摘要
目的：本研究旨在评估在因心源性休克接受外周静脉-动脉体外膜氧合（VA ECMO）的患者中，选择股动脉或腋动脉插管对术后并发症和住院死亡率的影响。方法：在这项单中心、回顾性研究中，分析了2013年1月至2023年7月期间接受外周VA ECMO支持的85名患者。根据动脉插管部位将患者分为两组：股动脉插管（FC，n = 47）和腋动脉插管（AC，n = 38）。比较了术前、术中和术后变量。插管相关并发症分为血管、神经和肺部并发症。主要终点是术后并发症和住院死亡率。结果：FC和AC组在人口统计学、合并症、手术程序或ECMO撤机时间方面没有显著差异。两组之间的血管、神经和肺部并发症发生率相似。死亡率和术后透析率没有显著差异。FC组缺血并发症发生率较低可能是由于使用了远端灌注导管，这是预防腿部缺血的标准方法。两种插管技术显示出相当的安全性和有效性。结论：当根据个体患者状况和机构经验选择时，股动脉和腋动脉插管都可以安全用于外周VA ECMO。插管策略应根据临床情况的紧急程度、解剖可行性和预期支持时间进行调整。需要进一步的前瞻性随机研究来确定最佳插管方法。
1. 引言
心源性休克是一种严重的临床状况，表现为全身低灌注和心肌功能受损，伴有高死亡率。它可能由多种原因引起，包括急性心肌梗死、心肌炎、创伤、败血症、失代偿性心力衰竭和心脏手术后的情况。特别是心脏手术后的心源性休克，在那些尽管接受了强效正性肌力支持和主动脉内球囊泵（IABP）治疗仍无法稳定的患者中，是一种罕见但高风险的状况。当传统治疗方法证明不足时，机械循环支持系统起着至关重要的作用。
静脉-动脉体外膜氧合（VA ECMO）是一种广泛使用且可靠的临时支持疗法，用于治疗心源性休克。然而，尽管技术进步和临床经验增加，VA ECMO期间仍可能出现严重并发症，这可能是由于手术本身或患者的危急状况。这些并发症可能与插管偏好有关。
外周插管是成人VA ECMO最常见的方法，通过股动脉或腋动脉进行动脉通路。股动脉方法快速简便，适合紧急情况，但有较高的肢体缺血和血管损伤风险。腋动脉插管提供更好的活动性和血流，缺血风险较低，但手术更为复杂。
目前关于VA ECMO中股动脉和腋动脉插管策略的比较证据仍然有限且不明确。一些研究表明，腋动脉通路可能减少与肢体相关的并发症并改善上半身灌注。相比之下，其他报告并未显示生存率或神经并发症等主要结果的显著差异。进一步高质量的前瞻性研究是有必要的，以建立最佳实践。
已知与插管偏好相关的血管、神经和肺部并发症可能会限制ECMO带来的益处。然而，这些并发症对死亡率的具体影响尚未得到明确证明。此外，很少有研究彻底检查了插管偏好对围手术期生存和术后并发症的影响。本研究旨在评估插管偏好对接受外周VA ECMO的心源性休克患者术后并发症和死亡率的影响。所获得的数据预计将有助于在ECMO管理中的患者选择、插管策略和并发症预防方法方面的临床实践。
2. 患者和方法
在我们的单中心、回顾性研究中，评估了2013年1月至2023年7月期间，尽管接受了传统治疗或IABP治疗，因心源性休克（CS）而接受外周VA ECMO支持并在重症监护室监测的85名成年患者（25名女性，60名男性）。CS被定义为一种心脏疾病，导致收缩压<90 mm Hg持续≥30分钟（或需要使用升压药、正性肌力药物或机械循环支持（MCS）维持收缩压≥90 mm Hg并伴有组织低灌注的证据）。
所有患者根据其动脉插管偏好分为两组：股动脉插管（FC）（n:47）和腋动脉插管（AC）（n:38）。临床数据从医院信息管理系统（HIMS）、医疗档案记录和出院小结中获取。基于术前、术中和术后结果对患者进行了分析。该研究得到了伊兹密尔卡蒂普切莱比大学医学院当地伦理委员会的批准（决定日期：2023年6月15日，IRB: 0304）。
2.1. 研究变量和终点
