引用本文： 蒲虹, 黄晓波, 黎嘉嘉, 黄江, 余晓旭, 李祥奎. 体外膜肺氧合支持在气道重建中的应用体会. 中国呼吸与危重监护杂志, 2016, 15(2): 161-165. doi: 10.7507/1671-6205.2016038 复制
体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)亦称为体外生命支持(extracorporeal life support，ECLS)，该技术是以体外循环系统为基础，采用体外循环技术进行生命支持的一种有效辅助治疗手段。其主要目的是提供血液氧合和排除二氧化碳(CO2)，保障全身有效血供，通过给予急危重症患者呼吸及循环支持，为患者赢得宝贵的时间，从而在急危重症抢救中发挥了重要作用[1]。本院重症医学科联合麻醉科、耳鼻喉科、内镜室，成功应用ECMO辅助成功抢救气道梗阻及狭窄患者，并行气道重建3例。现将应用体会报告如下，为以后的气道重建手术治疗提供新的思路。
病历资料
病例1 患者男性，65岁，因“咳嗽、咳痰伴痰中带血2+年，活动后心累气促15+ d”入院。2+年前诊断为“肺小细胞癌”，行放疗40次，化疗4次。行纤维支气管镜检查，提示双侧主支气管开口处新生物生长，新生物呈球形或不规则形，直径约1.0 cm、 1.1 cm，几乎完全阻塞管腔，左主支气管仅有缝隙状腔隙，支气管镜不能进入，无法窥见双肺叶段支气管(图 1a)。纤维支气管镜检查过程中，患者气促明显，并出现心动过速及低氧血症，无法耐受进一步检查及治疗。患者仅轻微活动后即出现严重呼吸困难。经麻醉科、胸外科、肿瘤科、ICU等多科会诊后，拟于ECMO辅助下通过内镜切除气道新生物以畅通气道，改善呼吸功能。患者于入院后第3 d在ECMO辅助下行支气管镜治疗。先建立体外膜肺，使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)，局麻下右股静脉插入23Fr肝素化整体股静脉插管作为引流管，右颈内静脉插入19Fr肝素化整体颈内静脉插管作为灌注管(模式：股V-颈V)，插管前给予肝素100 U/kg，激活凝血时间(ACT)达230 s，转流中持续泵入肝素，使激活凝血时间(ACT)维持在150~200 s；调节转速2 835转/min，流量3 L/min，氧浓度1.0，氧流量4 L/min。术中患者氧饱和度维持约95%，确认生命体征平稳后行支气管镜治疗。采用OLYMPUS BF-260型电子纤维支气管镜检查镜及治疗镜，ERBE APC3000(氩离子薄层电凝电极)，ERBE高频电治疗仪及多功能冷冻治疗仪。在支气管镜引导下，先置入高频电圈套器电切左主支气管开口处新生物，出血较多，约30 mL。新生物清除后左主支气管通畅，左肺上下叶支气管通畅，使用凝血酶及去甲肾上腺素氩气刀止血，吸净气道内分泌物，左肺叶段支气管管腔通畅。予以冷冻冻融治疗右主支气管新生物3个循环。手术过程中有短暂低氧血症及心动过速，手术结束后患者生命体征恢复正常。术后ECMO辅助16 h复查并于镜下行右主支气管新生物肿瘤组织灭活术；48 h撤除ECMO，患者生命体征平稳；术后第4 d转回普通病房。此后仍反复多次在支气管镜下行右主支气管新生物的治疗(图 1b)。患者住院25 d后好转出院。术后2+个月复查支气管镜(图 1c)，术后4个月随访患者存活，气促程度2~3级(美国胸科协会评级方法将气促分0~4级。0级：正常；1级：快步走时气促；2级：平常速度步行时气促；3级：平常速度步行时因气促而停止；4级：轻微活动时出现气促[2])。
图1
病例1患者支气管镜像 a．术前隆突；b．治疗后隆突；c．术后2+个月复查隆突
