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摘要

目的：探讨急性A型主动脉夹层手术中联合静脉-动脉体外膜肺氧合（ECMO）支持患者的预后及死亡危险因素。

方法：纳入5家欧洲中心接受急性A型主动脉夹层手术且围手术期行静脉-动脉ECMO支持的患者，采用多因素二元logistic回归分析筛选30天死亡的危险因素，通过受试者工作特征曲线和限制性立方样条分析术前ECMO植入前乳酸峰值与生存率的关联。

结果：研究最终纳入117例患者，ECMO支持中位时间为3天（四分位距1~7天），36例患者（31%）成功脱离ECMO，30天死亡率为72%，早期死亡的首要原因是多器官功能衰竭（39%），仅20%的患者顺利出院。术前ECMO植入前乳酸峰值（比值比1.02，95%置信区间1.005~1.032）、术前休克（比值比9.47，95%置信区间1.749~98.257）及需行全主动脉弓置换术（比值比6.628，95%置信区间1.492~33.373）是30天死亡的独立相关因素。术前ECMO植入前乳酸峰值预测30天死亡的曲线下面积为0.73，限制性立方样条分析显示其与生存率显著相关（P=0.004），当乳酸水平超过85mg/dl时，患者死亡风险显著升高。

结论：静脉-动脉ECMO支持并非无效，但需结合该患者群体的高风险特征综合权衡。术前ECMO植入前乳酸峰值是30天死亡的独立危险因素，也是预测该类患者死亡的有效指标。

关键词：急性A型主动脉夹层；主动脉；体外膜肺氧合；低心排血量综合征；乳酸

缩略词：

ATAAD：急性A型主动脉夹层；AUC：曲线下面积；CI：置信区间；CABG：冠状动脉旁路移植术；CK-MB：肌酸激酶同工酶MB；ECMO：体外膜肺氧合；ICU：重症监护室；IQR：四分位距；LCOS：低心排血量综合征；OR：比值比

引言

术前器官灌注不良、高龄及脑卒中是急性A型主动脉夹层（ATAAD）术后患者预后的公认危险因素。而心室功能衰竭继发低心排血量综合征（LCOS）需行静脉-动脉体外膜肺氧合（ECMO）支持的相关研究较少，这也是ATAAD围手术期治疗中最凶险的情况之一。在ATAAD病程中，多种因素可引发心室功能衰竭，尤其是术前心包填塞需复苏、血肿压迫冠状动脉，甚至冠状动脉夹层导致灌注不良，部分患者在主动脉修复术中还需同期行冠状动脉旁路移植术（CABG）。目前，关于ATAAD患者围手术期行静脉-动脉ECMO支持的预后数据有限，相关研究显示其死亡率远高于70%。此外，该类患者能否顺利脱离ECMO，或在极个别病例中ECMO能否作为左心室辅助装置、心脏移植等更复杂外科治疗的过渡手段，尚无明确结论。这也凸显了筛选该亚组患者死亡独立危险因素和预测指标的重要性。

本研究报道5家欧洲中心ATAAD手术并围手术期行静脉-动脉ECMO支持患者的诊疗经验，重点分析患者成功脱离ECMO的可能性，并探讨术前ECMO植入前乳酸峰值作为生存率评估指标的价值。

研究对象与方法

伦理审批

本研究经各参与中心当地伦理委员会批准（柏林：EA2/096/20；因斯布鲁克：UN 5106；弗莱堡：24-1247-S1；科隆：201212_1；伯尔尼：2020–01149），研究方案符合《赫尔辛基宣言》。

研究人群

本研究遵循流行病学观察性研究报告强化标准（STROBE）。2004-2023年，5家欧洲主动脉疾病中心共3719例患者接受ATAAD手术，其中117例（3.1%）围手术期需ECMO支持，纳入本回顾性多中心队列研究。排除术前主动脉修复前行ECMO植入的患者（n=10，文献报道该类患者死亡率极高）、医源性ATAAD患者及亚急性/慢性主动脉夹层患者（发病≥14天）。ATAAD术前器官灌注不良的评估参考德国急性A型主动脉夹层注册中心的标准，相关量化方法已发表。

手术操作

常规采用胸骨正中切口入路，建立体外循环后行全身降温，主要采用20~28℃中度低温联合顺行脑灌注，同时实施远端循环停搏。主要动脉插管部位为右腋动脉、右股动脉，或升主动脉/主动脉弓中央直接插管。诱导心脏停搏并探查夹层破口后，切除升主动脉（必要时联合主动脉弓）；若合并动脉瘤或夹层破口位于主动脉弓，行全主动脉弓置换术（必要时联合象鼻支架技术），主动脉根部病变亦采用相同原则处理。

