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创伤患者的体外膜氧合：系统综述

2021

02/24

急诊医学资讯

A-

A+

ECMO已在严重创伤患者中逐渐用于挽救生命的能力，并且该技术的可行性和优势已被广泛接受。

摘要：

背景：过去的二十年体外膜氧合（ECMO）发展迅速，并且逐渐运用在严重创伤患者中。然而，创伤患者运用ECMO的指证还并不是很明确，对于此，我们进行了系统的综述，以评估当前ECMO在治疗创伤患者方面的表现。

材料和方法：我们搜索了截至2019年12月底的PubMed和MEDLINE数据库，以进行有关创伤中ECMO的研究。遵循PRISMA声明。提取了有关患者人口统计学，损伤机制，损伤严重程度评分（ISS），ECMO策略细节和临床结果的数据。

结果：共有58篇文章（19篇回顾性报告和39例案例报告）被认为是合格的并包括在内。共有548位患者接受了ECMO的严重创伤治疗（成人517；儿童31；成人平均年龄34.9±12.3岁）。钝性外伤（占85.4％）是主要的损伤机制，有128例患者患有脑外伤（TBI）。平均ISS评分为38.1±15.0。最初有71.3％的患者最初接受静脉-静脉ECMO治疗，而24.5％的患者接受了静脉-动脉ECMO。ECMO治疗的中位时间为9.6天，而接受ECMO之前的治疗中位时间为5.7天。共有60％的患者最初接受了肝素抗凝治疗。出血（22.9％）和血栓形成（19％）是最常见的并发症。下肢缺血发生9例。整体在院死亡率为30.3％。

结论：ECMO已被逐渐用于严重创伤患者的救生中，这种技术的可行性和优势已被广泛接纳。ECMO在创伤中的安全性和有效性需要进一步研究。ECMO在创伤中的几个问题，包括VA-ECMO的作用，建立ECMO的时间以及抗凝策略仍然存在争议，必须在以后的研究中加以解决。

关键词：关键词：创伤；体外膜氧合（ECMO）；系统评价

背景：

多发伤是成年人死亡的主要原因。早期死亡的主要原因是出血性休克，低氧血症，体温过低，代谢性酸中毒，凝血功能异常以及严重的脑外伤。在这些原因中，低氧血症或急性呼吸窘迫综合征（ARDS）仍是导致发病率和发病率的重要且频繁的因素。最近的一项系统评价显示，在过去的几十年中，由创伤引起的ARDS的死亡率没有变化，死亡率为20.6至25.8％。体外膜氧合（ECMO）是心肺机的简化版本，可以恢复足够的组织灌注和氧合，实现快速复温，并注入大量的液体或血液制品。在过去的二十年中，ECMO取得了长足的发展，尤其针对ECMO设备（即ECMO设备，离心泵技术，完整的肝素涂层回路，更高效的充氧器或设备小型化）。Hill等人报告说，自从成人首次成功使用ECMO治疗创伤后急性呼吸衰竭以来，ECMO一直在研究中。1972年，ECMO取得了长足的进步，已成为一种挽救疗法，当常规治疗失败时，它可能为创伤性患者的心肺衰竭提供另一种治疗方式。但是，创伤患者的一些担忧仍然不确定，例如ECMO时间和抗凝治疗时间，目前的临床结果有所不同。最近，已经证明接受ECMO的外伤患者的生存率在44％至74.1％之间。该系统评价的目的是对ECMO在治疗创伤患者方面的当前表现提供一个总体估计。

方法：

根据系统评价和荟萃分析的首选报告项目（PRISMA）声明进行了系统的评价并进行了报告。我们使用医学主题词和文本词搜索了截至2019年12月底的PubMed和MEDLINE数据库，并通过扫描检索到的文章的书目进行了补充。我们使用布尔运算符““ 和”。结果仅限于用英语撰写的文章。两名独立的研究人员（C.W.和L.Z.）对数据集进行了分析，以确保准确性并确定所有可用的研究。检查每个出版物的详细信息以避免重复。任何分歧都通过协商解决。

纳入标准：

所有出版物，包括病例报告和系列病例报告，均报告了ECMO在创伤患者治疗中的应用。仅包括以英语发表的报道年龄，性别，损伤机制，损伤严重程度评分（ISS），ECMO细节和临床结果的论文。

排除标准：

本研究未包括有关ECMO作为延误手术的桥梁，作为紧急手术期间的支持，在低温治疗中重新加热和烧伤的研究或病例。同样，通讯，专家意见和评论也被排除在外。人口数据详细信息中未描述的案例，尤其是ECMO和结果的详细信息也未包括在内。

