2021, Vol. 30
2. 南京医科大学第一附属医院心血管内科 210029
2. Vasculocardiology Department, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China
体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）是体外循环（cardiopulmonary bypass, CPB）技术范围的扩大和延伸，其中静脉-动脉ECMO（veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation, V-A ECMO）将静脉血引流至体外，经过氧合器（膜肺）氧合后重新注入动脉，可对循环功能衰竭的患者进行有效的支持，已经成为挽救生命的最后一道防线[1]。急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）是导致心源性休克最常见原因[2]。对于AMI导致的心源性休克，目前常用的治疗措施包括：早期血运重建、血管活性药物、液体管理和机械循环辅助[3]。其中，V-A ECMO（以下简称ECMO）相比于主动脉内球囊反搏等其他机械循环辅助技术越来越被重视，其临床应用也逐年增多[4]。
本文回顾性总结南京医科大学第一附属医院急诊中心2016年3月至2020年10月收治的采用ECMO治疗的AMI患者的临床资料，汇总患者的冠脉造影及血运重建结果，评估血管活性药物的应用，分析治疗初始阶段的累积液体平衡（cumulative fluid balance, CFB）与预后的关系，探索液体容量负荷的安全阈值。
1 资料与方法 1.1 一般资料以2016年3月至2020年10月南京医科大学第一附属医院急诊中心收治的采用ECMO治疗的AMI患者为研究对象。排除标准：⑴ECMO辅助时间 < 24 h；⑵ECMO启动后3 d内死亡。收集患者的年龄、体质量、性别、冠脉造影和血运重建结果、ECMO治疗首日的血管活性药物使用情况、ECMO治疗时长、ECMO治疗前3 d的出入量、是否成功撤离ECMO及最终预后等信息。死亡时间由ECMO开始后计算，部分患者放弃治疗，部分患者在撤离ECMO后因综合因素出现院内死亡，均纳入计算ECMO病死率。本研究已获得本院伦理委员会批准（伦审号：2019-NT-12）。
1.2 累积液体平衡CFB是重症患者精准液体管理的可靠指标[5]。累计入量=ECMO启动3 d入量总和（mL）/基线体质量（kg），累计出量=ECMO启动3 d出量总和（mL）/基线体质量（kg），其中基线体质量为患者入院体质量。每日液体负荷=累计入量（mL/kg）/3 d。CFB=累计入量–累计出量，CFB（%）=（累计入量–累计出量）×100%，液体超负荷（fluid overload, FO）定量为CFB（%）>10%。
1.3 冠状动脉病变严重程度Gensini评分根据冠状动脉造影结果对每支冠脉血管病变程度进行定量评定：以狭窄程度最严重处为标准，狭窄直径 < 25%计1分，≥25%~ < 50%计2分，≥50%~ < 75%计4分，≥75%~ < 90%计8分，≥90%~ < 99%计16分，≥99%计32分。根据不同冠脉分支将以上得分乘以相应系数，左主干病变：得分×5；左前降支病变：近端×2.5，中段×1.5；对角支病变：D1×1，D2×0.5；左回旋支病变：近端×2.5，远端×1；后降支×1；后侧支×0.5；右冠状动脉病变：近、中、远和后降支均×1。各病变支得分总和即为患者的冠状动脉病变严重程度Gensini评分[6]。
1.4 血管活性药物评分血管活性药物评分（vasoactive-inotropic score，VIS）是评估血管活性药物对循环系统支持强度的有效指标[7]。使用系数将所有血管活性药物进行整合，并赋予相应权重，整合后的数值即为VIS。VIS=多巴胺[µg/(kg·min)]+多巴酚丁胺[µg/(kg·min)]+10×米力农[µg/(kg·min)]+100×肾上腺素[µg/(kg·min)]+100×去甲肾上腺素[µg/(kg·min)]+10000×垂体后叶素[U/(kg·min)]。ECMO治疗首日的血管活性药物评分为24 h VIS评分。