当主动脉根部严重受损、夹层累及冠状动脉（内里B型病变）、冠状动脉环周剥离（内里C型病变），或冠状动脉严重钙化合并术前/术中冠状动脉灌注不良时，同期采用静脉移植物行冠状动脉旁路移植术（CABG），且CABG均在急性主动脉修复术中完成。

ECMO支持的决策与乳酸检测

静脉-动脉ECMO支持的决策于手术结束时或术后重症监护室（ICU）治疗期间制定。若复灌后经正性肌力药物和血管活性药物支持，仍无法脱离体外循环，则于术中植入ECMO。根据经食管超声心动图结果，将心室功能衰竭分为左心室、右心室单独衰竭或双心室衰竭。尽可能利用术中已置入的插管继续行ECMO支持；对于合并外周灌注不良的患者，将动脉插管部位从股动脉改为人工血管分支，建立顺行血流。ECMO动脉插管部位的详细信息见表3。

术前ECMO植入前乳酸峰值（mg/dl）定义为静脉-动脉ECMO植入前动脉血气分析中测得的最高乳酸值；同期检测术前ECMO植入前肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）峰值（U/l），通过血样分析评估心肌损伤程度。

结局定义与随访

主要研究终点为30天死亡率和血流动力学稳定后成功脱离静脉-动脉ECMO支持。开胸治疗定义为因严重出血和/或心肺水肿，手术结束时未行胸骨闭合。死亡原因分为心脏源性和非心脏源性：心脏源性死亡由基础心室功能衰竭及继发的LCOS导致；非心脏源性死亡分为4类，且可存在多种死亡原因并存的情况，具体包括：ECMO支持下仍发生多器官功能衰竭；脑缺血和/或脑出血性卒中及/或脑水肿；败血症继发感染性休克；主动脉破裂和/或大量出血继发失血性休克。

术后需常规行脑部计算机断层扫描，明确卒中及脑水肿诊断。

本研究30天死亡率的随访完成率为97.5%，仅3例患者（2.5%）出院后30天内失访，患者中位生存时间为6天（四分位距1~27天），随访截止时间为2024年3月。

统计学分析

采用Shapiro-Wilk检验结合直方图可视化，检验连续变量的正态分布性，结果显示所有连续变量均不服从正态分布，因此以中位数（四分位距，IQR，25%~75%）表示；分类变量以例数（百分比）表示。

采用多因素二元逻辑回归分析确定30天死亡的独立危险因素，将表1（术前指标）、表2（术中指标）、表3（静脉-动脉ECMO支持相关指标）中的所有变量纳入初始回归模型；采用预测均值匹配法对术前ECMO植入前CK-MB峰值进行单一插补（纳入所有术前指标），并将其纳入回归模型。基于赤池信息准则，采用向后选择法筛选回归模型变量，将筛选后的变量用于多因素二元逻辑回归分析（结果见表5），同时行单因素二元逻辑回归分析作为补充。

表5

绘制受试者工作特征曲线，评估术前ECMO植入前乳酸峰值对30天死亡的预测准确性，曲线下面积（AUC）>0.70定义为具备可接受的预测价值；采用限制性立方样条分析术前ECMO植入前乳酸峰值与生存率的关联；绘制Kaplan-Meier生存曲线并进行log-rank检验，比较不同ECMO植入指征患者的生存率。

所有P值均为双侧检验，检验水准α=0.05，采用R软件（R基金会统计计算，4.3.2版本）进行统计学分析。

结果

术前与术中指标

本研究队列共117例患者，术前指标见表1。患者中位年龄61岁（四分位距55~69岁），女性占46%（54例）；40%的患者（47例）合并术前休克，23%的患者（27例）接受术前复苏；冠状动脉灌注不良是最常见的术前器官灌注不良类型，占47%（55例）。

术中指标见表2，体外循环中位时间291分钟（四分位距238~387分钟），主动脉阻断中位时间136分钟（四分位距97~173分钟）；44%的患者（52例）主要采用腋动脉插管；47%的患者（55例）行主动脉根部置换术，27%的患者（32例）行全主动脉弓置换术；42%的患者（49例）同期行冠状动脉旁路移植术。

ECMO支持相关指标

ECMO支持相关指标见表3，74%的患者（87例）因无法脱离体外循环于术中植入ECMO，26%的患者（30例）因术后ICU期间发生心室功能衰竭继发LCOS于术后植入ECMO；ECMO植入的首要指征为双心室衰竭（44%，51例），其次为单纯右心室衰竭（33%，39例）和单纯左心室衰竭（23%，27例）；术前ECMO植入前乳酸峰值中位数为85mg/dl（四分位距57~131mg/dl），CK-MB峰值中位数为63U/l（四分位距23~232U/l）。