数据提取和偏差评估风险：

从每篇出版物中提取以下基本参数：第一作者，发表和研究的日期，研究设计（例如，回顾性研究与病例报告），纳入的患者人数，患者的人口统计学，损伤机制，类型创伤，ISS，格拉斯哥昏迷量表（GCS），ECMO的详细信息（上ECMO的时间，ECMO的持续时间，ECMO的类型，ECMO的进入途径），抗凝治疗，死亡率，死亡原因以及与ECMO相关的并发症。

使用Cochrane的协作工具在研究级别评估了偏见的风险。该工具通过六个领域来评估偏倚风险，并将每项研究分类为高风险，低风险或不清楚的风险。

统计分析：

收集的数据组织在Apple Numbers（版本6.6.2）电子表格上。描述性统计数据用于描述人口统计数据和连续数据（例如，平均值±标准差）。二分变量表示为带有百分比的数字。

结果：

文献检索在PubMed和MEDLINE数据库中产生了7624种出版物。我们按标题/摘要和全文筛选了它们。最后，从文献中确定了58篇针对创伤性ECMO的出版物（19篇回顾性报告和39例病例报告），并将其包括在分析中，涵盖了从1972年到2019年的一段时间（图1）。所有研究均为回顾性研究或病例系列研究，无前瞻性对照研究。

人口数据：

共描述了548名需要ECMO的外伤患者，包括517名成人（94.3％）和31名儿童（5.7％）。从1例患者到85例患者，样本量差异很大。回顾性报告有497例患者，病例报告包括51例患者。大多数患者为男性（n = 441，80.1％），而女性为99（18.1％）。一份报告未提供患者的性别。在成年人中，平均年龄为34.9±12.3岁（范围18-86岁），儿童组中最年轻的患者只有21个月大。

有四份报告未提供有关伤害原因的数据（n = 175）。在其余373例病例中，交通事故（n = 254，68.1％）是最常见的伤害原因，其次是跌落（n = 38，10.2％）。枪击（n = 13，3.5％）和刺伤（n = 6，1.6％）是穿透性创伤的主要原因。关于创伤机制的数据有53篇论文（n = 384）。钝性外伤（328例，占85.4％）是主要的损伤机制，损伤严重程度很高，并且是重要的胸腔成分。在此评论中，259（n = 67.4％）名病人有胸部损伤。在16名患者中可见穿透性损伤（4.2％）。52种出版物中共有128例患有颅脑外伤（TBI），包括404例创伤患者。有24篇论文提供了损伤严重程度评分（ISS）。平均ISS评分为38.1±15.0（范围4–75）。19篇论文的平均格拉斯哥昏迷量表（GCS）为7.3±4.7（范围3-15）。

总的医院死亡率为30.3％（n = 166）。不同研究之间的死亡率差异很大（0–71.4％）。在19份回顾性报告中，总死亡率为33％（n= 164），在病例报告中，总死亡率为3.9％（n = 2）。小儿组死亡6例（19.4％）。死亡的主要原因是MOF（n = 34）。其余常见原因包括败血症（n = 23），心肺功能衰竭（n = 22），脑血管意外（n = 18），停药后死亡（n = 11），大量出血（n = 10），ECLS衰竭（n = 4）和肠系膜缺血（n = 1）。还有68例患者中死因未知或缺失（表1）。

ECMO策略：

最初有391例患者（71.3％）首先接受了VV ECMO治疗，而134例患者（24.5％）最初接受了VA ECMO治疗。由于持续的血液动力学不稳定，接受VV ECMO治疗的患者中有12个转换为VA ECMO支持。仅两个病例将VA ECMO转换为VV ECMO。

共有377例患者（68.8％）进行了空心插管，三例为中央插管（股静脉-主动脉根；右心房-主动脉；右心房-肺动脉），而168例（30.7％）没有描述插管的类型。该组中使用了单双腔导管，但无法从文献中确定细节。

该组中ECMO的中位时间为9.6天，最长为114天。记录ECMO支持之前的持续时间有所不同，包括从ECMO受伤，从ER到ECMO，从ARDS发作到ECMO以及从呼吸机到ECMO。ECMO支持之前的中位时间为5.7天。在28个病例中，记录的时间大约为（<1天）（表2）。