病例2 患者男性，60岁，因“咳嗽、咳痰1-个月”入院。既往食道癌病史，放疗20+次。胸部CT提示食管癌伴纵隔淋巴结肿大，左肺下叶背段感染。支气管镜检查提示声门下约4 cm处气管中段新生物生长，新生物直径约1.5 cm，阻塞管腔超过3/4，支气管镜不能进入，无法窥见气管下段结构(图 2a)。 病理活检示鳞状细胞癌。入院后第4 d行经皮选择性动脉造影，未见明显气管肿瘤供血动脉。患者造影术后出现明显气促、呼吸困难，氧饱和度约90%，血压184/106 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，心率140~150次/min，予无创呼吸机辅助呼吸(模式：S/T，FiO2 60%，IPAP 12 cm H2O，EPAP 5 cm H2O，F 16次/min)等对症支持(1 cm H2O=0.098 kPa)，氧合维持困难。第5 d，予急诊在ECMO支持下行支气管镜气管肿瘤消融手术。术中，体外膜肺使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)，采用股静脉-颈静脉(V-V)转流方式，插管前给予肝素100 U/kg，ACT 256 s，转流中持续泵入肝素，使ACT维持在150~200 s。调节起始转速3 500转/min，流量4 L/min，氧浓度1.0，氧流量4 L/min。术中患者氧饱和度维持约97%，确认生命体征平稳后行支气管镜下治疗。采用OLYMPUS BF-260型电子纤维支气管镜检查镜及治疗镜，ERBE高频电治疗仪，ERBE APC3000(氩离子薄层电凝电极)，南京微创医学科技股份有限公司生产的镍钛记忆合金支架及置入器。在支气管镜引导下，先予以高频电凝烧灼气管腔内瘤体组织，同时清理坏死物和焦痂，开放阻塞气道中段，支气管镜强行挤入气管下段，发现双肺叶段支气管管腔通畅，未见新生物生长或管腔阻塞。治疗过程中出血较多，约300 mL。因出血较多，予以凝血酶及氩气刀止血，予以氩气刀反复烧灼气管新生物数次，并用活检钳清除新生物。新生物清除后气管中段阻塞消除，管腔扩宽，予以气管支架置入，置入支架顺利释放，位置正确，无活动性出血，退出支气管镜。术中患者有短暂低氧血症及心动过速。术后ECMO持续辅助，于ECMO辅助24 h后复查支气管镜，清除局部残余肿瘤组织并止血。ECMO辅助后52 h撤除ECMO，术后第3 d转回病房。术后第5 d复查支架上缘仍有新生物残留，管腔尚通畅(图 2b)，患者住院20 d后好转出院。出院后患者拒绝复查支气管镜，3个月后随访，患者因食管癌全身多处转移致多器官功能衰竭死亡。
图2
病例2患者支气管镜像 a．治疗前气管；b．肿瘤清除并安置支架(术后5 d)
病例3 患者男性，17岁，既往10+个月前因脑外伤行气管切开术，9+个月前拔除气管切开导管，此次因“反复气紧9+个月”入院。纤维支气管镜检查提示距离声门约5.5 cm处气管中段严重狭窄(图 3)，狭窄约1 cm，狭窄管腔直径约0.4 cm，狭窄处管壁黏膜可见瘢痕形成。入院后立即急诊在局麻下行气管切开术，予切开处安置8号气管插管，接呼吸机通气，患者烦躁不安，氧饱和度进行性下降至32%，心率减慢至35次/min，血压65/35 mm Hg。立即胸外心脏按压，静推肾上腺素、阿托品，立即经口插入3.5号麻醉气管内插管(加强型)，予以高频喷射通气。患者氧饱和度不能维持，再次下降至30%，再次静推阿托品，予气管切开处插入6.5号气管插管，接呼吸机辅助呼吸。患者颈部皮下至胸壁可触及捻发感，听诊双肺呼吸音极低，立即行诊断性胸腔穿刺，考虑双侧气胸，立即行双侧胸腔闭式引流术，患者氧饱和度逐渐回升至90%。将气管切开周围黏膜与皮下组织缝合悬吊，经6.5号气管插管行术中支气管镜，检查见下方局部气管疤痕狭窄，可见粘连带，下方近隆突处偏左气管内一活瓣类新生物，吸气时消失，呼气时膨大阻塞气道，活瓣下方见疑似右主支气管。彻底止血后固定气管切开处6.5号气管切开插管，立即送入ICU。术后第1 d，再次行支气管镜检查，见中段气管后壁呈疤痕化缩窄，最狭窄处于胸骨切迹下1 cm，气管口径约4 mm×8 mm，膜部瘢痕样改变，膜部后方可见大小约6.5 mm纵行瘘口，未与食管相通，深度约4 cm。考虑为气管狭窄伴气管瘘。