摘要

部分重症患者的呼吸介入治疗在常规局麻或全麻下风险极高，体外膜肺氧合（ECMO）可以提供有效的呼吸和（或）循环支持，预防或克服围手术期致命的低氧血症和高碳酸血症，保障手术顺利进行。文章结合目前发表的短期ECMO支持下重症患者呼吸介入治疗的病例报道，针对ECMO支持下呼吸介入治疗的应用时机、适用人群和ECMO管理细节（如工作模式、抗凝治疗、撤机和并发症等）等方面进行概述和探讨，以期能为更好开展ECMO支持下呼吸介入治疗提供指导。

关键词：体外膜肺氧合；呼吸介入治疗；治疗策略

近年来，呼吸介入得到长足发展，特别是呼吸介入治疗技术的适应证不断拓展和完善，特别是在重症患者救治中发挥了重要作用。呼吸介入治疗已经逐渐取代部分传统外科手术治疗，被广泛证实是治疗中心气道狭窄、肺泡蛋白沉积症（pulmonary alveolar proteinosis，PAP）和大咯血等重症患者快速、有效和安全的治疗方法[1]。绝大多数呼吸介入治疗操作可以在局麻下、不插管保留自主呼吸的静脉麻醉以及经人工气道机械通气的全麻方式下成功开展，但对于少数极危重症患者，呼吸介入治疗过程中，通气和氧合难以维持，风险极高。

体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是一种体外生命支持技术，通过驱动泵将静脉血液引流至体外，再将经过氧合器气体交换后的血液送回体内，提供呼吸和（或）循环支持[2]。ECMO越来越多用于严重呼吸衰竭和循环衰竭患者，近年来，ECMO适应证不断拓展，已广泛用于气道手术和胸部创伤后手术等[3-4]。目前已有一些短期ECMO支持下重症患者呼吸介入治疗的病例报道，ECMO可以预防或克服围手术期致命的低氧血症和高碳酸血症，保障手术顺利进行。本文将针对ECMO支持下呼吸介入治疗的应用时机、适用人群和ECMO管理细节等方面进行概述和探讨，以期能为更好开展ECMO支持下呼吸介入治疗提供指导。

1、ECMO应用时机

根据患者启动ECMO时治疗目的不同，重症患者呼吸介入治疗时ECMO可以分为挽救性和预防性ECMO，两种目的ECMO的应用指征不尽相同。挽救性ECMO指在呼吸介入治疗前，患者已经存在常规呼吸支持手段仍不能维持的严重呼吸衰竭，ECMO支持是对症支持手段，可以挽救患者避免死亡，为进一步呼吸介入治疗（病因治疗）争取时间。挽救性ECMO的具体指征参照急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），在最优的机械通气条件下，如果满足以下指标之一：氧合指数（PaO2/FiO2）<50 mmHg超过3 h；PaO2/FiO2<80 mmHg超过6 h；动脉血pH<7.25且二氧化碳分压（PaCO2）>60 mmHg超过6 h，且呼吸频率>35次/min；呼吸频率>35次/min时，动脉血pH<7.2且平台压>30 cmH2O，且无抗凝禁忌证[5]。挽救性ECMO唯一绝对禁忌证是患者没有拔管撤机可能，并且预计无法恢复的疾病终末期患者。陈皎等[6]检索相关文献，总结了46例ECMO支持下行呼吸介入治疗的重度气道狭窄患者，有8例（17.9%）患者为挽救性ECMO应用，其余均为预防性ECMO应用。

预防性ECMO指患者不存在严重呼吸衰竭，但预计在呼吸介入治疗期间，由于介入治疗过程中气道短时间阻塞（譬如球囊扩张，支架的释放等）、介入治疗对气道刺激及可能出现的并发症（如出血和肿物脱落阻塞气道）等，常规通气支持手段可能难以维持通气和氧合，麻醉风险极高，而在呼吸介入治疗开始前预先安置ECMO来保障手术安全。文献报道大多数是预防性ECMO，其中有病例报道提到，高危患者术前做好ECMO的准备工作，术中出现氧合和血压恶化时，在5 min内快速启动ECMO运转，保障了手术顺利进行[1]。