术前数据包括年龄、性别、体表面积（BSA）、糖尿病（DM）、高血压（HT）、高脂血症（HLP）、慢性阻塞性肺病（COPD）、外周动脉疾病（PAD）、慢性肾病（CKD）、心肌梗死（MI）史、Euroscore II、吸烟状态和IABP使用情况。
术中数据包括手术程序、总体外循环（CPB）时间、钳夹（CC）时间和ECMO时间。
术后数据包括机械通气时间、使用的血液制品量、神经系统并发症的存在、透析需求、引流量、重症监护病房（ICU）住院时间、医院住院时间、住院死亡率和ECMO撤机时间。
术后VA ECMO应用后的插管相关并发症和死亡率被计划为主要终点。次要终点：机械通气时间、血液制品使用、透析需求、ICU和医院住院时间以及ECMO撤机时间。所有结果均在住院期间进行评估。
2.2. 插管偏好和手术技术
所有外周VA ECMO程序均由同一外科和麻醉团队在手术室或心血管ICU中进行。如果患者在ICU且程序紧急，优先选择在ICU或手术室进行股动脉插管。如果患者在ICU且程序不紧急，则在手术室通过腋动脉插管应用VA ECMO。
股动脉插管（FC）使用Seldinger技术在手术室或ICU中经皮进行。股动脉使用19-23Fr动脉插管（Maquet HLS，Getinge Group，Rastatt，德国），股静脉使用21-25Fr两级静脉插管（Maquet HLS，Getinge Group，Rastatt，德国）。两级静脉插管设计有两个引流口，通常用于改善静脉引流。这些插管被批准用于延长的体外生命支持（ECLS）使用。常规在动脉插管远端顺行放置一个6-8Fr远端灌注导管，以确保接受股动脉插管的患者肢体灌注。
腋动脉插管（AC）在手术室全身麻醉下进行。暴露右锁骨下动脉。全身肝素化后，在动脉近端和远端施加钳夹，并通过6–8–10 mm Dacron移植物使用19-23Fr动脉插管（Maquet HLS，Getinge Group，Rastatt，德国）进行动脉插管。股静脉使用21-25Fr两级静脉插管（Maquet HLS，Getinge Group，Rastatt，德国）经皮插管。插管使用Seldinger技术进行。
插管相关并发症被分类为血管、神经和肺部并发症。血管并发症被定义为需要手术干预的出血或血肿，以及需要手术干预的肢体缺血（筋膜切开术、截肢等）。神经并发症被定义为癫痫发作、脑病、颅内出血和早期术后缺血性中风。肺部并发症被定义为肺炎、肺充血和气管切开需求。死亡率被定义为住院死亡率。
2.3. VA ECMO患者的管理和监测
在所有接受VA ECMO的患者中，插管后逐渐增加ECMO血流量以达到最佳水平（左心或双心室衰竭时约为4–5 L/min [~80%的心输出量]，孤立右心室衰竭时为3–5 L/min [~60–80%的心输出量]）。一旦达到呼吸和血流动力学目标，流量保持在该水平。连续监测包括心脏节律、氧饱和度、侵入性动脉血压和中心静脉压（CVP）。VA-ECMO的管理和撤机按照体外生命支持组织指南提出的标准进行。
抗凝治疗初始剂量为75单位/公斤的肝素。目标激活凝血时间（ACT）维持在180–220秒之间，激活部分凝血活酶时间（aPTT）目标为正常范围的1.5倍。在出现肝素诱导的血小板减少症（HIT）或预计需要长期ECMO支持时，直接凝血酶抑制剂如比伐卢定可作为肝素的替代品。在危及生命的出血事件或需要额外手术时，暂时停止抗凝治疗。
在床边由ECMO团队每天两次进行临床评估期间，仔细检查ECMO回路，包括氧合器和管道。这些评估旨在检测抗凝不足的间接迹象，如纤维蛋白沉积或血栓形成。在纳入的患者中，计划在适当情况下拔管以防止因气压伤或高浓度氧气暴露引起的肺损伤。否则，考虑早期气管切开。
所有患者经常通过经胸超声心动图（TTE）评估容量状态、心脏收缩力、血栓存在和主动脉瓣开放。如果临床上指示，将IABP添加到VA ECMO系统中以帮助左心室减压。
