【重症风采】连载31 | ECPR的建立和运转维持

翻译整理   苏俊  

目前在自主循环失败后使用体外支持心肺复苏术（ECPR）的技术已经得到了充分地描述。在ECPR复苏过程中有4个不同的阶段，每个阶段所需要花费的时间，对于ECPR的成功与否至关重要。美国心脏病学会先前对于ECPR推荐了一个建议，包括ECPR的同质化和良好预演的系统，由知识全面、考验丰富、资源充沛的人员来运用ECPR，在最合适的时间内，对一定的患者群进行ECPR。在这篇文章中我们回顾了急性心力衰竭的ECPR现状，并认为有必要制定一个可靠的和有弹性的ECPR计划。

病人选择

在儿童和成人自主循环失败后使用体外支持心肺复苏术（ECPR）已经有大量文献报道，关于ECPR的作用也已经在单中心和回顾性研究中得到证实。体外生命支持组织（ELSO）最近公布了2011年至2015年的登记数据，报道称在新生儿和儿科中使用ECPR后能够达到 40％的出院生存率。但是，成人ECPR后的存活率较低，目前报道的数据为28％，这可能是因为成人ECPR所选择的患者有不同特征，例如主要是缺血性心脏病患者，这可能存在影响预后和ECPR及时性的系统问题（例如多是在院外实施）。

ECPR用于难治性心肺停搏患者的目的是可以对其进行脑-心肺复苏（cerebral-CPR），或进行器官支持以等待器官捐献。本文的关注点正是使用ECPR进行脑-心肺复苏。在这种背景下，ECMO技术通常用于：（1）桥接到恢复，为诊断和/或治疗提供时间（例如继发于心脏手术后急性心律失常，电解质紊乱、心输出量减少和常规治疗无效，急性心肌炎伴复杂性心律失常或心脏传导阻滞，心脏外科术后可以耐受其他手术或植入导管）；（2）桥接器官移植，或作为桥接的手段以平稳过渡到另一种装置－进而考虑器官移植；（3）桥接到决策，其中包括决定继续、决定停止高级的技术支持、以及决定采取姑息治疗方案。

决定是否启动ECPR关键在于对患者的选择。在拟行ECPR时必须针对患者有一个预定义的选择标准（例如，院内心脏骤停或者院外心脏骤停），预计体外生命支持技术会增加CPR的质量，然后对这些患者实施升级的可操作的治疗方案。在这类患者群体中，个体患者在复苏的实际时间里选择实施ECPR的决定可能很艰难，往往长时间的讨论会浪费很多宝贵的时间。因此有必要事先在对高风险的患者进行讨论，以便做出平衡的决定在心脏骤停时使用或者不使用ECMO，以及预先选择好合适的导管留置类型，以利于改善神经系统和心脏的再灌注。如果已知、或者至少有可能患者不能从这种技术中直接获益，那么在复苏时不使用ECMO也是合情合理的。

对于预计有心脏骤停的风险和氧输送受损导致进展性低心输出量状态、从而需要加强监护的患者，应开始讨论实施“心脏骤停前ECMO支持”，而不是等到心脏骤停并开始紧急CPR期间才着手部署ECMO。而实施心脏骤停前ECMO支持的适应症和门槛，在不同的患者群体和不同的机构之间也是有差别的。这个领域还需要更多的研究，但我们预见在人工智能的新兴时代和“大数据”时代，将有可能为个人提供一个个体化的危险因素模型，从而为临床医生提供额外的参考信息以便于做出决定。

成年人ECPR

在2015年美国心脏协会CPR和成人高级生命支持急诊心血管护理指南中，将ECPR这种技术应用定位为可以允许额外的时间来治疗可逆的成年人心脏骤停的原因（例如，急性冠状动脉闭塞，肺栓塞，顽固性心室颤动，心脏病损伤，心肌炎，心肌病，充血性心力衰竭，药物中毒），或者作为另一个桥梁以过渡到体外心室辅助。相关建议如下：“没有足够的证据推荐常规使用ECPR治疗心脏骤停患者。在那些可以快速实施ECPR的地方，可以考虑使用ECPR来对疑似病因的心脏骤停患者在一段有限的时间内进行可逆的机械性心肺支持。（推荐级别：IIb，LOE C-LD）。”

在成年人院外和院内心脏骤停患者开展ECPR的报道越来越多。但是研究和实施之间的多变性，妨碍了我们对可能的良好预后做出评估（范围从不到10％到超过40％）。成年人项目的研究指出：患者选择标准的精准化和高执行力的反应体系（也包括与心脏介入系统的协调），能够增加患者的预后。

