平均動脈壓對於使用ECMO治療的心源性休克患者微循環的影響

翻譯：林華鵬 校對：楊靖

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摘要

背景:對於伴有外周靜脈動脈體外膜氧合(VA-ECMO)支持的心源性休克患者，提高平均動脈壓(MAP)對微循環的影響知之甚少。我們研究了提高MAP對ECMO支持的心源性休克患者微循環的影響。

方法:採用單中心前瞻性觀察研究方法，對接受ECMO支持的ICU患者進行心源性休克的治療。採用ECMO支持治療MAP<60mmHg的患者為研究隊列。使用正性肌力和抗利尿激素(多巴胺、多巴酚丁胺、去甲腎上腺素或腎上腺素)使MAP維持在60-90mmHg。在基線MAP<60mmHg和達到目標MAP後1小時獲得血液動力學和微循環數據。我們用近紅外光譜法測量了血管阻塞試驗期間和腦組織氧合（rSO2）的血清組織氧合（StO2）值及其變化。

結果:17例患者被納入研究。所有患者MAP提高到預定的治療目標(52[50-54.5]vs.74[70-78.5]mmHg;p<0.001）。為了達到這些目標，增加了正性肌力藥物的劑量(inotrope評分從14增加到21[15.5-28]ug/kg/min;p<0.001)。在腋下StO2和腦rSO2中未觀察到明顯變化。在血管阻塞試驗期間，肌肉StO2去飽和斜率和再飽和斜率也沒有變化。

結論:提高MAP從<60mmHg到60-90mmHg不影響ECMO支持的心源性休克患者的微循環變數。

縮略詞：

CVP 中心靜脈壓

ECMO 體外膜肺氧合

MAP 平均動脈壓

NIRS 近紅外光譜學

rSO2 腦組織氧飽和度

StO2 組織氧飽和度

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背景

VA-ECMO可以用於治療難治性的心源性休克患者，他可以為重症患者提供暫時穩定的血流動力。VA-ECMO可提供局部或者全身循環支持。維持足夠的流量對於接受VA-ECMO治療的患者至關重要，除此還必須注意平均動脈血壓（MAP），因為身體各個器官需要心臟輸出量和灌注壓力以實現最佳功能。低MAP患者存在微循環灌注受損、組織灌注不足和組織氧合受損的風險。低MAP甚至與血流動力學紊亂患者的多器官衰竭有關。復甦期間微循環的早期改善與多器官衰竭的風險降低有關。

維持足夠的MAP可以維持足夠的器官灌注。Perez及其同事的研究，把心源性休克患者的MAP使用去甲腎上腺素從65mmHg增加到85mmHg，得出結論較高的MAP可改善微循環灌注。此外，Xu和他的同事的研究報導，較高的目標血壓值與休克患者微循環改善有關。然而，另一項以主動脈內球囊反搏（IABP）聯合ECMO支持心源性休克患者的研究表明，與正常MAP的患者相比，較高的MAP患者微循環沒有改善。

對於ECMO患者，血流動力學參數由ECMO流量加上自身心輸出量和血管阻力來決定。然而，有時由於血液的連續流動，即使在ECMO的高流量支持期間，MAP也可能會低於正常壓力。根據各項指南的建議，我們醫院維持MAP在60-90mmHg，並據此來調整兒茶酚胺劑量和ECMO流量。

通常動脈壓是經傳導動脈測量的。因此，使用正性肌力藥物和血管加壓劑可能會使血管收縮而影響微循環，也可能通過增加MAP來改善微循環。然而，還沒有研究評估在ECMO支持下，通過正性肌力藥物和血管加壓劑來改善MAP對嚴重心源性休克患者微循環的影響。通過近NIRS和血管閉塞試驗（VOT）可以評估血管加壓劑滴定後微循環的變化。本研究的目的是研究MAP從<60mmHg到60-90mmHg的變化對ECMO支持下心源性休克患者微循環的影響。

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方法

研究設定

這項研究是在一所教學醫院的心臟重症監護病房中心進行的。研究方案經首都醫科大學北京安貞醫院倫理委員會批準。倫理申請的批準數為682015018x。患者親屬簽署書面知情同意。

