葉 學 臺 大 醫 臟 血 管 外 科 黃 書 健 王 水 深 背 景 1953 年 5 月 1 日 John Gibbon 第 一 次 成 功 的 使 人 工 肺 機, 取 代 肺 功 能, 並 使 臟 暫 時 動, 讓 醫 師 直 接 在 靜 的 臟 上 進 行 修 補 手 自 此 人 們 開 始 研 究 改 進 人 工 肺 機, 希 望 能 長 期 支 持 肺 功 能 1972 年, 第 一 次 成 功 的 長 期 使 體 外 維 生 系 統 (75 時 ), 挽 一 名 24 歲, 外 傷 後 嚴 重 呼 吸 衰 竭 的 病 人 1 從 此, 當 體 外 循 環 (cardiopulmonary bypass, CPB) 在 開 刀 房 中 逐 步 發 展, 使 各 種 開 手 變 成 可 能 的 同 時, 體 外 氧 合 (extracorporeal membrane oxygenation, ECMO) 也 在 加 護 病 房 中 逐 漸 發 展 改 進, 支 持 嚴 重 肺 衰 竭 的 病 人 人 工 肺 機 ( 體 外 循 環 ) 開 手 時, 靜 脈 導 管 經 常 吸 入 大 量 的 空 氣, 同 時 在 手 過 程 中, 病 人 往 往 有 快 速 且 大 量 的 血 容 積 變 化 因 此 在 靜 脈 引 流 管 路 中 間, 要 有 一 個 大 的 貯 血 槽, 排 除 吸 入 的 空 氣, 並 調 整 病 人 體 外 和 體 間 血 容 積 的 巨 大 變 化 但 因 在 貯 血 槽 中, 血 液 有 流 動 緩 慢 甚 至 滯 的 現 象, 因 此 需 要 使 大 量 的 抗 凝 血 劑 防 血 液 在 貯 血 槽 形 成 血 栓 另 外 在 進 行 完 全 體 外 循 環 時, 在 肺 部 血 管 和 臟 腔 室 也 有 血 液 滯 的 現 象, 這 也 需 要 完 全 的 抗 凝 血 以 防 血 栓 形 成 通 常 是 以 大 量 的 肝 素 靜 脈 注 射 來 達 到 完 全 抗 凝 血 的 作 相 較 下,ECMO 只 提 供 部 分 的 肺 支 持, 使 時 病 人 本 身 的 肺 仍 繼 續 作, 沒 有 血 液 滯 的 現 象 因 為 ECMO 是 一 個 密 閉 管 路 系 統, 沒 有 貯 血 槽, 因 此 血 液 的 流 動 在 整 個 系 統 中 並 沒 有 滯 的 現 象, 只 需 要 輕 微 的 抗 凝 血 作, 便 足 以 防 血 栓 在 系 統 中 形 成 雖 然 出 血 仍 是 ECMO 使 時, 最 常 見 的 併 發 症, 但 在 一 個 可 忍 受 的 程 度 像 體 外 循 環 需 要 完 全 抗 凝 血, 長 期 使 下 來, 出 血 的 併 發 症 太 嚴 重, 而 失 去 臨 床 加 護 病 房 中 使 的 可 行 性 總 而 言, 體 外 循 環 和 ECMO 最 大 不 同 點 在 血 液 滯 ( 貯 血 槽 ) 的 有 無, 這 也 決 定 了 運 作 時 所 需 要 的 抗 凝 血 程 度, 及 其 他 相 關 的 因 素 體 外 氧 合, 有 V V- E C M O ( v e n o - venous ECMO) 和 VA-ECMO (veno-arterial ECMO) 兩 種 VV-ECMO 引 流 病 人 靜 脈 血 至 體 外, 經 氣 體 交 換 後, 再 輸 回 病 人 靜 脈 VV- ECMO 只 取 代 肺 臟 的 氣 體 交 換 功 能, 對 臟 的 循 環 功 能 則 完 全 沒 有 助 益, 因 此 純 粹 肺 部 疾 病 VA-ECMO 引 流 病 人 的 靜 脈 血, 