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文章来源：中华重症医学电子杂志,,6(0):E.
作者：席绍松朱英胡炜
作者单位：浙江大学医学院附医院重症医学科
通信作者：胡炜，Email：paolohu
zju.edu.cn虽然静脉-动脉体外膜氧合（veno-arterialextracorporealmembraneoxygenation，V-AECMO）技术可允许完全的循环支持以应对严重的心肺功能衰竭，但连续的体外血流和增加的主动脉压力与本身衰竭心脏的射血方向相反，这增加了主动脉根部的压力，使左心室后负荷显著增加，导致左心室扩张（leftventriculardistention，LVD）[1]，而受损左心室的泵血能力不能抵抗V-AECMO逆向血流产生的后负荷，又会导致主动脉瓣不能完全打开，特别是在主动脉瓣功能不全的情况下，这进一步导致血液淤积在左心室，增加了左心室内血栓形成的风险[2]。此外，尽管V-AECMO通过静脉引流使右心室的前负荷明显降低，但由于左心室容积超载，右心室的后负荷可能会增加[3]，这可能导致肺血管损伤出血、急性呼吸窘迫综合征和严重肺水肿[4]。而左心室舒张末期压和肺静脉压的升高反过来会增加心肌壁应力和心肌氧耗，可进一步损害已衰竭的心肌细胞，从而导致心肌缺血和室性心律失常，妨碍左心室的恢复[5,6]。这些V-AECMO的不良后遗症不仅限制了心脏的恢复，而且对长期预后也有负面影响[7,8]。Truby等[9]将LVD定义为：当患者入住重症监护病房并接受V-AECMO支持后2h内胸片提示肺水肿和肺动脉舒张压大于25mmHg时考虑为LVD（用肺动脉舒张压代替左心室舒张末压）。据统计，10%~60%的V-AECMO辅助患者会出现LVD[10]。鉴于此，左心减负在V-AECMO的应用过程中至关重要。本文主要概括了V-AECMO应用过程中各种无创和有创的左心减负策略。一、左心减负处理流程近年，床旁即时超声（pointofcareultrasound，POC）在危重症患者救治中的运用越来越多，而鉴于ECMO设备本身以及患者病情特点的限制，POC也已经成为ECMO应用过程中一项快速有效的诊断评估工具。临床可以借助POC准确诊断LVD，其超声表现通常为[11,12]：（1）左心室收缩功能差；（2）左心室舒张末内径增大；（3）左心室内血流淤滞；（4）主动脉瓣开放受限/关闭；（5）压力指标上升；（6）二尖瓣反流；（7）肺间质综合症加剧。而根据LVD是否需要处理可将患者分为3类[9]：（1）临床LVD（LVD＋＋）患者，即V-AECMO启动后因急性肺水肿、室性心律失常或明显的左心室血液淤滞，而需要立即行机械干预以降低左心室压力的患者，包括心搏骤停体外心肺复苏（extracorporealcardiopulmonaryresuscitation，ECPR）、急性心肌梗死后顽固性心源性休克（refractorycardiogenicshock，RCS）；（2）亚临床LVD（LVD＋）患者，即需要进行延迟减负的LVD患者，如急性失代偿性心力衰竭并且需要机械支持治疗的RCS患者；（3）无LVD（LVD-）患者：需行左心室减负但不满足LVD定义的患者。笔者将POC与ECMO的临床应用相结合，总结出了一套行之有效、以POC评估为导向的V-AECMO管理流程，其中包括了对LVD的评估和处理流程（图1）。即在V-AECMO运行过程中，首先通过POC进行可视化评估，有助于调整合适的流量和平均动脉压（meanarterialpressure，MAP），以及选择适当的药物手段、微创方法，以预防LVD的发生；其次通过POC的实时评估，可以及时识别LVD的程度，进而实施程序化的策略选择，给予ECMO流量及容量优化、药物管理（血管扩张剂、正性肌力药、利尿剂等）、经皮微创机械辅助、开放手术机械辅助等左心减负的方法，来降低左心室负荷，从而解决V-AECMO辅助引起的左心室扩张问题（图1）。