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译者简介  张斌 浙医二院急诊医学科 火凤凰翻译组成员 2016年11月加入FPTG  摘要 背景：体外生命支持（ECLS）即为使用血液灌注装置来提供先进的心脏或呼吸支持。经皮血管置管、离心泵技术和体外装置小型化的进展简化了ECLS。本文讨论的目的是回顾ECLS在急诊室危急情况下救命中的潜在作用，并关注在急诊室环境中管理ECLS的必要条件。 讨论：急诊室中ECLS的可能适应症包括持续的循环停止、休克或顽固性低氧血症和肺栓塞伴顽固性休克。严重创伤、异物阻塞、体温过低及淹溺患者可能从ECLS中获益。急诊室的早期稳定可以为诊断检查和/或紧急操作提供时间窗，包括经皮冠状动脉介入治疗、复温或损伤控制手术。ECLS的使用是资源密集型的，并且可能与高并发症风险相关，尤其是在没有经过培训的情况下进行时。因此，ECLS只应在根本原因具有潜在可逆性时使用，并且资源可用于解决器官功能障碍的病因。 结论：在急诊室中紧急ECLS可以在面临生命危险情况下选择相应的适应症。ECLS为复苏、确定性治疗、干预或手术提供了桥梁。ECLS需要经过适当培训的工作人员（医生，护士和ECLS专家）、设备资源和后勤规划。 引言 呼吸和心脏衰竭常见于急诊室（ED），急诊医师需要为这些危及生命的情况提供初始复苏治疗。当严重时，这些危及生命的情况与高病死率相关并且可能是急诊医师的治疗挑战。急诊室中用于呼吸衰竭的常规治疗包括气管插管、有创机械通气和无创通气。心脏衰竭的可用支持手段更有限。支持性药物治疗可能是唯一的治疗方法，也可作为心脏介入或外科手术更确定的治疗方法的桥梁。对于传统治疗被证明不足的情况下，必须考虑更进一步的治疗。 对于这些特定病例，急诊医生越来越常采用的治疗选择是体外生命支持（ECLS）。安全有效的ECLS需要专业的医疗专业知识和训练有素的工作人员，但目前属于急诊医师的治疗领域。经皮血管置管、离心泵技术和体外装置小型化的进展简化了ECLS，使其可在包括急诊室的各种环境中进行。在急诊室对进行早期稳定为重症患者的支持提供了桥梁，并为那些可能无法生存的急诊患者提供诊断和干预。 本文介绍了ECLS的现状及其在急诊医师所常处理的疾病类别中的应用建议。讨论了能够快速启动和部署的可用支持设备。此外，还提供了包括适用于急诊医师、护士和ECLS专家的当前实践的适应症、禁忌症、并发症和结局。本文还旨在描述最佳实践，并概述安全有效实施ECLS所需的基本设施和操作。几项非随机研究、病例综述和病例报告中描述了紧急使用ECLS的经验。本综述的目的还在于建议ECLS在临床危重情况下的潜在用途，并关注在急诊室中管理ECLS的必要条件。根据医院及其法规之间的差异可能有所不同。 描述 ECLS提供循环和/或气体交换的临时支持，以取代心脏或肺功能，作为复苏或其他长期支持的桥梁。ECLS的主要应用模式是静脉-动脉（V-A）和静 -静脉（V-V）（图1-3）。V-A ECLS旨在支持心脏或合并心肺功能衰竭，而V-V ECLS针对心血管功能未严重受损的呼吸支持。静脉-动脉-静脉混合模式（V-AV）结合了V-A和V-V支持，是合并心肺功能衰竭的另一种选择。
在V-A ECLS时，血液通过股静脉或颈内静脉导管引出，并通过膜氧合器进行泵血、以清除二氧化碳、增加氧气并提供体温控制。氧合血通过通常放置在股动脉中的导管返回动脉系统，但颈动脉或锁骨下动脉也是一种选择。V-A ECLS可提供部分或全部心肺支持，最大血流量为10L/min（图3）。