院外ECPR

院外ECPR系统的主要特征包括明确的入选标准和快速流程驱动的应急系统，这个系统既可以在院内迅速获得并留置导管管路，也可以就近在现场置好管路。一个院外心脏骤停的应急反应团队（包括1名医生、1名护士和相关急救人员）报道称在2011年至2015年期间，总共对156例院外病人实施了ECMO辅助，并且得益于他们不断优化的选择方案和日常培训，已经将患者的生存率从3％增加到了38％，这与ELSO组织提供的儿科和新生儿患者的生存率相当。这是一个特别的、训练有素的队伍，一个在大都市里拥有优秀通信系统的团队。这样的具有训练有素的ECMO成员的集中式系统，超过了同时期世界上大多数城市的能力，在未来将成为一个标杆。也有人通过随机试验研究一些方案，包括将几种复苏措施（机械通气、CPR装置、低温治疗）与体外生命支持系统进行集束化。虽然这些试验结果可能无法在不同的地方进行推广，但他们将是这个领域重要的一环。

ECPR:系统和资源

这里有4个不同的时间段，描述了不同阶段应用ECPR的流程，如图1.每个步骤和阶段的持续时间对于成功的结果至关重要。病理生理学上导致心脏骤停的临床状态（在时间T = 0之前）可能与个人预后有关，但我们更关注的是与评估系统相关的时间间隔。这些包括下列指标：

间隔1：从心脏骤停开始的时间（T = 0）到常规CPR开始的时间

间隔2：从CPR开始到ECPR系统启动的时间

间隔3：从ECPR开始实施到循环恢复到足以提供充足流量与灌注的时间

间隔4：从循环恢复到有针对性的心脏骤停后治疗的时间

减少缺血和再灌注损伤的主要方法包括：

（1）限制无血流心脏骤停的时间（见间隔1，图1）：理想情况下，间隔1少于1分钟。

（2）完美的传统CPR :(见间隔2和3，图1）：这意味着心脏骤停之后到第一次复苏措施到位（ABC或CAB），不论是单人还是双人CPR，胸外按压的时间都小于1min，并且气道管理和胸外按压也是积极有效的。

（3）启动ECPR和置管的场所：启动ECPR和穿刺置管时应该在一个控制良好的环境中进行。时间对ECPR是最关键的。如果是在一个陌生的环境启动ECPR，并且还要寻找设备和医用气体接口、寻求外科技术支持、甚至要寻找足够的空间，会让人感觉很慌乱。因此所有这一切工作都必须在ECPR实施前得到很好的解决。

（i）治疗方案：恰当的制度性或地方性的治疗方案应该包括临床决策路径或流程图，表明“谁，什么事情，在哪儿”实施ECPR，并指出在哪里进行插管并开始循环。每个系统都应该有备用的替代位置（例如，有或没有模拟）。在许多情况下，它应该是将持续CPR的患者运送到可以进行插管的地方，而不是运输资源（医务人员和ECPR设备）到患者床头。

（ii）设备：ECMO的插管设备必须是事先准备好的套包，临时抱佛脚派人去寻找工具是在浪费时间，CPR期间的VA-ECMO可以选择不同的插管方式（例如外周或开胸；开放手术、经皮或联合）。这可能会提供不同的脑和心肌再灌注效果，或者可能无法由同一个人（外科医生与非外科医生）来操作，但大多数机构都会预先定义一组限定的默认插管方法，以优化速度、性能和最小化并发症。例如：近期心脏手术后患者将会通过重新打开胸部而相对更快地插管而不是通过外围插管部位，但可以进行权衡在插管期间中断心脏按压；低于10-15公斤的患者选择通过颈动脉和右颈静脉入路插管会更迅速；而50公斤的青少年可以通过股动脉和股静脉达到更快的插管。因此，当决定实施ECPR的场所时，必须考虑到插管的外科技术需求；这是一个必须执行的程序，以便于在有需要的情况下能尽快抵达手术室。

ECMO环路的建立和启动应该是同时进行的，而且应该根据患者的情况因地制宜。动脉和静脉插管的选择是基于血管直径的大小和需要达到的流量目标。目前使用的离心泵和膜肺具有小循环流量的特点，意味着环路可以在10-15分钟内预充并准备好，因此不应该因为建立流动管路而耽搁时间。环路可以远离床边设置并在安装预充好后移动到床边。另外，不能因为要等血制品送达，而对建立体外循环和灌注有任何的迟疑，大多数情况下晶体液也可以使用。

