每年有超过1 730万成人发生心脏骤停(cardiac arrest, CA),其中急性冠脉综合征(acute coronary syndrome, ACS)是首要病因[1]。随着体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)技术的发展,体外心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)可以为CA患者提供生命支持,明确病因及治疗原发病赢得时间[2]。
全身计算机断层扫描(whole-body computed tomography, WBCT)可以迅速并全面地获得患者的病情信息,并被广泛应用于创伤所致CA的病因诊断,近年来,WBCT因其在血管疾病(如肺栓塞、主动脉夹层等)及中枢神经系统疾病的诊断价值,越来越多的被应用于非创伤性CA群体[3]。
冠脉造影术(coronary angiography, CAG)是冠心病诊断的金标准。本研究将从安全性、病因诊断、心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation, CPR)并发症及指导治疗等方面,具体阐述早期WBCT联合CAG在ECPR患者中的应用价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性收集2017年1月至2021年7月于南京医科大学第一附属医院急诊科行ECPR的患者。排除标准:(1)年龄不满18岁;(2)临床资料不全。
本研究已获得南京医科大学第一附属医院伦理委员会批准(伦理审批号:2020-SR-226)。
1.2 研究指标收集所有患者的年龄、性别、基础疾病、CA原因、急性生理学与慢性健康状况(acute physiology and chronic health evaluation, APACHE)Ⅱ评分、胸外按压时间、ECMO支持时长、住院时长、WBCT及CAG检查结果等资料。
1.3 WBCT及CAG检查所有患者均在ECPR后4 h内完成CT扫描,CT检查内容包括头颅至盆腔的平扫及肺动脉、主动脉CT血管造影(CT angiography, CTA),所有患者均采用仰卧位。CT机器为美国GE Optima CT660,扫描参数及图像后处理为管电压120 kV、准直器宽度0.625 mm、Pitch值0.8、矩阵512×512。CTA扫描造影剂为欧乃派克(300 mg/mL,1.5 mL/kg),速度2.0~3.0 mL/s。对于WBCT检查未能明确CA病因且高度怀疑ACS的患者常规在ECMO支持下行CAG检查。
1.4 统计学方法应用SPSS(25.0,IBM)统计软件数据进行处理和分析。通过Shapiro-Wilk法检验计量资料的正态性,正态计量资料以均数±标准差(x±s)表示,非正态分布计量资料以中位数(四分位间距)[M(Q1,Q3)]表示。计数资料以频数(百分比)表示,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 基线资料入组89例患者,年龄为(47±17)岁,男性50(56.2%)例。ACS为首要病因,其次是心肌炎、肺栓塞,最终30例患者存活出院,见表 1。所有患者均在ECMO支持下行WBCT检查,55例患者在ECMO支持下行CAG检查,检查过程中未发生ECMO及气管插管管路脱落等不良事件。
指标 | 所有患者(n=89) |
年龄(岁)a | 47±17 |
男性(n,%) | 50(56.2) |
病因(n,%) | |
ACS | 45(50.6) |
心肌炎 | 14(15.6) |
心肌病 | 2(2.2) |
肺栓塞 | 7(7.9) |
主动脉夹层 | 3(3.4) |
感染性休克 | 2(2.2) |
中毒 | 2(2.2) |
ICH | 2(2.2) |
其他 | 8(9.0) |
不明 | 4(4.5) |
APACHE Ⅱb | 36(33, 38) |
可除颤心率(n,%) | 41(47.7) |
胸外按压时间(min)b | 46(22, 79) |
ECMO运行时间(h)b | 122(55, 186) |
住院时长(d)b | 9(2, 19) |
存活出院(n,%) | 30(33.7) |
注:ACS为急性冠脉综合征,ICH为脑出血,APACHEⅡ为急性生理与慢性健康评分Ⅱ,ECMO为体外膜肺氧合;ax±s,bM(Q1,Q3) |
89例患者均行WBCT检查,病因诊断方面共发现7例肺栓塞,其中5例为肺动脉主干栓塞。共发现主动脉夹层3例,2例为stanford A型,且合并心包大量积血,另1例为腹主动脉夹层。结合CT结果及其他临床指标,2例患者考虑为脑出血(intracerebral hemorrhage, ICH)所致CA。见表 2。
病因 | 例数 |
肺栓塞 | 7 |
双侧 | 4 |
单侧单支 | 1 |
单侧多支 | 2 |
主动脉夹层 | |
A型 | 2 |
B型 | 1 |
ICH | 2 |
注:ICH为脑出血,2例A型主动脉夹层均合并心包压塞 |
对WBCT未能明确病因且高度怀疑ACS的55例患者常规行CAG检查,41例患者有阳性发现。CAG示最常见的犯罪血管依次为左前降支、左回旋支、右冠状动脉和左主干,见图 1。余14例CAG检查阴性患者,1例考虑扩张性心肌病,余13例考虑为暴发性心肌炎。