在使用ECLS几天的患者中，可能发生LV排空受损或LV淤滞和肺水肿的临床、超声心动图或放射学检查结果。这种情况可能表明需要左心室减压，需要心胸或血管外科医生的专业知识。也可以使用由介入心脏病专家提供的impella。在无法进行外周血管通路、失败或无法支持特殊情况下所需的高血流量（例如，感染性休克），通过开胸插管进入右心房和主动脉是VA ECLS的外周血管插管的替代方案。 V-V ECLS主要提供气体交换以替代或支持肺功能。如有双腔导管，可放入右颈内静脉，从上腔静脉和下腔静脉提供回流，让血液返回右心房。双腔导管的替代方案是将两个单腔导管放入颈内静脉或股静脉或都放在股静脉位于下腔静脉内的不同高度。通过股静脉插管从下腔静脉回流血液。V-V ECLS可提供部分至完全的体外肺支持，维持充足的氧合，血流量高达6 L / min（图1和2）。提供小于1.5L / min血流量的体外装置用于体外CO2清除（ECCO2R）。额外的体外装置，例如血液过滤机，血浆去除装置或白细胞去除过滤器，可以根据需要与ECLS回路并联连接，提供进入循环的通路，而无需单独的血管插管。 ECLS适应症 急诊室中ECLS的适应症包括一系列以急性心脏和/或肺功能衰竭为特征的病症，并且具有可逆性或可能转变为长期支持装置的可能性（表1，附录1）。急诊室中早期使用ECLS进行稳定可以为诊断评估和/或紧急操作提供时间。更加可控的评估和管理方法使进行更好的诊断或选择最佳治疗干预措施成为可能。例如包括ECPR在具有可逆性病因的顽固性心脏骤停中，例如急性冠状动脉阻塞伴心源性休克的经皮冠状动脉介入治疗、由夹层引起的主动脉瓣膜破裂作为OR的桥接、主动脉夹层破入AV导致心包填塞、脓毒症相关的严重心肌病、气道或肺部损伤的支气管镜或外科手术干预、低体温导致的顽固性VT的复温、创伤中的损伤控制手术（DCS）、创伤患者受伤器官或血管的延迟修复以及爆炸引起的爆炸性肺损伤的治疗（表1）。 V-A ECLS提供心脏支持。V-A ECLS最重要的用途之一是PE导致的顽固性休克或循环停止。肺栓塞可能是可逆的，并且有可能完全康复。从病理生理学的观点来看，用血栓性物质引起肺循环的急性闭塞导致心输出量和血液氧合减少。如果没有足够的治疗，大块肺栓塞可能会危及生命。ECLS在PE中的目的是将患者从循环和气体交换的角度进行支持，并将患者转变为稳定的血流动力学状态。这使医生有时间进行有效的溶栓或手术治疗。肺栓塞没有溶解或手术而复苏是可能的，并不罕见。ECLS可能是大块PE中通过导管进行栓子切除术时可能的桥接解决方案，或者可用作确定性治疗直到对右室衰竭或再灌注肺损伤的PE进行静脉溶栓治疗和栓子切除术后。 其他常见适应症包括对高级心脏生命支持无反应的循环停止和对药理学治疗反应不足的顽固性心源性休克（表1）。ECLS还可用于导致院外心脏骤停（OHCA）的一系列疾病。 V-V ECLS最常用于呼吸衰竭的支持。呼吸衰竭的原因可能是导致严重低氧血症的实质性损伤，例如由于创伤引起的肺挫伤或急性呼吸窘迫综合征。严重的反应性气道疾病、无法通气的严重过敏反应、异物阻塞和近乎淹溺是患者可以通过体外装置立即治疗获益的其他情况（表1）。 禁忌症 已经确定某些情况下，体外支持具有如此高风险和/或低益处，被认为是禁忌的（表1）。处于这些状况的患者需要单独考虑平衡启动支持的风险与潜在益处。 表1. 急诊室中体外生命支持的适应症和禁忌症
