滕 媛,王 建,閆姝潔,劉 剛,吉冰洋
靜脈-動脈(veno-artery,V-A)體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)為難治性心源性休克、心臟驟停、心臟術(shù)后脫機困難的危重患者提供有效的機械循環(huán)支持,使心臟功能恢復(fù),有利于提高患者存活率[1-2]。雖然近年來ECMO設(shè)備和管理技術(shù)不斷改善,但其相關(guān)的并發(fā)癥仍在威脅患者的預(yù)后,其中出血是ECMO期間最常見的并發(fā)癥,既往文獻報道出血發(fā)生率約27%甚至更高[3-5]。血液和ECMO管路的非生理性接觸以及ECMO過程中產(chǎn)生的高剪切力可導(dǎo)致凝血因子激活、血小板活化以及炎癥反應(yīng)[6],增加出血風(fēng)險,此外,ECMO期間的抗凝方案[7]、手術(shù)的創(chuàng)傷和患者的狀態(tài)也是常見引發(fā)出血的因素。
血制品輸入可以改善氧供、補充凝血因子等,是出血的常見處理措施之一,但同時也是增加危重癥患者死亡率的危險因素[8]。了解ECMO期間血制品使用情況不僅可以指導(dǎo)合理利用有限的血資源,個體化治療,還可以幫助評估患者的預(yù)后。迄今為止,已發(fā)表的關(guān)于ECMO期間血制品應(yīng)用的文章數(shù)量很少,因此本文回顧性分析成人V-A ECMO期間紅細(xì)胞懸液、新鮮冰凍血漿、血小板的輸注量以及在手術(shù)組和非手術(shù)組不同亞組之間的差異,并分析血制品輸注量對院內(nèi)死亡率的影響。
1.1 研究對象 本研究回顧性分析2017年1月至2019年6月阜外醫(yī)院成人V-A ECMO患者的臨床資料共63例。排除標(biāo)準(zhǔn):年齡<18歲、ECMO運行時間<48 h、外院轉(zhuǎn)運至本院者,經(jīng)排除后共納入49例患者。因心臟手術(shù)脫機困難和心臟手術(shù)后心源性休克建立V-A ECMO者為手術(shù)組(n=32),非心臟手術(shù)后建立ECMO者為非手術(shù)組(n=17)。手術(shù)組和非手術(shù)組患者各自根據(jù)出院結(jié)局,又分為手術(shù)-院內(nèi)死亡組(n=15)和手術(shù)-院內(nèi)存活組(n=17)、非手術(shù)-院內(nèi)死亡組(n=6)和非手術(shù)-院內(nèi)存活組(n=11)。
1.2 ECMO管理 所有ECMO患者統(tǒng)一使用MAQUET BE PLS2050套包和Rotaflow離心泵,經(jīng)外周股靜脈-股動脈插管(V-A模式),為預(yù)防肢體遠(yuǎn)端發(fā)生缺血壞死,常規(guī)放置股動脈遠(yuǎn)端灌注管。ECMO初始流量一般設(shè)置為50~70 ml/(kg·min),隨后根據(jù)血流動力學(xué)和混合靜脈血氧飽和度進行調(diào)整。ECMO期間均采用普通肝素進行抗凝,脫離體外循環(huán)困難轉(zhuǎn)為ECMO輔助者,置管前無需額外單次給予普通肝素,心肌炎等非手術(shù)患者置管前普通肝素初始劑量100 U/kg。普通肝素維持劑量和泵入的時機因人而異,主要依據(jù)活化凝血時間(activa?ted clotting time,ACT)和活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time,APTT)進行調(diào)整,ECMO期間ACT目標(biāo)范圍180~220 s、APTT目標(biāo)范圍60~80 s。合并出血時,醫(yī)生根據(jù)臨床情況綜合判斷,普通肝素劑量減低甚至?xí)簳r中斷抗凝。ECMO患者內(nèi)環(huán)境依據(jù)血氣結(jié)果進行調(diào)整。當(dāng)流量降至患者理想心排量的20%~25%,使用小劑量正性肌力藥即可維持血流動力學(xué)穩(wěn)定,且心臟超聲提示心臟搏動有力,左室射血分?jǐn)?shù)≥40%,即可考慮撤除ECMO。
