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1、體外膜肺氧合在雙肺移植圍術期應用報告 李欣,徐凌峰，王 華等(上海市胸科醫(yī)院體外循環(huán)室,上海 200030摘要：目的總結序貫式雙肺移植術中應用體外循環(huán)(CPB 和術后體外膜肺氧合(ECMO 支持的經(jīng)驗。方法 對一例 50 歲男性雙肺彌漫性肺間質纖維化伴感 染的患者施行序貫式雙肺移植。手術中第一側肺移植完成后不久血流動力學不穩(wěn) 定,血氣分析惡化,緊急行股動脈-股靜脈 CPB ,并在術后轉為 ECMO ,共 67 小 時。結果患者因進行性肺實變，多臟器功能衰竭死亡。結論 肺移植手術如 需要應用 CPB 應在血流動力學狀況惡化前進行；ECMO 對凝血機制的影響以及 ECMO 血流量對肺循環(huán)的影響還需

2、要進一步研究；進行 ECMO 過程中，灌注師與其他科室的溝通極為重要。關鍵詞：肺移植；體外循環(huán)；體外膜肺氧合中圖分類號：R654.1 R655. 3文獻標識碼:A文章編號:1672-1403(2003 03-0174-04Cli nical Experie nee of Extracorporeal Membra ne Oxyge nati on for Seque ntialDouble Lung T ran spla ntati onLi Xin , Xu Li ng -fen,Wang Hua , Zhu Jin -hong , Diao Wen -yu ,Qian Jin -lan ,

3、 Wu Jin -bao , Y in Feng -zhen , Yang Y i -bin , Gu Jin -mao(Depart ment of Ex t racorporeal Ci rculation of S hanghai Chest Hospital , S hanghai 200030, Chi na Abstract OBJECTIVE To con clude the clinical experie nee ofextracorporeal membra ne oxyge nati on (ECMO for se 2 que ntial double lung tran

4、 splantati on. METH ODS Objective Methods One male was un derve nt seque ntial doublelung tran spla ntati on. After first lung tran spla nted , hemod yn amic un stable andhypooxemia force to receive CPB. And get to ECMO for respiratory support for n ext67hours. RESU LTS This patients was died for mu

5、lti organ failure though EC 2 MOsystem was still con tact. CONC L USION If CPB is needed for lung tran spla ntatio n , thetime for that would better set up before hemod yn amic un stable. The coagulati on manageme nt and ECMO flow rate n eed more study for better re 2 sult. G ood teamwork ismost im

6、porta nt to get an success ECMO.K ey w ords :Lung tran spla ntati on ; extracorporeal membra ne oxyge nation ;lungtran spla ntati on1980 年以后，肺移植手術已經(jīng)成為終末期肺疾 病患者長期存活的唯一有 效方法。國外報道，單肺移植的一年生存率已經(jīng)接近 90%。國內進行肺移 植工作 則剛剛起步。上海市胸科醫(yī)院從 2002 年 11 月開始開展肺移植臨床工作，迄今已 進行肺移植手術 4 例，成功 3 例，失敗 1 例。在失敗的這 1 例手術過程中，因血 流動力學不穩(wěn)定

7、緊急建立體外循環(huán)（CPB ,并在術后轉為體外膜肺氧合（ECMO。雖 然整個移植小組竭盡全力搶救，但未獲成功。在此我們總結整個過程中的經(jīng)驗與 教訓，供同道借鑒。1 患者資料收稿日期：2003205222; 修訂日期:2003206218作者簡介:李 欣（1972-08 ,男,主治醫(yī)師,博士患者,男,50 歲,體重 453。術前診斷：雙肺彌漫性肺間質纖維化伴感染。術前患者處于絕對臥 床，需要高濃度吸氧。術前檢查：心電圖和心臟彩超 正 常；肺功能提示嚴重混合性通氣功能障礙；肝腎功能與凝血功能正常；心導管檢查 肺動脈壓37mmHg。術前除對該患者進行移植手術常規(guī)準備外，還進行術前宣教，呼吸鍛煉，預防性