检查中试行支气管镜引导气管插管，因气管疤痕化缩窄，风险高，存在窒息可能，不能顺利进行，拟于ECMO辅助下行气管成形术，必要时行剖胸探查术。急诊于手术室使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)安置ECMO。由于患者无法平卧，建立右颈内静脉通路困难，故采用股静脉-股动脉(V-A)转流方法，调节起始转速3 800转/min，流量4.5 L/min，氧浓度1.0，氧流量6 L/min。行气管成形+气管半造瘘术，术中于造瘘处置入8号加长型气管套管。二次术后第1 d，ECMO治疗22 h，患者神志清楚，停用呼吸机，气管套管内吸氧，氧饱和度98%。术后第2 d，ECMO治疗53 h，逐渐降低ECMO流量至0.5 L/min以下，患者循环氧合稳定，拔除股动静脉置管，撤除ECMO。术后第3 d患者生命体征平稳，转入普通病房。术后第17 d，患者带气管套管出院。术后9个月随访患者存活，气促程度2级。
图3
病例3患者支气管镜像 a．声门下气管狭窄；b．气管中段狭窄
讨 论
ECMO是应用机械装置在较长时间内临时代替心肺功能进行支持治疗的总称，是有效的循环辅助方法，同时具有呼吸支持功能，能够快速改善患者低氧血症和循环状态[1]。在2009年H1N1全球危机中，因ECMO的突出贡献和高达79%的生存率触发了近几年ECMO生命支持的快速发展[3]。ECMO的应用指征包括多种原因导致的呼吸和心脏衰竭。在呼吸衰竭方面，最常见的适应证是急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺炎、创伤或肺移植后的早期移植失败病例[4]；在心脏衰竭方面，可以用于急性心肌梗死和心律失常等导致的心源性休克，心脏移植术前、术中及术后的生命支持[5]。由于ECMO的建立越来越迅速、ECMO辅助支持的效果越来越确切，ECMO的适应证在不断扩展。例如，对各类病毒性肺炎导致的危重呼吸功能不全、感染性休克导致的心肺功能衰竭，甚至肿瘤患者的生命支持、脑死亡患者供体生命支持等正在全球范围内大量实施[6]。
近年来，气管重建手术治疗也逐渐成为ECMO的适应证。大气道梗阻或狭窄病人常常以急性、进行性呼吸困难成为就诊的主要症状，当发生严重阻塞、压迫、浸润甚至出血时，患者将面临呼吸窘迫加重、窒息甚至死亡，治疗非常棘手。常规的通气方法往往难以实现通气及氧合改善，如何快速诊断气道阻塞并迅速开放气道、改善气体交换为气道重建的实施争取时间成为治疗成败的关键[7]。2010年Collar等[8]报道了第1例ECMO转流下成功实施气管隆突肿瘤切除及气道重建手术。鲁会卿等[9]在ECMO辅助下进行了1例外科手术切除隆突上方主支气管肿瘤。易丽等[10]报道2例主支气管肿瘤患者在ECMO辅助下行内镜切除肿瘤及置入支架，手术均获得成功。目前，我国关于ECMO辅助下气道重建手术报道仍较少。
恶性中心气道狭窄指恶性肿瘤造成气管隆突，左、右主支气管及中间段支气管口径减少。出现恶性气道狭窄时往往已是恶性肿瘤晚期，不适合外科手术治疗，化疗效果不佳，放疗早期因肿瘤组织水肿导致狭窄加重[11]。本组前两例患者均为恶性中心气道狭窄，气管镜介入治疗是解决大气道恶性狭窄有效的方法，可迅速改善患者的呼吸困难，为进一步治疗赢得了时机。在气道狭窄的治疗过程中，气管镜检查不仅能在直视下确定阻塞原因和程度，引导人工气道建立和缓解梗阻，还可以经支气管镜介导，采用激光、高频电灼、冷冻、氩等离子体凝固等方法，以及后装放疗、气道支架和球囊扩张等技术，实施气管腔内介入治疗[12]。但当重度狭窄患者合并严重低氧、心律失常、休克时，因无法建立人工气道及机械通气，以上技术常常无法完成。对于气道严重阻塞者，任何插管的尝试均可能使气道完全闭塞而危及生命，所以此类占位的处理尤其危险，许多患者因此而失去生命[13]。本组3例患者均出现大气道阻塞或狭窄，导致无法常规建立气道通畅性，气管镜亦无法发挥其作用。有作者提出对于瘤体较大占据管腔70%以上者，行手术治疗时必须采用暂时性体外循环[14]，还曾有作者报道将体外循环(CPB)用于气管肿瘤的外科治疗[15]。然而，CPB有可能增加术后出血以及潜在的肝、肾功能损害等并发症[9]，而且建立CPB技术难度高，时间长，同时可对患者造成巨大创伤，后期感染并发症多，因此并不是理想的支持方法。而ECMO可以克服CPB的上述缺点。当患者的肺功能严重受损，常规治疗无效时，ECMO可以承担气体交换任务，使肺处于休息状态，为患者的康复争取时间。因此，ECMO的应用无疑解决了气道手术中最棘手的问题。