1.5 统计学方法应用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析。分类变量表示为频数和百分比，连续变量表示为均数±标准差（Mean±SD）或中位数（四分位数）[M（QL, QU）]。组间比较采用t检验、χ2检验或方差分析，采用Kruskal-Wallis秩和检验进行多组比较。采用Kaplan-Meier生存曲线分析液体正平衡与负平衡组间生存率的差异。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 ECMO治疗的AMI患者的基本信息37例ECMO治疗的AMI患者中，排除7例（2例ECMO辅助时间 < 24 h，5例ECMO启动后3 d内死亡）。共有30例患者纳入分析，年龄（53.3±11.9）岁，体质量（72.5±8.4）kg，男性25例（83.3%）。所有患者均行冠脉造影检查，有28例血运重建成功，其中25例支架植入、2例球囊扩张、1例溶栓；另有2例血运重建失败。其他辅助治疗包括：机械通气26例（86.7%），肾脏替代治疗21例（70.0%），主动脉内球囊反搏24例（80.0%）。14例成功撤离ECMO，2例撤离ECMO后死于多脏器功能衰竭，共存活12例，死亡18例，病死率60.0%。入组患者Gensini评分77（52，120），24 h VIS评分50.0（31.1，80.4），每日液体负荷28.7（26.6，34.4）mL/(kg·d)，CFB -1.8（-9.7，8.0）mL/kg，ECMO治疗时间7（4，9）d，死亡时间9（7，19）d，见表 1。
| 指标 | 数值 |
| 年龄(岁, Mean±SD) | 53.3±11.9 |
| 体质量(kg, Mean±SD) | 72.5±8.4 |
| 性别(男/女，例，%) | 25（83.3）/5（16.7） |
| 存活/死亡(例，%) | 12（40.0）/18（60.0） |
| Gensini评分[M（QL, QU）] | 77（52，120） |
| 24 h VIS评分[M（QL, QU）] | 50.0（31.1，80.4） |
| 每日液体[mL/(kg·d), M（QL, QU）] | 28.7（6.6，34.4） |
| 累积液体[mL/kg, M（QL, QU）] | -1.8（-9.7，8.0） |
| ECMO时间[d, M（QL, QU）] | 7（4，9） |
| 死亡时间[d, M（QL, QU）] | 9（7，19） |
30例患者均行冠脉造影检查，根据罪犯血管不同分组，24例（80.0%）为左主干及左前降支近端（left main and proximal left anterior descending artery, LM+pLAD）病变所致的AMI，其中存活11例，死亡13例。另有其他冠状动脉病变所致的AMI患者6例，存活1例。两组之间年龄、体质量、性别、病死率、CFB、Gensini评分、24 h VIS评分及ECMO治疗及死亡时间均差异无统计学意义（均P>0.05）。LM+pLAD组的每日液体负荷显著低于非LM+pLAD组[28.0（25.9，32.7）mL/(kg·d) vs 35.9（29.5，47.0）mL/(kg·d)，P < 0.05]，见表 2。
| 指标 | LM+pLAD组（n=24） | 非LM+pLAD组（n=6） | 检验值 | P值 |
| 年龄（岁，Mean±SD） | 52.8±12.6 | 55.5±8.6 | 0.50 | 0.62 |
| 体质量（kg, Mean±SD） | 72.8±8.4 | 71.3±9.0 | 0.39 | 0.70 |
| 性别(男/女，例) | 21/3 | 4/2 | 1.50 | 0.22 |
| 存活/死亡(例) | 11/13 | 1/5 | 1.70 | 0.19 |
| 每日液体[mL/(kg·d), M（QL, QU）] | 28.0（25.9，32.7） | 35.9（29.5，47.0） | 2.13 | 0.04 |
| 累积液体[mL/kg, M（QL, QU）] | -1.8（-9.2，8.3） | -0.8（-20.4，21.8） | 0.02 | 0.98 |
| Gensini评分[M（QL, QU）] | 84（50，120） | 60（47，75.5） | 1.51 | 0.14 |
| 24 h VIS评分[M（QL, QU）] | 42.0（26.5，62.2） | 86.0（46.4，166.2） | 1.53 | 0.14 |
| ECMO时间[d, M（QL, QU）] | 7（4，9） | 8（4，21） | 1.14 | 0.26 |
| 死亡时间[d, M（QL, QU）] | 8（7，17） | 12（7，22） | 0.75 | 0.47 |
| 注：LM+pLAD组为罪犯血管为左主干及左前降支近端；VIS为血管活性药物评分 | ||||