在心脏骤停的情况下，如果无血流持续时间未知或长到脑复苏可疑的程度，则不提供ECPR。终末期心脏或肺功能衰竭的患者不是ECLS的候选者，除非作为移植或目标治疗的桥梁，例如心室辅助装置。 此外，已知其他几种情况与并发症的风险较高或恢复的可能性较低有关。先前存在颅内出血或其他无法治疗的部位出血的患者出现严重或致命性并发症的风险增加。关于溶栓后持续性休克患者的管理缺乏共识，但ECLS可能是输送氧气和维持血液循环的另一种选择。先前溶栓治疗的急性心肌梗死（MI）或肺栓塞（PE）后无论用不用ECLS都有进一步出血的并发症。ECLS还可以改善合并出血性休克的创伤患者的预后。据Arlt等报道，初始无肝素ECLS支持可降低进一步出血并发症的风险。高龄通常被认为是ECLS的相对禁忌症，但是这个决定或许应该考虑患者实际的生理状态而不是实际的年龄。 血管异常或先前的外科手术干预可能妨碍放置足够大小的血管导管或在期望的位置以获得足够的支撑。放置小的导管或导管定位错误会导致血流量不足，从而增加风险而无潜在的全部益处。对于大多数适应症，尚未充分确定多大的流速是必要的。例如，在顽固性心室颤动的情况下，3L / min的流速可能优于通过延长胸外按压实现的循环流速，特别是在较小的患者中。在某些情况下，使用较大套管实现高流速的愿望可能会适得其反，并导致左心室过度扩张、血液淤滞和肺水肿。 导管和循环管理 在紧急情况下，血管导管放置是启动ECLS最具挑战性的方面。两种进入血管的方法是经皮插入和手术切开。每种方法都有优点和缺点，特定患者的选择取决于插管操作者的经验、患者的身体特质以及额外的解剖学（外周血管疾病危害肢体灌注）或功能性因素（应高流量需要中心血管置管）。在持续心肺复苏期间部署ECLS是一个机械上具有挑战性的过程，并且应当强调CPR的质量，以保持最佳的血液循环。在作者看来，插管期间不间断的持续胸外按压可能是合理的。如果可提供完全ECLS支持（可以通过有创血压测量来监测），则可以停止胸外按压。在相对较低的血流流速情况下，仍然需要胸外按压。 从决策的角度来看，经皮插管通常需要20±5分钟。 训练有素的团队从穿刺到“泵运转”时间在不到10分钟的时间内完成。血管通路的手术切开是经皮通路失败的选择，过去通常由外科医生进行。如今，股动脉切开属于急诊医师的范围，有些人会首选切开。经皮插管已成为大多数ECLS使用的首选技术。出血并发症很少，能避免血管结扎（因此允许远端灌注），并且感染的风险较低。风险与无法直视血管和其大小以及任何通过标志引导的经皮方法导致血管损伤或插管失败有关。超声成像可用于估计血管尺寸并选择相应套管和识别血管解剖结构的变化，因此能提高成功率。使用Seldinger技术进行经皮手术，该技术包括一系列逐渐变大的锥形扩张器。表2列出了一系列并发症。 表2 ECLS相关并发症
一个主要挑战是在复苏条件下进行插管。使用超声可能会有所帮助。TEE用于指导正在进行的心肺复苏，确认导丝放置在适当的血管中，以及对插管进行定位。如果在重症监护室（ICU）中可以进行X线透视，则可以在插管插入之前确保导丝位于静脉和动脉的正确位置。正在进行心肺复苏时转移到透视或导管室可能具有挑战性，但是如果需要，可以通过使用机械复苏辅助装置来辅助。 手术切开包括待插管的血管的手术暴露，可通过直视确定插管尺寸以及静脉切开或动脉切开后导管的放置。通常结扎套管插入部位的远端血管，中断远端血流。结合暴露辅助的半Seldinger技术可以通过结合开放和经皮方法的优点来预防这些问题中的其中一些。通过切开暴露目标血管，并且使用Seldinger技术在直视下插入套管而无需血管结扎。 经皮股动脉插管可导致远端肢体缺血。插管末端的远端（顺行）灌注必须得到预防性或立即的确保（最长时间限制为4-6小时）（图3和4）。对于远端灌注，可以使用4-9（根据患者体型）法国套管或导引器。通路通过经皮、超声引导或手术切口来实现。在严重的外周血管疾病，脉搏极度减少和弥漫性动脉粥样硬化受累的情况下，应考虑基于移植物的病变血管插管对侧或中心入路。 插管部位的选择取决于是否建立了V-A或V-V ECLS。V-A支持用于原发性循环衰竭或心脏骤停，通常通过股动脉进行（图3）。在心脏骤停或心脏功能非常有限的的情况下，氧合血液可以通过整个动脉系统的回路分配，包括通过逆行回流到主动脉弓而到达上身。然而，当自身仍保留一些心脏功能时，上身用穿过肺循环的血液灌注，回路的血流限于下半身。如果自身的肺可以支持足够的气体交换，则可以维持对上身的氧合作用。然而，在存在肺衰竭的情况下，上身的血液将存在低氧。在这种情况下，通过颈内静脉进入右心房的二次静脉回流可以维持上身氧合（混合VV/ AV或V-AV ECLS（图4））。
