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心脏骤停中的ECMO:文学叙事回顾

心脏骤停中的ECMO:文学叙事回顾


通过 阿曼丁·德·沙里埃(Amandine DeCharrière),本杰明·阿苏林(Benjamin Assouline),马克·谢恩娜塔莉·曼莎(Nathalie Mentha),卡洛·班菲卡里姆·本杰利德(Karim Bendjelid),和拉斐尔·吉罗(RaphaëlGiraud)

 

1.瑞士日内瓦大学医院重症监护室,1205;瑞士; amandine.decharriere@hcuge.ch(A.D.C.); benjamin.assouline@hcuge.ch(文学士); marc.scheen@hcuge.ch(硕士); karim.bendjelid@hcuge.ch(K.B.)

 2.日内瓦大学医学院,1205瑞士日内瓦; nathalie.mentha@hcuge.ch(N.M.);carbanfi@gmail.com(C.B.)

 3.日内瓦血液动力学研究小组,1206年,日内瓦,瑞士

 4.米兰圣多纳托医院集团心胸外科Sant’Ambrogio医院,米兰大学心脏外科主任,20149意大利米兰

 *应与之联系的作者。


摘要:

心脏骤停(CA)是常见的死亡原因,也是主要的公共卫生问题。迄今为止,常规的心肺复苏术(CPR)是唯一可以有效影响预后的有效复苏方法。体外膜氧合(ECMO)是一项复杂且昂贵的技术,需要专业技术知识。并非所有医院都将其视为护理标准,仅应在大容量医院中使用。 ECMO与CPR结合被称为ECPR(体外心肺复苏),它可使传统CPR难治的CA患者的血流动力学和呼吸稳定。该技术可在保持器官灌注的同时并行治疗CA的潜在病因。但是,目前的证据并不支持在所有难治性CA患者中常规使用ECPR。因此,病人适当选择谁可以从这个过程中受益是关键。通过执行高质量的CPR并促进获得ECPR来减少低血流的持续时间,可以提高难治性CA患者的生存率。确实,受益于ECPR的患者似乎具有更好的神经功能。本篇叙事综述的目的是介绍有关ECPR的最新文献,并阐明其潜在的治疗作用,并对设备及其设置,患者选择过程和患者进行深入的解释。 ECPR后的管理。

关键词:体外膜氧合;ECMO;心脏停搏;ECPR

 

1. 介绍

心脏骤停(CA)是主要的公共卫生问题。在北美和欧洲,其发病率约为每100,000例50至100例[1]。心血管病因占记录病例的一半。全世界接受心肺复苏(CPR)的院外心脏骤停(OHCA)患者的30天生存率是全球的10.7%[2]。确实,这种差的存活率引起了人们对传统复苏技术联合方法的开发的兴趣,该方法是通过体外心脏压缩和体外生命支持通过体外体外膜氧合作用除颤(ECMO)。因此,体外心肺复苏已经成为患有CA的患者的救生方法,该CA被认为对常规复苏是难治的。

在对CA的主要病因进行调查并提供病因治疗的同时,ECPR有助于维持器官灌注。最近,有证据表明,用ECPR治疗的院内心脏骤停(IHCA)显示有希望的生存率在20%至45%之间波动[3,4]。另一方面,对非住院患者(院外CA:OHCA)进行的研究显示出较差的结果[5]。尽管如此,有关OHCA管理的最新指南详细说明了使用ECPR的可能性,但不是作为常规护理标准。

更好的生存率。 IHCA归因于更早实施更好的复苏质量,以及更快地获得ECPR。此外,在研究使用ECPR的研究时,常规心肺复苏(CPR)的时间似乎对生存率有负面影响[6]。当校正低流量期的持续时间时,用ECPR处理的OHCA和IHCA之间的生存差异会消失[7]。因此,通过促进获得ECPR似乎可以缩短CPR时间并改善CA后的生存率[8]。大量研究表明,ECPR在心脏导管室,急诊室和院前环境中的有效性[9-11]。但是,正如最近发表在两篇评论文章中的那样,各中心之间的ECPR计划存在很大差异,并且是缺乏标准化的原因[12,13]。在本文中,作者介绍了CA患者ECPR的最新文献。


2. 

