体外膜肺氧合作为肝移植的桥梁，用于治疗急性呼吸窘迫综合征引起的危及生命的低氧血症并加重肝肺综合征

摘要

简介：肝肺综合征是一种肝脏诱发的以弥漫性或局部扩张的肺毛细血管为特征的血管性肺疾病，与急性呼吸窘迫综合征导致的大量肺通气损失相结合，可能导致终末期肝病患者的低氧血症和死亡。

方法：描述了这样一个患者的病例，该患者同时患有两种功能衰竭并使用了体外膜肺氧合。

结果：一名51岁男性有5年酒精性肝硬化病史，因急性呼吸衰竭、呼吸困难和严重低氧血症需要紧急气管插管入院。机械通气后，经过呼气末正压、100%吸入氧浓度和吸入一氧化氮等治疗，低氧血症仍难治。二维对比增强(混合生理盐水)经胸超声心动图显示巨大的右向左心外分流，无卵圆孔未闭。使用定量分析和颜色编码系统的胸部对比计算机断层扫描(CT)建立了肝肺综合征加重急性呼吸窘迫综合征的诊断。根据呼吸情况的严重程度，实施了静脉-静脉体外膜肺氧合，并将患者列入急诊肝移植。在第13天进行原位肝移植。在手术过程结束时，氧合的改善允许去除体外膜氧合(第5天)。患者在第48天出院。出院三个月后，患者恢复到了不需要氧气补充的正确的身体自主状态情况。

结论：在肝硬化患者中，急性呼吸窘迫综合征因肝肺综合征而加重，会导致危及生命的低氧血症，标准支持措施无法控制。体外膜氧合的使用，通过控制气体交换，允许进行成功的肝移植并最终恢复。

关键词：急性呼吸窘迫综合征，肝肺综合征，低氧血症，体外膜肺氧合，原位肝移植 

介绍

体外膜肺氧合(ECMO)具有支持气体交换和血液动力学的能力，因此是抢救危及生命的呼吸和/或心力衰竭的治疗选择。ECMO已在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)以及肺移植前后中进行了测试。ECMO的另一个潜在用途可能是管理选择原位肝移植(OLT)的肝肺综合征(HPS)患者危及生命的低氧血症。肝脏引起的血管性肺疾病，其特征是弥漫性或局部扩张的肺毛细血管，以及较少见的胸膜和肺动静脉交通与正常肺泡通气共存。低氧血症通常对氧疗有反应，但OLT似乎是唯一成功的治疗方法。然而，在最严重的HPS形式中(吸入室内空气时PaO2<50mmHg)，由于术后低氧血症的频繁恶化，OLT与呼吸系统发病率/死亡率增加有关。已报告了1例成功使用ECMO管理HPS的OLT后危及生命的低氧血症的案例，但没有关于其在术前管理中使用的数据。

材料和方法

我们在此报告了在因ARDS和HPS联合导致难治性低氧血症患者中使用ECMO作为OLT的桥梁。

结果

肝肺综合征的诊断

51岁男性因急性酒精中毒入院治疗呕血。他有5年的酒精性肝硬化病史，有几次食管静脉曲张出血和1次用皮质类固醇治疗的急性酒精性肝炎。在他的医疗随访和连续住院期间没有发现低氧血症。入院时(第1天)，他出现呼吸衰竭和呼吸困难。气管插管前他的动脉血氧饱和度(SaO2)为87%，处于静息仰卧位，同时通过高浓度O2面罩呼吸15L/min的氧气(O2)。需要立即气管插管和机械通气(MV)支持。机械通气后，pH、PaCO2和PaO2分别为7.29、77mmHg和58mmHg，使用100%O2，潮气量(TV)为6ml/kg理想体重和10cmH2O的呼气末正压(PEEP)。吸入40%的一氧化氮不会引起气体交换的任何改善。胸片显示中度双侧胸腔积液，无明显肺泡实变证据，怀疑为HPS。二维对比增强(混合生理盐水)经胸超声心动图显示左心室充盈压低的多动收缩曲线。主要异常是巨大的右向左心外分流，无卵圆孔未闭，证实了HPS的诊断。

