[关键词]体外膜肺氧合；并发症；预防；处理
中图分类号：R541文献标识码：A文章编号：1009_816X（2013）03_0225_04
doi：10.3969/j.issn.1009_816X.2013.03.21体外膜肺氧合（ExtracorporealMembraneOxygenation，ECMO）是一种有效的心肺支持手段，在治疗各类原因引起的心肺衰竭中，起到重要作用[1，2]。体外膜肺氧合技术出现于上世纪六七十年代，最早主要用于呼吸衰竭，但由于其并发症发生率很高，尤其是颅内出血，并且往往是致死性的，所以发展较为缓慢。随着相应的医疗器械及材料的不断改进，ECMO的疗效有了长足的提高，尤其是在新生儿呼吸衰竭的救治方面[3]。ECMO对呼吸支持的成功率在新生儿中可以达到75%，成人和儿童成功率略低但也超过了50%[4，5]，主要用于成人呼吸窘迫综合征、重症肺炎、外伤及肺移植术后原发性移植物的功能衰竭等[1]。近年来，ECMO在心力衰竭或者心肺衰竭支持治疗方面也有了较好的运用，主要用于心脏手术后，心脏移植术后，及各种原因导致的严重心力衰竭（如失代偿的心肌病、暴发性心肌炎、急性冠脉综合症合并心源性休克、脓毒血症或者药物过量引起的严重心脏抑制等）[1]。此外，有相关动物实验及临床研究报道，ECMO或者ECMO联合主动脉内球囊反搏（Intra_aorticballoonpump，IABP）应用于心脏骤停，也取得较好的效果[6～8]。但ECMO的循环支持总体成功率却只维持在40%左右[4，5]。其原因可能系心脏支持患者多为心脏术后心功能不全者，往往合并手术创伤打击和出、凝血异常、感染并发症而影响总体预后。
在ECMO支持治疗期间，无论是呼吸支持，还是循环支持，患者往往都出现很多相关并发症，并且有些并发症直接影响患者的预后。因此，积极地预防与处理相关并发症，对于降低死亡率，改善患者预后有重要作用。
1临床常见并发症
尽管随着生物工程技术及相关技术理论的完善和提高，ECMO的疗效较前己经有了长足的改善，但是患者行ECMO支持治疗期间，仍然会发生很多相关并发症，包括病人机体和机械装置两方面。前者主要有出血或血栓、感染、肾功能衰竭、溶血、局部缺血、神经系统并发症等，后者主要为氧合器氧合不良[1～3，9～10]。据国内六大医疗中心（广东中山大学附属中山医院、阜外心血管病医院、北京安贞医院、天津市第三中心医院、上海交通大学附属胸科医院和北京朝阳医院）从2012年1月到2012年5月收集汇总的339例ECMO辅助支持治疗患者的临床资料统计显示，出血（呼吸支持47.7%，循环支持45.3%）、血栓（呼吸支持29.2%，循环支持20.4%）、感染（呼吸支持15.4%，循环支持8%）、肾功能不全（呼吸支持29.3%，循环支持28.9%；包括透析、人工肾及持续动静脉血液透析）、溶血（呼吸支持10.8%，循环支持10.2%）、神经系统并发症（呼吸支持1.5%，循环支持2.8%）、氧合器故障（呼吸支持18.5%，循环支持17.1%）等[9]。此外，ECMO并发症还有高血糖、高胆红素、DIC和多器官功能衰竭等[9～11]。
2常见并发症的原因分析
2.1出血或血栓：出血是机械辅助早期常见的并发症，包括穿刺点或者切开部位的出血，以及凝血功能异常导致的全身性出血，如消化道出血。出血的原因主要与全身肝素抗凝、体内凝血物质消耗，消化道淤血、手术创面大、缺氧以及插管或吸痰时组织损伤等因素有关。血栓的形成主要与全身的抗凝不足有关。近年来，运用肝素涂抹管道及小剂量肝素维持后，血栓的发生率已经大幅下降。但血栓仍然是ECMO常见的并发症。近年来其发生率在国内外文献报道中大约在20%～30%[4，9]，主要包括脑血管栓塞、心房血栓（左心房多见）、肢体血管栓塞、肺栓塞等[11]。根据栓塞部位的不同，病情及预后情况均不同。
