【重症风采】连载13 | 您管的ECMO患者吃饱了吗

翻译总结：苏俊

ECLS可能加重内源性和外源性的微量元素与大量营养物质的丢失。现有的研究发现肠内营养是切实可行的，被普遍应用于ECLS患者。间接热量测量是测量ECLS患者能量消耗比较适宜的方法。使用一些特殊的测量工具来检测VAD的围手术期患者的营养不足和营养风险也是可行的，但是需要更多的临床认证。如果肠外营养指征明确，那么必须考虑到静脉使用脂肪乳剂将会导致ECLS系统的膜肺氧合功能不良和增加VAD患者的感染风险。

引言

ECLS系统的机械辅助技术能够提供体外的气体交换和循环支持，适应症包括难治的危及生命的呼吸衰竭如ARDS（VV-ECMO）和严重的心脏衰竭或两者皆而有之（VA-ECMO）。VAD包括左心室辅助（LVAD）、右心室辅助（RAVD）和全心室辅助（BiVAD），能够为严重终末期心脏衰竭患者提供一个可能的外科的治疗机会，比如说“等待移植”、“等待康复”或“永久支持”。世界范围内进行单独左心室辅助患者的数量现在已经超过了20000例，并且在持续不断的增长中。尽管近十年来应用ECLS或VAD的患者数量呈指数级地增长，但最佳的营养支持途径和营养物质仍不明朗。因此，针对成人ECLS和VAD的患者目前尚无一个专门的营养支持指南可以遵循，仅仅美国肠外肠内营养协会（ASPEN）发表了一份针对新生儿ECMO患者的营养支持指南。体外生命支持组织（ELSO）现行的指导方针是“和其他重症患者一样，提供全热量和蛋白质的营养支持是必要的”。2017年ESICM临床实践指南中提出的“早期危重症患者的肠内营养”，然而仅仅是建议在使用ECMO时肠内营养是可行的，但是只有四个成人患者的案例。因此我们这篇综述对于近期发表的有关ECLS和VAD患者的营养物质代谢和营养支持的综述和亮点进行总结概述。

病理生理学

需要ECLS的患者往往都是一类病情极其严重、需要各种重症监护的人群，伴随而来的是延长了ICU住院时间，增加了并发症发病率和死亡率。严重的循环功能恶化和炎症反应，伴随着大剂量血管加压素的使用，以及在整个体外循环过程中的抗凝，导致了一个与生俱来的危险，那就是改变了肠道的完整性、内脏的灌注，进而导致肠道节段性的缺血或出血风险。ECMO的使用在本质上来说，因为应用了不同的生物相容性材料来进行体外气体交换，不仅会导致或加重炎症反应和氧化应激，而且会造成内源性或外源性的大量营养物质与微量元素的丢失。一个小型的体外实验观察到ECMO循环过程中有大量营养物质与微量元素的改变：如葡萄糖的丢失、必需氨基酸异亮氨酸的丢失、脂溶性抗氧化维生素A和E的丢失，还会进一步增加激活炎症反应。然而，大多数其他的大量营养物质和微量元素，如甘油三酯、总胆固醇、硒、铜、锰、维生素D，在这个研究中随着ECMO的运行超过24小时含量没有改变甚至增多。尽管葡萄糖浓度降低反映了细胞分解代谢，作者认为精氨酸和谷胺酰氨的减少归因于它们各自的代谢产物鸟氨酸和谷胺酸盐的增加。另一项研究是心肺转流术后的心脏外科患者，根椐已经报道的必需微量元素硒的缺乏，在围手术期提前采取不同剂量的外源性硒的补充，对于患者的病死率和器官功能衰竭发生率产生积极的影响。危重症患者本身的物质代谢变化和体外膜肺应用下大量的营养物质丢失的相互作用，迫切需要进一步的检查，为了更好地进行补充和评估可能对临床预后的影响。

VAD患者常常伴随一些进展性的心脏疾病，表现为心源性恶病质的症状，主要表现为晚期心力衰竭，不知不觉地丢失超过5%的非水肿性体重。这将导致呼吸功的增加，肠水肿的加剧和肝充血，进一步导致早期饱腹感和恶心或胃肠运动障碍。在有症状的心衰患者中恶病质的发生率估计为15%，在VAD移植之前大约会上升到33%。这些VAD心源性恶病质患者更有可能发展成为永久性慢性分解代谢异常综合征。就ECLS患者来说，在等待VAD植入时，更容易出现胃肠道功能障碍和肠道喂养不耐受，是否发生取决于潜在的心血管疾病和必要的围术期治疗，比如说血管活性物质就是一个导致内脏灌注不足的可能因素。尽管目前多使用覆膜管道技术，但是ECLS与VAD患者常常更多地出现胃肠道的出血或者血栓形成并发症，这同样也影响到了胃肠道的完整性。目前来说，没有确切的数据可以支持心室辅助（无搏动血流或半搏动血流）可能导致长期的胃肠道的肠系膜血流改变，营养物质吸收和肠道的完整性。此外，VAD慢性心力衰竭患者与微量营养素的缺乏息息相关，特别是维生素如B，C，D和微量元素的缺乏。因此，评估和补充这些潜在的缺乏必须予以考虑。一个随机对照试验目前正在进行中，评估正在接受VAD植入术后的患者补充硒元素的临床意义。

