重症医学:2016
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13 ECMO和IABP联合用于心源性休克

由急性心肌梗死、暴发性心肌炎、心脏手术等诸多原因导致的心源性休克是ICU内常见的重症,然而积极地应用正性肌力药物及血管活性药物对重症心脏疾病患者的预后并未起到明显改善的作用,心源性休克患者仍有着较高的病死率。随着近年来的探索与进步,诸多机械辅助循环治疗方法逐渐登上舞台,并在心源性休克患者的支持与治疗上取得了一定的成就。

一、IABP与ECMO在心源性休克治疗中单独应用的局限性

主动脉内球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)作为机械辅助循环装置自首次应用[1]至今,其改善冠脉供血、降低左室后负荷、增加心排出量的治疗效果现已有目共睹[2]。但是由于IABP对患者的心功能存在一定的依赖性,其单独应用对心源性休克患者病死率的改善作用遭到质疑[3]

动-静脉体外膜氧合(venoarterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO)具有同时支持心肺功能的作用,近年来已逐渐应用于各种原因导致的循环、呼吸衰竭的治疗中。但是,与IABP一样,VA-ECMO对心源性休克预后的改善作用并未获得大样本临床试验的支持[4]。且VA-ECMO应用中由于临床大多采用外周置管,所造成的逆行血流会增加左室后负荷,从而易引起严重左心衰、肺水肿等并发症也限制了其在临床治疗中的应用。

二、心源性休克治疗中IABP与ECMO的联合应用
1.IABP与ECMO的联合应用从根本上使治疗走向“生理化”

对于心源性休克患者而言,增加冠脉供血、减少心肌做功是根本,而提高组织灌注、改善组织氧供是最终目的。IABP与ECMO的联合应用从根本出发以更加生理化的方式对心源性休克患者进行治疗。

首先,就心源性休克患者而言,保证心肌灌注及减少心肌做功是必不可少的支持,VAECMO可以起到相应的作用,但是不容忽视的是VA-ECMO所提供的是平流的循环支持,而对于临床患者来说,搏动性血流较平流更符合生理需求。有研究表明在非搏动性血流支持过程中冠脉血管阻力明显增加,且冠脉血流较搏动性血流明显减少。该种情况的发生可能与血管壁上的牵张感受器相关,因较非搏动性血流而言搏动性的血流可以促进NO的分泌以此达到舒张血管降低血管阻力的目的。而且有研究指出[5],长时间的非搏动性血流对患者血管的收缩功能以及对血管活性药物的依赖性均有影响,这也许会对患者后期ECMO的撤除及其他循环支持手段造成一定困难。值得关注的是,有研究表明[6]在机械辅助循环治疗开始后是否予以搏动性机械辅助循环支持,可对患者脑血管自我调节作用产生一定的影响,在同样灌注压较低的情况下,应用搏动性机械辅助循环治疗的患者脑血管自我调节能力较强,脑灌注相对较好。而IABP恰恰可以提供这种所谓的搏动性血流,这成为二者联合的有力支持之一。

其次,针对保证组织器官灌注的目的而言,VA-ECMO虽然可以给予组织及器官一定程度的灌注,但有研究表明,联合应用VA-ECMO及IABP可以有效地改善肾脏及脑组织的灌注[7]。根据VA-ECMO的置管部位可将其分为中心置管型及外周置管型,因操作相对方便、时间短,且能在较短时间内完成对患者的循环支持,因此在针对重症心脏疾病患者进行治疗时较常选用外周置管,而且与中心型VA-ECMO相比,其出血、感染等风险明显下降。但是外周置管型的VA-ECMO具有一个不容忽视的问题,即其提供了一个逆行的血流,该逆行血流会明显增加左室后负荷及肺水肿风险;且若想要单纯利用外周VA-ECMO来保证对脑组织及其他器官相对充足的灌注则需要较大的流速设置,这对于重症心脏疾病患者来说无疑是另一个巨大的挑战。因此,这又是对心源性休克患者治疗时二者联合应用的有力支持。

2.IABP与ECMO联合应用的相关研究

为了发挥IABP与ECMO各自优势以及减少临床并发症的产生,国外已有一些ECMO中心系统地将二者进行联合应用。有研究表明,联合IABP与ECMO可能有助于改善心源性休克患者的微循环灌注状态[8],例如,Weymann等[9]以及Wang等[10]实验即表明在实施ECMO治疗时附加IABP对于改善患者后负荷、增加冠脉血流以及改善组织灌注方面有较好的效果。但近年来相关方向实验结果并不完全一致。Petroni等[11]通过临床研究表明,应用ECMO后联合IABP有助于改善患者整体循环状态,但对患者微循环灌注的改善并不具有统计学意义。该研究针对心源性休克患者,这些患者首先接受ECMO治疗后联合应用IABP。通过对患者左室舒张末期内径及肺动脉压的监测判断二者联合对于患者整体循环的影响;通过对患者双侧大脑半球及鱼际的氧合状态以及患者舌下腺微循环状态进行监测,来判断附加IABP治疗后患者微循环改善情况。结果显示,增加IABP治疗后患者的左室舒张末期内径以及肺动脉压力明显下降,但是微循环状态并未存在明显改善。