预后与生存情况

术后指标见表4，6例患者（5%）植入ECMO后仍发生术中死亡，其中3例因远端主动脉破裂，另3例因无法维持有效循环；患者ICU中位停留时间7天（四分位距2~18天），ECMO中位支持时间3天（四分位距1~7天）；36例患者（31%）成功脱离静脉-动脉ECMO支持。

本研究队列30天死亡率为72%（84例），住院期间死亡率为80%（94例）；55%的患者（65例）死于非心脏源性原因，其中39%的患者（45例）为ECMO支持下多器官功能衰竭，脑卒中/脑水肿和败血症导致的早期死亡占比近30%，上述3类术后早期并发症限制了ECMO支持时长，也是临床选择撤除生命支持的主要原因；25%的患者（29例）死于心脏源性原因，即持续性和/或复发性心室功能衰竭继发LCOS。

不同心室功能衰竭类型患者的90天生存概率见图1，结果显示单纯右心室、左心室及双心室衰竭患者的生存率无显著差异（P=0.390）；但与左心室、双心室衰竭相比，单纯右心室衰竭患者成功脱离ECMO的概率更高，差异接近统计学意义（P=0.050）。

死亡的独立危险因素及术前ECMO植入前乳酸峰值的预测价值验证

30天死亡的单因素和多因素二元逻辑回归分析结果见表5，术前ECMO植入前乳酸峰值（比值比1.02，95%置信区间1.005~1.032）、术前休克（比值比9.49，95%置信区间1.785~96.504）及需行全主动脉弓置换术（比值比6.67，95%置信区间1.639~34.695）是30天死亡的独立相关因素。

术前ECMO植入前乳酸峰值预测30天死亡的受试者工作特征曲线见图2A，结果显示其AUC为0.73，是预测30天死亡的有效指标；限制性立方样条分析显示，术前ECMO植入前乳酸峰值与总生存率显著相关（P=0.004，图2B），且乳酸中位数85mg/dl为死亡风险升高的阈值。

讨论

本研究是目前样本量最大的关于ATAAD手术并因LCOS行围手术期静脉-动脉ECMO支持患者的回顾性多中心队列研究。该患者群体是ATAAD外科治疗中的高风险亚组，死亡率极高，因此临床中对该类患者能否顺利脱离ECMO、ECMO是否为无效治疗手段存在诸多争议。

本研究队列中术前心包填塞和冠状动脉灌注不良的发生率较高，提示入组患者入院时均为血流动力学不稳定的复杂病例，这也解释了本研究中急诊股动脉插管率达36%（体外循环逆行动脉血流）的原因。所有参与中心均优先选择腋动脉或中央插管建立顺行血流；对于术前合并远端灌注不良的患者，一旦决定行ECMO支持，需将插管部位改为人工血管分支以建立顺行血流，这不仅能保证真腔灌注，还可避免经远端破口向假腔逆行灌注，对合并远端灌注不良的ATAAD患者具有重要意义。此外，对于LCOS患者，优先选择人工血管分支或腋动脉插管建立顺行血流，可降低左心室后负荷。

本研究中患者成功脱离ECMO的比例为31%，入组患者中位年龄61岁（四分位距55~69岁），相对较年轻，20%的患者通过围手术期ECMO支持顺利出院，若未行ECMO支持，该类患者大概率无法度过ATAAD急性期。本研究中患者ECMO支持时长较短，总队列中位时长为3天（四分位距1~7天），成功脱机患者的中位时长为5天（四分位距5~7天），这主要与非心脏源性死亡为首要死亡原因相关，其中最常见的是ECMO支持下进展性多器官功能衰竭。

近期一项基于“PC-ECMO”观察性多中心注册数据库的研究，分析了ATAAD术后因心源性休克行静脉-动脉ECMO支持的患者预后，并与非夹层患者进行对比，该研究纳入62例ATAAD患者，结果显示其住院期间死亡率为74.2%，37.1%的患者成功脱离ECMO，与本研究结果一致；该研究还发现，ATAAD患者行静脉-动脉ECMO支持的住院死亡率和术后预后与心源性休克的普通患者相当，提示ECMO是该类患者有效的抢救手段。

一项中国单中心研究纳入27例ATAAD手术并行静脉-动脉ECMO支持的患者，结果显示33.3%的患者（9例）成功脱机，住院期间死亡率为81.5%，死亡原因主要为多器官功能衰竭、神经系统并发症和出血，与本研究的早期并发症预后结果相似，也进一步解释了本研究队列ECMO支持时长较短的原因。其他研究也报道了ATAAD外科修复术后行ECMO支持患者的致命性早期并发症，Sultan等基于宾夕法尼亚州医疗成本控制委员会的数据发现，患者从ECMO植入到死亡的中位时间仅1天。