ECLS中的人员安排

正确的方案可以确保不同的角色，能够同时完成赋予的职责和任务，这些人员的安排很重要，不能拍拍脑袋就点兵点将。我们在图1中包含了多个流程的示例和各个人员需要同时完成的操作。这可能是任何ECPR部署中最重要的组件。领导力、安排有序和合适角色的分配等等很关键。

（i）决定启动ECPR。

启动ECPR的决定应该尽早做出，最好是在前两轮复苏药物已经完成的情况下。有些系统会使用闹钟定时来告诉我们的医生什么时候该启动了，当然我们希望医生能在5-10分钟内打电话做出果断的决定。

什么时候需要实施ECPR应该有明确的条件，这是一个团队应该熟记于心的默契。犹豫不决将导致不必要的ECPR实施延迟以及潜在的不必要的冲突。如果患者自主循环恢复的话，打个电话取消ECPR也很容易，不能确定自主循环有没有恢复不是推迟ECPR决定的理由。在儿童医院，重症监护医生会在大多数情况下决定是否实施ECPR。如果心脏骤停发生在手术室或心脏介入手术期间，心脏外科医生或者是心脏病专家或心脏麻醉师应该承担起启动ECPR的责任。

（ii）打电话给谁。

一个强有力的团队名单是必不可少的，一定要确保可以在需要的时候通知到合适的人来实施ECPR（间隔2的结束和间隔3的开始，图1）。通知的发出可以通过集团页面，也可以利用微信聊天群。名单里面应该包括能够插管的外科医生、ECMO专家/灌注专家，以及能够弄明白管子的位置和患者本身血管直径大小的人才，比如说超声医生。

（iii）时效性。

目前对ECPR提出的一个担忧是在非工作时间，插管医生（例如外科医生）和ECMO专家或灌注专家能否及时到位。这不应该是一个限制步骤，受过训练的住院医师和团队成员应该可以开始患者插管前的准备，以确保能进行部分ECPR工作。在此期间，有效的持续心肺复苏和密切监测是必不可少的。至于说ECMO专家或灌注专家能否及时到位启动和管理环路，理想状态是，团队内应该有一个训练有素的、每周7天24小时随时待命的工作人员去做这项工作。这取决于个人技能如何实现这一目标、以及谁接受过这一角色的培训，但无论采取何种方法，都必须保持定期的培训和模拟。这对于那些每年实施ECPR少于5-10次的团队尤为重要。

（iv）角色分配。

在ECPR期间为工作人员分配角色才不会导致混乱不堪。首要的措施是明确复苏领导者的角色与职责。此外，增加的其他ECMO角色需要明确责任，并且能够同时完成任务。

一个有效的系统包括：

（a）一个“内部管家”确保整个置管过程中持续进行心肺复苏和CPR；

（b）一个“外部管家”协调所有的外围支持设备，包括准备插管的设备，尤其重要的是控制难以避免的拥挤、吵闹、和交通拥堵。所有员工都应该了解自己的角色，了解自己的责任，避免浪费时间、不知所措、和把时间浪费在重复工作上；

（c）团队交流必须是直接和闭环的; 任何人看到异常或问题，都必须感到有安全隐患并且大声说出来。这种素质只能通过定期的多学科和结构化团队培训和模拟来培养。

复苏的持续时间

循环恢复之前的措施

在ELSO 2016国际报告中，ECPR的中位数持续时间为40分钟（IQR 25,61分钟）。ECMO动脉后pH值较低，乳酸含量较高，重要器官损伤等等因素都降低ECPR的存活率。这可能反映了潜在的疾病和功能状态，限制了有效的心肺复苏，同时也反映了插管和能够达到期望流量的时间。确实有超过50分钟ECPR后存活下来的报道，在一个拥有设计良好、训练有素住院团队的经验丰富的中心，能将ECPR时间缩短到小于30分钟。

较长的ECPR持续时间与不良的神经系统预后相关。Lasa等报道了住院期间心肺复苏患者实施ECPR的研究，这个项目得到了美国心脏协会（AHA）的注册支持。对于院内CPR> 10分钟的儿童，当我们跟传统复苏相比时，ECPR与改善住院生存率有关（OR 2.80,95％CI 2.13-3.69），与幸存者良好的神经系统预后有关（OR 2.64,95％CI 1.91-3.64）。在我们的系统中，我们的目标是实现30分钟的循环恢复（ROC），既可以通过自主循环恢复（ROSC）和传统CPR，又可以通过ECPR的体外循环（ROEC）来达到；在复苏和ECPR启动期间所花费的时间，是我们衡量技术水平的一项指标。这30分钟不是说用来评估停止复苏措施，而是用于评估每个阶段的滞后时间，并确定什么可能导致延迟实现ROC（例如，在间隔2期间期快速完成的步骤，例如除颤或气道控制，与间隔3期间快速完成的步骤一样，如血管插管）。