1.3 血制品管理 ECMO期間每日常規(guī)檢測血常規(guī)、凝血五項和血生化,包括血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、血細(xì)胞比容(hematocrit,HCT)、血小板,以及凝血酶原時間(prothrombin time,PT)、APTT、國際標(biāo)準(zhǔn)化比率(international normalized ratio,INR)、纖維蛋白原、D-二聚體,以及肌酐(creatinine,Cr)。血氣、ACT和APTT每3 h檢測一次。嚴(yán)重出血的定義為24 h內(nèi)Hb下降20 g/L、出血量超過20 ml/kg、需要外科開胸止血處理、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化道等臟器出血[9]等。出血風(fēng)險高的患者給予血制品糾正凝血異常,ECMO期間Hb低于80 g/L輸注紅細(xì)胞懸液;血小板數(shù)量每
12 h檢測一次,低于50×109/L時輸注血小板;INR>1.5~2倍的正常值時輸注新鮮冰凍血漿[9]。
1.4 研究終點 主要研究終點包括成人V-A EC?MO期間不同血制品的用量,以及隨運行天數(shù)的變化趨勢;次要研究終點包括V-A ECMO期間出血率、院內(nèi)死亡率、血制品對院內(nèi)死亡率的影響。
1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗。符合偏態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)(四分位數(shù))表示,組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。率的比較用卡方檢驗。采用Logistic回歸分析影響院內(nèi)死亡因素。P<0.05認(rèn)為存在統(tǒng)計學(xué)差異。
2.1 一般資料 本文共納入49例患者,手術(shù)組32例,其中心臟移植脫機困難者12例;非手術(shù)組17例,其中心肌炎患者8例。ECMO運行時間、ECMO期間出血率、ICU時間、院內(nèi)死亡率等患者的一般資料見表1。與非手術(shù)組比較,手術(shù)組患者年齡(P<0.01)和呼吸機使用時間(P<0.05)顯著增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。手術(shù)組和非手術(shù)組不同亞組患者的一般資料見表2。
2.2 成人V-A ECMO期間血制品用量分析 成人V-A ECMO期間僅有3例(6.1%)患者未輸任何血制品,總體紅細(xì)胞懸液輸注率83.7%,新鮮冰凍血漿輸注率77.6%,血小板輸注率63.3%,ECMO期間患者平均接受10 U紅細(xì)胞懸液,800 ml新鮮冰凍血漿,1 U血小板。手術(shù)-院內(nèi)死亡組患者三種血制品輸注量均顯著高于手術(shù)-院內(nèi)存活組,均具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),見表3。與非手術(shù)-院內(nèi)存活組對比,非手術(shù)-院內(nèi)死亡組患者ECMO期間新鮮冰凍血漿(P<0.05)和血小板(P<0.05)用量顯著升高(表3)。在ECMO期間紅細(xì)胞懸液、新鮮冰凍血漿和血小板輸注量隨運行天數(shù)變化趨勢,ECMO運行前7天血制品用量大。
2.3 血制品用量對不同亞組院內(nèi)死亡率影響的多因素分析 將手術(shù)組亞組患者資料中P<0.05的單因素納入多因素分析,為研究連續(xù)變量對因變量的影響程度,將血制品用量按是否大于中位數(shù)轉(zhuǎn)換為分類變量。模型的最終分析結(jié)果顯示,紅細(xì)胞懸液和血小板的輸注量能顯著影響手術(shù)組患者的院內(nèi)死亡率(P<0.05),OR值均為8.78。見表4。在對非手術(shù)組患者院內(nèi)死亡率的多因素分析中,由于樣本量太少,模型出現(xiàn)過擬合迭代終止,沒有找到唯一解,血制品用量對非手術(shù)組院內(nèi)死亡率影響尚不確定。
