文献阅读 | 体外膜肺氧合治疗28例危重新生儿临床分析
2024年06月11日 来源中华新生儿科杂志（中英文） 阅读：229次
摘要
目的：探讨体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）在危重新生儿治疗中的有效性和安全性。
方法：回顾性分析福建省儿童医院及福建省妇幼保健院2021年4月至2023年4月接受ECMO治疗的危重新生儿病例资料，总结使用ECMO的诊疗过程、结局和并发症。
结果：共纳入28例，男21例，女7例；平均出生体重3187g（1760~4100g）。
原发病为新生儿持续性肺动脉高压23例（合并急性呼吸窘迫综合征13例，先天性心脏病6例，先天性膈疝3例，胎粪吸入综合征1例），心脏手术后低心排综合征2例，极重度贫血2例，心律失常1例。
28例患儿均采用静脉-动脉ECMO模式。ECMO开始时间为生后37.0（19.5，93.8）h，77.3%入院后24h内开始，ECMO运行时间79.5（46.0，96.8）h，住院时间23.0（6.5，29.5）d。20例（71.4%）ECMO成功撤机。ECMO治疗24h后血管活性药物评分、氧合指数及血乳酸均较治疗前明显下降，差异有统计学意义（P<0.05）。
28例患儿均有不同程度的血小板减少（最低24×109/L）和血红蛋白下降（最低68g/L），其他并发症包括肾功能不全及液体超载17例、机械装置相关并发症8例、神经系统并发症10例。
结论：对于新生儿持续性肺动脉高压等重症新生儿，ECMO治疗可以有效改善患儿呼吸和循环功能，但易合并不同程度的并发症。
关键词：体外膜肺氧合；新生儿持续性肺动脉高压；新生儿
体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是一种高级生命支持技术，主要用于抢救常规治疗无效的严重心肺衰竭患者，其基本原理是通过动静脉插管，将血液从体内引流到体外，经人工膜肺氧合后，再泵回体内，从而对严重心肺功能衰竭患者进行呼吸心脏支持，维持机体各器官的供血和供氧，为心肺功能恢复创造时间窗［1］。自1985年Bartlett等［2］使用ECMO技术成功救治1例严重呼吸衰竭新生儿后，ECMO技术逐步应用于危重症新生儿。国际体外生命支持组织（extracorporeal life support organization，ELSO）发布的数据显示，全世界接受ECMO的患者中，新生儿占40.7%；相对于成人和儿童，新生儿ECMO支持预后最佳，平均存活率达74%［3］。根据我国2021年体外生命支持医疗质量控制报告，2020年我国儿童与新生儿ECMO支持患者占比10.1%，而全球注册登记数据儿童与新生儿占比分别为21.4%、34.1%，这表明我国儿童ECMO使用现状与国际水平还存在一定差距［4,5］。本研究回顾性分析近2年我院ECMO治疗危重新生儿的救治过程、并发症和结局，为新生儿ECMO的临床应用与管理提供参考。
对象和方法
1.研究对象
选择福建省儿童医院、福建省妇幼保健院2021年4月至2023年4月接受ECMO治疗的危重新生儿进行回顾性研究。
入选标准：
（1）接受ECMO治疗。
（2）存在呼吸衰竭，合并严重低氧血症；正性肌力药物评分>40或先天性心脏病术后，无法脱离体外循环支持或心脏骤停；心肺复苏后自主心率恢复但循环不稳定。
排除标准：
（1）病历资料不完整；
（2）ECMO治疗用于器官移植前的供体准备。
本研究通过福建省儿童医院医学伦理委员会批准（2023ETKLR10003）。
2.研究方法
1.资料收集：
通过查阅电子病历收集患儿资料，包括：
（1）一般资料：性别、胎龄、出生体重、入院日龄、原发疾病等。
