小儿体外心肺复苏临床结果的回顾性研究

本文刊于：中国体外循环杂志，，19（2）：78-83

作者：邓宇航，罗丹东，朱卫中，郭予雄，章晓华，温树生，陈寄梅，庄建，周成斌

作者单位：华南理工大学医学院(邓宇航)，广东省心血管病研究所，广东省华南结构性心脏病重点实验室，医院(广东省医学科学院)心外科(邓宇航、罗丹东、朱卫中、郭予雄、章晓华、温树生、陈寄梅、庄建、周成斌)

摘要

目的本文总结单中心小儿体外心肺复苏(ECPR)的临床结果，探讨死亡与并发症的高危因素，以指导临床治疗。方法回顾性分析年1月至年12月单中心开展小儿ECPR患者(＜14岁)的临床资料，一般特征包括性别、年龄、体重、身长、体外膜氧合(ECMO)前血压，以及心肺转流时间、主动脉阻断时间等。比较死亡患儿和存活患儿的脱机率，评估与生存率和并发症相关的危险因素。结果52例患儿接受了ECPR救治，男33例，女19例，平均年龄(15.3±6.4)月，复杂先天性心脏病(先心病)35例，简单先心病13例，非心脏病4例，共有19例(36.5%)患儿成功脱离ECMO，有10例(19.6%)存活至出院。非先心病患儿存活率明显高于复杂先心病患儿(P=0.)，相对于存活患儿，死亡患儿在ECPR插管前的血乳酸值明显升高(OR=3.，P=0.)。ECPR患儿并发症中，27例患儿发生肾脏损害并接受了肾脏替代疗法(RRT)，11例患儿出现需要处理的出血并发症，3例患儿发生了血栓并发症以及7例患儿存在神经系统损伤。对需要接受RRT治疗的患儿，ECMO持续时间、低动脉血压是患儿接受RRT治疗的高危险因素。结论小儿ECPR前高乳酸、复杂先心病是死亡风险因素;并发症中以肾功能不全为主；ECMO持续时间越长、术前平均动脉压越低，需进行RRT治疗的风险越高。

体外心肺复苏(extracorporealcardiopulmonaryresuscitation，ECPR)是对传统心肺复苏(conventionalcardiopulmonaryresuscitation，CCPR)不能恢复自主循环(restorationofspontaneouscirculation，ROSC)或反复心脏骤停不能维持血流动力学稳定的患者，快速实施体外膜氧合(extracorporealmembraneoxygenation，ECMO)技术替代心肺功能，以保证重要脏器有效灌注与充足氧供[1]。年至年间，体外生命支持组织(ExtracorporealLifeSupportOrganization，ELSO)的数据显示新生儿和儿科ECPR的数量分别增加了35%和67%[2]，与接受CCPR的儿童相比，ECPR插管儿童的神经系统预后更佳。因此，当心脏骤停的病因被认为是“可能恢复或适合心脏移植”时，美国心脏协会(AmericanHeartAssociation，AHA)建议对该心脏病患儿考虑使用ECPR[3]。对于小儿患者，国外各中心所报告的ECPR出院生存率从14%到56%不等[4]。与ECPR生存相关的危险因素包括神经系统并发症，高乳酸和较长的ECMO持续时间等[5]。国内儿童ECPR起步较晚，对于控制ECPR生存相关危险因素的经验不足。本文回顾单中心小儿ECPR临床资料，探讨死亡与并发症的高危因素，以指导临床治疗。

1资料与方法

1.1临床资料本研究是经医院伦理审查委员会审核批准(GDRECH)后进行的一项单中心回顾性研究。该研究纳入了本院在年1月至年12月之间接受ECPR的所有14岁(不包含)以下患者。ECPR的定义是在院内心脏骤停的心肺复苏中使用ECMO。