在48小时后对利尿剂治疗无反应的持续肾功能障碍和少尿/无尿患者中启动连续肾脏替代治疗（CRRT）。每日体检包括外周脉搏检查（通过触诊和多普勒超声）、神经评估和呼吸检查。每天观察插管部位是否有血肿、出血或伤口感染的迹象。
当实现肺和血流动力学恢复时，考虑撤除VA ECMO。撤机过程按照体外生命支持组织（ELSO）指南推荐的标准进行。需要同时实现肺和血流动力学改善和稳定才能尝试撤机。心脏恢复的指标包括无需正性肌力支持的血压升高、脉动动脉波形的恢复、右桡动脉线测量的PaO2下降以及中心静脉和/或肺动脉压力降低。
一旦确认耐受，先进行ECMO回路的钳夹，然后进行拔管。拔管后在插管部位进行适当的干预以确保止血。
2.4. 统计分析
数据的描述性统计表示为平均值、标准差、中位数、最小值、最大值、频率和百分比值。使用Kolmogorov-Smirnov检验评估变量的分布。对于定量独立数据的分析，使用独立样本t检验和Mann-Whitney U检验。对于定性独立数据的分析，使用卡方检验；如果不符合卡方检验的条件，则应用Fisher精确检验。统计分析使用IBM SPSS Statistics for Windows，版本28.0（IBM Corp.，Armonk，NY，USA）。p值<0.05被认为具有统计学意义。
3. 结果
研究共纳入85名患者，其中FC组47名患者，AC组38名患者。FC组中有31名男性（66%）和16名女性（34%）。该组的平均年龄为56.3 ± 12.7岁。AC组中有29名男性（76.3%）和9名女性（23.7%）。该组的平均年龄为54.4 ± 16.2岁。
在人口统计数据和合并因素方面，患者组之间未发现统计学上的显著差异（表1）。
表1. 患者的基线特征和临床特征。
术中数据见表2。两组中大多数心脏手术均为单独冠状动脉搭桥术（CABG），手术类型无显著差异。AC组的设备植入时间明显短于FC组（26.8 ± 38.7分钟 vs. 59.0 ± 63.3分钟；p = 0.015）。相反，AC组的CC时间明显长于FC组（93.3 ± 40.9分钟 vs. 70.0 ± 44.3分钟；p = 0.029）。在CPB时间方面，两组之间未观察到显著差异（p > 0.05）。
表2. 术中数据。
术后临床结果和并发症见表3和表4。
表3. 术后临床结果。
表4. 术后并发症和干预措施。
FC和AC组之间的ECMO撤机时间无显著差异（p > 0.05）。FC和AC组之间术后血管、神经和肺部并发症的发生率无显著差异（p > 0.05）。同样，FC和AC组之间在术后引流和术后出血的二次手术方面无显著差异（p > 0.05）。死亡率在两组之间也无显著差异（p > 0.05）。
4. 讨论
VA ECMO中理想的外周插管仍然是一个灰色地带。由于其易于应用，特别是在可以经皮在床边进行的紧急情况下，股动脉插管经常被首选。然而，正如文献中强调的那样，这种插管方法可能与感染和肢体缺血等并发症相关。股动脉插管可能导致左心室功能恢复和严重肺功能障碍患者出现差异性氧合。在这种情况下，来自原生心脏的脱氧血液顺行流动至上半身，包括大脑和冠状动脉，而来自ECMO回路的氧合血液逆行流动通过股动脉供应下半身。VA ECMO期间的差异性氧合现象——表现为上半身脱氧血液和下半身氧合血液的共存——已被Falk等人广泛描述，突显了插管策略和引流配置在最大程度减少低氧性并发症中的重要性。正如Chicotka等人所强调的，股动脉插管在某些临床场景中可能因与差异性低氧血症及相关并发症相关而不充分。为了解决这些问题，他们提出了一种涉及右侧颈内静脉和腋动脉或锁骨下动脉插管的上半身配置（“运动模型”），以确保在VA ECMO支持期间更可靠和平衡的氧输送。相比之下，腋动脉插管不会出现差异性低氧状况。考虑到所有这些因素，文献建议右侧腋动脉插管是插管偏好的更可靠选择。