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LM为左主干,LCX为左回旋支,LAD为左前降支,RCA为右冠状动脉 图 1 55例行冠脉造影检查结果 Fig 1 Coronary angiography in 55 patients |
|
89例患者中,20例发生肋骨骨折,其中10例为双侧肋骨骨折,18例发生多根肋骨骨折,见表 3、4。当胸外按压时间超过60 min时,肋骨骨折发生率明显增加,而50岁以上患者也更易发生肋骨骨骨折,见表 5。此外,WBCT检查发现气胸5例,纵膈积气5例,皮下气肿6例,穿刺部位血肿或肿胀6例,均考虑为ECPR相关损伤。
并发症类型 | 例数 |
肋骨骨折 | 20 |
单侧单根 | 2 |
单侧多根 | 8 |
双侧多根 | 10 |
气胸 | 5 |
纵膈积气 | 5 |
皮下气肿 | 6 |
穿刺置管并发症 | |
穿刺部位血肿或肿胀 | 6 |
肋骨 | 左侧(例) | 右侧(例) |
Ⅰ | 1 | 0 |
Ⅱ | 7 | 4 |
Ⅲ | 9 | 9 |
Ⅳ | 10 | 13 |
Ⅴ | 10 | 12 |
Ⅵ | 5 | 6 |
Ⅶ | 3 | 4 |
Ⅷ | 0 | 1 |
Ⅸ | 0 | 0 |
Ⅹ | 0 | 0 |
Ⅺ | 0 | 0 |
Ⅻ | 0 | 0 |
指标 | 总例数(n=89) | 肋骨骨折(n,%) |
按压时间 | ||
<30 min | 27 | 3(11.1) |
30~59 min | 27 | 4(14.8) |
60~89 min | 18 | 7(38.9) |
≥90 min | 17 | 6(35.3) |
年龄 | ||
<40岁 | 24 | 2(8.3) |
40~49岁 | 27 | 4(14.8) |
50~59岁 | 16 | 8(50.0) |
60~69岁 | 14 | 4(28.6) |
≥70岁 | 8 | 2(25.0) |
尽管目前认为ECPR可以改善CA患者的预后,但总体而言,ECPR患者的生存率仍较低[4-6],除患者本身病情危重外,缺少统一且有效的诊疗规范也是重要原因之一。本研究即探讨了早期WBCT和CAG成为ECPR患者常规检查的可行性和必要性。既往研究推荐CA患者在自主循环恢复(return of spontaneous circulation, ROSC)后行WBCT检查以早期发现病变[7],并指导后续治疗。然而,考虑到CA患者ROSC后低血压的高发生率及再发CA的可能[8],ROSC后早期行WBCT和CAG检查往往是不安全的,而若当患者循环稳定后再行检查又有一定的滞后性。但ECPR患者不同于普通的CA患者,ECPR可以给予持续的循环支持,在本研究的89例WBCT检查和55例CAG检查过程中,未发生管路脱落、反折、血栓栓塞或其他不良事件,体现出了ECPR支持下患者转运检查的可行性和安全性。但另一方面,转运过程中通常会发生ECMO流量波动、呼吸机容量或压力波动,触发机器报警。由于本研究为回顾性研究,无法追溯上述报警具体情况及临床意义,在后续的前瞻性观察性研究中,本团队将进一步收集相关信息并进行分析。
尽快明确病因并治疗CA患者的原发病是ACLS中的重要一环。在笔者单位中,所有ECPR患者在成功转机后均行WBCT检查,发现7例肺栓塞、3例主动脉夹层及2例ICH,其中3例肺栓塞患者在WBCT明确诊断后立即行介入下局部溶栓或取栓术并均存活出院。Guliani等[9]研究也发现ECMO支持下行介入治疗对于高危肺动脉栓塞患者可能是有益的。当然,在ECMO支持下,CTA检查时经常会出现血管显影不清晰的情况,特别是肺动脉显影不清,针对这一问题,本团队通过CTA扫描时短暂降低ECMO流量、延迟CTA扫描以及重复多次扫描等手段以获取可靠的肺动脉显影图像。目前认为ACS是CA的首要病因,多项研究表明通过血管造影对冠状动脉通畅性进行早期评估,并在必要时进行血管内治疗,可以提高CA患者的生存率[10-13]。而在笔者单位,若在WBCT后仍无法明确病因的患者常规行CAG检查。在行CAG检查的55例患者中,41例明确犯罪血管,术中依据实际情况予以血管内再通治疗,最终29.3%(12/41)患者存活出院。故笔者认为ECPR后早期行WBCT联合CAG检查有助于早期明确并解除病因,当然这也需要ECMO团队与放射科、介入科及心内科有序高效的联动来保障。
另一方面,CPR通常会导致一系列并发症,其中肋骨骨折最为常见,合并CPR相关并发症的ROSC患者机械通气时间更长,病死率更高[14]。多项研究也证实了CT检查在明确CPR相关并发症中的应用价值[15-16]。在本研究中,WBCT检查共发现20例肋骨骨折,其中18例为多根肋骨骨折,且肋骨骨折的发生率与按压时间及年龄有一定的相关性,与此同时,CT检查还发现了5例气胸、5例纵膈积气及6例皮下气肿,这些损伤会给ECPR患者带来新的挑战,特别是在机械通气策略方面。而在疾病早期行WBCT有助于临床医师发现上述病变,在后续患者管理中可以兼顾相关损伤的治疗并避免二次损伤,并且在ECMO的支持下,患者的心肺可以得到充足的休息,这也有利于损伤的修复。