预防性ECMO的实施需要综合评估，通常需要符合以下条件之一：（1）全身麻醉后可能无法通气（可见于严重气管软化或狭窄）；（2）手术操作难度大时间长，易致气道狭窄位置组织或声门水肿（尤其气管上段）而导致无法通气；（3）手术中出血或组织脱落致完全梗阻，窒息风险高；（4）常规通气手段难以实施手术（单肺通气下全肺灌洗）[6]。

2、ECMO下呼吸介入治疗的疾病

2.1　PAP的全肺灌洗

PAP是一种病因不明、以肺泡内大量磷脂蛋白样物质异常沉积为特征的疾病，发病多隐袭，典型症状为不同程度呼吸困难，目前全肺灌洗术仍是治疗本病最有效的方法[7]。部分重症患者没有明显的呼吸困难症状，但血气分析可见明显的低氧血症，单肺通气行全肺灌洗时低氧风险增加，ECMO可以有效避免全肺灌洗过程中致命性氧合障碍，保障手术的顺利进行，并且可以同期行双侧肺大容量灌洗术，减少了传统左右肺分次灌洗带来的治疗负担。1976年，国外首次有ECMO支持下PAP全肺灌洗术的病例报道[8]；2005年，国内有首次报道[9]；目前文献检索皆为病例报告或系列病例回顾性分析，缺乏前瞻性研究主要是因为对于高危重症患者，以试验对照为目的避免ECMO支持不符合伦理要求。现有文献报道的病例中所有患者均成功撤离ECMO，未见严重并发症，均好转出院。ECMO支持下全肺灌洗术具有良好的安全性和有效性，使原本丧失治疗机会的重症患者重获新生。

2.2　重度中心气道狭窄

中心气道狭窄（central airway obstruction，CAO）是指由多种病因引起的气管、左右主支气管及右中间段支气管的气道狭窄，临床表现为不同程度的呼吸困难、喘鸣和阻塞性肺炎等，严重影响患者的生存质量，甚至导致患者窒息死亡[10]。呼吸介入治疗已被广泛证实是CAO患者快速、安全和直接有效的治疗方法。大多数CAO患者的呼吸介入治疗可以在常规全麻情况下安全完成，但对于重度CAO患者，呼吸介入治疗风险极高，术中很可能出现危及生命的低氧血症，甚至心跳呼吸骤停。ECMO可以提供有效呼吸或循环支持，保障了手术安全性，它成功解决了介入治疗和麻醉共用气道的难题，消除了人工气道的干扰，使术野更加开阔清晰，这为手术医生提供了更多的手术时间和空间，使其能够从容应对手术过程中的一些意外情况（如支架位置调整、取出或重置等），并且可以避免气道高氧通气导致热消融治疗过程中失火的风险。

1995年国外首次报道了2例重度CAO患者在ECMO辅助下成功置入硅酮支架的病例[11]。2011年国内首次分别报道了1例预防性ECMO支持下和1例挽救性ECMO支持下气道支架植入成功救治重度CAO的病例[11-12]。有学者汇总分析了107例因重度CAO而在ECMO支持下接受呼吸介入治疗的病例，气道狭窄的病因中，肿瘤有66例（61.7%），其次是术后气道狭窄或塌陷有19例（17.8%）；主要的呼吸介入治疗包括气道支架的放置或移除有61例（57%），肿瘤消融有22例（20.6%）；总共有98例（91.6%）患者存活并出院[13]。重度气道狭窄患者在ECMO支持下进行呼吸介入治疗的成功率高，没有出现因严重气道狭窄氧合不能维持或通气不足等导致手术无法完成的情况。

2.3　其他

气管、支气管异物是危及患者生命的急重症，应尽早取出异物，保持呼吸道通畅。极少数患者因为严重的呼吸窘迫或担忧异物进一步阻塞气道，而无法在常规全麻下完成异物的取出，ECMO下经软式或硬质支气管镜异物的取出是安全、可行和有效的备选治疗方式。Park等[14]报道了3例平均年龄为18个月的患儿，在ECMO支持下成功完成了气道异物的取出，均在24 h内撤离ECMO和呼吸机，没有出现支气管镜或ECMO相关的并发症。