ECMO作为一种危重患者的治疗手段主要用于循环支持、呼吸支持及替代体外循环三个方面。在临床上ECMO的治疗模式主要有以下两种，静脉-动脉ECMO(V-A ECMO)和静脉-静脉ECMO(V-V ECMO)。V-A ECMO由右心房(经股静脉或右侧颈内静脉插管)引流血液，泵入膜肺进行气体交换(氧合和排除CO2)后，经外周动脉(通常经股动脉或锁骨下动脉)泵入动脉系统，或开胸时直接由主动脉插管泵入。V-A ECMO是一个密闭的环路系统，可以进行部分或全部心肺功能支持，这一点与体外循环存在本质区别，而且ECMO仅需要相对较低强度的抗凝，可用于循环衰竭和/或呼吸衰竭患者。V-V ECMO由腔静脉引流血液(经股静脉或右侧颈内静脉插管)，血液经膜肺进行气体交换后回到静脉系统(经股静脉或颈内静脉插管)，也可以用一根双腔管插管插入颈内静脉实现。V-V ECMO可以进行部分或全部肺功能支持，可用于呼吸衰竭患者[16]。ECMO能够全部或部分替代心肺功能，其辅助应用为支气管镜及外科治疗提供了可能和必要的保障，是气道重建外科治疗中较为合理的模式。陈春艳等[17]成功应用ECMO(V-V)治疗左侧主支气管断裂1例。陈愉等[18]报道1例右肺动脉干压迫右中间段支气管重度狭窄(直径约3 mm)并严重肺部感染的患者，在机械通气期间吸入纯氧下仍不能维持有效氧合(氧合指数为58 mm Hg)，予V-V ECMO支持下行支气管支架植入术获得成功。本组病例3患者为气管切开后的瘢痕收缩性狭窄合并气管瘘，早期仍拟行V-V ECMO辅助，但由于患者极度呼吸困难，无法平卧，建立右颈内静脉通路困难，故采用V-A转流方法。虽然这与传统替代肺脏采用V-V转流方式不同，但V-A通路既可以用于体外呼吸支持，又可以用于心脏支持。氧合的血液经ECMO注入体内，使氧饱和度大幅度提高，有利于改善低灌注组织器官的代谢，改善心肌缺氧状态[19]。易丽等[10]报道1例上纵隔肿物、肺部感染的患者，由于极度呼吸困难，建立颈内静脉困难，亦采取了选择右股静脉穿刺和股动脉切开置管，建立V-A ECMO回路的方法。有研究认为建立V-A ECMO，由于股动脉灌注管射出的氧合血与主动脉射出的血相互抵抗，使得氧合血难于达到身体的上部，越接近主动脉近段阻力越大，尤其是身体的右上部很难得到氧合血的灌注[20]。这提示V-A ECMO并不是ECMO辅助下气道重建手术的最佳选择。考虑到患者在安置V-A ECMO后仍有可能氧合不能维持，故备用实施方案为“混合ECMO”的支持治疗[6]，即静脉-动脉-静脉(V-A-V)。在V-A-V ECMO中，将部分氧合血液通过另外一根静脉(V)插管使之回流到肺循环，达到心脏和呼吸同时支持的效果。事实上，在实施V-A-V ECMO以后，患者氧合改善、生命体征平稳，为手术争取时间，耳鼻喉科医生顺利完成手术，避免了开胸。
实践证明，ECMO在气道重建的过程中具备相当高的适用性及安全性。另外，与常规体外循环相比，ECMO具有手术操作时间相对较短、创伤小、抗凝需求低等优势。但ECMO也存在不足之处，包括出血、溶血、栓塞、神经系统影响、感染、水肿等并发症。病例2患者在纤维支气管镜检查过程中出现较多出血，经过调整肝素输注速度，降低ACT，从而控制出血，避免影响介入视线。使用体外环路表面肝素涂层技术，避免非紧急性的侵入性操作及监控ACT，可有效减少出血发生率[21]。另外，ECMO费用昂贵，在国内推行仍有一定难度。