当发生心脏骤停，经过CCPR处理5～10min不能恢复ROSC或恢复ROSC但不能维持循环稳定，随时可能再次心脏骤停，启动ECPR救治流程，告知家属，ECMO团队组装ECMO管路，外科建立插管。ECMO管路主要有ECMO套包(索林)或离心泵(美敦力)和膜肺(Medos)的组装管路。插管地点分布在手术室、小儿ICU或普通病房。ECMO持续时间定义为从插管开始到最终拔管的时间。插管部位分为中央插管(胸骨正中切开，升主动脉/右房)、腹股沟插管(股静脉/动脉)或右颈部插管(颈内静脉/颈总动脉)。采集ECMO转流前后的生命体征，记录患儿ECMO前24h内血气分析中最差的pH、乳酸(lacticacid，Lac)和HCO3-离子数值；收集ECMO转流后24h内的实验室检测指标，包括血红蛋白、血小板计数、淋巴细胞、胆红素、白蛋白和肌酐(creatinine，Cr)等。

1.2ECMO相关并发症的分类如下①严重出血并发症，定义为需要返回手术室止血或其他需要处理的出血事件。②严重血栓并发症，膜肺或管路中可见血栓，需要更换管路。③ECMO期间病原体培养阳性，包括呼吸道分泌物、尿液、血液、伤口分泌物或胸骨培养物。④严重肾脏损害，需接受连续肾脏替代治疗(continuousrenalreplacementtherapy，CRRT)：启动CRRT的标准包括少尿肾衰竭、尿毒症、严重电解质紊乱和代谢紊乱。⑤神经系统并发症：包括脑出血、脑梗塞、癫痫发作、脑死亡和脑循环障碍等，主要表现为昏迷、抽搐、四肢肌肉强直、瞳孔对光反射异常等体格检查异常。

主要结局是生存至出院，次要结局是生存至ECMO脱机。本研究评估了影响ECMO生存和并发症的因素，特别是需要接受CRRT治疗的肾脏并发症因素。

1.3统计分析计量资料采用t检验、均数±标准误(±s)表示，卡方检验用以比较分类变量。运用单变量logistic回归模型评估与ECPR后出院生存相关的所有潜在因素，然后使用与出院生存率相关的所有临床因素和统计学上显着因素拟合多变量logistic回归模型。采用单变量logistic回归模型评估与接受CRRT相关的所有潜在因素，然后使用与CRRT相关的统计学上显著因素拟合多变量logistic回归模型，并报告原始比值比(OR)。所有统计分析均使用SPSS23.0版本进行，P＜0.05被认为有显著统计学意义。

2结果

2.1一般特征共有52名患儿获得ECPR支持被纳入研究，其中13名为新生儿(≤28d)，30名婴儿(28d～1岁)和9名儿童患者(1～14岁)。其中19例(36.5%)患者存活至脱机，10例(19.6%)存活至出院。存活组和死亡组之间，包括性别、年龄、体重、身长、心肺转流(cardiopulmonarybypass，CPB)时间、主动脉阻断(aorticcrossclamp，ACC)时间、ECPR前血压等没有统计学差异，见表1。

表1ECPR患儿的一般特征(±s)

注：CPB：心肺转流；ACC：主动脉阻断；ECPR：体外心肺复苏；MAP：平均动脉压；ECMO：体外膜氧合；CCPR：传统心肺复苏

52例ECPR患儿的主要病种是先天性心脏病(简称先心病，n=48)，其中复杂先心病(n=35)包括法洛四联症、陶-宾综合征、右心室双出口、左心发育不全综合征、先天性大血管转位等；简单先心病(n=13)主要有房间隔缺损、室间隔缺损等。非先心病(n=4)病种包括爆发性心肌炎、新生儿败血症、先天性膈疝。复杂先心病患儿存活率为8.6%，简单先心病存活率23%，非先心病患儿全部存活出院(P=0.)。存活与死亡患儿ECMO支持时间没有显著差异。单因素分析中，存活患儿相较死亡患儿的CCPR时间更短(P=0.)。

2.2ECPR插管地点和部位ECPR插管地点在手术室、心外ICU以及普通住院病房(表2)，心外ICU建立ECPR的例数最多，在手术室插管开展ECPR的存活率高(P＜0.05)。根据患儿的年龄、体重、外周血管粗细以及手术方式等决定插管部位，然而ECPR插管部位(中央、颈部、腹股沟)在存活率方面无显著统计差异。

