ECMO，重癥心血管病患者的“救星”

高揚

眾多學者多年研究成果

從19世紀初開始，循環生理學家的研究興趣從血液轉向器官。1813年，Le Gallois首次發表了“循環構成”的概念；1828年，Kay的研究表明肌肉在灌注血液后可恢復收縮性能；1848-1858年間，Brown-Séquard用向血液中吹入空氣“攪動”血液可獲得“氧合”血液，并發現在哺乳動物腦灌注液中加入血液可獲得神經活動；1868年，Ludwig和Schmidt發明了可在一定壓力下灌注血液的設備，可更好地灌注離體器官用于研究；1882年，Von Schroeder發明并制造了最原始的“鼓泡式氧合器”，是一個可吹入空氣汽泡并容納靜脈血的容器，可將靜脈血轉變為動脈血，這一系列研究為體外循環的發展打下了基礎。

1930年，Gibbon大夫為一位婦女做了膽囊切除術，患者術后發生了肺栓塞，他發現患者的血液逐漸變“黑”，盡管第二天為這位患者做手術取出了肺內血栓，但患者也沒得救，他想“如果把患者的靜脈血引出至體外，經氧合后變成動脈血輸入體內患者就能得救”，就是這樣一個大膽的想法改變了外科的歷史。經過近20年的努力，在1953年Gibbon大夫首次在體外循環下成功實施了房間隔缺損修補術。他的工作也激發了其他學者的興趣，1954年，被譽為“心臟外科之父”的Lillehei大夫和他的團隊用父親作為生物氧合器（交叉循環）為一個1歲的患兒實施了室間隔缺損修補術，此后運用交叉循環的方法成功實施了45例包括法樂氏四聯癥、房室隔缺損等手術。那時，美國明尼蘇達大學被認為是心血管外科的搖籃，相繼在體外循環中引進了低溫技術、血液稀釋、鼓泡式氧合器、心臟停搏液、心外膜起搏器、人工機械瓣膜等，使得心臟手術變得安全且容易實施。

常規體外循環管路復雜，使用開放的儲血器并全身抗凝，而ECMO管路是密閉的且較體外循環管路簡單，抗凝要求較常規體外循環低，被稱為走出手術室的體外循環。1971年，ECMO被首次運用成功救治了一名成人重度呼吸衰竭患者；同年，Bartlett成功使用ECMO技術為一例心臟手術后小兒提供了心肺支持，并于1975年將ECMO應用于新生兒呼吸窘迫綜合癥。1989年體外生命支持組織（ELSO）正式在美國成立，并成為目前國際上對ECMO相關數據進行匯總、分析和評價患者預后及進行學術交流的主要學術平臺。

2009年發表在柳葉刀上的CESAR研究重新點燃了學者們的熱情，CESAR研究是一項來自英國的多中心隨機對照研究，對嚴重ARDS患者使用ECMO治療和常規治療進行了對照， ECMO治療組6個月無殘疾生存率63%，常規治療組為47%，結果令人鼓舞。隨后2009年H1N1在澳大利亞、新西蘭大流行期間，ECMO救治嚴重急性ARDS患者明顯改善了生存率。ECMO的呼吸支持被廣泛認識，全球ECMO數量呈現快速增長趨勢，ECMO技術水平也迅速提高，心肺輔助裝置不斷改進。2018年的一項國際多中心研究EOLIA研究再次證實了早期應用ECMO救治重癥ARDS可改善患者60天生存率。

