手术。实验2:2005年2月至2009年11月,11例患者[术中ECMO,i-ECMO组]接受PIT超过7 h的供心移植,手术采用ECMO进行体外循环,术毕直接转为ECMO辅助。同期有11例患者[标准体外循环(standard cardiopulmonary bypass),s-CPB组]接受PIT超过7 h的供心移植,术中用常规CPB。比较两组的ECMO的总体撤机率、ICU停留时间、、左心室射血分数(LVEF)、住院费用、围手术期生存率、术后1年生存率。
　　 研究结果:实验1:第一部分:在抢救性应用ECMO的患者中,24.7％心脏术后无法脱机,71.6％为低心排,1.2％过渡至心脏移植,1.2％接受紧急心肺复苏(ECPR),1.2％为急性心内膜炎。研究发现,以下变量在生存组与死亡组之间存在统计学差异:C/T比,NYHA分级,急诊手术,既往心肌梗塞,主动脉阻断时间,红细胞输注量(PRBCs),应用IABP,应用CRRT,再次开胸止血和术后住院时间。45(55.6％)例患者撤离ECMO,29(35.8％)例患者存活出院。其中瓣膜手术、冠脉手术和心脏移植患者分别为30.3％,43.8％和53.8％；主要死亡因为为心功能衰竭(21％)；1、2、3年的实际生存率为96.3％,92.4％和92.4％。单因素风险分析中,术前NYHA分级,心胸比,红细胞输注量,应用IABP,应用CRRT,多器官功能衰竭与围术期死亡有关。Logistic多因素风险分析显示:术前NYHA分级,心胸比,应用IABP,应用CRRT与围术期死亡有关。第二部分:在i-ECMO患者中,围术期死亡与下列因素有关:肺动脉收缩压(SPAP),应用IABP,应用CRRT,术后住院时间。其中56例(86.2％)患者撤离ECMO,53例(81.5％)存活至出院。本研究发现,EuroSCORE预测的围术期死亡率高于实际死亡率(19.8±2.3％vs.18.5％)。瓣膜手术,冠脉手术和心脏移植患者的生存率分别为79.3％,86.7％和78.6％；1、2、3年的实际生存率为98％,94％和90％。第三部分:两组患者基本情况匹配。89.7％的i-ECMO患者撤离ECMO;33(70％)例s-CPB患者需要术后ECMO辅助,其撤机率为42.4％。2组间存活患者的比较显示:i-ECMO组应用ECMO时间显著短于s-CPB组；并且i-ECMO组术后30天的存活率显著高于s-CPB组；2组间的远期生存率无显著性差异。实验2:i-ECMO组和s-CPB组供心缺血时间分别为450.7±22.2分钟(范围424-485分钟)和447.6±13.2分钟(范围430-470分钟),两组间比较无统计学意义(p=0.73)。i-ECMO组中10例患者(91％)成功撤离ECMO并无出院前死亡,1例死于术中大出血(与ECMO无关)。s-CPB组的3个(37.5％)患者应用了抢救性ECMO治疗。其中2例(66.7％)成功撤离ECMO。本研究边缘心脏移植的总体生存率为84.296(16/19)。两组术后30天(围手术期)和术后1年的生存率分别为90.9％和75％,81.8％和75％,两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。i-ECMO组的ICU停留时间、呼吸插管时间以及住院花费均显著低于对s-CPB组(均为P<0.05)。两组出院时LVEF均较术前明显升高,但两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
　　 研究结论:ECMO的应用相对灵活,可以有效地抢救药物治疗无效的术后心力衰竭患者。术中采用ECMO环路进行心肺支持,术后直接转为ECMO辅助(i-ECMO),能够提供早期、有效和持续的心肺辅助,本研究显示,i-ECMO辅助的患者,其临床输血量低、术后血流动力学稳定,经济性较好,该技术可以考虑在高危成人心脏手术患者中应用。边缘供心进行心脏移植术时,术中利用ECMO环路、术毕转为ECMO辅助可以为PIT的供心提供早期、持续和有效的循环支持,从而在相当程度上改善此类边缘供心的移植成功率。