营养支持实践

自2004年以来，有六项观察性研究报道了ECLS患者的营养支持做法（见表1）。在这些研究中，仅有一项单中心回顾性研究关注于接受VV-ECMO的成人ICU患者中进行营养支持治疗的情况。研究纳入了于2010年12月至2015年12月间入院的有严重呼吸衰竭的230名ICU患者，比较每日能量和蛋白质的实际摄入量与目标量的不同，并记录中断营养支持的原因。发现ICU平均入住时间为21天，VV-ECMO为10天，肠内营养是最常用的喂养途径（123例患者胃内喂养，空肠喂养70例），肠外营养仅用于10名患者。能量中位数（89.8％）和蛋白质中位数（84.7％）摄入是足够的（按估计目标量的80-110％定义），能量或蛋白质摄入不足的情况在营养支持过程中所占的时间大约为三分之一（28.3％）。入院时疾病严重程度评分更高者，更容易发生蛋白质摄入不足，在VV-ECMO第一天就表面为更严重器官功能障碍的患者更容易发生能量摄入不足。

营养中断的最常见原因是医疗操作（39.1％）和胃肠动力障碍（22.8％）。 作者总结说在研究中按照目标量给予VV-ECMO患者充足的能量和蛋白质摄入是可行的，营养不良更容易发生在严重的器官功能障碍的患者。在这个研究中没有发现能量与蛋白质的摄入不足与ICU生存率和6个月生存率相关。

关于VAD患者的营养实践没有前瞻性临床数据可用。Amir等一项早期小样本研究评估了在放置LVAD后的27位患者的胃肠功能变化，在术后早期很容易出现胃肠功能障碍，包括饱腹感和/或恶心，食道蠕动缓慢和胃排空时间延长。LAVD装置放置后更高的风险是消化道出血，胃肠不耐受可能会干扰了早期肠内营养策略。

总之，这些观察性研究表明肠内营养主要适用于病情稳定的ECLS患者。根据专家意见，肠内营养应该被用在VAD术后的早期阶段，这类患者常常无法经口补充营养物质。前瞻性控制研究对ECLS和VAD患者的研究是有必要的，可以比较不同的肠内和肠外营养策略，以及评估对于患者的安全性和临床预后。最近的NUTRIREA-2多中心研究讨论了罕见但是可能发生的肠内营养相关并发症，如腹泻，肠缺血和急性假性肠梗阻，这2410名重症患者因休克均接受了机械通气和血管加压支持治疗。尽管这些患者大多数至少需要一种血管活性药物（去甲肾上腺素）来维持血流动力学稳定，但是没有数据告诉我们多少患者可能需要ECLS或VAD治疗。目前一致的指南认为，延迟的肠内营养支持也应该在ECLS植入或VAD植入后的急性期考虑实施，即血流动力学不稳定，组织灌注目标尚未达到。然而，一旦休克状况在机械辅助、液体和血管加压药治疗下得到控制，建议尽快开始低剂量肠内营养支持。对于ECLS和VAD的重症患者，应密切监测代谢和胃肠耐受性。

营养风险评估

营养不良的流行病学调查显示在超过90％的心力衰竭患者在VAD植入前已出现。 各种研究显示通过一系列不同的营养评估工具（包括人体测量学和生物学数据）对住院的VAD患者的营养状况进行评估，这对评估患者预后具有重要意义。表2提供了一个针对这些患者的营养风险评估工具的概况。

此外，ASPEN指南中关于“对于成人危重症患者提供营养支持和评估的建议”指出，对所有入住ICU的患者中使用“危重病人的营养风险（NUTRIC）评分”作为评价预后的工具能够使这些患者更早期获益。因此，NUTRIC评分也可应用于ECLS和VAD的重症患者，然而这些患者的有效性尚未得到证实。

能量需求测定

现有的观察性研究对于能量需求的监测大部分是基于Schofield方程或根据简化的基于权重的公式来计算（25-30 kal/kg/day）。建议按ASPEN指南进行间接热量测定。