二、V-AECMO的流量及容量优化对于心搏骤停ECPR及急性心肌梗死后顽固性心源性休克行V-AECMO辅助的患者，出现LVD的风险极高，但在尚不满足LVD定义时，可以采用优化ECMO血流量的方法，预防LVD的出现。对于顽固性心源性休克患者接受V-AECMO支持时，可首先选择流量优化的策略，采用满足目标MAP的最小V-AECMO血流量。血流量为4.1L/min时（图2a），左心室流出道无明显血流，血压94/94mmHg，脉压差为0，提示左心室无有效射血，这与左心室收缩功能低下时无法克服ECMO逆向血流有关；逐渐降低V-AECMO流量至2.5L/min时（图2b），血压/79mmHg，脉压差增大，左心室流出道血流明显增多，提示下调血流量后左心室后负荷明显降低，左心室有射血，自身射血＋ECMO血流可维持MAP达标，可认为该ECMO血流量更优。研究[13]认为，被大家所普遍认可的满足目标MAP、乳酸正常的初始V-AECMO流量为60ml/（kg?min）（静脉血氧饱和度70％以上可接受）；同时需结合组织灌注指标的评估（MAP、乳酸及乳酸清除率、静脉血氧饱液度、尿量/肾功能等）。此外，也可通过POC评估下腔静脉（inferiorvenacava，IVC）宽度，以协助临床判断ECMO辅助下的前负荷。V-AECMO时没有所谓"正常"的标准值。通常，维持ECMO流量的目标可以作为液体复苏的驱动力。低血容量影响ECMO流量的信号包括引血管负压过高、引流管"抖管"以及引血管头端IVC的塌陷。超声可以评估IVC直径和引血管头端IVC是否塌陷。对于接受ECMO辅助的患者，早期（从第3~5天）的液体正平衡与较差的90d预后相关[14]。在接受ECMO的患者达到一定程度的液体过负荷后，死亡风险才会增加，而恰当的液体复苏对改善这些患者的预后至关重要。因此，笔者建议满足V-AECMO流量的IVC直径越窄越好，而这也是全辅助状态下与心功能匹配的前负荷。三、药物血液动力学管理除了ECMO流量和容量优化外，通过药物对血液动力学的管理亦可达到左心室减负的目标。常用的有正性肌力药（左西孟旦、多巴酚丁胺）、扩血管药物（硝酸甘油、硝酸酯类）、利尿剂（袢利尿剂、新活素等）。强心药物的使用可以维持主动脉瓣开放，并预防血栓形成。临床使用"部分流量"的V-AECMO支持（体外血流量为3~4L/min），并结合正性肌力药物，以维持心肌的固有收缩力和左心室射血，同时维持全身循环血流量和末端器官灌注[15]。顽固性心源性休克患者V-AECMO支持时，左心室射血功能极低下、主动脉瓣无法开放、心内血流淤滞，有LVD风险（图3a、图3b）；加用多巴酚丁胺强心后，可见收缩增强、主动脉瓣开放，心内血流淤滞现象消失（图3c、图3d）。提示V-AECMO辅助过程中，强心药物的使用可以增加心肌收缩、促进主动脉瓣开放，从而防治心内血栓形成。研究[16]表明，正性肌力治疗可以将左心室射血分数增加10%，舒张末期容积减少10ml，同时每搏输出量和MAP也增加，而当体循环血管阻力最终将MAP调整至65mmHg时，能实现进一步的左心室减负（射血分数增加14%，舒张末期容积减少15ml）。为了更好地管理患者的总循环血容量，也会联合使用利尿剂与连续性肾脏替代治疗。可以通过滴定体外循环血流量及使用血管升压药和正性肌力药来减轻与LVD相关的并发症，维持主动脉瓣的开放。四、微创机械装置临床实践和实验室模型证明[16,17]，为了最大限度地减少左心室负荷并支持V-AECMO期间衰竭心脏的恢复，V-AECMO的经皮和外科辅助干预被证明有用。基于不同的生理概念，目前可用于心源性休克的微创机械装置主要包括：（1）通过左心室减负的左心室机械辅助装置—主动脉内球囊反搏；（2）通过左心室减容的左心室机械辅助装置—TandemHeart和Impella；（3）机械双心室支持装置—结合了右心室循环支持的改良型TandemHeart。此外还有房间隔造口术以及其他经皮和开放的手术减负方式。1．主动脉内球囊反搏：心脏手术后、心脏移植术后和一些内科V-AECMO适应证（包括难治性心脏骤停）中，同时应用主动脉内球囊反搏被认为是提高生存率和促进V-AECMO撤机的独立预测因子[18,19]。