中枢神经系统并发症
对婴幼儿患者而言,中枢神经系统损伤是导致ECMO支持失败的重要原因之一。主要临床表现包括脑水肿、脑缺氧、脑梗死和颅内出血等。与V-V ECMO相比,V-A ECMO由于其直接的动脉灌注及颈部血管插管,更容易出现中枢神经系统并发症。完全性脑梗死是ECMO最严重的并发症,是V-A ECMO状态下导致患者死亡的重要原因。
(一)原因
1. 颈部血管插管 在小儿颈动、静脉插管V-A ECMO时,通常进行右侧颈总动脉及颈内静脉阻断,ECMO结束时常结扎颈部血管。一般认为,颈部插管及血管结扎可通过对侧颈部血管进行代偿,不会对脑部供血产生明显影响及导致术中和术后中枢神经系统并发症。但也有学者认为,尽管威利斯环(Willis环)的前交通动脉可为右侧大脑提供血供,但右侧颈总动脉及颈内静脉插管与阻断仍有潜在的术中脑血流量降低、脑静脉压力升高及脑组织损伤的危险。有研究表明,术后结扎血管可出现同侧的缺血性脑损害,并影响患儿的中枢神经系统正常发育。
2. 栓子栓塞 在ECMO过程中,来自ECMO系统人工装置的各种栓子(包括空气、血凝块或异物等)可经动脉插管进入患者体循环动脉系统,造成包括脑组织在内的血管栓塞。脑血管的栓塞可引起局部出血。由于ECMO时抗凝系统一定程度的肝素化及患者自身止凝血系统功能异常,脑组织的局部出血容易发展为广泛性出血,最终造成严重脑组织损伤。
3. 全身性缺血或缺氧 脑组织对供血和供氧有较其他脏器更高的要求。需要ECMO支持的患者因其自身呼吸或循环功能的严重障碍,术前存在明显的全身性缺血或缺氧和代谢性酸中毒。尽管在ECMO建立后可很大限度上改善循环和组织供氧状态,但在ECMO过程中因非生理性循环、血管插管位置不当、血液稀释及可能出现的氧合器气体交换不良等因素,可能导致脑组织损伤的加重,或出现新的缺血或缺氧性脑损伤。此外,缺血或缺氧的脑组织在恢复动脉供血时,可能出现缺血再灌注损伤。
4. 凝血功能异常 凝血功能异常是脑出血及脑梗死的重要原因之一。由于血液与大量人工材料表面接触和抗凝治疗,ECMO过程中患者凝血系统功能将发生不稳定的变化。ACT值、血小板计数和血浆纤维蛋白原浓度等实验室检查出现异常改变,是发生脑部并发症的早期预兆。此外,过度的血液稀释不仅可对凝血功能产生负面影响,而且可促进脑组织水肿的发生。
(二)预防及处理(https://www.daowen.com)
1. 安全的血管插管 选择合适直径的血管插管及掌握安全插管的相关技术。ECMO开始后,使用超声或X线检查确认插管位置及评价局部血流状态。对可能出现脑组织灌注不良的患者,及时调整插管位置,或建立额外的灌注或引流通道。在拔除颈部血管插管时,尽可能完整修复血管。
2. 维持循环及气体交换稳定 在ECMO过程中,通过选择适当的辅助血流量、适时调整心血管活性药物用量和优化机体容量状态,维持相对稳定的动脉血压,避免血压过高、过低或短期内的明显波动。密切监测患者动、静脉血氧饱和度和脑氧饱和度,及时纠正低氧血症和代谢性酸中毒,并通过提高供氧浓度及ECMO辅助血流量,维持脑组织循环有效灌注;密切关注氧合器的气体交换功能,确保有效的气体交换。此外,ECMO期间保持正常的头位,以利于提供良好的颅内血流供应。为避免右颈内静脉血液淤滞,有学者建议经颈内静脉向脑端置管,充分引流颅内血液,从而减轻脑淤血。对患者充分镇静可减少ECMO期间躁动和癫痫的发生,降低脑组织氧耗,起到一定脑保护作用。此外,在容量补充时应注意胶体渗透压(COP)的变化,尽可能将COP维持在接近生理值状态。
3. 维持凝血功能稳定 密切监测凝血功能,定期监测ACT、血小板功能、血小板计数和血浆纤维蛋白浓度。通过调整肝素的维持用量使ACT在安全及稳定的范围内;术中维持血小板计数不低于100×109/L;对其他凝血因子缺乏应使用冷沉淀、纤维蛋白原等相应凝血因子进行及时补充。
4. 中枢神经系统损伤的治疗 ECMO过程中需对患者的中枢神经系统功能进行密切观察,可通过脑电图、经颅超声多普勒、脑氧饱和度监测和临床表现评价等措施,对中枢神经系统功能进行及时评估。对出现中枢神经系统损伤的患者,需要针对损伤的类型及程度进行相应的治疗,包括出凝血功能的调整、脑组织脱水、超滤及使用利尿药物和置管引流等,并在条件许可的情况下考虑尽快进行高压氧治疗。
5. 终止ECMO 如ECMO术前即表现出明显的脑损伤,应放弃使用ECMO治疗方法。对ECMO术中出现的中枢神经系统严重受损,如出现明显的脑出血或原有出血范围明显扩大,或临床及物理学检查显示脑组织损伤不可逆及表现为脑死亡的患者,应放弃ECMO支持。新生儿颅内出血也应放弃或终止ECMO治疗。