ECMO在COVID-19患者中的应用：定义、指征、时机及管理

       2020年3月11日，世界卫生组织宣布由严重急性呼吸综合征冠状病毒-2 (SARS-CoV-2)引起的2019新型冠状病毒感染的肺炎(COVID-19)为全球大流行。虽然大多数SARS-CoV-2患者为无症状或仅表现为轻型，但约14%的患者可发展为重症，病死率高。对于气管插管、正压通气、俯卧位、深度镇静、神经肌肉阻滞等治疗策略难以控制的严重呼吸衰竭患者，可考虑进行静脉-静脉体外膜氧合(VV-ECMO)。这篇社论通过讨论COVID-19患者中VV-ECMO的使用依据和现行管理方法，从而提供一种便于临床医师决策的灵活工具。

       VV-ECMO将血液从静脉系统引出，通过膜氧合器进行氧和二氧化碳的气体交换，研究证明，应用VV-ECMO可降低重症ARDS患者死亡率。因此，对于常规治疗无效的难治性呼吸衰竭患者，可以考虑使用ECMO。自2009/10年甲型H1N1流感大流行之后，全球范围内使用VV-ECMO的专业知识和经验显著提高，临床医生对接受哪些患者并转到区域ECMO中心的理解也显著加深。尽管如此，COVID-19大流行给ECMO中心也带来了几大额外的挑战，这些挑战可能会改变转诊患者的决策方式，以及ECMO的管理方式。

       英格兰地区，严重呼吸衰竭患者的ECMO应用是由五个地区的五大中心负责的。在未出现SARS-CoV-2大流行之前，适应症包括：年龄≥16岁；可逆性严重急性呼吸衰竭；Murray评分≥3.0；或pH<7.20的失代偿性高碳酸血症；相对禁忌症包括：年龄>65岁；近期颅内出血；存在其他抗凝禁忌症；机械通气已持续>7天。常规ECMO的应用原则对COVID-19患者具有指导作用，但具有一定的局限性。

      考虑到SARS-CoV-2的传染性，有大量COVID-19患者会到医院就诊，导致大部分医疗资源被占据，尤其是重症监护病房。而ECMO是非常有限的资源，且依赖于各种客观因素。因此，ECMO在SARS-CoV-2大流行暴发中的作用不仅取决于患者的临床特征，还应取决于拥有可利用资源的能力。因此，在以往冠状病毒爆发期间，包括严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)，ECMO的使用指征可适当放宽，尤其是在SARS期间。接受ECMO治疗的MERS患者似乎比未接受ECMO治疗的患者有更高的生存率。因此我们有理由认为，ECMO可能为特定的COVID-19相关严重呼吸衰竭患者提供生存益处，收集研究数据有助于阐明这一问题。

      考虑到大流行期间固有资源的紧缺，在ECMO运用在可承受范围之内时，可能可发挥一定作用。COVID-19大流行期间，考虑哪些患者可能从ECMO中获益最多时，应以精确治疗为基本原则。来自中国的早期研究报告显示，与死亡相关的因素包括：高龄(> 65岁)；出现并发症；肺外器官功能障碍；高炎症状态（CRP或IL-6升高)；凝血障碍(d-二聚体升高)；白细胞减少；以及心肌损伤。具有上述一个或多个危险因素的患者应用ECMO后存活的可能性更低。也就是说，COVID-19相关心肌炎并发难治性心源性休克的患者可能会受益于其他形式的机械循环支持，包括VA-ECMO，其可能对未发生呼吸系统功能障碍或发生暴发性心肌炎的患者更有利。建议联合使用肺和肺外生存预测模型 (如RESP-score和PRESET-score)。如果在COVID-19患者队列中进行前瞻性验证，或针对COVID-19患者开发的预测评分，可能有助于临床准确决策是否应用ECMO。目前，许多英国中心使用RESP评分(理想情况下应该是>3分)和Frailty评分体系(理想情况下应该是<3分)对COVID-19患者进行评分以指导决策。死亡率预测系统具有其局限性。肥胖似乎与COVID-19患者发展为严重呼吸衰竭有关，这对在资源有限的条件中插管和持续的医疗和护理产生了技术挑战。BMI>40被认为可能是VV-ECMO的相对禁忌症。