經 氣 體 交 換 後, 輸 回 病 人 的 動 脈, 因 此 可 同 時 取 代 肺 功 能, 對 肺 疾 病 皆 有 支 持 作 對 臟 而 言,ECMO 可 增 加 組 織 灌 流, 改 善 循 環 對 已 衰 竭 的 臟, 可 減 輕 其 工 作 量, 減 少 強 劑 (inotropes) 的 使, 讓 臟 有 一 個 休 息 恢 復 的 機 會 ; 減 少 了 前 負 荷 (preload) 的 需 要, 也 減 少 鬱 血 性 衰 竭 的 症 狀 因 為 ECMO 的 進 步, 任 何 病 人 需 要 暫 時 性 肺 功 能 支 持 時,ECMO 是 一 個 可 考 慮 的 選 擇 根 據 世 界 上 有 ECMO 的 醫 學 中 的 資 料, 科 機 械 性 循 環 輔 助 病 人 目 前 看 來 有 愈 裝 愈 多 的 趨 勢 對 病 童 施 予 ECMO 體 外 肺 復 甦 學 2012 年 第 56 卷 第 7 期 台 北 市 醫 師 公 會 會 刊 31
學 肺 復 甦 (CPR) 加 上 胸 部 按 壓, 已 廣 泛 拯 的 成 人 及 童 病 患 而 長 時 間 施 予 復 甦 的 病 童, 存 活 率 卻 更 低 Lopez- Herce 等 人 發 表, 施 予 CPR 的 時 間 若 超 過 20 分 鐘, 最 終 死 亡 率 預 計 為 78%, 若 超 過 60 分 鐘, 則 為 100% 2 Rodriguez-Nunez 等 人 也 指 出, 若 施 予 CPR 的 時 間 為 10-19 分 鐘, 死 亡 率 計 算 值 平 均 為 72.7%; 若 施 予 CPR 的 時 間 超 過 20 分 鐘, 則 死 亡 率 將 近 100% 3 由 葉 (ECMO) 可 將 含 氧 血 灌 流 至 全 身, 因 此 能 暫 時 輔 助 肺 功 能 施 予 CPR 時, 同 時 使 葉 的 方 式 便 稱 為 ECPR, 然 而, 施 予 ECPR 時, 需 要 業 的 外 科 及 灌 流 技, 以 及 經 驗 豐 富 的 團 隊, 也 需 要 龐 大 的 醫 療 資 源 本 成 人 ECPR 的 成 果 在 2003 年 發 表 4 結 果 是 相 當 令 人 興 奮 的 然 而, 在 ECPR 治 療 肺 復 甦 中 的, 需 要 更 精 確 的 技, 人 員, 更 多 配 合 患 者 不 同 大 的 設 備 在 早 期 的 經 驗, 能 否 成 功 是 相 當 令 人 懷 疑 但 近 年 對 病 童 的 ECPR 經 驗 顯 示 有 大 大 進 步 5 台 大 醫 病 童 的 ECPR 經 驗 ECPR 方 法 CPR 時 由 臨 場 醫 師 決 定 是 否 照 會 ECMO ECMO 團 隊 接 到 電 話 立 即 起 動 到 現 場 再 做 確 定 插 管 與 否 我 們 的 先 天 性 臟 病 外 科 醫 師 負 責 病 童 ECMO 插 管 我 們 設 法 同 時 取 得 葉 與 ECPR 的 手 同 意 書 若 家 屬 不 在 本, 則 以 電 話 告 知 家 屬, 待 家 屬 抵 達 本 後, 再 取 得 簽 署 的 同 意 書 ECPR 的 病 童 均 使 靜 脈 - 動 脈 葉 (VA-ECMO), 施 予 ECPR 臟 手 後 的 病 童 直 接 將 導 管 插 入 升 主 動 脈, 及 右 房 非 屬 臟 手 後 ECPR 病 童, 則 周 邊 血 管 插 管 ;7 歲 以 上 或 體 重 超 過 30 公 斤 的 受 試 病 童, 插 管 至 股 動 脈 股 靜 脈 血 管 ; 年 紀 較 輕 與 體 型 較 的 受 試 