2.2感染：感染也是ECMO治疗期间需要关注的重要问题。目前，国内外相关文献报道，感染的发生率大约在10%～15%[4，9]。其发生率仍然较高的原因，主要包括手术创面大、机械通气时间长、皮肤黏膜屏障功能受损以及深部动、静脉置管，同时病人能量摄入不足，机体免疫功能下降，从而诱发加重感染。临床上，常见的感染类型，如呼吸系统感染、泌尿系统感染、血液感染等。由于ECMO装置多经皮肤行深部动静脉插管，故G+球菌感染可能性较高。
2.3肾功能不全：在行ECMO支持治疗期间，患者发生肾功能不全并不少见，部分患者需要透析治疗[9]。而发生肾功能衰竭的具体原因尚未完全明了，可能是多因素共同作用的结果。由于ECMO支持治疗往往是在药物治疗无效的情况下采用，此时心肺功能己严重受损，并且多同时伴有血容量不足，组织器官灌注不良、低氧血症，尤其大剂量肾上腺素、多巴胺等血管活性药物的应用，导致肾脏灌注减少，肾小球滤过下降。此外，也与溶血、非搏动灌注、儿茶酚胺分泌增加、栓子形成栓塞、全身炎性反应等因素有关[11]。
2.4溶血：溶血也是常见的ECMO并发症，其发生率在5%～12%[4，9]。严重的溶血可导致肾功能不全，DIC等，甚至死亡。其主要原因，有泵头内血栓形成，管路扭折、静脉引流负压过大，长时间流量过大等。
2.5神经系统并发症：ECMO支持治疗期间，神经系统并发症，主要是指脑出血和脑栓塞，以及其后的后遗症。一部分患者在ECMO装置撤除后，甚至出院后仍然遗留神经系统的后遗症，尤以新生儿及小儿多见，如癫痫、视觉障碍等[10]。Ghosh等[12]报道了一例ECMO撤除后遗留霍纳综合征（Horner’sSyndrome）足月新生儿。目前，神经系统的并发症考虑主要与全身的凝血功能状态有关。
2.6局部缺血：局部缺血，主要是指由于患者动脉粥样硬化、管腔狭窄或者导管的型号不合适等原因，导致的远端肢体的缺血，甚至坏死，以股动静脉插管的患者较为常见。
2.7机械并发症：机械并发症较常见的是氧合器氧合不全和血浆渗漏。前者主要是与氧合器内血栓形成有关。长时间的机械辅助导致血液成分破坏增加，以及全身抗凝不足等，是导致装置内血栓形成的主要原因。而血浆渗漏则主要与氧合器的类型，跨膜压差、辅助流量、血液破坏程度有关[1，13]，其中氧合器的类型是重要原因[13]。目前，临床上常用的有硅胶膜、微孔型中空纤维膜及聚甲基戊烯（poly_methyl_pentene，PMP）膜式氧合器。硅胶膜生物相容性高，无微孔，长时间使用不会发生血浆渗漏[11]。但为了保证足够的气体交换，硅胶膜氧合器的膜面积较大，预充量大，跨膜压差大。微孔型中空纤维膜式氧合器，膜气体交换面积较小，预充量小且跨膜压差小，但由于有微孔，渗漏发生的可能性较高，使氧合能力下降。PMP膜肺是最新一代氧合器，PMP膜是致密中空纤维，具有疏水性，增加血液相和气相的分离度，从而防止血浆渗漏，延长氧合器使用时限[20]。此外，跨膜压差决定于流量和动脉端阻力，若动脉插管过细、流量过高容易发生漏出。血液破坏产生的游离血红蛋白及其代谢产物对氧合器也有潜在威胁。
3并发症的预防及处理
3.1出血与栓塞：在ECMO治疗期间，出血与栓塞，是需要不断被评估与平衡的问题。目前，ECMO均使用的肝素涂层管道，以及小剂量肝素维持等措施，均会增加患者出血的风险。但是这些措施又都是必要的，目的是防止重要脏器内微血栓的形成和纤维蛋白的沉积，造成重要器官的损害[1]，以及减少甚至避免装置管道内，尤其是氧合器内血栓的形成[1，14，15]。因此，在ECMO支持治疗期间，需要注意以下几点：（1）抗凝过度增加出血风险，而抗凝不足又引起血栓，维持适当的平衡非常重要。目前，国内外的研究显示，运用低剂量肝素，建议活化凝血时间（ActivatedClottingTime，ACT）维持在160～200s[14～15]。国内有部分学者建议将ACT维持在120～180s，既可以显著减少出血的风险，同时也不会造成严重的血栓形成[16]。在临床实际操作过程中，ACT常常变化较大，需要密切观察、定时检测。