综上所述，无论因何种原因导致发生威胁患者生命的呼吸和/或心脏功能不全时，为紧急支持患者生命均可实施ECMO辅助，注意掌握适应证，加强使用期间并发症的管理，从而为进一步诊治赢得宝贵时间。
体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)亦称为体外生命支持(extracorporeal life support，ECLS)，该技术是以体外循环系统为基础，采用体外循环技术进行生命支持的一种有效辅助治疗手段。其主要目的是提供血液氧合和排除二氧化碳(CO2)，保障全身有效血供，通过给予急危重症患者呼吸及循环支持，为患者赢得宝贵的时间，从而在急危重症抢救中发挥了重要作用[1]。本院重症医学科联合麻醉科、耳鼻喉科、内镜室，成功应用ECMO辅助成功抢救气道梗阻及狭窄患者，并行气道重建3例。现将应用体会报告如下，为以后的气道重建手术治疗提供新的思路。
病历资料
病例1 患者男性，65岁，因“咳嗽、咳痰伴痰中带血2+年，活动后心累气促15+ d”入院。2+年前诊断为“肺小细胞癌”，行放疗40次，化疗4次。行纤维支气管镜检查，提示双侧主支气管开口处新生物生长，新生物呈球形或不规则形，直径约1.0 cm、 1.1 cm，几乎完全阻塞管腔，左主支气管仅有缝隙状腔隙，支气管镜不能进入，无法窥见双肺叶段支气管(图 1a)。纤维支气管镜检查过程中，患者气促明显，并出现心动过速及低氧血症，无法耐受进一步检查及治疗。患者仅轻微活动后即出现严重呼吸困难。经麻醉科、胸外科、肿瘤科、ICU等多科会诊后，拟于ECMO辅助下通过内镜切除气道新生物以畅通气道，改善呼吸功能。患者于入院后第3 d在ECMO辅助下行支气管镜治疗。先建立体外膜肺，使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)，局麻下右股静脉插入23Fr肝素化整体股静脉插管作为引流管，右颈内静脉插入19Fr肝素化整体颈内静脉插管作为灌注管(模式：股V-颈V)，插管前给予肝素100 U/kg，激活凝血时间(ACT)达230 s，转流中持续泵入肝素，使激活凝血时间(ACT)维持在150~200 s；调节转速2 835转/min，流量3 L/min，氧浓度1.0，氧流量4 L/min。术中患者氧饱和度维持约95%，确认生命体征平稳后行支气管镜治疗。采用OLYMPUS BF-260型电子纤维支气管镜检查镜及治疗镜，ERBE APC3000(氩离子薄层电凝电极)，ERBE高频电治疗仪及多功能冷冻治疗仪。在支气管镜引导下，先置入高频电圈套器电切左主支气管开口处新生物，出血较多，约30 mL。新生物清除后左主支气管通畅，左肺上下叶支气管通畅，使用凝血酶及去甲肾上腺素氩气刀止血，吸净气道内分泌物，左肺叶段支气管管腔通畅。予以冷冻冻融治疗右主支气管新生物3个循环。手术过程中有短暂低氧血症及心动过速，手术结束后患者生命体征恢复正常。术后ECMO辅助16 h复查并于镜下行右主支气管新生物肿瘤组织灭活术；48 h撤除ECMO，患者生命体征平稳；术后第4 d转回普通病房。此后仍反复多次在支气管镜下行右主支气管新生物的治疗(图 1b)。患者住院25 d后好转出院。术后2+个月复查支气管镜(图 1c)，术后4个月随访患者存活，气促程度2~3级(美国胸科协会评级方法将气促分0~4级。0级：正常；1级：快步走时气促；2级：平常速度步行时气促；3级：平常速度步行时因气促而停止；4级：轻微活动时出现气促[2])。
图1
病例1患者支气管镜像 a．术前隆突；b．治疗后隆突；c．术后2+个月复查隆突