病 童, 則 右 頸 靜 脈 以 及 總 頸 動 脈 中 插 管 施 予 ECPR 後, 葉 的 流 速 設 定 成 可 維 持 適 當 血 壓, 且 目 標 使 能 自 代 謝 性 酸 中 毒 復 原 的 ECMO 及 輸 出 量 呼 吸 器 的 設 定 使 動 脈 二 氧 化 碳 分 壓 (PaCO2) 調 整 為 約 40mmHg, 動 脈 的 血 氧 濃 度 為 將 近 100%, 若 受 試 病 童 患 有 紫 紺 型 先 天 性 臟 病, 則 動 脈 的 血 氧 濃 度 調 整 為 >80% 臟 收 縮 能 力 改 善 肺 功 能 正 常, 並 從 休 中 回 復 後, 便 調 降 幫 浦 的 速 度, 以 脫 離 葉, 且 若 血 液 動 力 學 保 持 適 當 狀 態, 則 取 出 導 管 ECPR 結 果 各 醫 學 中 的 ECPR 結 果 各 不 相 同, 最 近 一 份 美 國 國 家 肺 復 甦 登 錄 中 (NRCPR) 的 報 告 指 出,199 件 發 現 的 施 予 體 外 肺 復 甦 事 件 中,87 件 (43.7%) 的 病 人 存 活 且 出 6 台 大 醫 1999 年 1 月 至 2009 年 12 月 間 對 病 童 施 予 體 外 肺 復 甦 共 計 54 位 受 試 病 童 ; 其 中 37 位 男 孩,17 位 女 孩, 平 均 5.2 +/- 5.9 歲,24 位 (44%) 為 嬰 (< 一 歲 ) 插 管 使 葉 後,89% (48/54) 的 受 試 者 病 童 存 活 24 時 以 上 ;2/3 (37/54,68%) 的 受 試 病 童, 成 功 脫 離 葉, 出 的 整 體 存 活 率 為 32 2012 年 第 56 卷 第 7 期 台 北 市 醫 師 公 會 會 刊
46% (25/54) 本 的 ECPR 存 活 率, 與 NRCPR 的 結 果 相 近 適 合 施 予 ECPR 的 患 者 許 多 科 ECPR 試 驗 的 文 獻 指 出 6-10, 因 臟 病 所 造 成 的, 為 施 予 ECPR 的 適 症 因 為 在 開 手 後 的 肌 休 眠 後 採 ECMO, 復 原 的 機 率 高 11, 且 使 葉, 也 是 移 植 臟 前 的 過 渡 方 式 本 經 驗 中, 有 3 位 患 者 在 施 予 ECPR 後 接 受 臟 移 植 本 經 驗 中 病 童 的 診 斷 單 純 臟 原 因 有 38 個 案 其 中 有 18 位 存 活 (47%) 包 括 開 手 後 (22 例 其 中 7 個 存 活 ); 猛 暴 肌 炎 (7 例 其 中 5 個 存 活 ); 肌 病 變 (5 例 其 中 3 個 存 活 ); 移 植 後 臟 衰 竭 或 性 排 斥 (3 例 其 中 25 個 存 活 ) 和 其 它 本 經 驗 中 因 為 非 臟 原 因 的 有 16 個 案 ; 而 這 16 個 病 例 的 存 活 率 仍 有 44% (7/16) 包 括 呼 吸 道 出 血 或 狹 窄 (5 例 其 中 3 個 存 活 ); 肺 炎 或 敗 血 性 休 (8 例 其 中 3 個 存 活 ); 淋 巴 瘤 壓 迫 臟 (2 例 其 中 1 個 存 活 ); 和 其 它 我 們 認 為, 的 其 他 可 逆 病 因, 如 敗 血 症 肺 炎 呼 吸 道 問 題 等, 可 能 也 是 施 ECPR 的 適 症 CPR 施 行 時 間 及 結 果 施 行 CPR 的 時 間 增 長 後, 存 活 機 率 快 速 下 降 本 經 施 予 傳 統 CPR 30 分 鐘 以 上 後 甦 醒 的 94 位 患 者,7 人 (7.4%) 存 活 且 出, 但 只 有 3 人 (3.2%) 的 神 經 預 後 良 好 12 如 施 予 CPR 超 過 60 分 鐘 後, 無 人 仍 能 神 經 預 後 良 好 的 存 活 復 甦 12 費 城 童 醫 中, 施 予 傳 統 CPR 30 分 鐘 以 上, 且 未 使 葉 的 病 童, 無 人 存 活 9 在 台 大 醫 的 E C P R 經 驗 中 5 接 受 C P R ( 自 至 啟 動 葉 幫 浦 的 期 間 ) 平 均 為 45+/-35 分 鐘 ( 範 圍 :10-250 分 鐘 ) 存 活 病 童 平 均 CPR 39+/-14 分 鐘 ( 範 圍 :10 90 分 鐘 ), 未 存 活 病 童 平 均 為 52+/-45 分 鐘 ( 範 圍 :13 250 分 鐘 ), 未 存 活 病 童 施 予 CPR 的 時 間 並 未 顯 著 較 長 (p =0.09) 施 予 CPR 1 時 的 ECPR 病 童, 存 活 率 約 為 50% 施 予 CPR 大 1 時 的 受 試 病 童 有 6 位 其 中 只 有 一 個 存 活 多 數 病 童 (46/54) 需 要 CPR 20 分 鐘 以 上, 但 存 活 率 仍 達 46% 雖 然 目 前 尚 無 前 瞻 性 的 隨 機 試 驗 可 證 實, 在 施 予 CPR 時 使 葉 的 好 處, 但 NRCPR 指 出, 的 病 童 使 葉 / 體 外 循 環 後, 存 活 且 出 的 風 險 比 為 6.237(95% 信 賴 區 間 (CI):1.903-20.443) 13 ECPR 神 經 預 後 神 經 預 後 以 下 列 腦 部 功 能 分 類 (PCPC) 測 定 : 第 1 類, 正 常 ; 第 2 類, 輕 度 失 能 ; 第 3 類, 中 度 失 能 ; 第 4 類, 重 度 失 能 ; 第 5 類, 昏 迷 / 植 物 人 ; 第 6 類, 死 亡 神 經 預 後 良 好, 定 為 腦 部 功 能 分 類 (PCPC) 為 第 1 2 3 類, 或 與 入 時 PCPC 相 同 14 NRCPR 的 報 告 指 出, 發 生 的 病 童 中,15% 的 神 經 預 後 良 好 14 另 一 項 報 告 指 出, 在 科 加 護 病 房 中 發 生 的 91 位 病 童 ( 未 施 予 ECPR), 只 有 4 位 存 活 且 歸 類 為 PCPC 第 1 類 15 施 予 CPR 的 時 間 增 長, 將 學 2012 年 第 56 卷 第 7 期 台 北 市 醫 師 公 會 會 刊 33
學 導 致 預 後 不 佳, 而 復 甦 施 行 超 過 30 分 鐘 的 病 患, 通 常 視 為 復 甦 無 效 16 在 台 大 醫 的 ECPR 經 驗 中 的 54 位 病 童 5, 在 施 予 ECPR 後, 有 21 位 (39%) 的 神 經 預 後 良 好 存 活 病 童 25 個 中 有 21 個 (84%) 可 以 歸 入 神 經 預 後 良 好 存 活 病 童 平 均 施 予 CPR 45+/-35 分 鐘, 而 多 數 ECPR 試 驗 文 發 表 的 CPR 施 行 時 間 為 40-60 分 鐘 6, 9, 17 本 經 驗 中 存 活 病 童 的 CPR 施 行 時 間 雖 然 頗 長, 如 同 其 他 發 表 的 相 關 報 告, 但 ECPR 可 讓 存 活 病 童 的 神 經 預 後 良 好 機 率 偏 高 4, 6, 9, 17 我 們 確 信, 在 使 ECPR, 這 項 發 現 便 能 改 變 傳 統 CPR 的 傳 統 30 分 限 制 施 ECPR 