（2）ECMO治疗相关资料：ECMO支持类型、上机及撤机时间，治疗前后血气分析、血乳酸、血常规、肾功能等，血管活性药物剂量、呼吸机参数等指标，并计算相应氧合指数（oxygenation index，OI）和血管活性药物评分，OI＝平均气道压×吸入氧浓度×100/导管后动脉氧分压；血管活性药物评分（分）＝肾上腺素［μg/（kg·min）］×100+异丙肾上腺素［μg/（kg·min）］×100+米力农［μg/（kg·min）］×10+氨力农［μg/（kg·min）］×1+多巴胺［μg/（kg·min）］×1+多巴酚丁胺［μg/（kg·min）］×1［6］。
（3）并发症：包括机械并发症和机体并发症。
（4）临床结局：出院前情况、住院时间、ECMO是否成功撤机及预后。
2.新生儿ECMO治疗适应证与禁忌证 ［6,7］：
ECMO适应证：
（1）呼吸支持指征：
①OI>40持续4h以上；
②OI>20持续24h，临床症状无明显改善，呼吸困难持续加重；
③呼吸支持下仍有严重低氧血症（动脉氧分压<40mmHg），病情迅速恶化；
④呼吸衰竭合并严重肺动脉高压，出现右心功能不全，需要使用大剂量正性肌力药物维持，血管活性药物评分>40；
⑤导致呼吸衰竭病因可逆。
（2）心脏支持指征：
①心脏手术术后无法脱离体外循环；
②严重心力衰竭，大剂量升压药物和正性肌力药物无法维持生命体征；
③非外科手术心力衰竭，如心肌炎、心肌病、心肌毒性药物过量。
（3）体外心肺复苏支持指征：
①心脏骤停，心肺复苏后恢复自主心率但循环不稳定；
②持续心肺复苏5min未能恢复自主心率。
ECMO禁忌证：
绝对禁忌证：
（1）致死性染色体缺陷或其他畸形；
（2）不可逆转的脑损伤；
（3）不可控制的出血；
（4）Ⅲ~Ⅳ度脑室内出血。
相对禁忌证：
（1）不可逆的器官损害（除非考虑器官移植）；
（2）体重<2000g；
（3）胎龄<34周；
（4）机械通气时间超过10~14d；
（5）可能存在不良预后。
3.ECMO操作过程：
（1）设备：ECMO系统包括离心泵（MAQUET，德国）、膜氧合器（MEDOS 800LT，德国）、空氧混合器、循环管路及加热系统；儿童体外循环套包，动脉插管，以及颈内静脉、颈总动脉置管等。
（2）治疗模式：采用静脉-动脉（V-A）ECMO模式。
（3）置管及上机过程：在当地医院由ECMO转运小组完成，在本院由心胸外科医生完成。选取右侧颈总动脉、颈内静脉直视下切开插管，颈内静脉插管管径为10、12或14Fr；颈总动脉插管管径为8或10Fr。连接管路，逐渐上调至全流量辅助［100~150 ml/（kg·min）］，观察机器运转情况及患儿生命体征，之后逐渐下调至患儿实际需求流量。
（4）ECMO管理及监测指标：下调呼吸机参数至肺保护性通气水平，同步间歇指令通气模式，吸入氧浓度30%~40%，呼气末正压5~8cmH2O，吸气峰压15~20cmH2O，吸气时间0.4~0.6s，呼吸频率20~30次/min，维持潮气量4~6ml/kg；根据动脉有创血压监测数据，逐渐下调血管活性药物剂量，维持平均动脉压45~65mmHg；监测并维持中心静脉氧饱和度0.65~0.75；维持肝素10~60U/（kg·h），使活化凝血时间维持在160~220s；ECMO过程中继续应用一氧化氮及西地那非等治疗肺动脉高压，给予镇静镇痛，加强液体及营养管理。若出现肾功能不全、液体超载则联合使用持续肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy，CRRT）。
（5）撤机：原发疾病好转，心肺功能恢复，逐渐降低ECMO辅助流量至10~20ml/（kg·min）时，患儿呼吸循环情况稳定后予拔管撤机，同时上调呼吸机参数至完全呼吸支持模式，予鱼精蛋白中和体内肝素，加强后续治疗管理。
3.统计学方法