病例2 患者男性，60岁，因“咳嗽、咳痰1-个月”入院。既往食道癌病史，放疗20+次。胸部CT提示食管癌伴纵隔淋巴结肿大，左肺下叶背段感染。支气管镜检查提示声门下约4 cm处气管中段新生物生长，新生物直径约1.5 cm，阻塞管腔超过3/4，支气管镜不能进入，无法窥见气管下段结构(图 2a)。 病理活检示鳞状细胞癌。入院后第4 d行经皮选择性动脉造影，未见明显气管肿瘤供血动脉。患者造影术后出现明显气促、呼吸困难，氧饱和度约90%，血压184/106 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，心率140~150次/min，予无创呼吸机辅助呼吸(模式：S/T，FiO2 60%，IPAP 12 cm H2O，EPAP 5 cm H2O，F 16次/min)等对症支持(1 cm H2O=0.098 kPa)，氧合维持困难。第5 d，予急诊在ECMO支持下行支气管镜气管肿瘤消融手术。术中，体外膜肺使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)，采用股静脉-颈静脉(V-V)转流方式，插管前给予肝素100 U/kg，ACT 256 s，转流中持续泵入肝素，使ACT维持在150~200 s。调节起始转速3 500转/min，流量4 L/min，氧浓度1.0，氧流量4 L/min。术中患者氧饱和度维持约97%，确认生命体征平稳后行支气管镜下治疗。采用OLYMPUS BF-260型电子纤维支气管镜检查镜及治疗镜，ERBE高频电治疗仪，ERBE APC3000(氩离子薄层电凝电极)，南京微创医学科技股份有限公司生产的镍钛记忆合金支架及置入器。在支气管镜引导下，先予以高频电凝烧灼气管腔内瘤体组织，同时清理坏死物和焦痂，开放阻塞气道中段，支气管镜强行挤入气管下段，发现双肺叶段支气管管腔通畅，未见新生物生长或管腔阻塞。治疗过程中出血较多，约300 mL。因出血较多，予以凝血酶及氩气刀止血，予以氩气刀反复烧灼气管新生物数次，并用活检钳清除新生物。新生物清除后气管中段阻塞消除，管腔扩宽，予以气管支架置入，置入支架顺利释放，位置正确，无活动性出血，退出支气管镜。术中患者有短暂低氧血症及心动过速。术后ECMO持续辅助，于ECMO辅助24 h后复查支气管镜，清除局部残余肿瘤组织并止血。ECMO辅助后52 h撤除ECMO，术后第3 d转回病房。术后第5 d复查支架上缘仍有新生物残留，管腔尚通畅(图 2b)，患者住院20 d后好转出院。出院后患者拒绝复查支气管镜，3个月后随访，患者因食管癌全身多处转移致多器官功能衰竭死亡。
图2
病例2患者支气管镜像 a．治疗前气管；b．肿瘤清除并安置支架(术后5 d)
病例3 患者男性，17岁，既往10+个月前因脑外伤行气管切开术，9+个月前拔除气管切开导管，此次因“反复气紧9+个月”入院。纤维支气管镜检查提示距离声门约5.5 cm处气管中段严重狭窄(图 3)，狭窄约1 cm，狭窄管腔直径约0.4 cm，狭窄处管壁黏膜可见瘢痕形成。入院后立即急诊在局麻下行气管切开术，予切开处安置8号气管插管，接呼吸机通气，患者烦躁不安，氧饱和度进行性下降至32%，心率减慢至35次/min，血压65/35 mm Hg。立即胸外心脏按压，静推肾上腺素、阿托品，立即经口插入3.5号麻醉气管内插管(加强型)，予以高频喷射通气。患者氧饱和度不能维持，再次下降至30%，再次静推阿托品，予气管切开处插入6.5号气管插管，接呼吸机辅助呼吸。患者颈部皮下至胸壁可触及捻发感，听诊双肺呼吸音极低，立即行诊断性胸腔穿刺，考虑双侧气胸，立即行双侧胸腔闭式引流术，患者氧饱和度逐渐回升至90%。将气管切开周围黏膜与皮下组织缝合悬吊，经6.5号气管插管行术中支气管镜，检查见下方局部气管疤痕狭窄，可见粘连带，下方近隆突处偏左气管内一活瓣类新生物，吸气时消失，呼气时膨大阻塞气道，活瓣下方见疑似右主支气管。彻底止血后固定气管切开处6.5号气管切开插管，立即送入ICU。术后第1 d，再次行支气管镜检查，见中段气管后壁呈疤痕化缩窄，最狭窄处于胸骨切迹下1 cm，气管口径约4 mm×8 mm，膜部瘢痕样改变，膜部后方可见大小约6.5 mm纵行瘘口，未与食管相通，深度约4 cm。考虑为气管狭窄伴气管瘘。检查中试行支气管镜引导气管插管，因气管疤痕化缩窄，风险高，存在窒息可能，不能顺利进行，拟于ECMO辅助下行气管成形术，必要时行剖胸探查术。