本文针对该文献进行了叙述性综述,而不是系统性综述,重点是ECRP在常规心肺复苏难治性心脏骤停中的作用。它包括2000年至2020年10月底在MEDLINE / PubMed数据库中发表的文章。搜索工具栏集中包括以下术语:“体外膜充氧”或“ ECMO”或“ ECLS”或“ ECPR”和“心脏”逮捕”。总共确定了1552篇可能相关的文章。阅读标题和摘要后,选择了75篇文章进行全面分析。最后,对所包括论文的参考文献进行筛选,以查找在最初的文献搜索中找不到的其他材料,并且不采用语言限制。

 


3. ECPR的实施地点

尽管有国际建议,但复苏程序在一个中心与另一个中心之间有所不同。建立ECPR的后勤方式也有所不同。许多中心建议采用“偷窥逃跑”的方法,用救护车将患者迅速转移到ECPR中心[9,14]。或者,使用能够在OHCA上启动ECPR的移动式紧急复苏单元(SMUR)的“住宿和治疗”态度也已被证明是替代选择[10]。考虑到应该在CA的60分钟内启动ECPR的事实,最佳策略仍有待确定。每个社区的设施和经济医疗服务均起着主要作用。


在有或没有紧急医疗服务(EMS)的医疗机构中使用的“隐蔽式运行”方法在ECPR的迅速启动中已显示出局限性[14,15]。在巴黎(法国),EMS于2011年建立了院前ECPR计划。法国其他一些城市(里尔里昂和佩皮尼昂)也使用了类似的计划。与医院启动的ECPR相比,这种方法证明了OHCA后低血流时间的减少,具有相似的ECPR启动时间和并发症[10]。但是,根据Bougouin等人的说法。 [16]在2011年至2018年期间在巴黎诊断的13,000 OHCA中,有525例受益于ECPR的启动,其中389例在医院内,136例在医院外。此外,经历过ECPR的患者和接受常规复苏的患者在死亡率上没有差异。

ECPR的启动需要经过专门培训且组织良好的团队。此外,尽管ECPR团队专注于插管过程,但坚定的团队负责人必须监督复苏过程。团队配置会根据当地限制,ECPR提供中心内的组织和可用的人力技能而有所不同。用于心脏适应症的ECMO启动速度不同于呼吸衰竭所需的速度。确实,很少有心脏病病因需要针对基础疾病进行快速治疗(例如,经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的急性冠状动脉综合征(ACS)),因此,可大大减少生存所需的循环辅助治疗时间。因此,必须迅速选择实施ECMO。理想地,ECMO作为血液动力学支持在区域转诊中心或综合护理中心进行,可以将其作为晚期心血管疾病的常规管理方法,例如需要PCI的ACS,长期心脏辅助设备和心脏移植的实施[ 17]。

这些ECMO中心必须具有可快速部署的协议,这些协议应迅速发挥作用,这是一个多学科心脏小组,由介入心脏病学家,心脏外科医生,心力衰竭专家和强化专家组成,团队中所有其他成员被认为对适当的管理策略[18-20]。重要的是要强调,ECMO是一种短期辅助设备,可用作循环支持,但对潜在疾病的病因治疗没有影响。应及时管理CA的潜在病因,以最大程度地提高康复机会并加快从ECMO的安全撤药。这可能包括但不限于ACS患者的血运重建(经皮或外科手术)[21,22],难治性心律不齐患者的药物或消融治疗以及瓣膜功能不全患者的外科瓣膜手术[23,24]。

对于那些不太可能恢复足够的心室收缩功能或无法安全退出VA-ECMO的患者,应考虑早期评估长期心脏支持治疗[25]。除了先进的心血管平台,支持严重肺血管疾病患者的ECMO中心还应获得治疗肺动脉高压的专家[26]。最后,受益于ECMO心脏辅助的患者处于发生肺部并发症的风险中,需要开始高级呼吸支持,例如静脉-静脉ECMO类型,甚至是静脉-动静脉ECMO。这些技术应提供给提供这些机械支持技术的中心[27]。

一个中心实施的ECMO数量越多,住院死亡率越低[28]。这表明大量的ECMO参考中心可能具有更好的生存结果[29-31]。对于没有能力实施ECMO的地方和转诊中心,我们提倡在转诊和/或综合中心周围建立区域网络,从而能够部署ECMO流动团队来启动和运送这些患者[32]。如果在CA的背景下由经验不足的本地中心启动ECPR,则患者可能承担次优结果的巨大风险。对于这些中心,我们提倡与三级医疗或区域转诊中心进行正式合作,这些中心应配备并接受过培训以接受这些患者(具有共同的适应症,禁忌症,插管程序和起始标准)[33]。

