ECMO与右心室衰竭
作者：李医院重症监护室
编辑：陈医院体外循环科第二期10ECMO与右心室衰竭：文献综述
摘要
右心室(RV)衰竭是RV在设定足够的前负荷时，由于RV的内在损伤或后负荷增加而无法维持足够的心输出量。RV衰竭的医疗治疗应包括优化前负荷，用血管加压素和正性肌力药增强收缩力，并考虑吸入肺血管扩张剂。然而，当药物治疗不足时，需要机械循环支持(MCS)来维持全身和RV灌注。对孤立性RV衰竭的MCS数据有限，但体外膜氧合(ECMO)似乎是最有效的方法。对于因急性低氧性呼吸衰竭导致的RV衰竭患者，静脉-静脉(VV)ECMO是一个合适的初始配置，即使患者处于休克状态。然而，随着原发性RV损伤或RV衰竭伴随左心室(LV)衰竭，应选择使用静脉动脉(VA)ECMO。这两种模式都通过减少前负荷、降低RV壁张力和向冠状动脉循环输送含氧血液来间接支持RV。在VV-ECMO中需要外周插管，而VA-ECMO中最常用外周插管，即使在紧急情况下也可以快速插管。动脉导管波形搏动的变化可以指示临床状态的变化，包括心肌功能的变化，前负荷不足，RV衰竭恶化，以及过度的VA-ECMO支持导致左室后负荷升高。可以通过滴定正性肌力药或血管扩张剂、利用Impella或主动脉内球囊反搏支持装置、或通过改变VA-ECMO支持来改善心功能。导言体外膜氧合（ECMO），也称为体外生命支持，最早于年代开发，用于在需要进行体外循环的长时间外科手术过程中为血液供氧。最近在部署和技术方面的改进已导致ECMO和其他形式的使用机械循环支持（MCS）适用于广泛的成年患者，尤其是在呼吸或心力衰竭的急性期。同样，对右心室（RV）衰竭的认识和治疗的进步也导致了更多的选择。虽然使用ECMO治疗RV衰竭的临床经验在不断增长，但有关使用ECMO治疗RV衰竭的当前文献很少。鉴于RV和左心室（LV）在病理生理上的差异，以及可用的支持选项不同，管理LV衰竭的原则不一定适用于RV。这篇综述阐述了急性RV衰竭的管理策略以及RV衰竭中MCS的注意事项，重点是ECMO。RV衰竭的病理生理学右心室衰竭是RV在设定足够的前负荷时无法保持足够的RV流出。原发性RV衰竭可由RV的内在损伤引起，如RV缺血或梗死、心肌炎、心肌病或心脏切开术后。继发性RV衰竭主要是由于肺血管栓塞、肺动脉高压或严重的低氧性血管收缩而引起的肺血管阻力（PVR）升高所致。RV是一种薄壁结构，可以容纳大量的变化，但对压力变化敏感。由于肺循环的基线低阻力和肺循环低压生理，PVR升高对RV产生深远影响。PVR突然持续升高时，RV可能无法有效地收缩以抵抗增加的后负荷，从而导致快速的心室衰竭。随着PVR逐渐慢性升高，RV可以适应，但仍处于脆弱状态，甚至会因较小的生理变化而受到补偿。值得注意的是，由于低氧性肺血管收缩引起的PVR升高，高达25％的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）病例出现RV衰竭，并且与需要VV-ECMO的患者的生存期缩短有关。在早期RV衰竭中，右心房和RV的舒张末期压力从基线开始增加。随着射血减少，RV变得容积超负荷，导致室间隔弧向LV，从而导致LV充盈减少、降低心输出量。随着肺动脉压力的增加，RV无法维持足够的充盈量。由于双室衰竭导致心输出量减少，右室壁张力增加，而冠状动脉灌注压降低，导致右室心肌灌注不足和随后的缺血。管理急性RV衰竭首先要优化患者的体液状态。以前健康的心脏，在急性原发性RV衰竭中是前负荷依赖，并且对血管内容量消耗敏感。但是，容量超负荷会进一步增加RV壁张力，并最终降低受伤或慢性受损心脏的全身心输出量。然而，ECMO的启动与细胞因子的释放和所引起的血管停滞以及出血引起的容量损失有关。因此，在大多数情况下，一旦决定启动ECMO，便应推迟利尿。衰竭的RV对增加前负荷非常敏感，尤其是在继发性RV衰竭的情况下。肺泡氧分压降低至60mmHg以下或酸中毒导致肺血管收缩。PVR对肺容量也很敏感。机械通气中可能会发生肺不张和肺过度扩张，尤其是呼气末正压水平较高时，也会增加PVR。