急诊于手术室使用CardioHelp辅助系统(Maquet AG，Germany)安置ECMO。由于患者无法平卧，建立右颈内静脉通路困难，故采用股静脉-股动脉(V-A)转流方法，调节起始转速3 800转/min，流量4.5 L/min，氧浓度1.0，氧流量6 L/min。行气管成形+气管半造瘘术，术中于造瘘处置入8号加长型气管套管。二次术后第1 d，ECMO治疗22 h，患者神志清楚，停用呼吸机，气管套管内吸氧，氧饱和度98%。术后第2 d，ECMO治疗53 h，逐渐降低ECMO流量至0.5 L/min以下，患者循环氧合稳定，拔除股动静脉置管，撤除ECMO。术后第3 d患者生命体征平稳，转入普通病房。术后第17 d，患者带气管套管出院。术后9个月随访患者存活，气促程度2级。
图3
病例3患者支气管镜像 a．声门下气管狭窄；b．气管中段狭窄
讨 论
ECMO是应用机械装置在较长时间内临时代替心肺功能进行支持治疗的总称，是有效的循环辅助方法，同时具有呼吸支持功能，能够快速改善患者低氧血症和循环状态[1]。在2009年H1N1全球危机中，因ECMO的突出贡献和高达79%的生存率触发了近几年ECMO生命支持的快速发展[3]。ECMO的应用指征包括多种原因导致的呼吸和心脏衰竭。在呼吸衰竭方面，最常见的适应证是急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺炎、创伤或肺移植后的早期移植失败病例[4]；在心脏衰竭方面，可以用于急性心肌梗死和心律失常等导致的心源性休克，心脏移植术前、术中及术后的生命支持[5]。由于ECMO的建立越来越迅速、ECMO辅助支持的效果越来越确切，ECMO的适应证在不断扩展。例如，对各类病毒性肺炎导致的危重呼吸功能不全、感染性休克导致的心肺功能衰竭，甚至肿瘤患者的生命支持、脑死亡患者供体生命支持等正在全球范围内大量实施[6]。
近年来，气管重建手术治疗也逐渐成为ECMO的适应证。大气道梗阻或狭窄病人常常以急性、进行性呼吸困难成为就诊的主要症状，当发生严重阻塞、压迫、浸润甚至出血时，患者将面临呼吸窘迫加重、窒息甚至死亡，治疗非常棘手。常规的通气方法往往难以实现通气及氧合改善，如何快速诊断气道阻塞并迅速开放气道、改善气体交换为气道重建的实施争取时间成为治疗成败的关键[7]。2010年Collar等[8]报道了第1例ECMO转流下成功实施气管隆突肿瘤切除及气道重建手术。鲁会卿等[9]在ECMO辅助下进行了1例外科手术切除隆突上方主支气管肿瘤。易丽等[10]报道2例主支气管肿瘤患者在ECMO辅助下行内镜切除肿瘤及置入支架，手术均获得成功。目前，我国关于ECMO辅助下气道重建手术报道仍较少。
恶性中心气道狭窄指恶性肿瘤造成气管隆突，左、右主支气管及中间段支气管口径减少。出现恶性气道狭窄时往往已是恶性肿瘤晚期，不适合外科手术治疗，化疗效果不佳，放疗早期因肿瘤组织水肿导致狭窄加重[11]。本组前两例患者均为恶性中心气道狭窄，气管镜介入治疗是解决大气道恶性狭窄有效的方法，可迅速改善患者的呼吸困难，为进一步治疗赢得了时机。在气道狭窄的治疗过程中，气管镜检查不仅能在直视下确定阻塞原因和程度，引导人工气道建立和缓解梗阻，还可以经支气管镜介导，采用激光、高频电灼、冷冻、氩等离子体凝固等方法，以及后装放疗、气道支架和球囊扩张等技术，实施气管腔内介入治疗[12]。但当重度狭窄患者合并严重低氧、心律失常、休克时，因无法建立人工气道及机械通气，以上技术常常无法完成。对于气道严重阻塞者，任何插管的尝试均可能使气道完全闭塞而危及生命，所以此类占位的处理尤其危险，许多患者因此而失去生命[13]。本组3例患者均出现大气道阻塞或狭窄，导致无法常规建立气道通畅性，气管镜亦无法发挥其作用。有作者提出对于瘤体较大占据管腔70%以上者，行手术治疗时必须采用暂时性体外循环[14]，还曾有作者报道将体外循环(CPB)用于气管肿瘤的外科治疗[15]。然而，CPB有可能增加术后出血以及潜在的肝、肾功能损害等并发症[9]，而且建立CPB技术难度高，时间长，同时可对患者造成巨大创伤，后期感染并发症多，因此并不是理想的支持方法。而ECMO可以克服CPB的上述缺点。当患者的肺功能严重受损，常规治疗无效时，ECMO可以承担气体交换任务，使肺处于休息状态，为患者的康复争取时间。因此，ECMO的应用无疑解决了气道手术中最棘手的问题。