此外,WBCT其他诸多的阳性发现对于ECMO患者管理有重要意义。在本研究中,WBCT提示12例患者发生出血,这有助于帮助此类患者制定合适的抗凝方案。同时,WBCT检查可以协助判断脑水肿程度及神经系统预后、浆膜腔积液的程度及是否需要处理、是否存在肠内营养的禁忌证等[7, 17-18]。故在疾病的最早期帮助临床医生制定最合适患者的治疗方案,做到真正的个体化和精准化治疗。
综上所述,早期WBCT和CAG检查在ECPR患者的病因诊断、ECPR相关损伤、指导治疗方面具有重要意义且安全可行。推荐ECPR患者在ECMO建立后应尽早常规行WBCT检查,对于怀疑ACS或不能明确CA病因的患者应常规行CAG检查。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 娄爽、陈旭锋:研究设计、获取研究经费;朱轶、李伟:论文撰写、数据质控;张忠满、梅勇、吕金如、胡德亮:ECMO管理、技术支持;张刚、孙峰、张华忠、安迪:数据收集及整理;邹乐、丁涛:数据分析及图表绘制
[1] | Virani SS, Alonso A, Benjamin EJ, et al. Heart disease and stroke statistics-2020 update: a report from the American heart association[J]. Circulation, 2020, 141(9): e139-e596. DOI:10.1161/CIR.0000000000000757 |
[2] | Trzeciak S, Jones AE, Kilgannon JH, et al. Significance of arterial hypotension after resuscitation from cardiac arrest[J]. Crit Care Med, 2009, 37(11): 2895-2903. DOI:10.1097/ccm.0b013e3181b01d8c |
[3] | Nolan JP, Sandroni C, Böttiger BW, et al. European Resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines 2021: post-resuscitation care[J]. Intensive Care Med, 2021, 47(4): 369-421. DOI:10.1007/s00134-021-06368-4 |
[4] | Richardson AS, Schmidt M, Bailey M, et al. ECMO Cardio-Pulmonary Resuscitation (ECPR), trends in survival from an international multicentre cohort study over 12-years[J]. Resuscitation, 2017, 112: 34-40. DOI:10.1016/j.resuscitation.2016.12.009 |
[5] | 李伟, 张劲松, 陈旭锋, 等. 78例体外心肺复苏患者的临床特点回顾性分析[J]. 中华急诊医学杂志, 2021, 30(10): 1187-1191. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.10.005 |
[6] | Marinacci LX, Mihatov N, D'Alessandro DA, et al. Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation (ECPR) survival: a quaternary center analysis[J]. J Card Surg, 2021, 36(7): 2300-2307. DOI:10.1111/jocs.15550 |
[7] | Viniol S, Thomas RP, König AM, et al. Early whole-body CT for treatment guidance in patients with return of spontaneous circulation after cardiac arrest[J]. Emerg Radiol, 2020, 27(1): 23-29. DOI:10.1007/s10140-019-01723-x |
[8] | Trzeciak S, Jones AE, Kilgannon JH, et al. Significance of arterial hypotension after resuscitation from cardiac arrest[J]. Crit Care Med, 2009, 37(11): 2895-2903. DOI:10.1097/ccm.0b013e3181b01d8c |
[9] | Guliani S, Das Gupta J, Osofsky R, et al. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation is an effective management strategy for massive pulmonary embolism patients[J]. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord, 2021, 9(2): 307-314. DOI:10.1016/j.jvsv.2020.04.033 |