值得注意的是,上述实验结果并不能完全说明二者联合应用后患者微循环状态的变化趋势,因该实验在附加IABP治疗前患者往往已经接受了一段时间的VA-ECMO治疗,因此微循环是否在附加IABP治疗之前已经有所改善无法判断,故不能盲目地否定二者联用对于微循环改善的效果。

针对ECMO附加IABP共同治疗的策略从开始实施至较广范围应用始终与争议伴行。最近一篇发表于J Invasive Cardiol的Meta分析指出[12],通过对现有的研究进行筛选和分析得出结论,ECMO与IABP的联合应用对于心源性休克患者而言并未起到改善预后的作用。但是在临床效果方面,有学者指出:由于IABP与VA-ECMO的置管及运行方式,在心脏舒张期IABP球囊的充盈很有可能阻断了VA-ECMO的逆行血流,从而引起患者血流分布不均,导致微循环监测结果失真,这也许是一些消极实验结果产生的原因。

3.聚焦脑灌注

虽然既往已有明确证据显示VA-ECMO联合IABP应用有助于改善脑血流灌注,但是Yang等[13]学者通过对脑血流量(cerebral blood flow,CBF)的监测发现,IABP与ECMO联合应用并非全是积极效果,该研究发现处于不同疾病阶段的患者对于二者联合治疗的反应截然不同。冠脉搭桥术后的患者当处于心脏功能恢复阶段时二者联合引用可以增加CBF,但是相对于处于心肌顿抑阶段的患者而言,二者的联合应用反而会使平均CBF降低。该实验从脑灌注的角度强调了二者联合应用亦需要掌握合适的时机,盲目联合可能会引起事倍功半的效果。

三、ECMO与IABP联合应用值得关注的问题

对于心源性休克的患者而言,ECMO及IABP等机械辅助循环治疗的积极意义无可厚非,但是临床操作过程中仍有诸多问题值得关注。首先是IABP辅助治疗开始的时机,有研究间接显示非搏动性机械辅助循环进行的时间越长,患者脑血管的自身调节功能越差,亦容易造成脑组织缺血缺氧等损伤等。这是否意味着在判断患者需要进行二者联合治疗后尽早开始联合应用可以对患者预后起到更积极的作用;其次,关注患者预后的同时并发症的防治必不可少,例如,二者联合应用大大增加了患者血管并发症的发生率;最重要的一点是,临床医生在对患者进行支持治疗的过程中必须秉持及早恢复患者自主循环能力、尽早撤除支持的理念,积极治疗原发疾病,这才是临床进行机械辅助循环的最终目的。

总之,对于心源性休克患者而言ECMO联合IABP进行辅助循环治疗的策略值得肯定,但是二者联合的合适时机及恰当方式的选择仍需斟酌。重症患者血流动力学往往极不稳定,重症心脏疾病患者更甚,差之毫厘,谬之千里。因此病程中的精细化及个体化治疗必不可少。另外,目前的研究大多存在样本量较小的弊端,临床仍需要样本量较大的实验对二者联合应用与患者临床预后的关系作出准确的判定。

(王斯聪 王洪亮)

参考文献

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3.Thiele H,Zeymer U,Neumann FJ,et al.Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock.N Engl J Med,2012,367(14):1287-1296.

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5.Nishimura T,Tatsumi E,Nishinaka T,et al.Diminished vasoconstrictive function caused by long-term no pulsatile left heart bypass.Artif Organs,1999,23(8):722-726.

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8.Jung C,Lauten A,Roediger C,et al.In vivo evaluation of tissue micro-flow under combined therapy with extracorporeal life support and intra-aortic balloon counterpulsation.Anaesth Intensive Care,2009,37:833-835.

9.Weymann A,Schmack B,Sabashnikov A,et al.Central extracorporeal life support with left ventricular decompression for the treatment of refractory cardiogenic shock and lung failure.J Cardiothoracic Surg,2014,9:60.

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11.Petroni T,Harrois A,Amour J,et al.Intra-aortic balloon pump effects on macrocirculation and microcirculation in cardiogenic shock patients supported by venoarterial extracorporeal membrane oxygenation.Crit Care Med,2014,42(9):2075-2082.

12.Richard Cheng,Rory Hachamovitch,et al.Lack of survival benefit found with use of intraaortic balloon pump in extracorporeal membrane oxygenation:A pooled experience of 1517 patients.J Invasive Cardiol,2015,27(10):453-458.

13.Yang F,Jia ZS,Xing JL,et al.Effects of intra-aortic balloon pump on cerebral blood flow during peripheral venoarterial extracorporeal membrane oxygenation support.J Transl Med,2014,12:106.