30例患者以CBF正负值分组，液体正平衡组13例，存活2例，死亡11例，其中6例液体超负荷患者（CFB>10%）全部死亡。液体负平衡组17例，存活10例，死亡7例。两组间年龄、体质量、性别、每日液体负荷、Gensini评分、ECMO治疗及死亡时间差异无统计学意义（均P>0.05）。液体负平衡组24 h VIS显著低于液体正平衡组[35.7(22.9，51.0) vs 80.0(48.0，166.3)，P < 0.05]，液体负平衡组病死率显著低于液体正平衡组（7/17 vs 11/13，P < 0.05），负平衡组ECMO应用后30 d的生存率亦显著高于正平衡组（P < 0.05），见表 3和图 1。
| 指标 | 液体正平衡组（n=13） | 液体负平衡组（n=17） | 检验值 | P值 |
| 年龄（岁，Mean±SD） | 49.4±12.8 | 56.3±10.6 | 1.62 | 0.12 |
| 体质量（kg, Mean±SD） | 72.9±8.3 | 72.2±8.6 | 0.22 | 0.83 |
| 性别（男/女，例） | 12/1 | 13/4 | 1.33 | 0.25 |
| 存活/死亡（例） | 2/11 | 10/7 | 5.79 | 0.02 |
| 每日液体[mL/（kg·d）, M（QL, QU）] | 31.5（27.5，41.9） | 27.9（24.2，30.6） | 1.75 | 0.09 |
| Gensini评分[M（QL, QU）] | 84（60，126） | 56（49，105） | 0.82 | 0.42 |
| 24 h VIS评分[M（QL, QU）] | 80.0（48.0，166.3） | 35.7（22.9，51.0） | 3.41 | 0.00 |
| ECMO时间[d, M（QL, QU）] | 8（4，9） | 7（4，9） | 0.21 | 0.83 |
| 死亡时间[d, M（QL, QU）] | 8（5，19） | 12（8，19） | 0.81 | 0.43 |
|
| 图 1 ECMO治疗的AMI患者液体正平衡组和负平衡组的Kaplan-Meier生存曲线 Fig 1 Kaplan-Meier survival curves of AMI-ECMO patients in the positive and negative fluid balance groups |
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|
30例患者中存活组12例，有10例液体负平衡，死亡组18例，有7例液体负平衡，存活组的液体负平衡率更高（83.3% vs 38.9%，P < 0.05）。死亡组ECMO治疗时间更长，两组之间年龄、体质量、性别差异无统计学意义（均P>0.05）。存活组Gensini评分显著低于死亡组[56(48，84) vs 82 (58，135)，P < 0.05]，存活组24 h VIS评分显著低于死亡组[34.3 (19.2，57.5) vs 54.4 (36.9，112.0)，P < 0.05]。存活组与死亡组的每日液体负荷差异无统计学意义（P>0.05），而存活组CBF显著低于死亡组[-6.8(-19.3，-1.3) vs 3.0(-4.8，18.9)，P < 0.05]，见表 4。
| 指标 | 存活组（n=12） | 死亡组（n=18） | 检验值 | P值 |
| 年龄（岁，Mean±SD） | 51.8±10.1 | 54.3±13.1 | 0.58 | 0.57 |
| 体质量（kg, Mean±SD） | 69.0±7.8 | 74.9±8.1 | 1.99 | 0.06 |
| 性别（男/女，例） | 10/2 | 15/3 | 0.00 | 1.00 |
| 液体负平衡（例，%） | 10（83.3） | 7（38.9） | 5.79 | 0.02 |
| 每日液体[mL/（kg·d）, M（QL, QU）] | 27.9（26.3，30.3） | 30.3（26.6，41.1） | 1.13 | 0.27 |
| 累积液体[mL/kg, M（QL, QU）] | -6.8（-19.3，-1.3） | 3.0（-4.8，18.9） | 2.26 | 0.03 |
| Gensini评分[M（QL, QU）] | 56（48，84） | 82（58，135） | 2.13 | 0.04 |
| 24 h VIS评分[M（QL, QU）] | 34.3（19.2，57.5） | 54.4（36.9，112.0） | 2.13 | 0.04 |
