成人ECMO复苏

limingxin1969 2022-04-07

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成人ECMO复苏

AbramsD, MacLaren G, Lorusso R, et al. Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation in adults: evidence and implications. Intensive Care Med. 2022 Jan;48(1):1-15.doi: 10.1007/s00134-021-06514-y. Epub 2021 Sep 10. PMID: 34505911; PMCID:PMC8429884.

1. 背景

突发心脏停博的发生率高，美国院内（in-hospital cardiac arrests，IHCA）和院外心脏停博（out-of-hospital cardiac arrests，OHCA）例数每年预计分别为为20万和35万。发生这些事件后出院的生存率低，IHCA和OHCA组分别为6%-26%和< 10%。如果统计生存同时还有神经或功能恢复，预后更差。体外技术已经用于再建立循环，改善心脏停博的预后。心脏停博时应用VA-ECMO技术就是体外心肺复苏（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation，ECPR）。实施ECPR需要相当的资源，包括人力和设备，贯穿院前、院内和ICU。

2. ECPR应用的历史和趋势

Kennedy首次报道了1957-1965年8例心脏停博，7例成功复苏，生存了数小时至数天，1例在出院时神经功能完整。研究者描述需要在30min内通过团队、设备和灌注师建立循环，管路需要维持1个月以上。研究者还提出，ECPR不能代替传统的CPR。

其后ECPR迅速发展。体外生命支持组织（Extracorporeal Life Support Organization ，ELSO）登记显示，每年ECPR的数量从2009年不足100例，2019年已经超过1500例。配比分析提示其有益。在2009年甲流期间ECMO使用的增加也可能促进了ECPR的发展。

3. 生理学和技术的考虑

在VA-ECMO时，血液从中心静脉引出，通过膜肺泵出，通过动脉回流，提供气体交换和循环支持。ECPR是指在心脏停博的自主循环恢复前（return of spontaneous circulation ，ROSC）启动ECMO，与心脏外科术后心源性休克应用VA-ECMO有区别。ECPR需要比其他类型的ECMO启动更快速。启动ECPR的最大挑战是患者神经功能恢复的可能性。

ECPR常常通过股血管进行，导致主动脉的血流逆流。如果没有左室流出，逆流的氧合血液可以达到冠状和大脑血管，超过传统CPR，是心输出量的25%-30%。ECPR可以更有效地稳定患者，提供逆转心脏停博的内在病因。动脉套管占据了股动脉管径的大部分，有远端肢体缺血的风险。在有经验的中心，采用超声指导的经皮血管通路联合荧光导丝定位，套管放置成功率高，并发症减少。但是即使在有经验的中心，血管并发症仍然很高，特别是在急诊应用时（图1）。最近单中心的分析发现，对于VA-ECMO，经皮方式的导管部位感染显著低于外科方法。

4. 了解ECPR的预后

生存一般作为报道的终点。但是不足以代表ECPR的成功。功能状况评分如CPC（Cerebral Performance Category）或mRS（Modified Rankin scale）常用于评估停博后的预后。除了生存率和功能状况，还有长期功能和生活质量。国际复苏委员会（International Liaison Committee on Resuscitation，ILCOR）建议使用近期功能评估（如mRS）和长期健康相关生活质量作为心脏停博研究的核心预后。

比较ECPR和传统CPR，必须考虑可能的不良预后（如重度神经和功能不良）和需要的资源。考虑意外心脏停博的发生率，即使生存率合并神经学预后恢复小比例的增加，因为绝对数量的考虑，也是值得应用于ECPR的。然而，ECPR应该作为传统高质量CPR的补充。应用于ECPR的资源用于其他方面，是否会有更大的社会效益还不清楚。

旁观者CPR可以改善院外心脏停博的30天生存。从丹麦大样本的登记研究发现，院外心脏停博生存30天以上的患者，1年时神经损伤率，转入护理单元的比例和死亡等比例较低，大多数恢复工作，这些都与旁观者CPR包括除颤等相关。对于没有ROSC的心脏停博患者，在合理的时间窗内，联合高质量的CPR和ECPR，可以最大化近期生存，以及长期神经和功能预后。

5. 实施ECPR的证据

5.1 院内心脏停博

目前没有应用ECPR治疗院内心脏停博的RCT。单中心回顾性研究提示ECPR对于院内心脏停博是可行的，主要用于年轻没有心脏合并症的患者（表1）。Chen等报道135例应用CPR>10 min的患者接受ECPR，出院生存为34.1%（CPC为1-2的患者生存为30.3%）。从CPR启动至ECMO的平均时间为55.7 ± 27 min，一旦决定行ECPR，建立ECMO的时间为10–30 min。低流速时间为30，60，和90 min时，出院生存率分别为50%，30%和10%。

为了评估ECPR对比CPR的效果，研究者对接受CPR>10 min的心脏源性心脏停博的患者进行了配比分析。结果发现ECPR患者（n=59）出院时合并CPC1-2的生存率为23.7%，而传统CPR组（n=113）为10.6%（p= 0.02），配比46对病例后发现，ECPR组的预后显著优于单纯CPR组(HR 0.51, 95% CI 0.35–0.74, p <0.0001)，而且益处持续至1年。ECPR组后续PCI的比例高于CPR组(17.4%vs 6.5%)，可能存在治疗偏倚，或ECPR后患者存活至可以PCI。Shin等对于院内心脏停博的患者报道了相似的结果。与CPR组（n = 321）相比，ECPR组(n = 85)患者2年生存率增加，功能损害轻。ECPR组中，年轻、低流速时间短，以及后续有心脏干预（PCI或心脏外科）的患者与功能恢复好相关。一项meta分析比较了ECPR和CPR用于院内心脏停博的患者，ECPR和CPR组30天生存的决对风险差异为13#，而ECPR组应用PCI更多见。