VA ECMO患者中与患者和设备相关的重大并发症仍然是从业者关注的问题。研究清楚地表明了插管相关并发症与生存之间的关联。因此，在本研究中，我们调查了腋动脉和股动脉插管偏好对接受外周VA ECMO患者的结果和潜在并发症的影响。
在接受VA ECMO的患者中，确定临床结果和潜在并发症是否与基础疾病的严重程度或设备本身相关往往具有挑战性。在这方面，不能忽视术前人口统计数据和患者的临床表现的重要性。虽然这些因素与死亡率和并发症之间的关系尚未完全确立，但多项研究报告称，术前ECMO临床表现是死亡率和并发症发生率的预测因子。在此背景下，比较了两组患者的术前人口统计数据和临床表现，发现两组之间没有统计学上的显著差异。这表明研究中包含的患者组在术前数据方面是同质的。我们认为，术前数据的同质性增强了关于死亡率和并发症的研究终点结果的可靠性。
查阅文献时强调，接受VA ECMO治疗的患者在医院的整体生存率很大程度上取决于循环支持的主要指征。研究报告称，在择期、急诊和再次心脏手术程序中涉及CPB的腋动脉插管减少了死亡率和发病率。这可能解释了腋动脉插管的潜在好处。此外，尤其是在VA ECMO用于长期支持或作为永久支持桥梁的情况下，允许有足够时间进行腋动脉插管的患者在手术后拔管和活动是我们在开胸手术患者中倾向于选择腋动脉插管的原因之一。
多年来，ECMO对开胸手术术后发病率和死亡率的影响已经确立。Kalampokas等人的研究表明，接受股动脉插管开胸手术的患者中，52%进行了孤立的CABG，29%进行了联合CABG和瓣膜手术，其余患者进行了其他心脏手术。Pisani等人的研究报道，接受腋动脉插管的患者进行了心脏移植（23%）、瓣膜手术（12.1%）、CABG（9.2%）和主动脉手术（8.6%）。在我们纳入研究的患者组中，患者接受的心脏手术类型没有统计学上的显著差异。因此，我们的组在术中变量方面也是同质的。
使用ECMO支持受损心室，特别是股动脉插管，可能导致左心室过度负荷，从而增加后负荷。虽然在这种情况下LV减压的最佳方法尚不确定，但IABP仍然是临床实践中最常用的辅助手段。然而，ECMO和IABP的联合使用仍存在争议，几项研究报告称在生存或LV减压方面没有显著益处，标准化的ECMO应用临床指南尚未建立。Ohira等人的研究报告称，IABP在股动脉组中被优选用于LV减压的比例为50.3%，在腋动脉组中为47.7%。Radakovic等人的研究报告称，股动脉组中IABP使用率为59.1%，腋动脉组中为48.6%。我们实践中最常用的方法是IABP和房间隔造口术（3例患者）。在这方面，我们研究中纳入的患者组之间在IABP应用方面没有统计学上的显著差异。
VA ECMO的潜在并发症无疑会影响生存结果。其中最常见的并发症是血管问题。研究表明，接受经皮或手术股动脉插管的VA ECMO患者中，血管并发症的发生率在10%到70%之间。尽管腹股沟伤口感染更为常见，但缺血事件是最令人担忧的血管并发症。此外，比较股动脉和腋动脉插管的研究报告称，股动脉组的血管并发症发生频率更高。令人惊讶的是，在我们的研究中，两组在血管-缺血并发症方面没有观察到统计学上的显著差异。这可能归因于我们在所有股动脉插管患者中常规放置远端灌注导管，并定期频繁监测肢体缺血。诸如远端灌注导管直径和在床边进行操作的难度等因素肯定会影响结果。必须认识到，诸如血管移植物的直径和类型、吻合方法和灌注流向的方向性等技术因素都可能导致临床结果的变异性。虽然这些变量不是我们分析的主要焦点，但它们可能引入了异质性，应在结果解释时考虑。在我们的临床实践中，我们通过彩色多普勒超声引导下的远端灌注导管放置来尽量减少技术难度。我们相信这对我们结果产生了积极影响。