      建议在选择应用ECMO患者时采用多学科医生协作，包括ECMO医生、ECMO助理医生和重症监护护士和内科医生。ECMO中心之间的协作对COVID-19相关肺损伤患者的管理至关重要。如果可能，对于常规治疗无效的、且对是否应用ECMO存在争议的候选患者应在ECMO网站和ECMO网络内进行讨论。尽管还没有前瞻性数据支持，但应尽可能通过减少意见不一致性，来提高对处于灰色地带的患者的协作决策和管理的准确性。

       只有在所有传统治疗无效后，才能考虑使用ECMO，包括失败的俯卧位通气试验，且理想情况下，机械通气时间应小于7天。一项关于使用ECMO治疗ARDS患者的研究表明，尽管进行了最大限度的肺保护通气，但仍有高碳酸血症的患者的死亡率获益最大。此外，本研究表明，ECMO可通过降低机械功率和驱动压，促进肺保护性通气。  

       低氧性呼吸衰竭至少包括两种表型：正常或高顺应性；而那些肺顺应性很低的患者则会发生严重缺氧。这些患者发生呼吸衰竭的机制尚不清楚，肺栓塞可能是机制的其中之一。因此，启动或不启动ECMO的决策应该基于标准，除非有其它证据。然而，对于保留肺顺应性的低氧血症患者，应最好在发展为需要启动ECMO的难治性呼吸衰竭之前，尽早鉴别肺栓塞。肺顺应性保留的患者在肺顺应性恶化之前——由于潜在的病理或继发性医源性呼吸机引起的肺损伤，或发生严重的低氧血症之前，通常无ECMO使用指征。

        严重呼吸衰竭、有创机械通气≤7天且无肺外器官衰竭，并符合标准的患者可考虑启动ECMO。随着COVID-19的爆发性增长，这些标准可能会进一步得到完善。体外膜肺氧合可能通过两种机制提供益处，首先是在传统策略已无效的情况下改善氧合，其次是可能为肺顺应性下降的患者赢得“肺休息”时间。

       一些中心将ECMO候选患者送往ECMO中心进行评估；专业的常规呼吸道管理；病情监测;以及插管和启动ECMO的决策。然而，机构内进行的ECMO通常集中了优势资源，在病人进入专业ECMO机构后，再进行ECMO操作可以给临床医师更多的评估和决策时间，并且，在缺少ECMO的情况下，给予尽可能多的拯救生命的措施。另一方面，在转诊中心，通过检索可接收病人的ECMO临床机构及专业医生，进行远程分诊和移动ECMO诊疗在其他中心是很常见的。这是ECMO中心之间实际管理不同的原因之一，包括病人的选择也可能不同。在大流行期间使用ECMO的其他临床管理建议包括：避免使用双腔套管，以免增加医疗资源负担；机构之间互相协调及密切协作；不鼓励既往未实施ECMO的中心新开展ECMO；足够分配的护理人员比例；将患者分组在开放式病房；接受血液滤过，但应尽可能避免使用血液透析。我们认为，现有足够的指导和证据为转到ECMO中心的患者提供多种决策选择（图1）。但随着COVID-19的蔓延态势，其相对和绝对禁忌症可能会得以改变，以确保资源的合理公平的分配。

        新型传染病爆发期间的ECMO使用是具有挑战性的。COVID-19相关患者的选择应基于既往制定的标准、肺损伤的相关特征、对常规治疗的反应、影像学及经验证的评分系统，这可能是如何管理该类疾病的关键。在进行高风险和资源集中的干预之前，这对改善预后和提高诊疗的准确性和精确度有潜在的益处。