表2ECPR的插管地点和部位[n(%)]

2.3ECPR前的实验室指标ECPR前存活与死亡患儿的血红蛋白、血小板计数、淋巴细胞、胆红素、白蛋白和Cr等数值没有统计学差异。死亡患儿的肌酸激酶同工酶(creativekinaseMB，CKMB)明显高于存活患儿(P=0.)。ECPR前24h最差血气分析中，存活患儿的Lac、pH和HCO3-值均低于死亡患儿(P＜0.01)，见表3。

表3ECPR前的实验室指标(±s)

注：Cr：肌酐；CKMB：肌酸激酶同功酶；Lac：乳酸；PaCO2：动脉二氧化碳分压；PaO2：动脉氧分压

2.4ECMO的并发症ECMO的主要并发症如图1所示，分别包括肾功能不全、出血、神经系统并发症、感染和血栓。其中肾功能不全是最常见的并发症，少尿是突出表现，均采用CRRT治疗，主要方式包括血液透析和腹膜透析两种，其中腹膜透析14例，血液透析5例。在本研究中，有3名患儿因肾功能衰竭引起的严重高钾血症在ECPR前接受CRRT治疗，有19例(70.3%)患儿是ECPR后因少尿接受CRRT治疗。出血或血栓形成并发症在两组之间无明显差异。7名(13.4%)患儿在ECMO期间有神经系统并发症表现，在存活与死亡患儿之间并无显著的统计学差异(P=0.)，3名(5%)患者在ECMO期间血培养阳性，无1例患儿存活至出院。

图1ECPR患儿的并发症分布

2.5接受CRRT的相关因素肾脏损伤是本中心最常见并发症，均采用CRRT支持治疗。对CRRT相关因素进行了多元Logistic回归分析(表4)。单因素分析中ECMO持续时间、ECPR前的平均动脉压以及ECPR前是否ROSC均与进行CRRT治疗有关。随着ECMO持续时间的增加，接受CRRT治疗的概率会有所增加。ECPR前患儿的平均动脉压降低也将导致接受CRRT的概率增加。是否ROSC与接受CRRT存在负相关。ECPR前曾经历过ROSC的患儿，相较于未经ROSC患儿，接受CRRT的危险将会增加。多元Logistic回归模型中，并未发现ECPR前Cr值与接受CRRT显著相关(P=0.)。

表4CRRT相关危险因素的多元logistic回归分析

注：ECMO：体外膜氧合；CKMB：肌酸激酶同功酶；ROSC：自主循环恢复

2.6与生存相关的危险因素对出院生存相关的危险因素进行Logistic回归模型分析(表5)。单因素分析中，相关危险因素包括复杂先心病、插管地点、CKMB指标、Lac水平以及HCO3-的浓度。将以上五种指标纳入多元回归分析后发现，插管前患儿的乳酸水平与生存相关(中位数为10.35mmol/L)。本中心高Lac水平患儿(Lac＞10.35mmol/L)的死亡危险约是低Lac患儿的3倍。而入院诊断为复杂先心病的患儿，其死亡危险较之非复杂先心病患儿更高，具有显著的统计学意义。HCO3-可能是与生存相关的危险因素之一，但在本研究中，由于样本量等问题，尚未发现其与ECMO患儿的出院生存相关。

表5ECPR患儿生存相关危险因素

注：CKMB：肌酸激酶同功酶；Lac：乳酸；HCO3-：碳酸氢根离子；CCPR：传统心肺复苏

3讨论

相对于成年ECPR，小儿ECPR报道仍有限。AHA在2年发布的指南评估中显示，相较于院内CCPR时间超过10min的患儿，ECPR更能改善患儿的出院生存率，且具有良好的神经功能预后[6]。

年至年间，该组织研究了例患者，其中(16%)接受了ECPR，(84%)接受了CCPR，ECPR患儿40%(/)的出院率远高于CCPR患儿27%(/)出院生存率[7-8]。本文根据单中心的数据探讨影响ECPR后有利结局的临床相关因素。

