Heart Lung：VA-ECMO患者生存预测模型比较

作者：王惠, 中国医学科学院阜外医院

对2010年至2017年在本中心接受VA-ECMO支持的所有患者进行回顾性研究。收集ECMO前人口学资料、临床资料、实验室数据、血流动力学参数、插管策略、并发症及撤除ECMO等相关数据。主要终点是住院生存率。本研究通过纽约卫理公会医院机构审查委员会的批准(委员会编号为1382246;批准日期2019年5月2日)。

在心脏术后休克、急性心肌梗死/缺血性心肌病、非缺血性心肌病、或罕见的肺或其他病因影响下，患者因心源性休克或心脏骤停而行VA-ECMO。

心源性休克定义为1) 尽管使用最大剂量的升压药物(去甲肾上腺素32mcg/min,肾上腺素20mcg/min,和垂体后叶加压素0.04 U/.min),,收缩压仍小于90mmHg。2)尽管使用主动脉内球囊反搏(IABP)或impella(Abiomed, Danvers,MA)等机械辅助装置, 心脏指数小于2.0 l / m / m2)。3) 充盈压升高，包括肺毛细血管楔压大于16 mmHg或中心静脉压大于18 mmHg，或胸片显示肺水肿，4)存在终末器官灌注不良的证据，包括少尿、乳酸水平升高、肾功能或肝功能衰竭。

VA-ECMO的禁忌症包括:1)高龄(>80岁)；2)神经损伤；3)活动性出血或抗凝为绝对禁忌症；4)活跃的恶性肿瘤；5)心脏骤停时间过长(ECMO启动前心脏骤停> 30分钟),6)严重脓毒症(低血压、心动过速、高热或体温过低,继发于感染所致的终末器官功能障碍),或其他任何可严重威胁患者生命的因素。因为休克患者通常插管镇静，所以患者的神经损伤很难量化。

根据不同的临床情况，采用股动脉、腋动脉和中央主动脉插管以及股动脉、颈内动脉和右心房中心静脉插管。股动静脉插管常在紧急情况下进行，如在重症监护病房、急诊室或在导管室经皮冠状动脉介入治疗时。主动脉和右心房插管常用于手术室心脏手术后。当病人不能脱离股VA-ECMO时，腋部插管可作为首选的长期插管策略，这种方式允许患者活动，或在股动静脉插管后发生下肢血管并发症时可考虑使用腋部插管。

在VA-ECMO置管过程中，患者肝素化至ACT 250s，并在VA-ECMO支持过程中维持APTT 45-60s。如果存在出血并发症、血小板减少或肝功能不全引起的严重凝血病，应减少肝素使用剂量。

本研究计算了适用于危重症患者生存预测模型的评分（ APACHE II评分、SAPS II评分和SOFA评分）、适用于择期心脏手术患者的ACEF评分以及为VA-ECMO的患者设计的生存预测模型的评分（Save和Encourage评分）。

将连续变量描述为均值，行t检验进行比较。分类变量以频率和百分比表示，并使用卡方检验或fisher精确检验比较。在单因素分析中，评估所有变量与生存率的相关性。计算所有患者的APACHE II、SAPS、SOFA、ACEF、Encourage、Save评分。

在2010年至2017年期间，51例患者因心源性休克或心脏骤停而接受VA-ECMO。平均年龄57岁，46%为女性。VA-ECMO支持的适应症包括的心脏手术后休克（25%）、缺血性心肌病(39%，包括急性心肌梗死)、非缺血性心肌病（27%）和其他病因（8%）。73%的患者在VA-ECMO前发生心脏骤停，平均停搏时间为30分钟，41%的患者在心脏骤停时完成插管(ECPR)。外周插管占94%，中心插管（主动脉/右心房）占6%。在外周插管中，96%为股动脉插管，4%为腋动脉插管。在最初进行股动脉插管的患者中，7%的患者由于各种原因（包括下肢缺血、差异性紫绀或方便活动）而改用中央或腋窝插管。

ECMO前与患者存活显著相关的因素包括肌酐水平(2.1 vs 1.3 mg/dL;p = .02)和白细胞计数(18.5 vs 11.1 K/uL;p = . 05)。人口统计学、血流动力学和实验室参数列于表1。虽然年龄与存活无关，但高龄是危险的，因为没有超过75岁的患者存活至出院(7例患者)。同样，虽然ECMO前机械通气时间与患者存活无统计学相关，但ECMO前机械通气时间为5天或5天以上的患者(5名患者)均未存活出院。

表1 插管前患者特征

患者平均VA-ECMO支持时间为7.5天。两名患者接受紧急心脏手术，术后均接受VA-ECMO支持(一个冠状动脉搭桥手术和一个肺栓塞切除术)，均死亡。1例患者脱离VA-ECMO支持，随后行二尖瓣置换术和冠状动脉旁路移植术，存活出院。53%的患者成功脱机，其中74%存活出院。总生存率为39%(表2)。