急性呼吸窘迫综合征的诊断

与先前床边胸片对比，胸部对比计算机断层扫描(CT)显示双侧肺下叶实变，肺血管扩张，右侧胸腔积液，无肺栓塞证据(图1a)。局灶性ARDS的诊断是根据先前描述的标准进行的。使用软件Lungview®(法国国家电信研究院InstitutNationaldesTélécommunica-tions,Evry,France)的颜色编码系统对CT切片进行二次分析，证实实变中存在扩大的肺血管，怀疑在纵隔窗上(图1a)。根据先前描述的技术对整个肺进行定量分析，表明肺组织增加(938毫升)，主要是上叶(578毫升)，肺通气的大量损失，主要是下叶(99毫升气体)和上叶过度充气(463毫升)的存在，这种模式强烈地造成了局灶性急性呼吸窘迫综合征。除了肺功能衰竭，入院后的前24小时还出现需要去甲肾上腺素的循环休克、急性肾功能衰竭和伴有细胞坏死的急性肝功能衰竭：天冬氨酸氨基转移酶(ASAT)=1340 IU/L，丙氨酸氨基转移酶(ALAT)=600 IU/L，碱性磷酸酶(AP)=104 IU/L，γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)=80 IU/L，总胆红素=60 μmol/L，凝血酶原时间(PTT)=40%，血小板计数=147 G/L。尽管所有细菌学样本均呈阴性，但鉴于高度怀疑肺炎，紧急开始经验性广谱抗生素治疗。

 

体外膜肺氧合

在接下来的7天里，除了肺进行气体交换功能尚不稳定外(pH值：7.47，PaCO2：40mmHg，和PaO2：100%FiO2下的51mmHg)，其余器官的功能均已得到逐步的恢复。根据呼吸系统的衰竭程度，向法国器官共享网络国家审查委员会提出申请，该患者被列为紧急器官共享网络(UNOS)1a状态进行移植。即使患者的移植等级处于高度优先的位置，但仍旧无法保证常规的气体交换，面对危及生命的低氧血症，考虑将患者定为ECMO移植桥梁的候选人。在第8天，经皮放置一个静脉-静脉(VV)ECMO，在右颈静脉中放置一个24-French静脉引流套管，在右股静脉中放置一个19-French静脉回流套管。根据之前证明聚甲基戊烯氧合器优于聚丙烯氧合器的建议，ECMO装置由MedtronicCarmeda肝素结合系统、QuadroxPLS2050®氧合器(MaquetGmbH，Rastatt，德国)和RotaflowRF32[®]离心泵(MaquetGmbH，Rastatt，德国)、流量探头和3/8英寸内径的肝素涂层管路。由于肝素涂层管路，肝素的全身给药仅限于在插管前静脉推注75IU/kg。使用补充有1000 IU肝素的生理盐水(500mL)的人白蛋白(5%,500mL)作为预充溶液方式。经食管超声心动图证实了两个套管的正确位置。在ECMO支持下，使用恒定吸气流量控制MV，TV为4ml/kg，呼吸频率为22/分钟，PEEP为10cmH2O，FiO2为60%。目标是将ECMO流量保持在3至4L/分钟以上，而不会将其降低至1L/分钟以下，以避免套管凝结的风险。

肝移植

患者在ECMO支持下保持稳定，直到上等待名单的六天后，在第13天(即ECMO第5天)后。患者接受了来自已故捐赠者的简单OLT。在期间，血小板计数保持在100至130 G/L之间。该程序在VV-ECMO下进行，它需要输注7个单位的浓缩红细胞、4个单位的新鲜冷冻血浆、8个单位的人血白蛋白(4%，500毫升)和1升胶体。冷缺血和热缺血时间分别为400分钟和41分钟。在外科手术结束时，氧合得到明显改善，可以移除ECMO(第13天)。尽管用糖肽静脉治疗使患者出现了耐甲氧西林表皮葡萄球菌呼吸机相关性肺炎，但在第20天停止一氧化氮后。胸部CT显示与术前CT相比有显著改善。如图1b所示，左下叶完全重新充气，而右下叶出现肺不张并且没有扩张的肺血管。全肺的通气量分析显示肺组织实变减少(从938毫升到815毫升)，下叶部分再通气(从99毫升到591毫升)和上叶出现一定程度的过度充气(从463至213毫升)。经胸肺超声显示半横膈膜偏移受限，提示术后膈肌功能障碍伴相应的右下叶被动肺不张。第27天，患者气管成功拔除。除了肺功能改善外，肝功能也从第18天开始改善，肝酶和凝血因子基本恢复正常。第30天，实验室参数显示ASAT=33 IU/L，ALAT=42 IU/L，AP=72 IU/L，g-GT=115 IU/L，总胆红素=10 μmol/L，PTT=90%，血小板计数=238 G/L。第36天由重症监护室转入普通病房，此时患者仍然需持续吸氧5L/分钟，动脉血气显示pH、PaCO2和PaO2分别为7.42、35mmHg和92mmHg。患者在第48天出院。出院三个月后，患者在不吸氧O2的状态下恢复了器官功能稳定的自主状态。