3.1心脏骤停及复杂先心病在新生儿重症监护病房(NICU)中收治的新生儿和婴儿中，有1%～2.2%的概率发生心脏骤停，而在儿科重症监护病房(PICU)中收治的患儿中，则有2%～6%的心脏骤停[10-11]。已报道的出院患儿数据，婴儿的存活率介于20%～61%之间，儿科人群中存活率则介于10%～44%之间[12]。在本项单中心回顾性研究中，患者群体中ECPR的总体存活率为19%，低于年ELSO注册报告的数据[13]，可能与本研究中先心病比例高相关。多因素分析中复杂先心病是死亡的危险因素。而在Schmidt等人提出的SAVE评分中指出，先心病是一项重要的危险因素[14]。复杂先心病患儿往往意味着更长的手术持续时间、心脏残余畸形以及愈发不良的一般状况。研究指出在接受心脏直视手术后得到ECMO支持的儿童中，约有四分之一有解剖学上的残留问题[15]，该数据在复杂先心病患儿中比例可能更高，其中以残余分流及肺动脉高压为主。积极评估所有术后儿科心脏手术患者的残留病变，早期发现残留病变和再次干预能够有效改善ECPR的临床预后。

3.2高Lac水平CPR持续时间长或心脏停跳时间较长的患儿可能会发生明显的代谢性酸中毒和血清Lac升高。ECMO后持续性代谢性酸中毒和血清Lac升高可能是由于ECMO流量不佳而引起的，其与插管大小或位置、出血、血容量不足、填塞、过度血管舒张、侧支径流过多或左心室扩张有关[16]。在本研究中，幸存者和非幸存者之间的Lac水平存在显着差异(P=0.)，这表明血Lac水平是ECMO患儿病情恶化的独立危险因素，研究结果与其他研究相似，较高的Lac水平与ECMO脱机失败及死亡显著相关[17]。因此，尽早应用ECMO逆转灌注不良和清除Lac血症对于ECPR的预后至关重要[18]。

3.3低灌注时间延长的低灌注时间将导致器官终末期损害，例如严重的肾脏或中枢神经系统损伤，预后不良。因此，应尽早决定使用ECPR以保持器官功能。医院，若患儿经过两轮药物复苏后ROSC失败，且心肺复苏持续时间为21～45min[16]，则启动ECPR。在本研究中，低灌注持续时间为34.9～96.9min，部分患儿的ECPR程序时间过长。单因素分析中，CCPR时间与患儿的生存率有关(P=0.)。在心脏术后高危患儿中，延迟关胸及常备预充好的ECMO设备或能节省ECPR时间。

3.4肾脏并发症急性肾损伤(acutekidneyinjury，AKI)是本中心ECMO患儿最常见并发症。ECMO支持基础上进行CRRT的主要目的是治疗或预防液体超负荷，AKI和电解质失衡[19-20]。ELSO注册中心的回顾性研究表明，死亡患儿往往存在更多的AKI和CRRT倾向，AKI和CRRT均可独立预测ECMO治疗后新生儿及儿童的死亡风险[21]。本研究中ECMO持续时间长、低平均动脉血压等会导致患儿接受CRRT的机率增加，从而影响患儿的远期预后。但存活和死亡患儿ECPR前的Cr水平在统计学上并无差异，表明患儿术前未存在肾脏损伤，ECPR后发生急性肾损伤，可能是心脏骤停及CPR期间出现的肾脏低灌注状态所致[22]。因此，本研究认为可能是AKI而非CRRT本身会增加患儿的死亡风险[23]。

3.5不足之处本研究中的不足主要有患儿ECPR数量有限，病种以先心病为主，不能全面反应ECPR患儿的预后，危险因素的分析变量不足，仍需进行多中心研究来提高患儿的样本量。

4结论

单中心研究显示非心脏手术患儿的存活率高，复杂先心病降低小儿ECPR的存活率。肾功能不全并发症是小儿ECPR的主要并发症，与ECPR的持续时间、ECPR前的平均动脉压相关。ECPR前24h内血Lac值是评价小儿ECPR预后的关键危险因素。

参考文献（略）