8、抗生素及呼吸道霧化吸 入準備 3d ,并根據(jù)患者配合程度決定術前 用藥。擬行序貫式雙肺移植,CPB 準備。2 手術經(jīng)過2003 年 1 月 22 日對患者進行手術,術前晚局 麻下硬膜外穿刺置管備用。手術先以硬膜外阻滯后開始麻醉誘導。雙腔氣管插管，靜脈-吸入復合麻 醉。必要時手控呼吸。術后硬膜外鎮(zhèn)痛。術中監(jiān)測指標：ECG、有創(chuàng)動脈壓、血氧飽和度、呼氣末 CO 2、漂浮導管連續(xù)心排 量（CCO、肺動脈壓（PAP、CV P 等血流動力學檢測、呼吸力學、血氣分析、 血生化、So noclot凝血與血小板功能監(jiān)測等。術中藥物和液體管理原則為量出為 入，在保證循環(huán)功能穩(wěn)定的基礎上嚴格控制液體入量。藥物治療

9、包括血管活性藥 物、組織臟器保護藥物（包括抑肽酶、移植免疫藥物。麻醉誘導后 PaCO 2 較術前自主呼吸下明顯升 高，先進行左肺移植。采用單 肺通氣，阻斷左肺動脈 后 PAP 43mmHg。經(jīng)食道超聲監(jiān)測，心臟收縮有效，循環(huán) 指標尚穩(wěn)定。PaO 2 在純氧麻醉后明顯升 高。移植肺通氣后 PaO 2 正常，PaCO 2 有所下降。完成左肺移植。翻身,右肺動脈阻斷后 10min , PaO 2 迅速下降 （最低 39. 5mmHg ,血壓降低，心率 減慢。緊急建立 CPB。CPB 前血氣指標變化 見表 1。CPB 選用 Medtro nic 全肝素涂層抗血漿滲漏長效膜肺以及肝素涂層管道、變 溫器、

10、離心泵頭與血氧飽和度探頭。患者股動、靜脈插管選用 Baxter 肝素涂層 插管。離心泵為Medtronic540 型。預充液為 500ml 乳酸林格氏液，加入 20g 白蛋白。100IU/6肝素化后迅速建立 CPB。維持 ACT 時間為 180 220s。建立 CPB 后,患者血流動力學很快穩(wěn)定，血氣監(jiān)測正常，移植手術繼續(xù)進行 表 1 建立 CPB 前血氣分析時間 PaO 2(mmHg PaCO 2(mmHg BE 術前 65534誘導后 2871096. 6 手控呼吸 319844. 2 左肺通氣 349851.2 左肺通氣后 15min42798-5. 1 左肺通氣后 90min 3310

11、9-2. 70由于患者股動脈偏細，CPB 開始后不久就發(fā)現(xiàn) 插管側左下肢溫度降低，并 出現(xiàn)下肢缺血征象。 考 慮到有長時間 CPB 可能，立即在股動脈插管接口處 通過 3/8-3/8-1/4接頭分出一路灌注插管側股動脈遠端。左下肢灌注很快改善,無缺血 與淤血征象。手術組繼續(xù)右肺移植，手術完成后，試停 CPB?；颊吆芸煊殖霈F(xiàn)低 氧和二氧化碳蓄積狀態(tài),經(jīng)麻醉調整無效,即將常規(guī) CPB 轉為 ECMO。ECMO 過程中流量、MAP、PaO 2、PaCO 2 SvO 2 與 ACT 指標連續(xù)動態(tài) 監(jiān)測見圖 1圖 6圖 1 ECOM過程中流量變化圖 2 ECOM 過程中 MAP變化圖 3 ECOM 過程

12、中 PaO 2變化圖 4 ECOM 過程中 PaCO 2變化圖 5 ECOM 過程中 SvO 2變化圖 6 ECOM 過程中 ACT 變化ECMO 過程中，患者表現(xiàn)有持續(xù)血性液體滲 出，而手術創(chuàng)面無明顯活動性出血?；颊哂行аh(huán) 血量需要通過大量輸入血液制品和人工膠體及晶體液來維持。經(jīng) Sono clot 凝血與血小板功能快速連續(xù) 監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)患者凝血系統(tǒng) 和纖溶系統(tǒng)嚴重激活。從 ECMO 第 40h 開始尿量減少至無尿。進行連續(xù)超 濾 (TERUMO ,HC05?；颊吒黜椦鲃恿W指標在有效循環(huán)血量能維持前提下基本在 正常范圍?；颊哐獨庵笜苏?；CCO 血流動力學監(jiān)測正常；無下肢缺血癥狀；神 經(jīng)