5.2 院外心脏停搏，合并院内或院前ECPR

与OHCA相比，IHCA接受ECPR的预后更好。5家欧洲中心的研究发现，OHCA和IHCA接受ECPR的生存率分别为9% vs 34%（p < 0.01），原因可能是由于IHCA接受更高比例的旁观者CPR，低流量时间更短。韩国2009-2013的资料显示，接受ECPR患者的生存率为9%(n = 320)，传统CPR的生存率仅2%(n = 36,227)，但多因素分析或倾向配比分析却显示无显著差异。大巴黎区的等级研究显示，ECPR组(n = 525)和传统CPR组(n= 12,666)的生存分别为8.4%和8.6%，多因素分析或倾向配比分析仍显示无显著差异。

改善OHCA接受ECPR预后的措施是早期发现预后较好的人群，包括休克心律，更快地启动ECMO。一项单中心队列研究发现，无血流时间短、高质量CPR，尽快启动ECMO，冠脉血管成形后的预后更好。研究发现，CPR的时间对生存的影响很明显。超过30分钟，每增加10分钟的ECPR，生存率下降25%。尽管如此，ECPR达到90分钟生存率仍达15%-20%。相反，218例采用传统CPR的患者，超过40分钟没有存活。

一项采用ECPR的RCT显示，对于顽固性OHCA患者，比较ECPR和ACLS。研究入组30例后早期停止，ECPR显著优于ACLS (43% vs 7%, risk difference36.2%, 95%CI 3.7–59.2)，而且前者的3个月和6个月的神经功能更好。第二项RCT（Prague OHCA），比较对于OHCA采用ECPR(n= 124)和ACLS(n = 132)。结果ECPR组6个月生存优于ACLS，但是没有显著性差异（31.5%vs 22%, p = 0.09）。

5.3 与ECPR预后相关的患者特异性因素

几项研究发现ECPR的不良预后因素，包括年龄大、无血流时间长，初始为非休克节律（表2）。中国台湾的一项研究发现，年龄>75岁，无血流时间>60分钟的患者神经恢复率为0。日本的研究发现，休克心律的患者如果无血流时间为40分钟，1个月时的CPC 1或2分的比例>30%，而非休克心律患者CPC恢复的比例<15%。一项回顾性研究发现，如果选择患者的条件严格，包括年龄≤65岁、有旁观者CPR、没有严重的合并症、在停搏1小时内启动ECMO，生存率为19%-38%。对于上述因素更好的理解，有助于最佳患者的选择，以及进一步的多中心研究。

5.4 ELSO登记资料

ELSO登记资料提供了真实世界的证据。尽管年龄大以及存在合并症，ECPR的生存率一般稳定在30%左右。但是这个数据有局限性，因为数据中缺乏重要的信息，包括无血流时间、CPR时的ROSC、院外还是院内停搏、幸存者的神经功能恢复等。

6. 指南中关于ECPR的使用

ILCOR将ECPR纳入高级生命支持的指南，但是证据级别非常低，而且是弱推荐，用于常规CPR无效，心脏停搏的原因潜在可逆，ECPR作为挽救策略。202年美国心脏学会关于复苏时使用ECPR的使用，提出需要评估成本-效果，资源分配和伦理考虑。欧洲复苏学会2021年的指南承认ARREST研究的结果，建议ECPR作为挽救疗法。

7. 组织方面的考虑

7.1 启动时机

很多有经验的中心在启动EC PR之前，需要至少10分钟或失败的高质量CPR，以避免不必要的操作。为了缩短无血流时间，置管时间窗需要短。只要医疗单位认为患者可能受益于ECPR，就做出准备，而不是等待10分钟以上。有经验的ECMO中心报道对于心脏停搏建立ECMO的时间，对于IHCA为42.1 ± 25.7分钟，OHCA则长达87.1± 26.9分钟，提示限制无血流时间的困难。最近的可行性研究，评估从呼叫911到急诊室< 30分钟，以及从急诊室到启动ECPR< 30分钟，结果没有达到80%的主要终点，分别为42%和60%，提示了限制无血流时间的挑战。

7.2 资源的可获得以及系统设计

获得有效ECPR的资源很多，包括必要的设备、有置管经验和管理经验的人员（图2）。

7.3 复苏后监护

成功ECPR的重要部分是置管后的复苏后监护，ARREST和Prague OHCA研究均有提示。因为冠心病是心脏停搏的常见原因，而早期再血管化对于预后意义重要，因此ECPR应该在需要PCI的时刻随时进行再血管化。目前体温管理对于神经学预后有益，因此在ECPR时应该实施。ECMO可以下显著增加PaO2，降低PaCO2。但是ECMO启动最初48小时内PaCO2的显著下降有神经学方面的并发症。还需要前瞻研究确定ECPR的最佳血气目标。此外，最佳抗凝策略未知。

8. 伦理考虑

ECPR可能增加接受体外生命支持的患者数量，但是没有生存希望。而传统的CPR在无效时可以停止。另一个争议是器官捐赠。ECPR可以增加器官获得性。一篇meta分析报道，ECPR的脑死亡率显著高于CPR（27.9%vs. 8.3%, p < 0.0001），但是不影响器官捐赠比例（29.4% vs. 59.2%, p =0.544）。

9. 经济影响

ECPR需要专业化的设备和人员，费用昂贵。芬兰的研究报道VA-ECMO对于心源性休克和心脏停搏每年的费用是7474-12,642€，

10. 未来研究的领域

目前已经完成了两项研究。还有多项研究在研（表3）。