| ECMO时间[d, M（QL, QU）] | 6（4，7） | 8（6，16） | 2.30 | 0.03 |
统计数据显示约5%~10%的AMI患者发生心源性休克，以左主干、前降支、回旋支和右冠为罪犯血管的病死率分别为77.7%、58.2%、55.1%和45.0%[8]。北京朝阳医院心脏中心AMI合并心源性休克患者的院内病死率为60%，而IABP-Shock Ⅱ（intra-aortic balloon pumping in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock）评分高风险患者的病死率高达80%[9]。尽管ECMO等机械循环辅助能够改善AMI合并心源性休克患者的预后，但仍然存在较高的短期病死率。本中心30例患者的病死率为60.0%，与2017年的一项Meta分析结果相仿[10]。
按照冠脉与心脏的供血关系分析，LM+pLAD病变所致的AMI常出现前壁、下壁大面积的心肌缺血坏死，影响左心室射血，容易导致心源性休克[11-12]。既往对AMI合并心源性休克的临床研究显示，右冠为罪犯血管的患者，其住院病死率显著低于左冠病变的患者，尤以左主干和前降支近端闭塞的患者预后最差，且年龄及ECMO治疗与住院病死率相关[11-12]。本研究纳入的30例患者中有24例（80.0%）的罪犯血管为LM+pLAD。而LM+pLAD组与非LM+pLAD组的病死率差异无统计学意义，提示患者的预后可能与罪犯血管无关，但此结果考虑与本研究两组样本量偏小，且ECMO的介入时机可能不一致有关。冠状动脉病变的严重程度是AMI患者死亡的独立危险因素，Gensini评分是评估AMI患者预后的有效指标[13]，本研究中存活组的Gensini评分显著低于死亡组[56（48，84）vs 82（58，135），P < 0.05]，表明Gensini评分适用于评估ECMO治疗的AMI患者的预后。
临床研究表明，液体蓄积是ECMO患者不良预后的独立危险因素[14]。本研究中液体超负荷的6例患者全部死亡，液体负平衡组的病死率显著低于正平衡组（41.2% vs 84.6%，P < 0.05），存活组的液体负平衡率显著高于死亡组（83.3% vs 38.9%，P < 0.05）。Fong等[15]研究表明液体负荷（即入量）与ECMO预后无关，液体正平衡和病死率之间的关系主要归因于较低的出量，而不是过高的入量。本研究证实存活组与死亡组的每日液体负荷差异无统计学意义，液体负荷与患者的预后无关，可能是因为本研究中接受肾脏替代治疗的患者高达70.0%，容易优化液体负荷的管理[16]。而存活组的CBF显著低于死亡组，说明早期液体负平衡是改善患者预后的关键，与Besnier等[17]的研究结果相符。
ECMO治疗早期毛细血管渗漏等因素容易造成有效循环容量不足，常依赖液体及血管活性药物以维持ECMO流量[18]。既往研究显示，VIS可作为ECMO患者死亡的预测因素[7, 19]。本研究中存活组24 h VIS评分显著低于死亡组[34.3（19.2，57.5）vs 54.4（36.9，112.0），P < 0.05]，提示过高的VIS评分与循环衰竭密切相关，24 h VIS评分对AMI-ECMO患者的预后具有一定的预测价值。此外，液体超负荷是重症患者不良预后的独立危险因素[14]，本研究中液体正平衡组24 h VIS评分显著高于液体负平衡组[80.0（48.0，166.3）vs 35.7（22.9，51.0），P < 0.05]，早期液体正平衡与心源性休克VA-ECMO患者的病死率相关，液体复苏以维持血管内容量及ECMO流量的同时，增加血管活性药物的应用是不可避免的[15, 17-19]。
本研究有以下几点局限性：①为单中心研究，样本量偏小，无法准确代表研究人群总体；②为回顾性研究，对AMI合并心源性休克患者ECMO介入时机难以统一。以上缺点可能导致研究结果的推广受到影响，由于ECMO治疗无法进行有效的随机对照试验，多中心、大样本的前瞻性临床研究有待进一步开展。
综上所述，ECMO是抢救AMI患者的最后一道防线，ECMO治疗的AMI患者的罪犯血管以LM及pLAD多见，Gensini评分和24 h VIS评分具有一定的预后评估价值。ECMO治疗早期保持液体负平衡，有助于改善患者的生存率。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
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