ECMO作为一种危重患者的治疗手段主要用于循环支持、呼吸支持及替代体外循环三个方面。在临床上ECMO的治疗模式主要有以下两种，静脉-动脉ECMO(V-A ECMO)和静脉-静脉ECMO(V-V ECMO)。V-A ECMO由右心房(经股静脉或右侧颈内静脉插管)引流血液，泵入膜肺进行气体交换(氧合和排除CO2)后，经外周动脉(通常经股动脉或锁骨下动脉)泵入动脉系统，或开胸时直接由主动脉插管泵入。V-A ECMO是一个密闭的环路系统，可以进行部分或全部心肺功能支持，这一点与体外循环存在本质区别，而且ECMO仅需要相对较低强度的抗凝，可用于循环衰竭和/或呼吸衰竭患者。V-V ECMO由腔静脉引流血液(经股静脉或右侧颈内静脉插管)，血液经膜肺进行气体交换后回到静脉系统(经股静脉或颈内静脉插管)，也可以用一根双腔管插管插入颈内静脉实现。V-V ECMO可以进行部分或全部肺功能支持，可用于呼吸衰竭患者[16]。ECMO能够全部或部分替代心肺功能，其辅助应用为支气管镜及外科治疗提供了可能和必要的保障，是气道重建外科治疗中较为合理的模式。陈春艳等[17]成功应用ECMO(V-V)治疗左侧主支气管断裂1例。陈愉等[18]报道1例右肺动脉干压迫右中间段支气管重度狭窄(直径约3 mm)并严重肺部感染的患者，在机械通气期间吸入纯氧下仍不能维持有效氧合(氧合指数为58 mm Hg)，予V-V ECMO支持下行支气管支架植入术获得成功。本组病例3患者为气管切开后的瘢痕收缩性狭窄合并气管瘘，早期仍拟行V-V ECMO辅助，但由于患者极度呼吸困难，无法平卧，建立右颈内静脉通路困难，故采用V-A转流方法。虽然这与传统替代肺脏采用V-V转流方式不同，但V-A通路既可以用于体外呼吸支持，又可以用于心脏支持。氧合的血液经ECMO注入体内，使氧饱和度大幅度提高，有利于改善低灌注组织器官的代谢，改善心肌缺氧状态[19]。易丽等[10]报道1例上纵隔肿物、肺部感染的患者，由于极度呼吸困难，建立颈内静脉困难，亦采取了选择右股静脉穿刺和股动脉切开置管，建立V-A ECMO回路的方法。有研究认为建立V-A ECMO，由于股动脉灌注管射出的氧合血与主动脉射出的血相互抵抗，使得氧合血难于达到身体的上部，越接近主动脉近段阻力越大，尤其是身体的右上部很难得到氧合血的灌注[20]。这提示V-A ECMO并不是ECMO辅助下气道重建手术的最佳选择。考虑到患者在安置V-A ECMO后仍有可能氧合不能维持，故备用实施方案为“混合ECMO”的支持治疗[6]，即静脉-动脉-静脉(V-A-V)。在V-A-V ECMO中，将部分氧合血液通过另外一根静脉(V)插管使之回流到肺循环，达到心脏和呼吸同时支持的效果。事实上，在实施V-A-V ECMO以后，患者氧合改善、生命体征平稳，为手术争取时间，耳鼻喉科医生顺利完成手术，避免了开胸。
实践证明，ECMO在气道重建的过程中具备相当高的适用性及安全性。另外，与常规体外循环相比，ECMO具有手术操作时间相对较短、创伤小、抗凝需求低等优势。但ECMO也存在不足之处，包括出血、溶血、栓塞、神经系统影响、感染、水肿等并发症。病例2患者在纤维支气管镜检查过程中出现较多出血，经过调整肝素输注速度，降低ACT，从而控制出血，避免影响介入视线。使用体外环路表面肝素涂层技术，避免非紧急性的侵入性操作及监控ACT，可有效减少出血发生率[21]。另外，ECMO费用昂贵，在国内推行仍有一定难度。
综上所述，无论因何种原因导致发生威胁患者生命的呼吸和/或心脏功能不全时，为紧急支持患者生命均可实施ECMO辅助，注意掌握适应证，加强使用期间并发症的管理，从而为进一步诊治赢得宝贵时间。