应用SPSS 24.0统计软件进行数据分析。正态分布的计量资料以 x¯±s 表示，组间比较采用 t检验；非正态分布的计量资料以 M（ Q 1， Q 3）表示，组间比较采用秩和检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用 χ 2检验或Fisher确切概率法。 P<0.05为差异有统计学意义。
结果
1.一般资料
研究期间共收治ECMO治疗患儿28例，男21例，女7例，平均胎龄37.6周（31+4~40+4周），平均出生体重3187g（1760~4100g）；足月儿20例，早产儿8例。
28例患儿中，原发病为新生儿持续性肺动脉高压23例，其中合并急性呼吸窘迫综合征13例，合并先天性膈疝3例，合并先天性心脏病6例，合并胎粪吸入综合征1例；心脏手术术后低心排综合征2例；极重度贫血2例；心律失常1例。
2.ECMO治疗情况
28例患儿均采用V-A ECMO模式，呼吸支持17例，心脏支持9例，体外心肺复苏2例。ECMO开始时间为生后37.0（19.5，93.8）h，77.3%为入院后24h内开始，ECMO运行时间为79.5（46.0，96.8）h，住院时间23.0（6.5，29.5）d。20例（71.4%）ECMO成功撤机，8例因自动出院未能成功撤机，其中4例因严重神经系统并发症放弃治疗，3例因家属自身原因放弃治疗，1例ECMO治疗第11天病情恶化、与家属沟通后签字出院。
3.ECMO检测及观察指标
ECMO上机前均使用大剂量血管活性药物，上机前血管活性药物评分为40~188分，ECMO治疗24h后患儿血管活性药物评分、OI值及血乳酸均较治疗前下降，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。
28例患儿均有不同程度并发症，17例（60.7%）合并肾功能不全及液体超载，其中8例液体超载需联合腹膜透析治疗，11例肾功能衰竭联合CRRT治疗（2例腹膜透析改CRRT）。ECMO治疗过程中患儿均出现不同程度血小板减少（最低24×109/L）和血红蛋白下降（最低68g/L），均需多次输注血小板和悬浮红细胞。ECMO运行中，8例发生机械装置相关并发症，如装置内血栓形成、血浆渗漏及氧合器氧合不全，无远端肢体缺血坏死。10例合并神经系统并发症，包括颅内出血3例、脑梗死2例、脑室扩张5例，其中脑电图异常4例。
5.术后血管重建
20例顺利撤机患儿均实施置管侧动静脉修复，并行床旁颈部血管超声，发现颈总动脉修复及颈内静脉修复血流再通率为100%，均无颈静脉回流梗阻表现；在病情允许时行动静脉血管造影，亦显示修复成功。见图1。
图1 体外膜肺氧合撤机后血管造影（箭头标示为重建位置）：A.动脉造影；B.静脉造影
讨论
我国2022年体外生命支持医疗质量控制报告显示，2021年我国接受ECMO支持的新生儿共75例，医嘱离院率54.7%［4］。王均等［8］报道了49例行ECMO治疗的新生儿，出院前存活率为79.6%。本研究28例患儿ECMO治疗后各项指标均有好转，成功撤机率为71.4%，提示ECMO是救治危重症新生儿的有效心肺支持手段。
新生儿股静脉明显比颈内静脉细，且国内缺少双腔静脉导管，故新生儿及小婴儿无法经颈内静脉建立V-V ECMO［9］，本研究均采用V-A ECMO模式。目前ECMO置管方式分为中心置管和外周置管，中心置管包括经右心房-升主动脉置管和经右心房-颈总动脉置管；外周置管为经右颈内静脉-颈总动脉置管［10］。由于中心置管创伤大、操作较复杂，目前新生儿ECMO首选外周置管［11］。本研究中的28例患儿均采用外周置管，ECMO运行过程无置管相关并发症，其中成功撤机拔管20例，血流再通率为100%。