的 趨 勢 在 台 大 醫 的 ECPR 經 驗 中 在 1999-2001 年 2002-2005 年 與 2006-2009 年 的 世 代,CPR 的 施 行 時 間 依 序 各 為 78+/- 76 分 鐘 50+/-24 分 鐘 與 34+/-13 分 鐘 離 現 在 最 近 的 世 代, 施 予 CPR 的 時 間 顯 著 較 短 1999-2001 年 2002-2005 年 與 2006-2009 年 的 世 代, 存 活 率 依 序 各 為 0% (0/8) 53% (9/17) 與 55% (16/29) 初 期 的 病 童 預 後 不 佳, 但 在 最 近 的 經 驗 中 已 有 所 改 善, 且 近 8 年 來 病 例 數 增 加, 存 活 率 也 隨 著 提 高 且 最 近 幾 年, 施 予 CPR 的 時 間 也 縮 短 了 我 們 確 信, 隨 著 技 精 進, 加 上 更 多 醫 人 員 熟 練 施 行 ECPR, 便 能 成 功 活 更 多 罹 患 適 症 的 的 病 患 ECPR 的 展 望 雖 然 一 度 被 認 為 是 一 個 極 端 的 措 施, 但 ECMO 越 來 越 多 地 提 供 無 法 成 功 CPR 病 人 的 血 流 和 氧 氣 供 ; 目 前 雖 然 非 隨 機 研 究 (randomized trial) 但 漸 漸 多 的 觀 察 研 究 顯 示 支 持 科 ECPR 的 療 效 ECPR 被 認 為 是 可 行 的 CPR 輔 助 手 段, 但 傳 統 CPR 的 品 質 及 何 過 渡 到 ECMO?ECPR 後 的 治 療 措 施 如 何 減 少 二 度 傷 害? 如 何 監 控 及 保 護 CPR 後 的 腦 部 功 能 都 將 是 物 來 研 究 方 向 ECMO 極 度 耗 費 人 力 物 力, 需 要 很 注 的 照 顧 病 人, 才 能 避 免 各 種 併 發 症 因 此 成 功 的 ECMO 治 療 需 要 我 們 :1). 慎 選 病 例 2). 若 有 ECMO 的 適 症, 病 人 需 要 肺 支 持, 儘 量 早 要 在 休 傷 害 造 成 前, 早 點 使 ECMO 提 供 肺 支 持, 以 減 少 休 傷 害 程 度, 也 促 進 肺 衰 竭 早 點 恢 復 3). 認 真 照 顧 病 人 ECMO 本 身 是 昂 貴 的 治 療, 一 旦 裝 了 就 要 認 真 照 顧 病 人, 以 避 免 ECMO 本 身 的 併 發 症 在 臨 床 使 上, 若 能 嚴 格 遵 守 以 上 三 原 則,ECMO 治 療 成 績 當 可 改 善 在 可 預 見 的 將 來 ECMO 將 由 原 本 的 例 外 " 逐 漸 轉 成 為 常 規 " 治 療 的 方 式 甚 至 成 為 標 準 的 方 法 結 施 予 ECPR 可 成 功 復 甦 許 多 施 予 傳 統 PCR 無 效 的 病 童, 而 大 部 分 存 活 的 病 童, 神 經 預 後 良 好 ECPR 的 結 果 受 到 病 患 選 擇 的 影 響 ; 我 們 的 如 何 在 合 適 的 患 者 中 使 ECPR 產 生 最 大 的 有 利 結 果 當 是 未 來 重 要 課 題 參 考 文 獻 1. Hill JD, O'Brien TG, Murray JJ, et al: Prolonged extracorporeal oxygenation for 34 2012 年 第 56 卷 第 7 期 台 北 市 醫 師 公 會 會 刊
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