咯血同样是危及患者生命的急重症之一，尤其是大咯血，部分患者病情危重，由于血液短时间大量涌入气道，气道已经被血凝块严重阻塞，常规呼吸支持手段已经不能维持通气氧合，紧急止血措施往往来不及实施，患者随时有窒息致死的风险。抢救性ECMO能够为进一步呼吸介入治疗争取时间。活动性出血是ECMO的相对禁忌证，近年来随着无肝素化ECMO应用经验的增加，已有一些病例报道，在ECMO支持下，联合多种呼吸介入治疗手段，如球囊封堵、支气管内阻断、支气管活瓣封堵和冷冻治疗清除血凝块等，成功救治大咯血患者[15-16]。

3、ECMO管理细节

3.1　ECMO工作模式

根据血液回输路径不同，ECMO的工作模式可分为静脉-静脉体外膜肺氧合（VV-ECMO）和静脉-动脉体外膜肺氧合（VA-ECMO）两种模式。VV-ECMO，通常选择股静脉引出，颈内静脉泵入，仅有呼吸支持作用，无循环支持作用，只适用于单纯呼吸功能衰竭患者。VA-ECMO通常选择股静脉引出，股动脉泵入，同时具有呼吸和循环支持作用，适用于心肺功能衰竭患者。有研究总结46例因严重气道狭窄在ECMO支持下进行呼吸介入治疗的病例，有21例（45.65%）采用VA-ECMO），3例（6.52%）未提及种类，其余22例（47.83%）均采用VV-ECMO，且近3年没有使用VA-ECMO的报道[6]。需要接受呼吸介入治疗的重症患者绝大多数只存在呼吸功能衰竭，选择VV-ECMO便可以保障呼吸介入治疗期间的氧合问题；此外VA-ECMO的管理难度和并发症均大于VV-ECMO。既往报道使用VA-ECMO病例中大多并未提及患者同时伴有循环衰竭，之所以VA-ECMO应用较多，笔者推测可能与操作者的经验习惯有关，大多数ECMO的建立是由非常熟练使用VA-ECMO心脏外科医师完成的。因此，除非患者合并循环衰竭，接受呼吸介入治疗的患者首选VV-ECMO模式。

3.2　抗凝

气道内出血是呼吸介入治疗常见的并发症，而ECMO支持下患者的抗凝可能会增加出血的程度和发生风险[17]。大多数病例报道中，将ECMO运行期间活化部分凝血活酶时间（APTT）维持在40~60 s或激活全血凝固时间（ACT）160~200 s，呼吸介入治疗术中及术后出血的风险不会明显增加[18-20]。抗凝治疗应该根据患者ECMO术前及管理过程中的凝血结果，并且基于气道出血或其他部位出血和血栓栓塞的风险来权衡利弊。如果手术过程有较多气道出血，应尽量减少肝素，或使用鱼精蛋白中和。

近年来，随着肝素涂层的ECMO管路和膜肺应用，ECMO期间无需肝素化或仅需单次抗凝就能完成介入治疗。目前已有无肝素化ECMO成功应用在胸部创伤或创伤性脑损伤后有抗凝禁忌患者的病例报道。Ryu等[18]报道了ECMO在1例需要手术修复的严重胸部创伤患者中的短期使用，无肝素化ECMO持续时间为59 h。Muellenbach等[19]和Biscotti等[20]分别报道了2例和3例无肝素化ECMO在创伤性脑损伤合并ARDS患者中的使用，无肝素化ECMO持续时间为24~48 h。笔者在临床中也有5例患者在无肝素化ECMO支持下呼吸介入治疗的成功经验，无肝素化ECMO持续时间为3~65 h，管路和膜肺中没有发现导致跨膜压力差明显增大的大量血凝块形成。个人经验：在无肝素化ECMO支持期间应适当调高ECMO血流速度，密切观察膜肺和回路中血凝块的生成情况。