表1 患者一般資料
表2 手術(shù)組和非手術(shù)組的亞組患者一般資料比較
表3 ECMO期間不同亞組患者的平均血制品用量比較
表4 手術(shù)組院內(nèi)死亡率相關(guān)的多因素分析
V-A ECMO是救治心源性休克的一種有效手段,最新的一項meta分析結(jié)果表明V-A ECMO可以提高心臟手術(shù)后三分之一患者的存活率[10]。但是ECMO技術(shù)復(fù)雜,其高創(chuàng)傷、高消耗、高并發(fā)癥等特點,仍嚴(yán)重影響患者的預(yù)后。Cheng等[11]系統(tǒng)回顧了包括20項研究和1 866例患者在內(nèi)的文獻,發(fā)現(xiàn)40.8%的ECMO患者合并大出血或嚴(yán)重出血,41.9%的ECMO患者在心臟術(shù)后需再次開胸探查止血。Aubron等[12]通過5年的隊列研究表明,出血是ECMO期間最嚴(yán)重的并發(fā)癥,且顯著增加死亡率。血制品輸注是ECMO治療期間糾正出血的一項重要措施,但卻少有文獻提及相關(guān)血制品輸注的數(shù)據(jù)。
出血和血制品的用量是重癥監(jiān)護病房患者預(yù)后不良的因素之一。本研究發(fā)現(xiàn),成人V-A ECMO期間出血率30.6%,所有ECMO患者平均接受10 U紅細(xì)胞懸液、800 ml新鮮冰凍血漿及1 U血小板。手術(shù)組患者ECMO期間三種血制品用量均顯著高于非手術(shù)組,這是由于手術(shù)組患者不僅經(jīng)歷了手術(shù)創(chuàng)傷,還遭受長時間體外循環(huán)輔助帶來的血液稀釋、機械破壞、溶血和非生理性接觸[13],激活凝血反應(yīng),促進血小板的活化聚集,從而導(dǎo)致手術(shù)組患者血紅蛋白、凝血因子和血小板數(shù)量下降程度更高,凝血功能異常的風(fēng)險增加。此外,手術(shù)組術(shù)后再次開胸探查止血的概率較高,又會對凝血功能產(chǎn)生二次打擊,增加血制品用量。另外,手術(shù)組患者術(shù)后前幾日由于胸液量較多,ECMO期間抗凝強度常需維持在目標(biāo)范圍低限,出血和血栓之間的困難平衡,也會影響血制品用量。本中心的研究結(jié)果與Buscher的結(jié)果[14]相似,他回顧了42例ECMO患者,認(rèn)為手術(shù)組患者每日輸入的新鮮冰凍血漿[1.1(1.93)U vs.0.2(0.59)U,P=0.049]和血小板量[0.5(0.51)vs.0.1(0.25)U,P=0.003]高于非手術(shù)組。但該研究認(rèn)為兩組紅細(xì)胞懸液輸注量無顯著差異[1.8(1.73)vs.1.3(1.84),P=0.431],推測這一結(jié)果可能與他們納入部分V-V ECMO有關(guān),有研究報道V-V ECMO血制品輸注量低于V-A ECMO[15]。
在本次回顧性研究中,手術(shù)-院內(nèi)死亡組患者V-A ECMO期間三種血制品用量顯著升高,非手術(shù)-院內(nèi)死亡組患者新鮮冰凍血漿和血小板輸注量也顯著上升,這一發(fā)現(xiàn)很可能與其高發(fā)的出血事件、凝血功能障礙相關(guān),而與ECMO治療本身無關(guān),但考慮到這是回顧性數(shù)據(jù),尚不能確定這一結(jié)果是否還與大量輸血本身帶來的負(fù)面影響有關(guān)。Aubron等[12]調(diào)查了105例成人V-A ECMO患者,非存活組和存活組患者三種血制品用量之間具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),這與本研究結(jié)果相似。不同亞組之間血制品用量的差異,也提醒臨床醫(yī)師在ECMO建立和管理過程中,應(yīng)該密切關(guān)注ECMO適應(yīng)證和血制品的應(yīng)用情況,考慮血制品應(yīng)用后潛在的風(fēng)險和輸血相關(guān)的費用成本。