因此，低氧血症和高碳酸血症，以及通过正压通气进行治疗，可导致RV衰竭恶化。尽管进行了最大程度的药物治疗，并且优化了前负荷，收缩力和后负荷，但有些患者仍有难治性RV衰竭。在这些患者中，可能需要MCS。MCS血液动力学监测持续的血流动力学监测对于RV衰竭至关重要，尤其是如果患者的病情严重到需要MCS的程度。通过评估搏动性动脉波形可以使临床医生识别收缩力的变化，这可能会使用到超声心动图。尽管对于许多重症患者，并非常规放置，但对于RV衰竭的患者，建议使用肺动脉导管（PAC）。肺动脉导管可提供有关左右心室充盈压和心输出量的有价值的信息，提供绝对测量值以及跟踪趋势并评估对干预措施的反应的能力。传统上，通过PAC跟踪混合静脉饱和度（SvO2），以评估心源性休克。当从导管的远端肺动脉端口抽出SvO2时，对于动脉静脉（VA）-ECMO的患者而言，SvO2不可靠。在大多数情况下，通过VA-ECMO进行外周插管时，ECMO会从下腔静脉引出血液，而上腔静脉（SVC）的血液更可能通过心脏循环。因此，在VA-ECMO上，肺动脉中的SvO2不再代表整个循环中的混合静脉血，尽管它确实提供了SVC引流的关键器官的数据，例如大脑和心脏。为了更准确地诊断氧气输送，应在回路的前膜侧通过血气检查SvO2，或通过ECMO回路上的饱和度探头对其进行估算。已显示乳酸与插管ECMO的患者预后相关。一项针对例插管有心源性休克的患者的回顾性研究发现，在ECMO支持24小时后，乳酸值持续升高与死亡率相关。在难治性ARDS中，ECMO之前的高乳酸血症与较高的死亡风险独立相关，并通过超声心动图评估与RV衰竭相关。与其他重症患者一样，通过监测乳酸浓度可以对使用ECMO的RV衰竭患者进行危险分层，尽管对患者的预后价值有限。体外膜肺氧合支持右心衰竭由于考虑将ECMO用于RV衰竭，因此临床医生应评估治疗的目标。在大多数情况下，目标是让心脏休息并等待康复，同时为其余器官提供支持。偶尔，例如由于大量肺栓塞导致的RV急性衰竭，VA-ECMO可以为患者提供支持，直到可以进行血栓切除术之类的程序为止。在其他情况下，一些患者恢复被认为是不可能的，而MCS则是通向持久性心室辅助设备（VAD）或心脏移植术的更明确治疗的桥梁。但是，在紧急上机中，最终目标可能是未知的，ECMO可以作为决策的桥梁。体外膜肺氧合不能直接支持RV。然而，通过减压RV并向冠状动脉提供充足的充氧血流，ECMO可以为衰竭的RV提供实质性的间接支持。很少有研究专门针对RV失败评估ECMO。一项针对位在心脏手术后接受ECMO手术的患者的研究发现，术前RV功能是死亡率的最强预测指标，引起了人们对ECMO对于主要RV支持的可能结果的担忧。静脉-静脉ECMOECMO有2种主要模式以及多种混合形式。静脉-静脉ECMO（VV-ECMO）通过引出缺氧血并将氧合血返回静脉系统来提供呼吸支持。静脉-静脉ECMO依靠患者自身的心输出量进行循环。静脉-动脉ECMO（VA-ECMO）从静脉系统中引血，并将含氧的血液返回到动脉系统，以提供呼吸和循环支持。对于没有LV衰竭的患者，当RV衰竭纯粹是ARDS或其他严重缺氧的结果时，VV-ECMO可能是一种有效的策略。VV-ECMO已被证明可以降低PA压力，改善心脏指数并降低中枢静脉压（CVP）与改变呼吸机设置，启动血管加压治疗或使用肺血管扩张剂。VV-ECMO的启用使毛细血管前毛细血管的氧合迅速改善，导致缺氧介导的肺血管收缩减少，PaCO2和pH改善导致增加的心脏收缩力。通过插管策略的性质，VV-ECMO具有比VA更好的解剖学优势，即肢体缺血或动脉空气栓塞的风险极小，因为其不使用动脉系统。此外，VV-ECMO有较低的出血风险。因此，即使单纯的低氧性呼吸衰竭，即使在休克的情况下，VV-ECMO也被推荐作为RV衰竭患者的初始策略（表1）。除了不提供直接的循环支持外，VV-ECMO的主要缺点是再循环的风险。当含氧血液立即被引流回ECMO回路而不是分配到患者体内时，就会发生再循环。静脉引流插管的位置和患者的血管内容积是两个关键因素，因为引流口太靠近回流口或循环中的容积太小，都会导致更多的再循环。