本研究队列中冠状动脉灌注不良的发生率为47%，远高于单中心报道的9%，Sa等近期发表的关于ATAAD外科修复术后行ECMO支持的系统综述和荟萃分析也指出了这一现象，提示合并冠状动脉并发症的主动脉夹层患者病情更为复杂凶险。此外，这也凸显了快速诊断和及时手术的重要性——不仅因为主动脉夹层的死亡率随时间推移显著升高，还因为冠状动脉缺血若持续存在，可导致不可逆的心肌损伤。

Hou等通过对比成功脱机与脱机失败患者的术前CK-MB水平，评估心肌损伤标志物的价值，结果显示成功脱机患者的CK-MB水平显著低于脱机失败并死亡的患者[14（6~30）U/l vs 55（28~138）U/l，P<0.01]，提示ECMO植入前的CK-MB水平可能是预测脱机失败和死亡的重要指标。但本研究中，术前ECMO植入前CK-MB峰值与30天死亡率无显著关联，推测可能与CK-MB检测时间点不同导致的偏倚有关，相关结论仍需进一步验证。而本研究发现，术前ECMO植入前乳酸峰值是预测30天死亡的有效指标。

ECMO植入前乳酸水平升高的原因较多，既包括ATAAD导致的全身灌注不良，也包括冠状动脉、外周、腹腔脏器等局部器官灌注不良。一项关于体外心肺复苏中术前ECMO植入前乳酸峰值的研究发现，难治性心脏骤停患者的术前ECMO植入前乳酸水平与1年生存率相关，研究者认为该指标是床旁可快速获取的检测项目，可作为体外心肺复苏启动或继续治疗的早期预后标志物。本研究发现，术前乳酸峰值是30天死亡的强预测因子，且85mg/dl为死亡风险升高的阈值；临床中，心脏团队制定围手术期决策时应考虑乳酸水平，但乳酸水平不能单独作为是否行ECMO支持的依据。

研究局限性

本研究为回顾性研究，存在固有局限性；此外，本研究未收集幸存者的生活质量数据，而ATAAD手术联合ECMO支持后患者需经历重症监护室的复杂治疗，其生活质量是临床关注的重要问题，值得进一步研究。在术前ECMO植入前乳酸峰值的验证方面，本研究未通过特异性影像学评估明确乳酸升高的局部器官灌注不良原因；若能检测ECMO植入后的乳酸清除率，结合乳酸峰值，可更精准地识别ECMO植入后早期高风险患者。

结论

ATAAD手术后继发LCOS需围手术期行静脉-动脉ECMO支持的患者，发病率和死亡率均极高；但ECMO作为抢救手段，使近1/3的患者成功脱机，20%的患者顺利出院，具有重要的临床价值。术前ECMO植入前乳酸峰值是预测该类患者死亡的有效指标，与生存率显著相关。

ATAAD患者行静脉-动脉ECMO支持的临床决策至关重要，需结合该患者群体的高风险特征综合权衡；临床中应将乳酸水平与其他临床指标结合，作为该治疗手段选择的辅助评估依据。

话险危夷·述评

急性A型主动脉夹层（ATAAD）术后继发低心排血量综合征（LCOS），常伴随极高的围手术期死亡风险。针对此类危重症，静脉-动脉体外膜肺氧合（VA-ECMO）的应用虽面临严峻挑战，但仍是挽救生命的最后防线。

临床统计显示，尽管ATAAD术后接受ECMO支持的患者30天死亡率高达72%，住院期间死亡率达80%，但仍有约31%的患者实现成功脱机，20%的患者得以康复出院。这一结果证实，ECMO在极端心功能受损状态下具备重要的抢救与桥接价值。值得注意的是，该类患者死亡的主要驱动力已转变为非心脏源性并发症，其中多器官功能衰竭、脑血管事件及败血症是导致早期死亡的关键环节，提示临床管理中需将多器官保护提升至与循环支持同等重要的地位。

在预后预测方面，术前ECMO植入前的乳酸峰值被证实是评估患者预后的重要生化指标（AUC 0.73），以85 mg/dl作为风险临界值，可显著辅助临床筛选获益人群。此外，术前休克及全主动脉弓置换术被明确为死亡的独立危险因素。

综上所述，ECMO的应用需遵循“精细化管理”原则。临床决策不仅应关注循环动力学的改善，更应综合术前代谢指标（如乳酸峰值）及手术复杂程度进行多维度评估。未来，通过优化ECMO植入时机、关注术后乳酸清除率及强化早期多器官功能干预，有望进一步改善这一极高危群体的临床预后。