13、系統(tǒng)無異常。氧合器氧合效率良 好,無血漿滲漏情況發(fā)生。離心泵運轉良好。患者床邊胸片和纖支鏡發(fā)現(xiàn)雙移植肺彌漫性肺水腫和滲出，逐漸出現(xiàn)肺實變表現(xiàn)。由于患者已經(jīng)明確表現(xiàn) 有不可逆嚴重肺實變，而且嚴重全身炎癥反應綜合 征 導致全身性毛細血管滲出至漏出,已經(jīng)存在多臟 器功能衰竭,于 2003 年 1 月 25 日 停止 ECMO ,患者死亡。ECMO 時間為 67h。ooOooO050544OooOooO050322O4fk16本次雙肺移植的臨床實踐，雖然沒有成功，但移植組內每一個部門，從中 獲得的經(jīng)驗都彌足珍貴。從整個過程中，與 CPB 相關的問題主要包括以下三 個方 面：肺移植和 CPB 技術的關系

14、；ECMO 的臨床實踐；移植手術與 ECMO 過程中的 多科室協(xié)作問題。從歷史上看，泵和氧合器在應用于心外科前就開始對嚴重呼吸系統(tǒng)疾病，如結 核和白喉患者進行 呼吸支持。CPB 技術的進步、使用更好的生物相容 性材料與 設備、灌注生理的研究進展及灌注師個人素質的提高都極大地促進了 CPB 的臨 床安全性。在肺移植手術過程中，應用 CPB 具有多重優(yōu)勢，可減輕肺損傷，但 CPB 本身是導致術后多種并發(fā)癥的因素之一。有關肺移植過程中沒有重度肺動脈高壓患者是否需要 CPB 的積極參與目前存在很大爭論 1,2。主要焦點在于應用 CPB 對于肺移植成功的利弊權衡。臨床上發(fā) 現(xiàn)，在沒有 CPB 參與的肺移

15、植手術中仍然 出現(xiàn)明顯的肺損傷。根據(jù)美國匹茲堡大 學的經(jīng)驗，肺移植術后 100%出現(xiàn)再灌注肺水腫，15%的患者 出現(xiàn) ARDS ,其死亡率 高、住院時間延長，而且存活患者并發(fā)癥發(fā)生率也高。目前認為，肺移植后早期 肺損傷機理主要為缺血再灌注損傷。目前在手術過程中減輕缺血再灌注損傷的手 段包括藥物手段，如抗氧化劑與蛋白酶抑制劑；采用白細胞濾器與控制 性再灌 注。而目前認為，對移植肺進行控制性再灌 注對于減輕缺血再灌注損傷具有關鍵 作用。由于移植過程中，肺毛細血管床損傷可被靜水 壓升高而加重，如果通過降低再 灌注時灌注壓力可 使移植肺功能明顯改善。有實驗證實，再灌注頭 10min 如采用 生理狀態(tài)的

16、灌注壓力可使移植肺功能降低 50%。降低肺動脈壓力進行控制性再灌 可通過藥物方法，如前列腺素 E1 或 NO,但從血流動力 學角度講，利用 CPB 控制 肺動脈壓力是最直接有效的方法。目前肺移植手術越來越多的在非體外下進行 。這本身是移植管理技術上的進步。但 CPB 可提供操作上的便利和更好的血流動力學穩(wěn)定性 。所以在嚴重肺動脈高壓的患者肺移植過程中可選擇性應用 CPB ,主要目的是防止在阻斷一側肺動脈 后肺動脈壓急劇升高導致右心衰和血流動力學嚴重紊亂。而在序貫式雙肺移植過 程中，先植入的一側肺在植入 第二個肺的過程中承擔了整個心排量 。此時毛細血 管床靜水壓的升高導致嚴重的組織間隙水腫和肺泡

