翻译:彭伟华编辑:顾乔
VA-ECMO相关性肺缺血
肺血供
肺具有双重循环,包括肺循环和支气管循环。肺循环为肺泡提供气体交换,支气管循环将氧气和营养物质输送到气道,而非肺泡,肺泡的氧气供应几乎完全由肺泡腔的直接扩散提供。支气管肺动脉吻合使这两个循环之间的侧支循环成立。在慢性肺血流量减少(如慢性血栓栓塞病或肺动脉狭窄)时,支气管流量可由心输出量的1%增加到30%,以补偿这种减少并参与气体交换,为缺血区提供一种“救援血流”。
VA-ECMO诱发的干扰
图1VA-ECMO致肺损伤和功能障碍的主要机制。
左侧:SIRS是由血液与电路表面的接触引发的。它激活体液级联、血小板和白细胞,最终导致EC损伤,并激活PMN滞留到肺实质。
右侧:EC损伤有利于液体渗入肺泡腔和肺实质,导致肺水肿,肺静脉压力升高加重肺水肿。肺泡水肿和肺动脉灌注减少导致肺实质缺血,进而维持慢性炎症,促进新血管生成和纤维化形成。
如图1所示,在VA-ECMO中,来自下腔静脉和右心房的静脉血通过静脉导管,导致右心室(RV)充盈、肺血流和肺动脉搏动减少。在猪模型中,Vardi等人证明,随着VA-ECMO流量的增加,肺毛细血管血流量显著减少。此外,在肺充血的情况下(见上文),上行传导的左房压增高降低了跨肺灌注梯度。高呼气末正压通气(PEEP)也可能通过压缩肺泡血管而阻碍肺血流。另外一些机制,包括肺泡缺氧、局部NO生成减少和炎症介质的作用,可以促进血管收缩,进而增加肺血管阻力,从而减少肺血流量。同样值得注意的是,在VA-ECMO过程中,通过支气管动脉(BAS)的血流量也会减少,这是因为体循环(供应BAS)的脉动性减弱。这会进一步限制充血肺内缺血区的血液供应。最终,这些不同的血流动力学改变将导致整个肺血管的低灌注,再加上肺泡缺氧,可以造成一种全局性、持续性的肺缺血状态。
减轻肺缺血的策略
克服这种改变的最好方法当然是撤除VA-ECMO。如果这是不可能的,VA-ECMO流量可以减少以维持部分肺灌注。在猪的早期实验研究中,长时间(18h)地ECMO完全支持下(没有残余肺血流量)促进了大量的肺实质损伤,当残余肺血流量达到全身心输出量的25%时没有观察到这种损伤。另一种策略依赖于将VA-ECMO升级为静脉-静脉-动脉支持的混合系统,在颈静脉插入额外的插管,在肺动脉内提供含氧血。这种方法有时用于治疗南北综合征(见下文),但尚未被评估用于预防VA-ECMO期间的肺损伤。
结构性肺实质改变
虽然没有专门的研究专门