ECMO用于新生儿的常见适应证包括胎粪吸入综合征、新生儿持续性肺动脉高压、先天性膈疝、败血症、呼吸窘迫综合征、先天性心脏病等［12］。ELSO数据显示，新生儿使用ECMO数量呈逐年下降趋势，目前占每年ECMO运行总量的10%以下［13］。
近年来，ECMO较少用于可逆性呼吸系统疾病如胎粪吸入综合征，这可能与高频通气、肺表面活性物质替代和一氧化氮吸入使用增加有关；而更多地用于原发性肺疾病，如肺泡毛细血管发育不良、肺表面活性物质蛋白B遗传缺陷、先天性膈疝等导致的严重呼吸衰竭，这些疾病往往致命且缺乏有效治疗方法［14］。
本研究最常见的适应证为新生儿持续性肺动脉高压。尽管ECMO被广泛使用且有数十年的经验，但无论用于何种适应证，虽都可以提高生存率，也仍有很高的死亡率。无论是否使用ECMO，先天性膈疝等患儿的存活率都很高；因此对于病情较轻的患儿，使用ECMO的潜在并发症超过了所能获得的益处。目前仍然很难确定ECMO的最佳时机，但早期启动已不是禁忌，并且可能改善结局并有助于尽早撤离ECMO［15,16,17］。
ECMO治疗可能发生多种并发症，机械并发症包括氧合器失能、泵头故障、管路故障、插管故障等，管路中出现凝块最为常见；机体并发症包括出血、溶血、血栓形成、感染、脑损伤、脑出血、脑梗死等［18,19］。
本研究中新生儿ECMO机械并发症发生率28.6%；17例患儿需联合肾脏替代治疗，因患儿液体负荷过重，同时使用大剂量血管活性药物，肾脏处于细胞水肿及灌注减少的状态，甚至发生肾衰竭，故需联合肾脏替代治疗；10例合并神经系统并发症。文献报道ECMO患儿出血、血栓和溶血的发生率分别为43.7%、27.6%、34.3%，颅内出血是除手术及插管部位外最常见的出血部位［20］，颅内出血及脑梗死与凝血功能异常、血小板减少密切相关，而新生儿促凝血系统发育不成熟，ECMO时更需密切监测各项指标。
有研究报道早产、ECMO前疾病严重程度、ECMO前心脏骤停和使用V-A ECMO可能与ECMO支持期间新生儿神经系统不良事件的增加有关［21,22］。术前合并脓毒症、V-A ECMO模式、使用CRRT和颅外血栓是脑梗死发生的独立预测因素［23］。
Boyle等［24］报道多数ECMO幸存者智商正常，但神经系统发育、认知能力、运动功能、语言能力及听力等有不同程度受损，因此ECMO治疗后患儿应行长期神经系统随访［25］。这些并发症的发生是否与ECMO技术及设备不完善、缺乏支持治疗、各医院医疗水平差异、医务人员操作ECMO的技术水平高低有关尚不确定，或是仅与疾病危重程度相关。
患儿ECMO前常合并严重循环衰竭、乳酸升高，需应用大剂量血管活性药，ECMO后心脏功能一般均有改善。本研究中28例患儿ECMO治疗24h后血管活性药物评分、OI值及血乳酸均较治疗前明显下降。Slottosch等［26］研究发现，ECMO前乳酸水平和乳酸峰值与患儿预后无明显相关性，但ECMO后24h的乳酸水平与患儿30d的病死率显著相关。因此，监测ECMO治疗中乳酸变化有助于预测患儿预后。
尽管短期ECMO支持是一种有效的呼吸和心脏支持手段，但长期治疗仍存在争议。有研究报道1例日龄49d的法洛四联症患儿使用ECMO支持长达48d，长期随访神经系统结局良好［27］。然而，一项单中心研究报道了接受长时间（>28d）ECMO支持的22例患儿，仅14%存活，其中9%合并严重神经系统并发症［28］。
综上所述，ECMO技术是一项救治危重新生儿的有效心肺支持措施，可提高危重新生儿存活率，挽救部分患儿生命，应用时需警惕并发症的发生。但是因为本研究为回顾性研究，样本量少且存在混杂因素，有一定不足和局限性，未来需进一步行大样本前瞻性临床研究，为临床医生提供更高等级的证据。
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