这些策略已成功应用于呼吸ECMO中心[30,34,35]。ECMO中心的最小案件量仍然是争论的话题。在一项研究中,每年处理30例以上ECMO患者的成人中心的存活率明显高于每年处理6例以下ECMO患者的成人(调整后的OR:0.61,95%CI 0.46-0.80。在心力衰竭的背景下实施ECMO[32],但是,目前的证据是基于来自专业水平未指定的中心的回顾性数据。

在ECPR中使用ECMO有其自身的挑战。与严重的心源性休克相反,它通常发生在特定的环境(导管实验室,ICU或手术室)中,CA是不可预测的,并且可能发生在医院内的任何地方,包括急诊室,ECPR计划越来越多发展。 ECPR也可以在院前环境中实施。目前,这种新方法正在研究中(NCT03700125,NCT04620070,NCT02527031)[10,13,36]。强烈建议将ECPR计划与经验丰富的医院重症监护病房相联系,这些病房在管理ECMO患者方面经验丰富,并在可能的情况下尽快将患者转移到转诊中心以保证适当的治疗[37]。


4. 设置ECPR的设备和技术

在CA期间放置ECMO很复杂,需要特定的专业知识。表1列出了实施ECPR所需的设备和安装。ECMO的插管可以通过超声引导下的血管穿刺术和根据标准Seldinger技术的顺序扩张术进行,也可以通过直接的股骨直接入路[ 38]。通过Scarpa三角形切口的外科手术方法是另一种方法。每种技术都有其优点和缺点。本文将不介绍每种技术的细节,但是技术的选择本质上取决于操作员的技能。图1是用于eCPR的外周股股静脉-动静脉ECMO的示意图。

1.实施ECPR(体外心肺复苏)的设备和安装。

实施ECPR(体外心肺复苏)的设备和安装。.png

但是,在一家大学医院进行的ECMO植入手术数量众多的回顾性研究中表明,在814例植入患者(485例外科手术和329例经皮手术)中,经皮途径与局部感染相关性较低(16.5%比27.8) %,p = 0.001),可比的肢体缺血(8.6%vs. 12.4%,p = 0.347),类似的神经系统并发症(2.6%vs. 2.3%,p = 0.779)和更好的30天生存率(63.8%vs 56.3%,p = 0.034)。然而,经皮插管(相对于手术方法)与更多的无瓣膜后血管并发症相关(14.7%vs. 3.4%,p <0.001),主要是需要手术止血的局部出血(9.4%vs.1.5%,p<0.001)。 0.001)[8]。无论使用哪种插管技术,都必须执行超声心动图检查,以确保在安装ECMO之前正确放置了导板和插管[39]。

插管的大小是ECPR有效性的关键决定因素。静脉插管直径的适当选择允许对病人的血液引流优化。正确的动脉套管直径可确保向患者令人满意的血液注入[38]。对于成人,建议引流套管最低为23至25 Fr,再注入套管最低为17至19Fr。尽管缺乏关于维持良好器官灌注所需的理想ECMO流量的证据[38]。

动脉插管可以完全阻塞股动脉,并引起插管下肢缺血。为了防止这种并发症的发生,提倡将再灌注套管系统地放置在同侧浅表股动脉中。该再灌注套管连接到动脉回路,因此允许对下肢的套管末端进行充分的灌注。这种再灌注策略的放置可以在距初始插管一定距离的位置进行,因此建议尽早放置。该再灌注导管可通过手术或经皮插入超声引导[40]。然后,ICU护士应每小时对脚部灌注进行多普勒监测。

用于ECPR的周围股骨-股静脉-动脉ECMO。.png

 1.用于ECPR周围股骨-股静脉-动脉ECMO。

 

5. 患者选择过程

直到最近,难治性CA一直被定义为对30分钟的常规心肺复苏(CPR)无反应的CA [41]。在平均30到40分钟的不成功的CPR之后,通常选择从常规CPR转到ECPR的时间较晚。因此,生存率变化很大。