在VA ECMO患者中，左心室过载导致的后负荷增加很可能会导致肺充血。在这些患者群体中，由于基础病情的严重性，尽管存在肺充血，肺部并发症往往较少受到关注。然而，在ECMO阶段，由外来表面引起的全身炎症反应综合征（SIRS）和肺部结果是一个重要的考虑因素。此外，由于支气管循环搏动性减少而导致的肺缺血也是肺部并发症之一。
从另一个角度来看，VA ECMO引起的肺功能受损可能需要长时间的机械通气（MV），这带来了MV相关肺部并发症的风险。在Ohira等人的近期研究中，评估了接受外周VA ECMO患者的延长插管（>7天）和气管切开率。在腋窝组中，延长插管率为62.4%，气管切开率为29.8%，而在股动脉组中，延长插管率为64.7%，气管切开率为24.8%。在Djordjevic等人的研究中，股动脉组的气管切开率为32%，腋窝组为34%。同样，在我们的研究中，两组之间没有统计学上的显著差异。因此，我们认为预防这些患者群体肺部并发症的第一步应该是尽快提供VA ECMO支持。此外，早期检测和治疗左心室过载和肺充血被认为是预防这些患者肺部并发症的基本保护因素。
神经并发症，尤其是中风，是VA ECMO的一种毁灭性并发症。研究表明，多达20%的患者会出现神经并发症。在我们的研究中，两组患者之间的神经并发症没有统计学上的显著差异。这可能是因为神经事件的病因不仅与动脉插管部位有关，还与其他因素如年龄、脑血管疾病、房颤、左心室功能和VA ECMO的适应症有关。
尽管全球经验日益丰富，但根据当前的体外生命支持组织（ELSO）报告，成年人到出院时的存活率为41.4%。Wong等人的研究包括103名患者，比较了股动脉组和腋动脉组的住院死亡率，发现两组之间在住院死亡率方面没有统计学上的显著差异。同样，在我们的研究中，死亡率具有可比性，两组之间没有观察到住院死亡率的显著差异。
急性肾损伤（AKI）是ECMO患者中最常见的并发症之一。毫无疑问，肾功能障碍会影响死亡率和发病率结果。然而，不同类型ECMO之间的肾功能障碍及其结果的差异仍然不确定。与Ohira等人报告的结果相反，他们在股动脉插管组中需要透析的肾功能障碍更频繁（34.8%）比腋动脉组（28.6%），我们的研究显示腋动脉插管组患者需要透析的发生率更高。这种差异可能归因于患者选择、基础合并症或机构插管协议的差异。此外，最近一项评估联合股动脉和腋动脉（FA+AA）插管的研究报告称，FA+AA组的术前肾参数更差，包括更高的慢性肾功能衰竭率和基线肌酐水平升高，尽管短期死亡率结果相似。综上所述，这些发现突显了与不同插管策略相关的肾结果的异质性，并表明患者特定因素很可能在确定VA-ECMO支持期间的肾风险中起关键作用。在我们的研究中，新启动透析的比率与文献一致，两组之间在这方面没有统计学上的显著差异。
研究局限性
包括设备设置和撤机策略在内的ECMO治疗方案在患者之间有所不同，可能影响结果并使组间比较复杂化。缺乏随机化可能引入了选择偏差，限制了腋窝和股动脉ECMO组之间的可比性。其他局限性包括研究的回顾性性质、单中心设计、小样本量和有限的门诊随访——由于高死亡率和出院后的挑战，这在ECMO人群中很常见——可能降低了统计功效。诸如插管尺寸、移植物直径、吻合方法和灌注流向方向性等技术因素可能影响结果并引入异质性。这些方面并非我们分析的主要焦点，但在解释结果时应予以考虑。
5. 结论
实现VA ECMO的安全动脉插管至关重要，因为该患者群体的并发症可能影响整个治疗管理，从而影响生存。利用两个不同的外周动脉插管部位提供了灵活且个性化的患者导向方法。这使得插管方法的选择更加个性化。在我们的研究中，腋动脉和股动脉插管组的结果与文献一致。当根据患者特定特征进行定制时，两种方法均可被视为可行且可能安全。然而，需要具有等效性的随机对照试验来确定最佳插管策略。
(全文结束)