[10] | Hunter BR, O'Donnell DP, Kline JA. Receiving hospital characteristics associated with survival in patients transported by emergency medical services after out-of-hospital cardiac arrest[J]. Acad Emerg Med, 2016, 23(8): 905-909. DOI:10.1111/acem.12978 |
[11] | Rognoni A, Cavallino C, Mennuni MG, et al. Out-of-hospital cardiac arrest: always coronary angiography?[J]. Expert Rev Cardiovasc Ther, 2017, 15(11): 847-851. DOI:10.1080/14779072.2017.1376654 |
[12] | 董淑娟, 杨亚攀, 楚英杰, 等. 急性心肌梗死患者冠脉造影和血栓类型分析[J]. 中华急诊医学杂志, 2020, 29(10): 1337-1342. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2020.10.012 |
[13] | Aissaoui N, Bougouin W, Dumas F, et al. Age and benefit of early coronary angiography after out-of-hospital cardiac arrest in patients presenting with shockable rhythm: insights from the Sudden Death Expertise Center registry[J]. Resuscitation, 2018, 128: 126-131. DOI:10.1016/j.resuscitation.2018.05.006 |
[14] | Prins JTH, van Lieshout EMM, van Wijck SFM, et al. Chest wall injuries due to cardiopulmonary resuscitation and the effect on in-hospital outcomes in survivors of out-of-hospital cardiac arrest[J]. J Trauma Acute Care Surg, 2021, 91(6): 966-975. DOI:10.1097/TA.0000000000003379 |
[15] | Jang SJ, Cha YK, Kim JS, et al. Computed tomographic findings of chest injuries following cardiopulmonary resuscitation: more complications for prolonged chest compressions?[J]. Medicine (Baltimore), 2020, 99(33): e21685. DOI:10.1097/MD.0000000000021685 |
[16] | Zaidi HQ, Li S, Beiser DG, et al. The utility of computed tomography to evaluate thoracic complications after cardiopulmonary resuscitation[J]. Resusc Plus, 2020, 3: 100017. DOI:10.1016/j.resplu.2020.100017 |
[17] | Chae MK, Ko E, Lee JH, et al. Better prognostic value with combined optic nerve sheath diameter and grey-to-white matter ratio on initial brain computed tomography in post-cardiac arrest patients[J]. Resuscitation, 2016, 104: 40-45. DOI:10.1016/j.resuscitation.2016.04.001 |
[18] | Metter RB, Rittenberger JC, Guyette FX, et al. Association between a quantitative CT scan measure of brain edema and outcome after cardiac arrest[J]. Resuscitation, 2011, 82(9): 1180-1185. DOI:10.1016/j.resuscitation.2011.04.001 |