令人信服的证据表明,常规CPR的长度是难治性OHCA的独立预后参数。传统的心肺复苏术时间越长,结果越差,这一时期的CA被称为低流量[7]。最佳情况下,应在CA开始后60分钟内启动ECPR,以使低流量时间保持在60分钟以下[4]。 Kim等。提示从常规心肺复苏转换为ECPR的最佳时间为21分钟[42]。雷诺兹等。有研究表明,心肺复苏16分钟后,具有良好神经学预后的生存率会降低[43]。因此,对于在常规复苏的前10分钟内没有反应的合格患者,应预见ECPR并立即提供。此外,ECPR应该在CA的20分钟内启动,以便ECMO可以尽快为患者提供帮助。但是,就生存率而言,最重要的决定因素是无流量的持续时间,在此期间患者没有接受复苏[44]。当前的建议指出,早期高质量的心脏按压会影响所有其他手术的有效性[45]。因此,至关重要的是,塌陷后应立即开始CPR,以最大程度地减少无流量时间。


即使ECPR的年龄上限有所不同,大多数研究仍排除了70至75岁的患者[5,46-48]。心律失常与OHCA患者的死亡率降低相关[49]。初始心率还可以预示更短的无流量持续时间。在最近的研究中,Tanguay-Rioux等人。研究表明,对于2532年的OHCA,令人震惊的初始节律的总体生存率为13.8%至34%。随着无流量持续时间的增加,维持令人震惊的初始节律的可能性降低(调整后的OR:

每分钟0.88,95%CI0.85–0.91)。最初有令人震惊的节律的患者中,有94%(95%CI92–96%)的空流量少于10分钟。作者得出的结论是,每过一分钟无流量,出现令人震惊的初始节律的机会就会减少,从而强调了尽早进入除颤的重要性以及及早筛查可能的ECPR候选人的必要性[50]。

另一方面,> 90分钟的低流量患者则不太可能受益于ECPR [4]。确实,最新建议建议ECPR应该在CA的前60分钟内开始[45]。 Otani等在最近的一项回顾性研究中对135例难治性CA患者实施了ECPR。研究了预测神经功能预后良好的预后因素。在包括的患者中,有22名(16%)的神经系统预后令人满意。在“令人满意的神经系统进化”组中,低血流时间较短,阈值为58分钟[51]。

在低流量期间,CPR的高质量至关重要。[52]为确保这一点,建议监测过期的二氧化碳(EtCO2),这是CA中生存率的有效指标。 EtCO2 <10mmHg似乎与较低的存活率有关。

心肺复苏术期间的通气可能导致峰值吸气压力增加,而高吸气压力可能成为肺损伤的来源。后者使提供所需的潮气量以实现足够的通风具有挑战性。机械压缩装置的使用进一步加剧了医疗提供者面临的困难。但是,当前的国际指南均未提供有关在  机械心肺复苏过程中使用的“最佳”机械通气策略的建议。最近对38篇论文的文献进行了回顾,探讨了机械心肺复苏期间的各种通气策略,结果表明,在心肺复苏期间必须确保高FiO2含量,而证据等级较低的证据是,关闭吸气触发并使用PEEP 5 cm H2O有利。在评论中,作者还提出了一种有趣的操作算法,可能值得将来讨论,并且可能具有前瞻性试验[53]。


总之,在发生CA的情况下,正确选择可以从ECPR中受益的患者至关重要。选择没有已知主要合并症,持续性令人震惊的心率,尽可能短的无血流时间并在复苏过程中快速实施目标EtCO2> 10 mmHg的高质量CPR似乎是合理的。最近,还提出了独立于心律的“生命体征”(自发运动,呼吸,喘气和瞳孔反射),作为受益于ECPR的患者生存的良好预测指标[9]。最后,在意外体温过低的情况下,难治性CA的特定病例必须通过ECPR可以发挥其作用的特定方案进行特定管理[54,55]。

ECPR仅应用于心脏骤停的高度精选患者。此外,适应症和禁忌症可能因医院,心脏骤停小组的经验水平以及ECLS部署的准备程度而异。迄今为止,还没有ECPR的RCT,也没有针对ECPR适应症或患者选择的前瞻性验证标准。然而,当在多种情况下用于心脏骤停时,ECPR有望获得良好的结果(表2)[45,56]。