间接热量测定通常被视为确定能量消耗的金标准，其是基于肺功能分析氧气消耗（VO2）和二氧化碳产生（VCO2）。但是，这种技术不能应用于ECLS患者，因为通过体外膜肺去除的CO2不能被量热仪识别。 De Waele等基于一个ECMO的个案报告总结了一个初步的临床经验，他们应用了一种理论模型，该模型是通过在呼吸机和人工肺上分别获得的间接热量测量得出的能量消耗。此外，Wollersheim等人最近提出了一个在ECMO支持的患者中进行能量测量的工具，这个研究比较了20个使用VV-ECMO支持的ARDS患者，与20个没有使用ECLS的ARDS患者进行配对研究。在这个初步研究中，作者证明了该工具是可行的，得出结论是使用ECLS的ARDS患者[2013kal/day]和没有使用VV-ECMO[1857 kal/day]的患者，能量消耗没有显著差异。这个工具的优点是除了间接测热仪与血气分析仪外，不需要额外添加其他设备，这进一步简化了它的使用。如果减少人工膜肺的气流量，准确度可以进一步增加。但是，这些初步结果需要在更大的ECLS患者群中中进行不同的气流量管理下的进一步验证。

在找到进一步的可用证据之前，目前针对重症患者的指导性建议是使用已发表的预测方程或简单的基于权重的方法方程式（25-30千卡/千克/天），当然也适用于ECLS患者。VAD植入本身对于间接测热法的使用没有技术上的限制，当然在没有现成的可利用的测量工具条件下，这是最好的正确的测量方法了。

肠外营养

考虑到在ECLS或VAD患者中使用肠外营养，没有现成的随机对照研究和有关专家共识，因此我们遵循一般危重症患者或者心源性恶病质患者的指南。

对于体外循环，特别是在胃肠外使用含脂质液体输注进行营养支持时可能会引起相关系统的并发症，如凝血，脂质沉积物形成和随后的膜肺功能障碍。一项由Hayes等人研究的关于静脉注射脂质乳剂用于治疗急性中毒或肠外营养的系统评价，仅有一例病例报告和一项针对ECMO儿科患者的调查。在这项调查是最常见的问题是循环通路中的阀门的开裂，管道的堵塞、膜肺的功能障碍，乳化液的凝集并增加了血块的形成。另一项系统评价关于继发于心脏毒性药物的VA-ECMO患者，静脉使用脂质乳剂可能导致在VA-ECMO体外循环中膜肺的脂肪沉积，并且增加了血块形成。如果ECLS患者确切需要肠外营养支持，那么最好不要往ECMO环路中直接注射脂肪乳剂，但是可以通过ECMO环路远端的血管通路输注。根据目前的欧洲的专家组成临床营养与代谢学会（ESPEN）建议：一般危重人群脂质应持续缓慢注入12-24小时，不应弹丸式大力推射。

在这种情况下，Scurlock等人回顾了43个小样本的数据，将VAD植入术后的连续接受肠外营养大约7天以上的患者和与接受肠内营养的患者与围手术期未进行肠内营养的患者进行比较。这两组患者在ICU住院时间和血栓形成并发症、中风、死亡率上无显着差异。但是，经过校正分析发现，只有肠内营养显著增加感染的发生率。

另一项回顾性研究，Aslam等发现在300例LVAD植入患者中，108名患者出现了与VAD相关的感染，85例为细菌感染，23例为真菌感染。真菌LVAD感染的唯一重要风险因素是使用肠外营养。更重要的是，真菌感染患者死亡率为91%，细菌感染患者死亡率61%。最近的meta分析纳入18个随机对照研究（3347名危重患者），研究发现肠内与肠外营养相比没有影响整体死亡率，但减少了感染性并发症的风险和住ICU时间。然而，作者认为可能原因是减少了大量营养素的摄入而不是肠内途径本身。

总结

ECLS和VAD已成为治疗重症和进行性心肺功能衰竭的重要手段。尽管如此，有关成人最合适营养支持途径和经过验证的营养风险评估工具的临床证据有限，也没有明确指南。观察性研究表明肠内营养是可行的，在ECLS患者中应用最为广泛。在有充分设计的研究获得更多可靠证据之前，目前针对一般重症患者的指南以及从观察性研究的经验，为指导ECMO患者的营养管理提供了最佳信息来源。应特别强调重点关注潜在的与设备相关的胃肠并发症，补充经ECLS循环通路丢失的营养物质，或者设备植入前没特别是植入后潜在的营养不良。

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