本研究通過回歸分析,紅細(xì)胞懸液是影響手術(shù)組患者死亡率的獨立危險因素之一。ECMO期間由于出血、血液稀釋和溶血等情況,HCT會下降,為了增加氧供,減少機體缺氧程度,以及盡可能降低ECMO流量,輸注紅細(xì)胞懸液的需求增加,但大量輸注紅細(xì)胞懸液又會增加感染、急性肺損傷以及免疫介導(dǎo)反應(yīng)等副作用[16],增加死亡風(fēng)險。Smith等回顧了484例ECMO患兒的輸血情況,發(fā)現(xiàn)在非心臟ECMO適應(yīng)證中,紅細(xì)胞懸液是影響死亡率的獨立危險因素(OR 1.024,95% CI 1.004~1.046,P=0.018)[17]。Swol等認(rèn)為ECMO期間HCT>0.31時會增加死亡率(RR 1.73,95% CI 1.134~2.639),紅細(xì)胞懸液輸注量增加,死亡風(fēng)險增加[8]。目前為了降低紅細(xì)胞懸液對生存預(yù)后的影響,有研究建議ECMO期間可以采用限制性輸血[18]、自體輸血等方案,但仍需開展前瞻性研究進一步論證。
血小板輸注量是影響手術(shù)組患者死亡率的獨立危險因素之一。ECMO管路可引起血小板黏附和激活,增加血小板消耗[19],此外,有研究表明ECMO過程中高剪切力可以進一步增強血小板活化,von Will?ebrand因子多聚體丟失也會促進血小板功能的缺陷[20-21]。ECMO期間血小板數(shù)量顯 著 低于ECMO前的數(shù)值,這已在既往研究中證實[22]。血小板在ECMO期間的上述變化,是影響患者凝血功能的重要因素之一,血小板數(shù)量和功能的下降,既可以促進血栓形成也可導(dǎo)致出血風(fēng)險增加。Guennec等研究發(fā)現(xiàn)ECMO啟動時血小板低于100×109/L會增加顱內(nèi)出血風(fēng)險,增加死亡率(OR=3.7,95%CI 1.4~9.7,P=0.009)[23]。Karhausen認(rèn)為術(shù)后低的血小板與腦卒中發(fā)生顯著相關(guān),血小板每降低30×109/L,卒中風(fēng)險增加12%(95%CI 1.01~1.24;P=0.0255)[24]。此外,血小板也是導(dǎo)致器官炎癥反應(yīng)損傷的因素之一,有研究證實血小板減少會降低機體免疫保護,增加感染率[25]。Kertai等[26]發(fā)現(xiàn)冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者的血小板計數(shù)不僅和急性腎損傷相關(guān)(OR=3.04,95%CI 2.26~4.07;P<0.0001),也與術(shù)后短期死亡率存在顯著相關(guān)性(OR=5.46,95% CI 3.79~7.89;P<0.0001)。本研究發(fā)現(xiàn)血小板輸注量和手術(shù)組院內(nèi)死亡率相關(guān),主要原因可能是ECMO期間需要大量輸血小板的患者往往伴存出血多、凝血障礙或可疑肝素誘導(dǎo)血小板減少癥、凝血功能紊亂、炎癥反應(yīng)程度深、病情重等。這也提醒在ECMO管理過程中應(yīng)該密切監(jiān)測血小板計數(shù)和功能變化,優(yōu)化管道涂層,保護血小板功能。
本研究存在一定局限性,首先研究僅局限于成人V-A ECMO,樣本量有限,且為單中心回顧性數(shù)據(jù),影響最終結(jié)果的混雜因素仍可能存在;其次,不同單位ECMO插管部位、血制品使用標(biāo)準(zhǔn)、ECMO管路可能存在差異,這在一定程度上限制了本研究結(jié)果的普適性。最后,不同單位ECMO期間抗凝強度和抗凝方案存在差異性,本單位的出血管理策略,包括在出血風(fēng)險高的時候頻繁中斷抗凝,導(dǎo)致APTT值低于目標(biāo)或者處于目標(biāo)值低限,這種保守和目標(biāo)導(dǎo)向的方法可能會影響血制品用量。
成人V-A ECMO患者血制品用量取決于建立ECMO前的適應(yīng)證和患者的預(yù)后,脫機困難轉(zhuǎn)為ECMO者和院內(nèi)死亡者血制品用量更高。成人V-A ECMO期間紅細(xì)胞懸液和血小板輸注量是影響手術(shù)組患者院內(nèi)死亡率的獨立危險因素。由于影響血制品輸入的因素較多,仍需擴大樣本量進一步加以驗證。