抗凝：

不同机构对创伤性患者ECMO的抗凝策略有所不同。7篇论文包括164例患者（30％）未提供抗凝细节的病例。接受ECMO期间，共有329例患者（60％）接受了抗凝治疗，而55例患者未接受抗凝治疗。在抗凝组中，有135（24.6％）名患者接受了全身肝素治疗。肝素滴定（最小化肝素策略）应用于80位患者（14.6％）。最初共有101例（18.4％）患者接受肝素治疗（未提供后续策略），而最初有13例（2.4％）患者接受肝素治疗（1-3天）。然后，由于出血或其他原因停止了肝素的治疗。在无抗凝治疗组中，有16名（2.9％）患者在接受ECMO时未接受任何抗凝治疗。最初的无肝素治疗发生在14名（2.6％）患者中，有24名（4.4％）的患者接受了最初的无肝素治疗（2.5 h-5天），然后进行肝素全身抗凝治疗。两项研究在ECMO中报告了甲磺酸萘法莫他甲磺酸盐，但无法提取细节。

激活的凝血时间（ACT）和激活的部分凝血活酶时间（aPTT）是两个最常用的凝血参数，分别用于124例患者和120例患者中。最佳ACT时间是180到220 s之间。最理想的目标aPTT在40到80s之间。在一项研究中，目标是未肝素化基线的两倍的TEG反应（R）时间。

并发症：

共有104位患者（22.9％）记录了120个部位的出血并发症，包括手术部位出血（n = 26），套管部位出血（n = 20），弥漫性出血或DIC（n= 12），颅内出血（n = 7），胸腔内出血（n = 5），腹腔内出血（n = 3），胃肠道出血（n = 5），肺部出血（n = 3），气管切开术出血（n = 2）和口腔或鼻子出血（n = 2）。缺少了35个部位（图2）。包括94例患者在内的4篇论文没有报告出血并发症。手术部位是最常见的出血部位，其次是套管部位。系列报告中出血并发症的发生率不同，范围从0到87.5％，并且大多数此类事件不需要手术干预。

血栓并发症列于图3中，包括股骨深静脉血栓（DVT），充氧器和回路凝结，脑梗死，肺栓塞，下腔静脉（IVC）血栓，右颈内静脉（RIJ）血栓，右上肢（RUE）血栓和上腔静脉（SVC）血栓。9篇论文（296例）未记录并发症。252名患者中有48名（19％）经历了血栓并发症。共有39.6％的患者患有股骨DVT。充氧器和回路中血栓的发生率为27.1％。其他与ECMO相关的并发症发生在15份出版物中报道的25例病例中，包括下肢缺血，腹腔室综合征，脑肿胀，急性肺水肿，急性胰腺炎，意外拔除套管，假性动脉瘤。重症患者（SSC-CIP）的插管部位和继发性硬化性胆管炎（表3）。下肢缺血（n = 9）是最常见的与套管相关的并发症，其中3例接受了筋膜切开术，其他并发症非常罕见。

讨论：

通常，肺是严重创伤后（3.7±2.8天后失效）的第一个器官衰竭。在我们的综述中，ECMO已成功用于一系列创伤患者中，但获益的证据仍然有限。根据我们的调查，除病例报告外，报告的出版物死亡率在11.1％至71.4％之间。医院平均死亡率为30.3％，而儿科组为19.4％。死亡率仍然很高，原因应考虑到总体伤害以及与ECMO相关的伤害，因为本研究中的大多数人群都是年轻人群，中位年龄为34.9岁，基线时心肺功能良好。在Kruit等人的多中心研究中。从五个ECMO中心确定了52名遭受创伤并得到ECMO支持的患者。整体医院死亡率为11.5％，而180天总死亡率为15％。这些初步结果表明，ECMO可能会提供生存益处，并且在某些创伤人群中似乎是安全的。但是，由于损伤，ECMO的适应症和时间以及随访数据的差异，ECMO在创伤中的益处应通过进一步的研究来证实，例如随机对照试验。

何时使用ECMO对临床医生来说是一个挑战。在这项研究中，在创伤患者中开始ECMO的时间有所不同，从0到24天不等，平均时间为5.7天。Kruit等结果表明，从伤害到ECMO开始，幸存者和非幸存者之间在时间上没有显着差异。Ahmad等也没有发现启动ECMO的时间与死亡率之间的关联。总结数据表明，推迟ECMO的使用可能会导致除其他器官外，不可逆转的肺和心脏损伤，并导致不良预后。Bosarge等评估了15例接受早期ECMO（平均1.9天）的重度ARDS患者，发现早期ECMO组的患者生存率（64％）比历史对照组（13％）要高，建议应考虑在重度ARDS的早期发作时，使用ECMO以提高生存率。早期使用ECMO可能具有以下优点：减少呼吸机上机时间，以防止因高压和高FiO2通风而引起的医源性肺损伤；提供足够的氧合和/或组织灌注，并给予肺和心脏休息时间。但是，在肝素全身性抗凝治疗中，尤其针对颅内或活动性系统性出血患者，ECMO的启动可能会增加创伤早期的出血风险。