研究人群

因心臟術後難治性心源性休克使用的VA-ECMO支持治療的患者並符合以下入選標準：有足夠的容量且中心靜脈壓（CVP）>8mmHg，但MAP<60mmHg；需要血管活性藥物持足夠的MAP；ECMO穩定並提供足夠的流量。靜脈血氧飽和度>65%。

ECMO的適應症為：組織缺氧伴有足夠的容量；持續性低血壓；大劑量正性肌力和血管升壓葯和/或IABP支持。我們的治療策略是用ECMO支持治療心源性休克患者，而不是用心室輔助裝置支持。

排除標準為：年齡<18歲的患者。另外，1780例正常血壓無心力衰竭的冠狀動脈粥樣硬化患者作為對照。在手術室進行冠狀動脈旁路移植術前，對患者的性別和年齡（±5歲）進行匹配，並在麻醉誘導後進行NIRS測量。

ECMO管路和患者管理

ECMOS系統由肝素塗層管路、帶Bioline塗層的Aquadrox dhollow纖維氧合器、旋轉離心泵（Maquet，Hirrlingen，德國）和肝素塗層套管（美敦力，明尼阿波利斯，明尼阿波利斯，美國）組成。氧氣空氣混合機（美國加利福尼亞州阿納海姆市賽克瑞斯特工業公司）為膜式氧合器通風。用開塞定格法在直視下用導絲插入套管。另一個5-F套管插入股動脈遠端，以防止嚴重的肢體缺血。

當ECMO啟動時，ECMO流量設定為可以使靜脈氧合飽和度（SVO2）大於65%。使用肝素進行抗凝，凝血時間保持在180–220s。對每個患者進行機械通氣，並使用持續的丙泊酚（I.V.）和芬太尼（I.V.）進行鎮靜。

研究計劃

在ECMO運轉穩定30分鐘後，進行初始數據測量（包括ECMO支持參數以及血流動力學和微循環數據的測量）。除了中樞神經系統（CNS）的患者數據外，還計算了序貫器官衰竭評估（SOFA）評分。隨後，調整兒茶酚胺劑量以達到目標MAP（60-90mmHg）。當MAP達到預定目標時，患者可以穩定1小時，然後進行新的數據測量。在該方案中，由專門從事重症監護的ECMO主治醫師決定是否調整多巴胺、多巴酚丁胺、腎上腺素或去甲腎上腺素的劑量。所有其他藥物都保持不變；沒有額外的容量負荷。ECMO流量和機械通氣的變數沒有改變。

血流動力學監測

所有患者均在橈動脈置入動脈導管，在右頸靜脈置入中心靜脈導管。常規臨床監測包括心率、MAP、CVP和兒茶酚胺劑量。通過Biotrend血氧飽和度和紅細胞壓積（Medtronic）對ECMO引流管上的Svo2進行連續監測。

微循環評估與分析

通過NIRS（模式：EGOS-600A；中國蘇州工程生物醫藥電子有限公司）對微循環組織氧合進行了測量，可提供有關微循環的信息。將NIRS感測器放置在皮膚表面，並將連續讀取的測量數據傳輸到裝有Enginmed Data Analysis v1.0的計算機上。我們測量了魚際隆起組織（局部組織氧飽和度，sto2）和大腦局部組織氧飽和度（rso2）。用計算機自動計算魚際隆起組織的去飽和度和再飽和度斜率。此外，在左右前額放置近紅外大腦感測器，測量左右大腦半球的二氧化硫含量。

統計分析

連續變數以中位數（四分位數）表示，分類變數以百分比表示。組內差異用Wilcoxon秩檢驗進行比較。組間差異（以對照組為參照）採用Mann-Whitney U檢驗進行評估。使用SPSSV22（IBM，Armonk，NY，USA）進行統計分析。P<0.05被認為有意義。