当患者自身保留心输出量和外周灌注时，V-V支持是支持呼吸衰竭的首选方法。通过右颈内静脉和股静脉放置两个单腔套管可以在没有影像学的情况下快速进行，尽管通过影像确定导管位置仍然是优选的，并且在急诊室中显然更安全（图2）。该技术导致体外血流的一部分再循环，降低V-V ECMO提供氧合作用的ECLS支持效率。再循环是指通过引流插管抽出再灌注的含氧血液而不通过肺循环。这种缺点以及在股动脉插管时患者的活动性降低必须通过增加插管安全性和速度来平衡。 通过右颈内静脉插入经心房双腔导管提供单管通路，再循环率非常低（图1）。有能使用具有C臂可连续透视设备的急诊室可进行这种双腔插管。我们不建议仅单纯依靠TEE成像进行双腔插管紧急插管。在某些情况下，双腔套管在急性期不能提供足够的血流量。在急诊室中，双导管方法显然更安全。 插管后，ECLS支持从体外循环开始。现在的回路包括具有低溶血可能性的离心泵和具有高气体交换能力、抗等离子体泄漏和内部热交换器的膜式氧合器。可以使用抗血栓涂层制备的回路，这可以减少所需的肝素剂量，并且如果需要可以在不进行抗凝治疗的情况下进行操作。为了便于在紧急情况下快速部署，回路可以用晶体灌注并保持待机模式。启动支持后对回路的管理包括维持低水平抗凝，调节血流以满足氧气输送要求，以及调节氧合器气流量以维持正常二氧化碳血。虽然通常提供用肝素抗凝，但是越来越多地使用更新的直接凝血酶抑制剂。对于有出血风险的患者，可以减少抗凝阈值甚至不抗凝，但必须考虑平衡回路相关性血栓形成、栓塞和出血的风险。可以通过回路进行肾脏替代治疗以支持肾衰竭或维持体液平衡。 抗凝 肝素是ECLS的默认抗凝剂，一旦用导丝控制血管，就以100IU / kg静脉给药; 肝素的估计剂量为5,000 IU，除非需要无肝素的病症如出血性休克。该回路的管理包括维持抗凝 - 这是有过度凝血或出血性并发症的患者的主要问题。使用活化凝血时间（ACT）和活化部分促凝血酶原激酶时间（aPTT）可以监测抗凝治疗。建议连续输注肝素以维持ACT为160-220或aPTT为45-55秒，除非已经凝血，否则该系统将会凝血。对于有出血风险的患者，可以减少或避免使用抗凝血剂几天，以平衡血液成分中凝血的风险和潜在的出血风险。大直径导管不仅可以提高血流量，还可以降低凝血风险。新型离心泵、聚甲基戊烯（PMP）氧合器和肝素涂层回路也确保了更少的凝血挑战。 ECLS转运 院内转运 在ECLS时进行院内转运应提供与患者在ICU中接受的相同水平和合适质量的的支持和护理。在突发故障的情况下，应随时可以使用应急设备来更换ECLS系统。该设备应包括不间断电源、ECLS系统的备用组件（如泵的机械备用驱动器）和所有回路的组件。所有ECLS团队成员都会根据特定国家/地区的法律要求接收有关使用ECLS设备的说明。核查表和规定有助于确保转运安全（表3）。院外人员与急诊室团队或急诊室团队与ICU团队或院内转运团队的交接对于持续护理至关重要。 表3.人员和设备资源的运输和协调核查表