此外，如果ECMO系统运转的流量过高或患者的自然心输出量过低，则会将更多的血液吸入引流管中。RV衰竭中再循环的临床意义可能会有所不同，但是当再循环发生时，可能会引起全身性氧合不足和临床恶化。静脉-动脉（VA）ECMO对于伴有内在心肌损伤的原发性RV衰竭或伴有LV衰竭的RV衰竭，VA-ECMO是MCS的首选方式。在RV衰竭的情况下，VA-ECMO优于VV-ECMO，VA-ECMO减压衰竭的RV，降低肺动脉压力，恢复足够的心输出量，以供末端器官灌注。在ECMO启动失败的情况下，多器官系统衰竭是导致死亡的主要原因，因此，选择时机和策略对减少不可逆的终末器官损伤的风险至关重要。尽管可挽救患者的器官灌注，但VA-ECMO启动仍可进一步降低自身LV输出。从ECMO回路输送到降主动脉以进行逆行灌注的动脉血产生的高压导致LV后负荷迅速增加。左室后负荷的增加会导致搏动性降低，动脉血压波形变平以及左室容积和压力超负荷。然后，这种压力超负荷可通过肺血管系统传播，造成肺水肿和RV后负荷增加，加剧RV功能障碍。在这种情况下，临床医生必须在增加后负荷和对右室的有害影响与高ECMO流量的需求之间取得平衡。有时，逐渐减少ECMO流量可以改善自身心输出量并减少肺水肿。混合模式插管策略VV-ECMO或VA-ECMO可转换为混合模式，在这种模式下，将脱氧的血液从静脉系统中排出，同时将含氧的血液同时返回到动脉和静脉系统，具体配置取决于患者的生理状况。VV-ECMO可改善氧合并降低PaCO2，但将充氧的血液输送至RV进行循环。因此，对于患有心源性休克而开始VV-ECMO的患者，或者在适当的支持下经历了持续性RV功能下降的患者，应在系统中增加另一个插管，以使静脉-动-静脉（VAV）ECMO将血液输送到动脉循环以提供直接的循环支持。VAV-ECMO可以将动脉ECMO血液转移到动脉系统，而不是将其全部输送到RV，而是有助于卸载RV并降低RV壁张力（图1）。尽管VA-ECMO在RV减压方面优于VV-ECMO，但在肺功能明显受损的患者中，VA-ECMO通常不能为充氧提供足够的支持。在保留部分心脏功能或补充左侧机械辅助功能的患者中作为心室减压的辅助设备，逆行VA-ECMO流量可能无法与天然左心室输出的流量竞争。这种竞争导致差异缺氧，也称为Harlequin综合征或南北综合征，其中混合ECMO流量与自然心脏输出之间的临界点在血管系统的远端为冠状动脉和颈动脉供氧。这种情况导致最关键器官的选择性缺血，而身体的其余部分接受足够的氧气输送。差异缺氧的存在可以最快地在右上肢监测，就可以识别和预处理了。差异性低氧的初始管理包括优化肺功能，以改善从左室排出的血液中的氧含量。另一种干预措施是尝试通过减少任何其他或补充的左心室支持来减少患者的内源性左心室射血分数，例如减少正性肌力药的剂量或减少Impella的流量(Abiomed,Danvers,Massachusetts)。差异性缺氧的最终治疗方法是从VA-ECMO转化为VA-ECMO或VAV-ECMO，通过将富含氧气的动脉血通过LV射血而运送回静脉系统，为了促进这种流动，通常通过右颈内静脉向周围或在肺动脉中央插入一个额外的静脉回流插管。与VAV相比，静脉-静脉-动脉（VVA）-ECMO指的是在系统中增加一个引流插管，以更好地排空右心。在心内分流和肺动脉高压的情况下，增加RV的引流可以帮助逆转分流并减少持续性低氧血症。此外，在VA-ECMO中也可以考虑VVA配置并伴有LV扩张。Veno-veno-arterial-ECMO当静脉插管直径较小或高流量发生溶血时，它也有帮助。VVA-ECMO的典型配置是通过Y型接头连接颈内和股骨引流套管。RV衰竭的插管部位患者准备进行ECMO时，插管部位是一个重要的考虑因素。由于每个部位都有其特殊的优势，因此应结合对患者的特定病理生理学的了解来做出此决定。最近的一项荟萃分析比较了外周和中枢VA-ECMO的模式，发现院内死亡率相似，但外周插管的出血和输血风险显着降低。