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結果

研究人群

17名接受VA-ECMO支持的心源性休克患者被納入研究（年齡59歲[49–63.5]歲；男女比例12:5）。人口統計學和臨床特徵總結見（表1）。SOFA評分（9分，7–10）反映了納入研究時疾病的嚴重程度。17例患者中，所有患者均使用多巴胺和腎上腺素，其中9例使用去甲腎上腺素，2例使用多巴酚丁胺。研究初始階段，所有患者均處於竇性心律，並接受機械通氣。14例（82.35%）患者接受了IABP。研究開始時，他們在ECMO持續2（範圍，2-3）天，平均ECMO流量為3.5（3-3.65）L/min。10名（58.82%）患者成功ECMO撤機，7名（41.18%）死於多器官衰竭。

對血流動力學變數的影響

增加正性肌力藥物和血管加壓素的劑量與MAP顯著增加相關，心率也隨之增加（90[82–106]vs.102[92–113]；p=0.04）。在隨後的階段，CVP、SVO2和尿量沒有變化（見表2，圖1）。

對周圍微循環變數的影響

左、右腦半球的rso2值和魚際隆起的sto2值通過增加MAP仍保持不變（見表3）。儘管不受MAP影響，但魚際肌中sto2的去飽和和再飽和斜率低於無心源性休克的正常對照組（見表4）。同時，觀察到基線組和對照組之間魚際肌肉中sto2的去飽和和再飽和斜率的個體間微小差異（見圖2,3）。

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討論

在這篇研究中，我們證明，對於難治性心源性休克使用VA-ECMO的患者，隨著心機收縮力和血管加壓劑用量的增加，MAP的增加並不能通過NIRS改變外周微循環。與正常對照組相比，接受ECMO支持的心源性休克患者術後微循環也存在損害。

微循環功能障礙與組織灌注不足有關，伴有嚴重心力衰竭和心源性休克的急性心肌梗塞患者的預後更差。然而，心臟指數、中心或混合靜脈血氧飽和度等常規血流動力學參數無法起到預測預後的作用。通常適當的MAP對於恢復休克患者的有效灌注壓力和器官灌注至關重要。一般心源性休克中MAP的短期增加與更好的心功能和改善微循環變數有關。

VA-ECMO患者與休克患者不同，因為他們接受了機械循環的支持。ECMO支持下的「理想」血壓尚不清楚。臨床試驗中的目標MAP差異很大（60-90 mmHg）。目前仍缺乏關於VA-ECMO患者不同MAP水準對微循環影響的研究。大魚際隆起的sto2測量可用於檢測周圍微循環的功能變化。且有研究提出Sto2的去飽和斜率和再飽和斜率分別可作為組織耗氧量、缺血後血管擴張和毛細血管恢復的標誌。在本研究中，基線的sto2去飽和和再飽和斜率低於對照組，這表明儘管患者接受了ECMO支持，但仍存在微循環障礙。一篇納入了55例心臟病患者使用正性肌力藥物注射前後NIRS微循環評估的報告發現，使用藥物後Sto2的去飽和和再飽和斜率有所改善。在「一般」心臟休克患者中應用正性肌力藥物與更好的心臟性能和組織灌注改善相關，然而，隨著兒茶酚胺劑量的增加，我們的嚴重心源性休克患者在VA-ECMO支持下的sto2去飽和和再飽和斜率在MAP增加後沒有變化。因此本研究提示僅改善MAP可能不是改善ECMO患者微循環的最佳策略。

在我們的研究中，基線魚際隆起sto2和大腦rso2在正常範圍內，不受MAP變化的影響。尿量也沒有變化，這表明在ECMO支持下患者獲得了足夠的全身組織氧合。此外，本研究中的所有患者svo2>65%，即使血壓低於正常值，全身氧合的輸送也足夠。儘管MAP值很低，但全身灌注可能足夠。

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結論

在接受VA-ECMO支持的心源性休克患者中，使用兒茶酚胺藥物增加MAP對周圍微循環的改善不顯著。我們的研究表明，在整體血流動力學參數改善後，微循環參數可能不受VA-ECMO支持患者整體循環改善的影響。因此，大循環與微循環之間的相關性仍值得進一步探索。