表2 结局

所有模型预测的生存率与实际的生存率相关性均较弱（图1－2），其中APACHE II和Encourage评分的相关性最强。

图1 APACHE II, SOFA, SAPS II评分预测生存率与实际生存率比较

图2 Encourage和SAVE评分预测生存率与实际生存率比较

在单因素分析中，死亡者的三个生存预测模型得分显着高于生存者。Encourage评分（25.4 vs 20; p = .04），APACHE II评分（23.6 vs 19.2; p = .05）和ACEF评分（3.1 vs 1.8; p = .03 [表3]）。 

表3 风险得分

在ROC曲线分析中，ACEF评分显示出最强的预测能力，AUC为0.7（表4，图3）。

表4 AUC比较

图3 ROC曲线

讨论及启示：

本研究评估了各种生存预测模型在VA-ECMO支持心源性休克患者中预测患者临床结果的能力。Encourage评分、APACHE II评分和ACEF评分与出院生存率显著相关，而SAPS，SOFA和SAVE评分在生存者与死亡者之间无显著差异。在前三个评分中，ACEF评分在ROC曲线中显示出最强的预测能力。

VA-ECMO越来越多地用于心源性休克或心脏骤停。VA-ECMO可在急诊室、重症监护病房、心导管室或手术室的床边迅速建立运行。尽管可挽救生命，但VA-ECMO并发症较多，包括插管引起的血管并发症。另外，VA-ECMO支持心源性休克或心脏骤停患者后遗症包括神经系统损伤、肾衰竭、肝衰竭和败血症。为了将其分配给那些最需要的患者，减少浪费金钱和人力资源，并避免延长患者的痛苦和精神创伤，选择最有可能受益的患者至关重要。

年龄、乳酸水平、心源性休克的病因、终末器官功能和ECMO前心脏骤停是预测VA-ECMO后生存率的指标。然而，在患者信息不完整的情况下，需要对心源性休克或心脏骤停患者的情况立即进行风险评估，这给我们带来了挑战。

APACHE II、SAPS II和SOFA评分被广泛用于预测重症监护病房(ICU)危重病人院内生存率。这三种方法都结合了血流动力学和实验室参数、年龄和神经学状态(格拉斯哥昏迷评分[GCS])。Schmidt等学者利用体外生命支持组织(ELSO)注册数据创建了SAVE评分系统来预测VA-ECMO患者的生存到出院时间。其虽然登记了大量的患者，但该评分排除了ECPR患者，且评分过程较为繁琐，具有局限性。ENCOURAGE评分依靠双中心数据库创建，它预测ICU患者院内生存。虽然该模型辨别能力较好，但它计算繁琐，不适用于紧急情况，且仅适用于急性心肌梗死引起的心源性休克患者。在本研究中，虽然Encourage评分在生存者和死亡者之间确实存在显著差异，而SAVE评分两者之间则无显著差异，两者的辨别能力处于相同的范围内(分别为0.61和0.66)。ACEF评分旨在预测择期心脏手术后的死亡率。这个分数是通过年龄与射血分数的比值来计算的，如果肌酐为>2 mg/dL，则增加1分。有趣的是，虽然ACEF评分是目前分析中唯一没有计划用于预测危重病人死亡率的评分，但它显示出了最佳的辨别能力。这可能是由于与择期心脏手术后结局相关的危险因素有明显重叠（年龄、射血分数和肾功能)。此外，它在所有模型中计算最简便，只需要计算三个容易获得的变量。

由于ECPR基线射血分数可能未知，所以难以用于预测ECPR患者。另外由于没有考虑到慢性心肌病或肾功能衰竭，也没有考虑休克相关的其他因素，因此大大简化了进行VA-ECMO的大多数患者的复杂临床情况。本研究存在回顾性分析所固有的局限性，包括数据不完整性、可能存在的数据不准确性以及选择偏倚。另一个主要的局限性是样本量小，和病人队列的异质性较大。此外，由于各中心临床实践的差异，推断结果的价值可能有限。

VA-ECMO作为心源性休克的抢救疗法，其死亡率偏高。在本研究接受VA-ECMO支持的患者队列中，应用针对危重症ICU患者和VA-ECMO患者设计的各种生存预测模型，辨别能力均较差。ACEF评分虽然并非用于预测急诊患者生存情况，但它辨别能力最佳，此外，其计算方法最为简便，其在急性失代偿或心脏骤停患者中具有决策速度快的优势。目前还没有最优的VA-ECMO生存预测模型，但是目前研究认为较简便的预测评分效果可能更佳。

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