几乎所有VV-ECMO中使用的外周插管都是经皮或经皮切开，以颈内静脉和股静脉为最常使用的部位。对于VV-ECMO特有的，而不是使用2个单独的插管，而是可以在颈内静脉中使用双腔插管，提供单个插管部位的好处。但是，双腔插管较大，通常可达血管分叉，而这些较大的插管与颅内出血的风险增加相关，可能是由于脑静脉流出减少所致。决定使用2个单腔插管或双腔插管还可能影响临床上重要的再循环的风险，因此需要对定位进行认真分析。外周插管也是VA-ECMO的最常见方法。股动静脉部位最常用于外周动脉通路，但腋动脉也可用于患者。紧急插管，例如心肺复苏期间的ECMO启动可以通过使用外周插管技术快速而有效地进行复苏。中央插管需要进行胸骨切开术或开胸术，从右心房置入静脉插管，从升主动脉置入动脉插管。在手术室中，不能从体外循环手术后顺利脱机的患者可以将其旁路套管直接连接到VA-ECMO系统。通过采用更大的插管并允许更高的流量，中央插管相对于外周插管提供了许多动力方面的优势。中央插管可以使静脉引流更加完整，可以更好地降低右室壁张力，中央插管可以显着降低差异性低氧的风险。左室后负荷和搏动血流VA-ECMO的患者管理要求平衡系统性输送含氧血液的需求，同时通过减少不必要的高ECMO流量来最大程度地降低LV后负荷。适当的ECMO支持通常是正常预测心输出量的60％至80％，其中20％至40％保留用于通过心脏和肺循环。从RV或LV排出血液取决于心脏的固有收缩力。左室衰竭的严重程度与卒中量的减少有关，因此，动脉测压管上显示的搏动性可作为自然心输出量和功能的一般指标。在收缩力差的状态下，动脉波形减弱可能表示心脏无法克服逆行ECMO血流的后负荷增加。这种增加的后负荷可以减少血液搏出，导致血液在LV中停滞，特别是在自然搏动已经很微弱的情况下。左室血瘀会使左室扩张并增加左室舒张末期压力，进一步损害自身心输出量并可能损害冠状动脉灌注。逆行血流和左室淤滞的其他并发症包括血栓栓塞并发症风险增加以及肺水肿。左心室压力的增加可以通过肺静脉进入肺动脉，通过左心室后负荷的增加可导致右心室后负荷的增加。其管理可能包括减少VA-ECMO支持的流量，滴定正性肌力药或血管扩张药或放置Impella或主动脉内球囊反搏（IABP）支持设备。值得注意的是，在安装了PA管路的情况下，也可以通过评估PA管路的轨迹和脉压来评估RV的搏动性。RV搏动性的改变可能源于可能影响LV的相同病因。经过调查（通常涉及超声心动图检查）后，治疗方法也类似于解决左室收缩力降低的方案。评估足够的前负荷后，对左心室减压可以帮助改善右心室搏动性。根据右室衰竭的情况，应将心脏压塞的发展视为血流动力学失代偿的病因。当患者接受ECMO手术时，心脏压塞的右侧充盈压可能不会升高。用于RV支持的附加机械支持装置主动脉内球囊反搏主动脉内球囊反搏疗法是左心衰竭患者广泛使用的机械装置。由于右室的形状，它的收缩和舒张功能依赖于左室功能，左室收缩约占右室收缩压和输出量的20％至40％。严重右室衰竭时，室间隔会转移至左侧，导致左室充盈压降低，并导致右室衰竭加重。使用IABP改善左室功能可通过减少容积和压力过载对左室的影响，从而降低左室后负荷，从而改善左室和右室功能。IABP虽然主要用于LV衰竭，但已被应用于急性RV衰竭的治疗，因为其使用可立即改善整体心功能和血流动力学。尽管尚无研究描述在ECMO上特别为右心室支持而开始使用ECMO的患者中与使用IABP相关或归因于结局，但一项全国性数据库研究发现，在VA-ECMO患者中使用IABP与降低死亡率有关。因此，在左室搏动不佳和右室衰竭的情况下，IABP可能是对左室减压的合理考虑。ImpellaImpella（Abiomed）装置是一种小型经皮植入的轴向运动VAD，可为外周静脉插管的VA-ECMO患者减压，使LV排气并降低上游肺动脉压力，Impella还可以支撑RV（图2）。与VA-ECMO联合使用时，Impella2.和ImpellaCP56,57已证明右心房压力、LV容积和肺水肿减少。一项小型研究发现，ImpellaCP的引入可减少RV后负荷，增加RV输出量并通过增加气体交换来改善肺血流量.