17、 水腫，表現(xiàn)為肺動脈壓升高和氣 體交換障礙。而這種情況下建立 CPB 不但可以有利于呼吸道管理，更重要的是可 明顯減輕第一個移植肺的損傷，并維持 血流動力學穩(wěn)定 3。但 CPB 本身固有的問 題現(xiàn)在 依然存在，在肺移植過程中可能更加明顯的表現(xiàn)出 來。前面提到，缺血再 灌注損傷是移植肺損傷的主要機制，而同時缺血再灌注損傷是導致全身炎癥反應 綜合征的直接原因之一，另一方面全身炎癥反應也加重缺血再灌注損傷。CPB 參 與了人體全身炎 癥反應綜合征的病理過程。所以出現(xiàn)爭論的關鍵問 題是移植術后 出現(xiàn)肺功能異常是否一定是 CPB 導致？通過心臟外科的實踐證明，大部分心臟外 科手術患者術后并沒有出現(xiàn)臨床肺

18、損傷表現(xiàn) 。而僅有 0.5%1.7%的患者出現(xiàn)不同 程度的 ARDS 表現(xiàn)。其中回顧性風險因素分析發(fā)現(xiàn)大部分為非CPB 因素。所以 非體外下進行肺移植手術患者出現(xiàn)臨床肺損傷表現(xiàn)的幾率遠遠高于常規(guī)心臟外科 手術。導致移植肺毛細血管損傷的直接原因是缺血再灌注損傷 而不是 CPB。但目前由于各種原因還沒有大樣本隨機對照研究來指導肺移植中是否應用 CPB。我 們的實踐認為，應用 CPB 可通過安全控制性再灌注 減輕缺血再灌注損傷，影響預 后的是應用CPB 的時機。作為灌注師不應該是最后的生命拯救者而去對已經(jīng)出現(xiàn)嚴重損傷表現(xiàn)的移植肺進行搶救，這樣效果很差。而是應該作為移植組的一部 分在肺移植過程中進行控

19、制性灌注和再灌注，從而提供良好的臟器保護和血流動 力學穩(wěn)定。體外膜肺氧合（ECMO 的作用是暫時代替心臟和肺的功能，保證機體有充分的 氧供與循環(huán)灌注，使得心肺獲得休息而得到恢復。 應用 ECMO 的前提是其他治療 手段無效，而心肺有恢復功能的可能。必須認識到，ECMO 本身不是直接治療疾 病,而是一種生命支持的方法。而且 ECMO 作為 CPB 學科的一種方法本身還有 許多并發(fā)癥問題需要解決4。671Chin J ECC Vol. 1No. 32003ECMO 的主要并發(fā)癥有出血、腦損傷、血栓形 成、ECMO 設備失效。盡 管在本例整個 ECMO 過程中，氧合器和離心泵經(jīng)受了考驗，性能始終良好

20、，到放棄治療時依然無失效跡 象，也無臨床腦損傷表現(xiàn)。 但出血的問題始終沒有有效解決。 在手術過程中，應 用了 Sono clot凝血與血小板功能快速監(jiān)測儀，對患者的凝血功能連續(xù)監(jiān)測。發(fā)現(xiàn) 隨著 ECMO 時間的延長，患者凝血因子、纖維蛋白原大量消耗，血小板功能逐漸 降低。雖調整肝素用量，維持 ACT 于較低水平。并不斷輸入凝血酶原復合物、 纖維蛋白原和新鮮血小板，情況仍然沒有根本改善。開胸并未發(fā)現(xiàn)活動性出血。 分析原因還是多種因素導致嚴重凝血與纖溶系統(tǒng)的激活 5。 盡管應用了全肝素化 體外管路減輕了接觸激活，但全身炎癥反應還是極 為劇烈，對凝血系統(tǒng)也造成了嚴 重影響。由于患者有效循環(huán)血量需要大

21、量輸液來維持，ECMO 流量處于維持循環(huán)穩(wěn)定的 原因很多時間需 要高流量才能維持體循環(huán)的穩(wěn)定。但高流量的代價 是肺循環(huán)血流 減少，而雙肺移植后喪失了支氣管循 環(huán)，使得移植后雙肺或多或少處于相對缺血狀 態(tài)，營養(yǎng)血流缺乏。盡管這只是推論，但從理論上講 EC 2MO 流量大對肺循環(huán)還 是不利的。因此在維持全身 血流動力學穩(wěn)定的基礎上應盡量降低 ECMO 流量 6。在肺移植中 CPB 和 ECMO 過程中,很重要的問題是多部門的協(xié)作問題。我 院心肺移植組是由心 臟外科、胸外科、呼吸內科、心內科、麻醉科、ICU、 體外循環(huán)室等多科室協(xié)作組成。進行心肺移植需要一個團隊在認識上統(tǒng)一，協(xié)作 與奉獻。很多非心臟