决定停止复苏或停止对ECPR的尝试，对于没有这方面经验的医生来说可能很有挑战性。提供ECPR的实施必须是能够停止复苏措施并过渡到姑息治疗，要么有或没有进一步的护理或重症监护措施。在重症儿童医院，心脏病外科医生或心脏病专家或心脏麻醉师可以在ICU之外启动ECPR的实施，重症监护医生协同ECPR团队一起启动ECPR，并有望领导或促进决策的制定。提供姑息治疗工作，常常需要在发生心脏骤停后已经提供了先进的有技术性的抢救措施后，再进行。对于患者本人和家属，这是综合护理的一部分。

心脏骤停后使用ECPR的管理

最近的ELSO报告中一个值得注意的发现就是在近60％的ECPR事件中使用了低温治疗。虽然THAPCA试验表明将心脏骤停患者的目标温度控制在正常体温以下水平没有什么额外好处，而且也没有什么数据能表明在ECPR复苏中使用低温疗法有什么好处或不好。自2000年以来我们的做法一直是在34℃启动ECPR并保持目标温度在34℃，复温目标根据患者的个体差异性一般维持在36-37.5℃。

一旦建立了ECMO后，目标流量和灌注压力应该是我们需要持续关注的问题，根据患者诊断和年龄的不同而异。颅内和心肌再灌注可能与大脑的自动调节和心肌顿抑有关。因此，我们需要小心翼翼的保持足够的脑灌注压。富有经验的ECMO专家应该小心翼翼的增加环路的血流量来逐渐达到目标灌注压，并认真仔细地调整气流量来有效避免低碳酸血症和高碳酸血症，这些努力只为一个目的，那就是减少缺血缺氧的二次打击。因为氧自由基的产生，我们在ECMO系统中使用可允许性的膜后低动脉氧分压的FdO2（氧扩散）滴定措施，维持膜后动脉在100-150 mmHg之上即可，我们在ECMO刚上机时尽量减少机械通气的FiO2，直到与降低至室内空气FiO2。用NIRS监测或者经颅多普勒超声检查可能对此研究有益。

一旦建立了ECMO循环，心肌功能的恢复就变成了关键问题需要我们来解决。常常发生的情况是ECPR后有心肌电活动，但是射血分数很低，这种情况常常持续48个小时才有可能逐渐恢复有效的射血分数和动脉波形脉压差。至关重要的一点是膨胀的心脏、增大的室壁压力会导致远期的心肌损伤。我们可以选择进行经导管或者外科手术下左心室减压，临床上可在床边和超声引导下进行。

ECPR涉及到抗凝治疗问题，ECPR患者颅内出血的风险远远高于单纯ECMO支持的患者。我们推测这是多重的因素导致的这种差异性（例如，改变了神经血管单位，抗凝治疗，插管策略，微栓子，炎症等等），但更多的工作是需要了解哪些因素是可以改变的。使用ECPR的单位应具备提供神经影像学的能力和神经系统评估（包括电生理学，临床，监测），在运行期间和脱离体外生命支持技术后。一份详细的介绍神经功能评估的综述超出了这篇特定论文的研究范围，但应该与其他儿科或成人复苏委员会的心脏骤停后复苏指南相一致。

可靠性和弹性

一个可靠的系统能够始终如一地响应并有条理和有效地满足手头的需要。一个弹性计划能够适应随时发生的不确定的情况，必要时从意外事件中快速恢复。这些都应该是一个运作良好的ECPR的特征。要实现这一目标，需要我们不断地练习、总结和反思，个人和团队形成一个有效的整体。

结论意见

ECPR的实用性已经在单中心和回顾性研究中明确指出，但正如我们经常说的那样：在各种研究和系统综述评论中，一直没有进行随机对照试验来明确证明ECPR优于传统CPR。推荐ECPR以委婉低调的方式表达，例如使用“考虑到”、“这是合理的”等字眼，这样做可能有好处，但没有明确的推荐意见。从我们40多年的经验来看，现有的数据认为先天性心脏病患儿和患有可逆性心脏病的患儿（比如说急性暴发性心肌炎），最终都支持ECPR系统为小儿心脏外科手术保驾护航。那么在这种情况下，无论项目的规模大小，系统和人员都必须到位进行有效复苏和及时实施ECPR，并能对患者及家属进行随访。