从机制上讲，已经证明ECMO与主动脉内球囊反搏联合使用可以增强患者在自身冠状动脉和旁路移植血管中的血流量，尽管这在实验设置中受到质疑，并且可能在很大程度上取决于V-AECMO设置、插管部位和插管方向[20]。从理论角度看，在V-AECMO期间使用主动脉内球囊反搏可以将平均全身阻力、收缩压和峰值左心室壁应力降低10%~15%[21]，进而使左心室搏动性和每搏输出量增加5%~10%，而肺毛细血管楔压（pulmonarycapillarywedgepressure，PCWP）和左心室舒张末期容积几乎保持不变，同时冠状动脉血流能够得到改善[16]。因此，在外周或中心V-AECMO支持期间出现左心室持续不射血，且即将出现左心室血栓时，如果不愿意或难以转换为其他心脏机械支持治疗，则适宜应用主动脉内球囊反搏辅助，其通过降低收缩期后负荷而有助于主动脉瓣膜开放[22]。研究[23,24]认为主动脉内球囊反搏辅助可降低中心静脉压、肺毛细血管楔压、左心室内径、以及肺水肿的发生。这不仅对肺水肿有益，而且能改善预后，即使在成功的桥接到长期左心室辅助（leftventricularassistdevice，LVAD）策略之后[8,10]。主动脉内球囊反搏是临床应用最多的左心室减负手段，尤其是对于急性心肌梗死且出现弥漫性室壁运动不良、主动脉瓣打开受限的患者（图4）。主动脉内球囊反搏放置到位后，通过舒张期球囊充气和收缩期球囊放气可使冠状动脉舒张压升高，同时减少收缩时左心室后负荷来为病变心脏减负。球囊充放气40ml时的容积变化可使左心室每搏输出量增加1L/min或约15%~30%，在心输出量极低的患者中效果最好[12]。POC通过测量左心室流出道速度时间积分（velocity-timeintegral，VTI）来评估主动脉血流，计算心搏量。顽固性心源性休克患者在接受V-AECMO联合主动脉内球囊反搏辅助过程中，当暂停主动脉内球囊反搏时（图4a），通过POC可观察到心搏量减少、左心充盈增加，此时测得速度时间积分为9.28cm，E/e′为6.56；当主动脉内球囊反搏运行时（图4b），可观察到心搏量增加，左心充盈下降，此时测得速度时间积分为12.5cm，E/e′为5.57。上述结果提示V-AECMO联合主动脉内球囊反搏可增加左心输出量、降低左心充盈压。从力学角度来看，主动脉内球囊反搏可以抵消V-AECMO的一些不良影响：减少增加的后负荷，降低增加的心肌氧需求量。2．左心室辅助系统（Impella）：Impella（Abiomed，Danvers，MA）是一种经主动脉左心室辅助装置，设计为基于导管的一种经皮装置的轴流泵，通过将血液从左心室泵到主动脉瓣根部，提供从左心室进入升主动脉的连续血流，从而降低左心室后负荷，减少左心室舒张末期容积和肺静脉压[25]。在超声心动图和X线引导下，经皮股动脉穿刺将Impella装置送入左心室，可以2.5~4.0L/min的速度将左心室的血液直接抽入升主动脉。目前有Impella2.5和Impella5.0两种版本可供选择[26,27]：Impella2.5可经皮置入，能提供高达2.5L/min的流量；Impella5.0可以提供高达5L/min的流量，但需要切开股动脉或腋动脉后置入。所有可用于左心室辅助的Impella设备，如Impella2.5CP和Impella5.0CP已与V-AECMO联合使用，并显示可明显降低成人的右心房压力、PCWP、左心室容量和肺水肿[28]。因此，Impella装置应被视为V-A-ECMO期间强大的左心室减负装置，这也得到了模拟实验的支持，研究[16]表明Impella可最大限度地降低10mmHg的PCWP和20%的左心室容积。3．左心房-主动脉左心室辅助装置（TandemHeart）：TandemHeart通过一个连续流动的离心泵提供相当于4L/min血流的机械循环支持[29]。从左心房引出氧合血，经股动脉插管注入下腹主动脉或髂动脉。