 2.对于院外心脏骤停启动院内ECPR的有利和不利标准。

表2.对于院外心脏骤停启动院内ECPR的有利和不利标准。.png


6. ECPR后的患者管理

ECPR后的管理重点是保持足够的器官灌注,恢复具有天然心输出量的搏动性心律。建立足够的体外循环后,可以停止胸部按压。在这一点上,在改善了冠状动脉灌注压力并从体外泵提供了更好的氧气后,可电击性节律的除颤通常更为有效。引入体外循环后,应对高氧血症具有挑战性。为了不对神经和心血管结果产生负面影响,必须对氧气供应进行充分的校准。平均动脉血压(MAP)应保持在65至75 mmHg(专家建议)之间,并在静脉套管内的流量与负压之间保持谨慎的平衡。大多数情况下,使用升压药(去甲肾上腺素)达到目标MAP。侵入性血压监测是强制性的。建议对右radial动脉进行导管插入术,以便在左心功能恢复的情况下预见Harlequin综合征的发生,并允许检测肺源性低氧血症。有时可能需要进行积极的容量复苏(缺血再灌注综合征),以确保有足够的预负荷来支持ECPR。

外周静脉动脉ECMO(VA-ECMO)的循环支持是基于通过逆行动脉血流进行的器官灌注[57]。该策略的重要局限性是左心室后负荷的增加[58]。在心源性休克的情况下,难治性CA后常出现这种情况,左心室后负荷的增加会导致心肌缺血的增加,心律失常,肺水肿和血栓形成事件的发生率增加[59-62] 。严重的主动脉瓣反流应作为VA-ECMO的禁忌证,因为左心室超负荷的风险过高。此外,对于轻度至中度的主动脉瓣反流,心室扩张的风险不可忽略[63]。可以将几种干预措施与ECMO结合使用,以减轻左心室(LV)的负荷,从而避免一些与LV后负荷增加相关的并发症[57,61]。然而,在VA-ECMO期间降低左心室后负荷的最佳方法仍然未知。可以像小剂量多巴酚丁胺一样使用正性肌力药物,以确保主动脉瓣打开并最小化左心室输出[64]。后者可通过打开主动脉瓣来优化左心室收缩力,并防止发生急性充血性肺水肿。建议最小脉冲压力至少为10 mmHg。在某些中心,主动脉内球囊泵被认为是护理的标准,而在其他评估中,LV卸载的评估决定了其使用[65]。


最后,某些研究小组表明,通过连续轴向流泵(例如Impella®型)卸载LV可以提高VA-ECMO患者的生存率[66]。最近对近4000名患者进行了荟萃分析,其中42%的患者接受了伴随VA-ECMO的左心室卸载设备(主动脉内气囊91.7%,经皮心室辅助设备5.5%,肺静脉插管或左心房间隔2.8%),受益于静脉无负荷装置的患者的死亡率低于未受益于这种装置的患者。 (54%比65%,相对风险:0.79; 95%置信区间:0.72至0.87;p<0.001)。然而,左心室卸载设备的溶血率较高[67]。


一旦为患者提供了VA-ECMO的帮助并使其稳定下来,就应该开始对可疑的CA原因进行治疗。如果怀疑是急性冠状动脉综合症,则必须转诊患者进行PCI即时冠状动脉造影。在这组特定的患者中,研究表明冠状动脉病变多发于近端[68,69]。而且,已经表明CA和PCI之间的延迟与生存有关[70]。如果肺栓塞是CA的起源,则应考虑注射肺部CT扫描以确认诊断[71]。超声心动图也可以提供有用的诊断线索[72]。一些研究小组还建议ECMO支持进行原位溶栓或外科血栓切除术[73,74]。其他人则认为ECMO的作用完全归因于患者固有的纤维蛋白溶解,因此,仅应采用肝素治疗来治疗患者[75-77]。最后,颅内出血(ICH)是接受ECMO治疗的成年人的常见并发症,并伴有死亡率增加。在ECMO中治疗ICH代表了促凝和抗凝需求之间的平衡。神经外科治疗与严重的发病率有关,但在某些情况下已经成功[78]。如果怀疑患有ICH,则在随后进行的任何干预措施或ECMO插入术中,必须优先进行脑部CT扫描。



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来源于:mdpi

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