患有Impella的Venoarterial-ECMO患者也被证明具有明显更低的住院死亡率（与其他VA-ECMO患者相比，分别为47％和80％，P0.），因此应在va-ecmo中考虑使用impella器械，以使lv和rv均受益。span=""对于直接RV支持，ImpellaRP是一种新颖的右侧支持设备，旨在解决因原发性急性RV衰竭而导致的心源性休克。与IABP疗法类似，该装置可相对轻松地经皮插入，并可从RV提供4L或更大的流出量。研究表明，ImpellaRP可以降低CVP，同时可以增加心输出量。尽管一些作者报告了良好的结果，ImpellaRP的数据却参差不齐。一个病例系列研究表明，放置ImpellaRP后30天的总生存率为73.3％，所有出院的患者均在天时还活着。一项回顾性研究对20例双侧Impellas治疗双心室衰竭的患者进行了回顾性研究，其病死率为50％。在这项回顾性研究中，幸存者更有可能在同一过程中同时植入LV和RV装置（BiPella），在BiPella之前具有较低的肺动脉压和RV卒中工作指数，而非幸存者则具有较高的肺血管相比之下，美国食品药物管理局（FDA）最近的一封信报道，在最近的一项批准后研究的中期分析中，存活率仅为17％。这些结果可能反映了与高度选择的批准前研究对象相比，ImpellaRP更典型的临床应用。有了这些发现，在可预见的将来，ImpellaRP不太可能成为VA-ECMO的可行替代方案，以解决主要的严重RV衰竭。右心室辅助装置患有持续性RV衰竭的患者可以在中期用右心室辅助设备（RVAD）进行支持。CentriMag(AbbottLaboratories,AbbottPark,Illinois)是另一种常见的RVAD，以相对较低的转速提供高达10L/min的流量。CentriMag具有凝血和溶血率低但需要胸骨切开术的特点。ProtekDuo(TandemLife,Pittsburgh,Pennsylvania)是一种临时的经皮RVAD，通过右颈内静脉放置，从右心房引流血液，然后将其送回肺动脉。该设备已被用于具有多种RV失败病因的患者，包括心室后辅助设备（LVAD）植入和继发于哮喘状态的患者。该设备避免了胸骨切开术，同时还由于引流之间的三尖瓣和肺动脉瓣介入而防止了再循环然后返回。与VA-ECMO相比，这些设备可提供移动性并提供稳定性，但医院。目前尚无经FDA批准的可提供RV支持的长期可植入设备。临床医生为进行RV植入而随意重新配置的LVAD的大多数报道病例均已使用HeartWare设备（Medtronic，Framingham，MA）。在年发布的EUROMACS数据库的回顾中，发现了8例RVAD孤立放置的案例。前30天只有4例患者存活，其中2例被移植，第44天有1例死亡，1例患者恢复了RV功能，因此，对于孤立性RV衰竭的持久MCS选择目前受到限制。对于持续性RV衰竭，大多数情况下唯一可用的选择是心脏或心肺移植。结论体外膜肺氧合虽然不能直接支持RV，但可以通过减压RV并向冠状动脉输送足够的含氧血液来提供足够的间接支持。此外，ECMO支持全身性供氧和循环，为患者提供了从急性RV损伤中潜在恢复的时间。虽然VV-ECMO适用于低氧性呼吸衰竭导致RV衰竭的患者，但VA-ECMO是伴有内在性心肌损伤的原发性RV衰竭或伴有LV衰竭的RV衰竭的首选模式。可以根据需要将静脉-静脉或VA-ECMO转换为混合VAV模式，以更好地支持循环或充氧。外围插管具有快速、方便和高效的优点，而中央插管通常仅在心脏手术后使用。对于需要更多支持的外周插管患者，应考虑转换为中央插管。动脉导管波形搏动的变化可能是由于自身的心脏功能下降，前负荷不足以及过度的VA-ECMO支持以及后负荷升高引起的。高LV后负荷可传递至肺循环，从而也增加RV后负荷。可以通过减少VA-ECMO流量，调整正性肌力药或血管扩张药或放置Impella或IABP支持设备来改善心肌功能。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