TandemHeart的血流动力学效应优于主动脉内球囊反搏[30,31]，可以明显增加心输出量和MAP，而PCWP、中心静脉压和肺动脉压明显降低，进而导致左心室和右心室充盈压降低，心脏负荷和氧耗降低[32]，同时增加心指数。TandemHeart最大的一个问题是并发症。有研究[31]表明，在例患者中，1例患者在行房间隔穿刺引起的导管相关性左心房穿孔翻修术后死亡；其他并发症包括右股总动脉剥离（0.85%）、腹股沟血肿（5.1%）、套管周围出血（29.1%）、器械相关肢体缺血（3.4%）。败血症/全身炎症反应综合征（29.9%）、消化道出血（19.7%）、凝血障碍（11%）和脑卒中（6.8%）以及输血占71%。此外，穿刺置入过程的复杂性将该装置的使用限制在了有房间隔穿刺经验的临床中心。4．房间隔造口术：ECMO辅助中出现左心扩张时，在超声心动图可以观察到房间隔从左向右膨出，左心室充盈压力高于右心室充盈压力，因此通过建立房间隔缺损来给左心室减负的方案是可行的[33,34]。然而，想要制造一个适当大小的缺损有一定的技术难度，这可能严重影响左心室减负，甚至可能导致左心室不射血、左心室腔和主动脉根部血栓形成。也可以使用专用的经皮装置来制造一个大小合适的房间隔缺口[34]，这样不但可以经导管更换装置而且可以在不再需要造口的时候使用一个闭锁装置将缺口复位[35]。5．经皮经左心房肺动脉、经主动脉左心减负：通过经皮房间隔插管进行左心室减负的方法已成功得到应用，而且左心房插管的左心室减负效果与房间隔造口术不相上下。排放到ECMO环路静脉侧的血流则取决于插入管和管路的尺寸，并且血流可以通过单独的泵控制，还可以在撤离期间暂时夹紧。在临床中使用22F的导管可提供有效和不同程度的左心室减负，PCWP可降低4~17mmHg。如果引流导管通过二尖瓣进入到不射血的左心室，心室引流将保证血液在左心室腔内循环，并可降低血流停滞和腔内血栓形成的风险。此外，有临床研究提出经皮途径也可通过经主动脉导管（transaorticcatheterventing，TACV）进入左心室；经腋动脉或股动脉途径应用极少[36,37]。TACV引流可在超声引导下经皮穿刺，无需手术操作，避免了出血风险和手术并发症。此外，这项技术可以在重症监护病房的床边使用，不需要移动危重患者。由于左心室扩张可以在几分钟内进展为左心室停搏，故如果在手术室或导管室操作，一旦发生左心室停搏则可能无法及时干预。研究[38]报道，放置左心房引流管的中位手术时间为51min（42~min）。而放置TACV的平均时间20min，较其他技术短得多。及时应用TACV有助于提高危重患者的临床疗效，也较外科手术和经房间隔入路花费少。当然也有学者强烈反对行左心房导管引流、房间隔造口术或者TamdemHeart辅助，因为这些干预措施可能会减少左心房的容量/前负荷，并诱使心室持续的不射血[39]。五、开放手术直接左心房、左心室、肺动脉引流尽管微创方法被建议采用，但仍可通过外科开放手术经右上肺静脉或特殊情况下经肺动脉放置减负孔或减负导管来使左心室减负。传统手术需要通过正中胸骨切开或胸廓切开术进行[40]，引流管尖端在左心房或左心室，并通过Y形连接器连接到ECMO回路的静脉通路[5]；其他可直接插入引流管的部位包括左心耳、左心尖和肺动脉[41]。外科左心室引流能通过大口径管道提供减负，以确保足够的流速，加强静脉引流和左心室减负。总之，V-AECMO在提供全身循环支持的同时，不可避免地会对左心室后负荷产生不利影响，阻碍心功能恢复。因此，左心减负必须重视。维持适宜的ECMO血流量、优化容量状态、药物干预促进主动脉瓣开放和心内血液流动、经皮微创和手术置入左心减负装置都有助于左心室扩张的预防和缓解。动态POC评估，可实现V-AECMO的可视化管理，起到预防、预警左心室扩张的发生和引导处置的重要作用。期待未来有大规模、高质量的临床研究进一步验证。参考文献（略）
（收稿日期：-12-10）
（本文编辑：史晓娟）
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