（2）定时检测跨膜压差，以及早发现装置内血栓[9，14]。（3）ECMO启动后，血液与装置管道持续接触，大量凝血因子被激活、消耗。大量预充液的加入，又稀释了凝血因子在血液中的浓度。同时，血小板附着于纤维蛋白并激活，此后，大量血小板聚集，凝结，导致血小板数下降[1]。一般控制血小板计数>50×109/L，低于该水平需要及时补充[11]。但临时的输注血小板只能短时间内提升血小板数目，长期效果不佳。（4）在ECMO支持治疗期间，可以运用药物，如抗纤维蛋白溶解剂、抑肽酶、凝血酶等，减少出血的风险[18]。但是目前，这些药物尚无明确的循证医学证据表明其有效性。（5）如果怀疑手术部位有活动性出血，保守治疗无效，应尽早开胸止血。
3.2感染：患者在ECMO支持治疗期间，由于保温水箱的体温调节作用，感染容易被掩盖。因此，临床上必须密切观测血象的变化、体温的波动、神志改变等征象。此外，在各种操作过程中，要严格无菌操作；同时保证患者的营养供给；尽快使患者脱离呼吸机及ECMO。一旦发生感染，应早期运用广谱抗生素，再根据药敏结果，及时调整[16]。
3.3肾功能不全：Chung等[17]研究表明患者在治疗期间出现急性肾功能衰竭，其病死率较未发生肾功能衰竭的患者显著提高。目前，在预防或者减少肾功能不全的发生方面，较难提前采取有效的措施。一旦发生急性肾功能衰竭，须及时采取有效措施，如连续肾脏替代治疗、腹膜透析等[9，17]。
3.4溶血：患者在ECMO治疗期间发生溶血，容易造成或者加重肾功能不全，DIC等其他严重并发症。因此，及早发现、积极处理尤为重要。临床上，一旦出现血浆游离血红蛋白的升高、肉眼血尿等[1，16]表现，应积找寻找原因，对因处理，如更换管路、离心泵头及减小负压等[5，15，16]。此外，同时也要碱化尿液、利尿，必要时可行血浆置换。
3.5神经系统并发症：采取合适的抗凝强度，是预防神经系统并发症最主要的方法。此外，患者如有脑出血倾向或已经出现脑出血，应立即停止ECMO辅助，否则会加重脑出血，甚致脑疝等严重并发症；相反，如果发现患者有脑梗死表现，应该适当提高ECMO辅助流量，进而提高患者的收缩压，加强脑部灌注，防止出现缺血缺氧性脑病[11]。一旦发生脑出血或者脑梗死，临床上仍缺少有效的药物。Amicar等药物能够显著减少手术部位的出血，但并不能减少颅脑出血的风险[1，11]。
3.6局部缺血：主要指的是ECMO插管远端肢体的缺血。选择合适型号的导管，适合的抗凝强度，是避免或减少局部缺血发生的重要预防措施。在ECMO治疗期间，应严密观察，远端肢体的颜色、皮温、脉博等，一旦发生缺血，尽快建立旁路，保证远端血供。
3.7机械并发症：随着生物工程技术的发展，机械并发症的发生率已经有所下降，但是由于ECMO支持时间较长，血液成分的破坏在所难免。因此，定期检测跨膜压，及早发现装置内血栓、血浆渗漏及氧合器氧合不全，至关重要。一旦出现氧合器氧合不全、血浆渗漏，应及早更换氧合器。其次，选择合适的膜肺也非常重要。Toomasian等[20]利用动物实验比较了硅胶膜及PMP膜肺的性能发现，PMP膜肺气体交换能力、血小板消耗及跨膜压差等指标皆优于硅胶膜肺，两种膜肺均未出血浆渗漏，他们认为PMP膜肺适用于长时间ECMO支持治疗。虽然机械并发症的发生率仍较高，但是对于患者的预后没有统计学意义[11]。
对于治疗重症心肺功能衰竭，ECMO是一种重要且有效的方法。但是，在ECMO支持治疗期间，较高的并发症发生率，限制了ECMO的运用和普及。因此，积极地预防、处理ECMO的并发症，对于提高ECMO的抢救成功率，减少患者住院期间的死亡率，非常重要。相信随着生物工程技术及相关技术理论的完善和提高，ECMO的并发症将会进一步减少，其抢救成功率也将进一步增加。
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（收稿日期：2013_1_16）