ECLS并发症 用于体外支持的置管是一种可能对主要血管结构、出血和心脏损伤（包括穿孔）造成伤害的手术。通过超声预估血管尺寸测和解剖异常、超声引导穿刺和导丝插入以及导丝推进和导管插入的荧光成像，可以最大限度地降低经皮插管的风险。 由于需要抗凝，ECLS会导致插管部位和远端部位出血的风险，例如脑内、口咽、胃肠道或腹膜后出血。出血是最常见的并发症。当使用不含全身肝素的肝素结合回路或较低水平的抗凝治疗时，ECLS患者出血或凝血功能障碍的风险可能会降低。然而，减少或不使用全身抗凝会增加回路凝固的风险。 表2中列出了其他并发症。在紧急ECLS插管时，特别是在CPR期间，比在更加受控的条件下插管更困难，我们建议在插管期间避免任何过度的血管扩张和对抗血管阻力的操作。在这些情况下可能发生严重的并发症，包括血管损伤、穿孔、夹层和致死性出血。 急诊室ECLS团队的组织和管理 没有关于ECLS参与者的估计数量的确切数据，并且该数量将根据中心的专业知识（例如，该中心是创伤中心还是心脏中心）和患者群体而在很大程度上不同。急诊ECLS插管数量在很大程度上取决于对ECLS适应症的把握、中心的经验和资源的可用性，尤其是在非工作时间。Wallmuller等人和Schober等人在维也纳医科大学急诊科（奥地利）报告了结果数据和选择因素，每年有80,000次在急诊室就诊（EMS入院和门诊治疗，无创伤）。此外，每年接受250-300例OHCA和心脏骤停后病例以及500-600例急性冠状动脉综合征病例。每年常规约有20个ECLS病例，每10,000位急诊室患者中有2.5个ECLS插管，每100个OHCA病例中有8个ECLS插管。Abrams等人建议每家进行ESCL的医学中心每年有30例V-A支持病例，用于组织成人心力衰竭的ECMO计划。Combes等人在用于体外膜肺氧合操作组织的立场文件中建议，整个中心每年应至少为每年20例，并且VV ECMO应每年每12个体外膜肺氧合（ECMO）病例中至少进行一次。 所有工作人员都应接受紧急操作培训，以应对突发性回路故障和其他预期并发症。应保持各种操作、适应症和禁忌症、临床管理、故障排除、转运、设备维护（增补2）以及患者随访的政策。应根据国家特定的法律要求，指导所有ECLS团队成员使用ECLS设备和操作。 结局和生存 Kim对前瞻性队列进行了回顾性分析，并对体外心肺复苏术（ECPR）与常规心肺复苏术（CCPR）进行了荟萃分析。根据时间间隔、心脏骤停位置（院外OHCA和院内心脏骤停（IHCA））和特定的人群的入选标准（目击心脏骤停，初始可电击节律，骤停的心脏病因和心肺复苏（CPR）持续时间）分析ECPR对患者预后的有益影响。尽管OHCA在出院时的生存率方面没有明显的优势，但与CCPR相比，ECPR导致生存率和神经系统预后有统计学改善，特别是在特定入选标准的患者骤停后3-6个月。CPR持续时间≥21分钟的ECPR组在骤停后3个月的神经功能结果优于匹配的CCPR组。在ECPR组，年龄较小、没有初始心搏停止的有目击者心脏骤停、早期实现平均动脉压≥60mmHg、ECPR相关并发症发生率低和治疗性低温是与良好神经系统结局相关的重要因素。 最近发表的系统综述也包括其他研究。 Holmberg等人进行了25项观察性研究，并涵盖了IHCA / OHCA。Beyea等人将75项OHCA研究（包括所有小型病例系列）进行了归纳。D'Arrigo等人研究了IHCA之后良好预后的预测因素以及Debaty等人关注OHCA后良好预后的预测因素。类似于评分系统的结果数据，例如V-A-ECLS(SAVE)、ENCOURAGE和RESP后的存活率，很少有ECMO患者的风险模型对急诊室中接受V-A-ECLS支持的患者进行评估。改良的SAVE评分，相当于联合乳酸值和SAVE评分，显示对于在急诊室接受紧急V-A-ECLS的患者预测结局有改善。ENCOURAGE评分可能是预测接受V-A-ECLS的AMI患者严重心源性休克病死率的有用工具。RESP和PRESERVE评分的外部验证不建议在临床实践中使用，因为它们在预测接受ECLS支持的严重急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的生存方面表现相对较差，尽管PRESERVE评分在预测病死率方面相比RESP得分具有更好的区分度。 