外周插管（PC）的VV ECMO是创伤中最常见的ECMO模式。因此，有71.4％的患者接受了VV ECMO支持，有24.5％的患者接受了VA ECMO。基于ELSO注册表的研究显示，与静脉动脉ECMO相比，使用静脉静脉ECMO有趋势，因为79.4％的幸存者接受了静脉ECMO治疗，而非幸存者为59.1％。一项最近的系统评价结合了215名ECMO支持的创伤患者，报道使用VVECMO后生存率从56％到89％，而VA ECMO后生存率从42％到63％。在Lang等人的研究报告中，VA ECMO应用于15例患者，死亡11例（73％）。然而，有限的研究检查了创伤患者中VA ECMO的结果。VA ECMO适用于心肺支持，而不是单独用于肺支持，这可使受限和充血的心脏通过减轻心脏负荷来恢复。在许多情况下，严重的胸部外伤可导致急性致命性心力衰竭，主要是由于心脏挫伤或继发于肺部挫伤。这些患者可能会从ECMO中受益。最近的一项研究中使用ECMO治疗晚期休克或呼吸衰竭的患者显示，VA和VV ECMO的死亡率不同：VAECMO为64.3％，VV ECMO为27.3％。需要VA ECMO的患者存活率可能较低，因为他们需要血液动力学支持，而不仅仅是因为使用了VA ECMO。因此，仍然需要进行大量工作来确定VA ECMO在严重创伤患者中的作用和安全性。

肝素治疗可能会增加出血的风险，特别是在伴有TBI和/或颅内出血的多发伤中。在这篇综述中，文献中有不同的抗凝治疗策略，包括完全肝素全身抗凝治疗，最小化肝素策略以及所有无肝素治疗，最初无肝素治疗和延迟无肝素治疗，而且治疗范围广泛（1.9–87.5％）报告的出血并发症。根据《 2012年体外生命支持组织注册表报告》，VV-ECMO期间的主要并发症是出血，其发生率在17％至21.3％的病例中。在Ahmad等的报告中，抗凝剂的使用与生存率显着相关：94％的幸存者是抗凝剂，而非幸存者仅为55％。但是，一些报告显示，可以在无肝素ECMO的情况下成功治疗患者，而不会增加出血的程度。这些可能会受益于ECMO的技术进步，包括使用更高效的膜式充氧器，离心泵，回路的小型化以及肝素键合的回路，这些都使ECMO的使用很少或没有抗凝作用。抗凝应根据创伤的严重程度，时间和活动性出血进行个性化定制。

在这篇文献综述中，纳入了128例颅脑外伤患者。不幸的是，无法确定抗凝和死亡率的细节。Biderman等报道了一系列的10例患者，包括7例TBI和6例幸存者。竞争对手的GCS评分中位数为7（范围5–9），所有幸存者的GCS分数均提高到14（范围12–15）。随访期间，除两名患者外，所有患者均恢复了正常的神经系统状态。在10例患者中，在最初的48小时内只有3例可以接受肝素治疗。在那些无法接受肝素的患者中，维持高血流量（4-5L / min）以防止凝血。在一项多中心研究中，包括52名创伤患者，其中19名患有TBI。十二名患有TBI的患者（63％）被抗凝，三名患有TBI的患者死亡（16％）。在另一系列报告中，包括7名连续的严重创伤患者和4例TBI，尽管有颅内出血的证据，但TBI患者并未保留VV-ECLS。四名患者成功出院，其中三名幸存者伴有TBI，无神经后遗症。TBI不是ECMO的禁忌症，无肝素的VVECMO可耐受常规治疗，包括轻度低温（34°C）。目前的发现不支持神经损伤作为ECMO的绝对禁忌证。

局限性

这种系统的审查提出了局限性。关于ECMO技术在创伤方面的所有已包括出版物仍由回顾性研究或数据或病例报告有限的病例系列组成，因此，本报告具有所有固有的局限性，包括证据不足，地理偏见，出版偏见，搜索偏见，方法偏见。另一个限制是可用于定性分析的研究的数量和质量。一些研究的数据不完整。最后，该分析尚无法提供随访数据和长期生存数据。因此，缺乏来自具有足够样本的可靠统计分析的一般结论。

结论

我们的系统评价表明，ECMO已在严重创伤患者中逐渐用于挽救生命的能力，并且该技术的可行性和优势已被广泛接受。但是，ECMO在创伤中的安全性和有效性尚需进一步研究。ECMO在创伤中的几个问题，包括VA-ECMO的作用，建立ECMO的时间以及抗凝策略仍然存在争议，必须在未来的研究中加以解决。确实，需要大量样本和长期生存数据的临床随机对照试验。