臨床應用范圍廣

隨著技術的不斷進步，目前ECMO在救治重癥患者中應用范圍不斷擴大，ECMO應用于傳統心臟驟停心肺復蘇（CPR）稱為ECPR，心臟驟停分為院外心臟驟停（OHCA）和院內心臟驟停（IHCA）。早期啟動ECPR支持的目的是為心臟驟?；颊咛峁┗謴?、診斷和/或治療潛在可逆病因的時間。近年來越來越多的研究表明IHCA患者進行ECPR支持，可縮短恢復自主循環時間和腦低灌注時間，與常規心肺復蘇相比，可提高患者生存率及良好神經功能恢復率。OHCA是公共健康的一個重要挑戰，全球發病率為55/10萬，我國有2億3千萬心血管病患者，每年發生心臟驟停的患者55萬。目前的研究結果認為OHCA患者實施ECPR制定嚴格的入選標準，如患者病因可逆、初始心律為可電擊心律、被目擊的心臟驟停、經過有效的心肺復蘇，常規心肺復蘇不能恢復自主循環，在20分鐘內啟動ECPR治療，可明顯提高心肺復蘇術后自主呼吸循環恢復成功率和神經功能恢復良好出院率。

眾所周知，心血管疾病是全世界范圍內發病率和死亡率的主要原因，缺血性心臟病在所有死因中排在第一位，心源性猝死可占心血管疾病死亡率的60%以上。急性ST段抬高心肌梗死是最常見的、病因可逆的心臟驟停原因。對于心臟驟?；颊?，應將進入導管室的指征降低，有證據表明，早期冠狀動脈造影術和經皮冠狀動脈介入治療可提高存活率和降低發病率。一些證據表明，沒有ST段抬高的患者能從心導管檢查中受益。因此，指南建議，昏迷不應成為經皮冠狀動脈介入治療的禁忌證。對所有心臟驟?；颊?，如果心電圖顯示ST段抬高心肌梗死，恢復自主循環后應立即進行冠脈造影和相應指征的PCI治療；OHCA患者，當懷疑可能存在急性冠脈綜合征，即使沒有典型的心電圖證據也建議在恢復自主循環后進行冠脈造影。對心臟驟?；颊咝蠩CPR恢復自主循環后早期行PCI治療可明顯改善生存率。

除了ECPR，ECMO還可應用于一些心源性休克或感染性休克、中毒或創傷等。在急性心梗心源性休克、暴發性心肌炎和大面積肺栓塞時血流動力學難以維持，對感染性休克來說，當發生多臟器功能衰竭和心臟驟停時生存率顯著下降。ECMO可提供雙心室輔助并進行氣體交換，并且可在床旁快速實施，對上述疾病可提供血流動力學支持。ECMO作為橋接治療，可過渡到康復、植入心室輔助裝置及心臟移植。對嚴重心功能不全伴難治性休克ECMO作為搶救治療是可行的選擇。

自上世紀50年代體外循環應用于心外科手術以來，體外生命支持走出手術室成為ICU、急診等救治循環-呼吸衰竭患者的非常有效的搶救方法。ELSO組織2019年數據報告全球成人呼吸支持（VV-ECMO）住院生存率達60.3%，心臟支持（VA-ECMO）住院生存率43.9%，ECPR住院生存率29.6%。我國2019年開展ECMO單位已達到365個，較2018年（260家）增加40.4%，ECMO總例數達到6526例，呼吸支持（VVECMO）住院生存率達53.6%，心臟支持（VAECMO）住院生存率51.3%，ECPR住院生存率24.4%。每個成功的ECMO案例都需要多學科和組織機構確保必要的資源和人力，ECMO專業團隊由醫生、護士、體外循環師和呼吸治療師組成，ECMO技術需要心血管內外科、體外循環、重癥醫學科、急診科等多學科的技術支撐和密切合作。

體外生命支持因資源限制不能在所有醫院開展，而ECMO技術含量高、資源密集，應建立合理的發展戰略，建立地區及地區間ECMO網絡系統進行重癥患者的救治和轉運，特別是建立區域性ECMO中心，ECMO中心提供移動救援隊對重癥呼吸循環衰竭患者進行插管、建立ECMO并轉運至ECMO中心，盡可能讓更多有治療意義的患者獲得最大的受益。