心脏骤停（CA）后的存活率仍然很低。 在全球范围内，通过院外心脏骤停（OHCA）急救服务复苏的患者的神经学上有利的生存率通常仅为2-11％，尽管最初可电击心律和IHCA患者的生存率分别略高于12-19％和22％。尽管如此，在有目击者心脏骤停、可电击节律，高质量CPR后目标体温管理、早期冠状动脉再灌注、紧急纠正电解质紊乱、控制癫痫和肺炎治疗的患者亚组中，神经学上有利的结局可以高达25-30％。此外，其他干预措施，如早期旁观者CPR减少无血流时间、电话辅助旁观者CPR、使用AED的早期除颤，足够的CPR按压深度和频率，适当的按压通气比和氧合，使用目标体温度管理，溶栓和早期经皮冠状动脉介入治疗（PCI）已被纳入常规治疗并以改善心脏骤停结局目的进行评估。然而，在没有ROSC的患者中，在CPR期间转运到医院存活的机会很低。因此，用体外装置代替无效的自主循环似乎是顽固性CA中的一种有吸引力的方法。使用体外泵进行人工循环的概念已经很久了; 在1966年至2005年期间，包括675例接受经皮体外循环治疗的CA患者的54项研究报告中，出院生存率为42％（IQR15.4％，75％）。然而，这些分析可能有偏倚，低估了不良后果。这些初步报告和技术的重大进展、用于患者转运的小型化和简单ECLS装置的可用性、兼容的体外回路、适用于快速植入的新型经皮插管以及改善CA结局的全面持续努力已成为在CPR期间实施体外机械支持技术（即ECPR的发展）先决条件。2015年，明尼苏达州复苏联盟实施了一项高级灌注和再灌注生命支持策略，旨在改善院外顽固性心室颤动/室性心动过速患者的预后。78％的患者存活至入院，55％存活至出院，50％的患者获得良好的神经功能。ECPR在2015年欧洲复苏指南中被认可为那些初期高级生命支持措施不成功或促进特定干预（例如冠状动脉造影和PCI或肺血栓切除术治疗大面积肺栓塞）的患者的救助疗法。因为现有数据的持续缺乏，美国心脏协会（AHA）指南对ECPR的建议更加谨慎。然而，ECPR对OHCA出院生存的影响尚未明确，表明在如此紧急的环境中需要严格的指示标准来实施ECPR。本讨论旨在概述ECPR在临床实践中的当前作用，并制定实施ECPR的实用指南。 临床医生要处理的最困难的问题之一是在神经系统或总体结局不确定时是否提供ECMO支持。当然，这对ECPR来说是最严重的问题，因为ECPR必须实时做出决策，通常信息有限。显然，ECMO不应该提供给那些几乎没有或没有有意义康复希望的患者。也就是说，即使是一个看起来很好的候选人，即使使用ECMO也可能无法存活或者可能神经系统结局不佳。继续进行ECMO支持的决定应基于预测良好结局的最佳可用证据，制定公共指南至关重要或在启动操作前至少就ECMO的适应症和禁忌症达成一致意见。重要的是，应尽可能根据当地惯例获得许可，但在ECPR和其他紧急形式的ECMO中可能无法获得许可。 如果确定预后较差并且替代决策者希望撤销维持生命的治疗，则应遵循和非ECOO患者一样的医院方案。如果怀疑脑死亡，可能会在接受ECMO的患者中宣告脑死亡。ECMO期间脑死亡后器官捐献的问题超出了本文的范围，但在允许这样做的国家，这是一个重要的话题。 结论 ECLS在急诊室危及生命的一些特定指征中的作用越来越大。急诊室中的ECLS为复苏、确定性治疗、干预或手术提供了桥梁，需要适当组织和培训的成员、设备资源和后勤规划。院前紧急医疗服务、ICU、院内ECLS操作、急诊室和专科病房之间的密切合作对于成功的患者结局至关重要。 |
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