讨论

本报告描述了一例因急性呼吸窘迫伴肝肺综合征合并导致的重度低氧血症且对常规机械通气支持治疗无效的患者。使用ECMO显着改善了危及生命的低氧血症，使OLT成功。据我们所知，这是第一例因ARDS和HPS合并导致危及生命的低氧血症的肝硬化患者，在使用ECMO作为肝移植桥梁的病例报告。

肝肺综合征的诊断

HPS被定义为由肝病引起的门静脉高压症、吸室内空气下肺泡气-动脉血氧分压差增加。后者通过对比增强超声心动图，检测到左心房内上肢静脉注射微泡的存在得到证实。正常通气的肺区域的过度灌注会降低通气/血流降低，导致低氧血症。它可以是中度低氧血症(吸入空气状态下，PaO2在60到80mmHg)且耐受性良好，也可以是严重低氧血症(吸入空气状态下，PaO2≤60mmHg)，并逐渐发展为呼吸急促。呼吸困难，定义为从仰卧位移动到直立位时呼吸困难增加，低氧，定义为当患者从仰卧位移动到直立位时PaO2下降>5%或>4mmHg，是HPS的特征：与直立位引起的血流重分布至明显扩张的肺血管内有关，这种现象是由肺血管张力缺失引起的。在我们的患者中，在OLT之前的医疗随访期间未诊断出低氧血症，可能是因为低氧血症为中度且耐受性良好。然而，入院时出现急促呼吸，增加了HPS的可能性，这一假设得到了经胸增强超声心动图的证实。

患者难治性低氧血症的原因

危及患者生命的难治性低氧血症是三种累加机制的结果：HPS、ARDS和MV诱导的肺过度通气。这类患者ARDS的特征是肺通气量明显降低，通气量降低仅影响下叶，上叶中叶存在明显炎症。符合多例ARDS诊断标准的患者都发现这种肺形态，通常与对PEEP反应不佳的动脉低氧血症相关。在我们的患者中，HPS诱导的血管扩张主要见于下叶的不通气(图1a)，导致肺内分流增加，导致低氧血症对PEEP和吸入一氧化氮完全无效。

此外，局灶性肺形态使患者处于MV诱导的肺过度通气的状态。尽管TV降至6ml/kg，但仍有三分之一的急性呼吸窘迫综合征患者出现肺过度通气。正如在我们的患者中所观察到的那样，它最初主要发生在非依赖性和尾肺区域，并可能导致同一肺区域的末期出现空气囊肿和支气管扩张。MV引起的过度充气是直接影响将肺内血流从上叶至下叶重分的主要因素，从而进一步增加肺内分流并加重低氧血症。HPS诱导的下叶血管扩张是另一个加重因素，这就解释了为什么患者危及生命的低氧血症只能通过ECMO逆转。

肝肺综合征的治疗

严重HPS并发低氧血症的医疗选择是十分有限的。静息时出现严重低氧血症的患者应接受长期持续低流量氧疗。已经报道了Tren-delenbourg定位、经颈静脉-门体分流术、栓塞或药物治疗(包括吸入一氧化氮和一氧化氮抑制剂)有一定的疗效，但从未在大型研究中得到证实。多项研究表明，OLT后HPS引起的严重低氧血症可以逆转。根据2004年欧洲呼吸学会的建议，如果患者的PaO2介于50和60mmHg之间，OLT的指征是确定的，但如果PaO2低于50mmHg，则需要单独讨论。我们的患者中，在患者OLT后20天的肺CT中，下叶肺内的血管扩张形成不再可见，表明HPS部分消退。OLT后3个月，患者明确断绝鼻吸氧，这表明HPS完全逆转，与之前报道的情况相似。

体外膜氧合的适应症

ECMO可为分为提供心脏和呼吸支持的VA-ECMO或仅提供氧合的VV-ECMO。最近的一份临床报告描述了一名12岁儿童在OLT术后早期发生危及生命的低氧血症的病例，这是由于移植前HPS导致脓毒症诱发的ARDS恶化。面对传统MV联合吸入一氧化氮的疗法，无法提供足够的氧合，该患者被认为是VV-ECMO的候选者。他在ECMO支持下等待了18天，成功撤机，完成移植并在移植后保持了一年多的时间。该报告使我们认为ECMO可能是我们患者的潜在治疗选择，并被提议作为肝移植的桥梁。

我们的报告表明ECMO可以作为患者肝移植的桥梁呈现急性实质疾病和肝肺综合征的组合它为在大量患者中测试此策略提供了基础

我们的报告表明ECMO可能会作为急性实质疾病合并肝肺综合征患者进行肝移植的桥梁占有一席之地，它为在更大范围内测试这一策略提供了患者数据。