3.3　ECMO撤离

ECMO撤离在满足基本撤机指征的同时，还应关注呼吸介入治疗目的达成情况和呼吸功能的恢复程度。呼吸介入治疗结束试验性停止ECMO支持，以VV-ECMO为例，通过直接关闭ECMO气流的方式进行，而无需对血流量进行调整。若单纯依靠机械通气能够满足通气需求，一般在观察0.5~1.0 h后可以考虑撤离ECMO。而传统ECMO应用需要观察24~48 h，试验性停止ECMO与传统ECMO应用相比观察时间明显缩短。如果单纯依靠机械通气不能满足通气需求则应继续ECMO辅助，待患者肺功能恢复后再撤除ECMO。ECMO的延迟撤机多见于重症PAP患者同期大容量全肺灌洗术后，以及挽救性ECMO应用时，此类患者多合并有其他并发症，如严重的阻塞性肺炎等。ECMO撤离后可序贯有创或无创机械通气。有病例回顾性分析报道，重症PAP患者ECMO中位持续时间为17.8 h[四分位差（IQR）15.9~26.6 h]，重度CAO患者ECMO中位持续时间为1.9 h（IQR 1.4~8.1 h）[21]。

3.4　并发症

普通重症患者ECMO的并发症随着ECMO运转时间延迟，并发症发生率显著增加，可分为ECMO系统并发症（包括设备故障、气体栓塞、穿刺置管相关的并发症等）和患者自身并发症（包括出血与血栓、院内感染、器官功能损伤、溶血、辅助流量不足等）；并且VA-ECMO的并发症明显高于VV-ECMO。为呼吸介入治疗提供保障的ECMO运转时间大多为短期，并且多数为VV-ECMO，因此并发症发生率较低，严重并发症罕见。

Wu等[13]检索相关文献，总结了107例在ECMO支持下行呼吸介入治疗的重度CAO患者，其中11例患者出现了ECMO相关并发症，包括7例气道出血、1例动静脉瘘、1例静脉破裂和血肿、1例体外缺血、1例插管部位神经损伤，没有穿刺置管相关血栓形成的报道。在9例死亡的患者中，8例死于基础疾病，只有1例死于ECMO相关的气道大出血。陈皎等[6]报道6例在ECMO支持下行呼吸介入治疗的重度CAO患者，有3例患者可能由于ECMO运行期间，APTT值多次低于目标值40 s以上，撤离ECMO后出现了穿刺同侧的下肢深静脉血栓，其中1例患者还伴有明显下肢肿痛。这3例患者经过低分子肝素抗凝治疗后好转。1例患者气管吻合口缝线残留合并重度CAO，在拆除气管残留缝线时创面出血约100 mL。周本昊等[22]报道7例重症PAP患者在ECMO支持下行全肺灌洗术后，在ICU期间1例患者出现支气管痉挛，1例患者出现肺部感染。

以下的措施有助于降低ECMO相关的并发症的发生，减少并发症的危害：（1）经验丰富，操作熟练的ECMO团队；（2）纠正术前凝血功能障碍，必要时补充凝血因子、纤维蛋白原或血小板等；（3）术中针对气道出血这一最常见的并发症可以联合使用局部药物注射、氩气刀、封堵球囊等多种止血手段；（4）超声引导下的穿刺置管能够显著降低置管相关的并发症；（5）严密监测出血相关的临床表现及体征，避免血压剧烈波动等。

综上所述，随着ECMO技术进步、肝素涂层管路和膜肺的应用及临床应用经验的不断积累，在常规麻醉下风险极高的患者中预防性应用或在重症患者中抢救性应用ECMO，联合呼吸介入治疗，已经被证实是一种安全和有效的治疗组合，能够使部分原本丧失治疗机会的重症患者重获新生。

参考文献（略）

作者：李诗歌，代冰；作者单位：中国医科大学附属第一医院

本文刊登于《中国实用内科杂志》2024年第44卷第3期专题笔谈栏目

基金项目：辽宁省科技攻关专项（2022020623-JH1/108）；沈阳市科技计划项目（21-172-9-2）

DOI：10.19538/j.nk2024030103

引用本文：李诗歌，代冰. 体外膜肺氧合支持下重症患者的呼吸介入治疗[J]. 中国实用内科杂志, 2024, 44(3): 188-192.

本文转载自订阅号：中国实用内科杂志（ID：zgsynkzz）

原链接戳：专题笔谈·体外膜肺氧合 | 体外膜肺氧合支持下重症患者的呼吸介入治疗

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本文完

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