22、外科相關的人員對于現(xiàn)代 CPB 技術還缺乏足夠的認 識深度,對 ECMO 的適應證 與并發(fā)癥還不能充分認 識。因此在手術前各部門應充分作好理論上的溝 通。對 沒有預計到的情況發(fā)生后充分理解，相互信 任,積極溝通，以科學的態(tài)度處理問 題。肺移植的難度決定它是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要極佳的敬業(yè)精神，不計個人 得失，才能逐漸摸索 經(jīng)驗，找到規(guī)律。進行 ECMO 也同樣需要這樣的態(tài) 度,我室10 位同志奮戰(zhàn) 67h ,雖然未果，但積累的經(jīng)驗為今后的工作打下了基礎。到本文成 文為止，我院已成功進行了 4 例肺移植手術。而且恰逢 SARS 肆虐，其晚期重癥患 者臨床表現(xiàn)與本例肺移植患者頗多相似之處。在此提

23、供本文，供同仁參考。參考 文獻：1Nan dor M , David R and Magdi Y. Pro :Lung tran spla ntati onshould be routi nely performed with cardiopulm onary bypass J . Cardiothorac VascAnesth , 2000,14(6 :739-745.2K aren M. Con :Lun g tran spla ntatio n should not be rout in elyperformed with cardiopulm onary bypass J . Card

24、iothoracVasc An esth , 2000,14(6 :746-750.3Pereszlenyi A , Lang G , Steltzer H , et al . Bilateral lung trans 2plantation withintra and postoperative prolon ged ECMO sup 2port in patie nts with pul monary hypertensionJ . Eur j cardio 2thorac surg ,2002, 21:858-863.3Peek G J , Moore HM , Moore N , et

25、 al . Extracorporeal mem 2brane oxygenation for adult respiratory failure J . Chest , 1997,112:759-764. 5Von Segesser L K. Cardiopul monary support and extracorporeal membra neoxyge nati on for cardiac assist J . Ann thorac sur g , 1999, 68:672-677.6 G eorg M , K laus G , Edward F , et al . Extracor

26、poreal mem 2brane oxyge nati ons :ate n year experie nceJ . Am Sur g ,2000, 180:144-154.專家點評體外膜肺氧合（ECMO 作為一種呼吸支持輔助療法在 1971 年 Hill 醫(yī)生首 次搶救一例創(chuàng)傷所致呼吸衰竭病人成功以來，在新生兒呼衰搶救成功率最高（60-93%，兒童呼衰搶救 成功率約為 40%50%,心臟輔助的搶救成功率為 46%,成人呼衰的搶救成功率為 37%。ECMO 用于心肺移植手術呼衰的搶救是肺移植開展以來一個新的重要的應 用領域,它可用于肺移植前對呼衰的支持，但時間不能太 長；也可用于術中及術后

27、發(fā)生肺功能不全時的呼吸支持，因為它較好的控制了移植后肺的再灌注及應用非過度機械通氣，即使對嚴重的肺動脈高壓病人也會改善術后肺功能；臺灣 2001 年報告，表面肝素涂復的經(jīng)股動、靜脈的 ECMO 對肺移植后肺水腫更易于處理。不 少文章報告了肺移植早期呼衰應用 ECMO 的成功經(jīng)驗。肺移植后呼衰是常見的，死亡率高，呼衰通常發(fā)生在手術技術有問題的病人，心血管發(fā)生 事件的病人及術后 缺血再灌注肺損傷的病人。近期報告對肺移植術后發(fā)生再灌注損傷，聯(lián)合應用一 氧化氮吸入和肺表面活性劑治療是一個很好的有潛力的方法。本文作者介紹一例雙肺移植應用 CPB 及 ECMO 的經(jīng)驗，病人的死亡原因已明 確，文中介紹了基本 方法及對 ECMO 用于肺移植術的各種觀點，可供參考。龔慶成男，教授，碩士生導師，北京安貞醫(yī)院體外循環(huán)科771 中國 CPB 雜志 2003 年第 1 卷第 3 期