ECMO辅助下肺活检

冯莹莹国家呼吸医学中心中日友好医院呼吸与危重症医学科发布于2023-06-28 浏览 2143 收藏

作者：冯莹莹

单位：国家呼吸医学中心中日友好医院呼吸与危重症医学科

一、病例介绍

基本信息

患者，男性，71岁，2019年3月8日入院。主诉：呼吸困难45天，发热7天。

现病史

入院前45天，患者受凉后出现呼吸困难，静息时即感呼吸费力，活动后加重，伴咳嗽、咳少量白色黏痰，呼吸频率增快，无发热、胸痛、咯血、下肢水肿等不适，查血常规（2019-01-16）：WBC 11.54×109/L，NEU% 80.5%，LYM 2.14×109/L；胸片示双下肺纹理增多、紊乱、模糊，考虑“慢性支气管炎急性加重、肺部感染”，予抗感染+激素后患者呼吸困难症状好转，静息状态下无发作。

入院前20天，患者受凉后再次出现呼吸困难，性质及伴随症状同前，再次予以抗感染+激素治疗后呼吸困难症状好转，可耐受平路行走。

入院前7天，患者受凉后出现发热，Tmax 38.6℃，伴畏寒、寒战，伴四肢肌肉酸痛、头晕、头痛、呼吸困难，无明显流涕、咳嗽、咳痰等不适，就诊当地诊所（具体不详），予克林霉素+左氧氟沙星抗感染，同时予地塞米松5 mg静滴后体温降至正常。

入院前5天，患者夜间如厕后出现呼吸困难，症状较前明显加重，呈端坐呼吸，伴口唇发绀、呼吸断续，就诊于当地医院，查血气（未吸氧）示Ⅰ型呼吸衰竭；血常规：WBC 3.1×109/L，NEU% 76.3%，LYM 0.62×109/L；降钙素原5.8 ng/ml；血沉95 mm/h。病原方面：流感抗原阴性；痰涂片可见大量G+球菌，痰细菌培养提示肺炎链球菌，痰真菌培养提示白色念珠菌。胸部CT提示：双肺多发斑片、片状渗出实变影，伴小叶间隔增厚。诊断考虑“重症社区获得性肺炎，Ⅰ型呼吸衰竭”。

予无创呼吸机辅助通气，利巴韦林0.5g qd+奥司他韦150 mg bid抗病毒，莫西沙星0.4 g qd+头孢哌酮舒巴坦3g q8h抗感染，1天后更换为比阿培南0.3 g q8h+氟康唑200 mg bid抗感染治疗3天，患者痰量明显减少，仍间断发热，复查血气氧合指数为85 mmHg（较前下降）。复查胸部CT双肺间质改变较前进展，为进一步诊治收入我院。

患者自发病以来，无口干、眼干及口腔溃疡，无皮疹、关节肿痛，无消瘦、咯血，无腹痛、腹泻，精神、睡眠、食欲均尚可，大小便正常，体重无明显下降。

入院主要诊断

间质性肺炎，Ⅰ型呼吸衰竭；社区获得性肺炎（肺炎链球菌）。

入院情况

3月8日血气分析（FiO2 0.95）：pH 7.49，PaO2 60.5 mmHg，PaCO2 31 mmHg，HCO3- 23.7 mmol/L，BE 2.3 mmol/L，Lac 2.1 mmol/L，SaO2 89.9%。

患者清醒，配合良好，咳嗽、痰少；可能需要激素治疗，院内感染风险高；予清醒ECMO辅助，VV-ECMO+HFNC/NPPV。

气管镜结果

3月10日床旁纤维支气管镜检查：各叶段管腔内可见少量白色黏稠分泌物，予充分吸净，未见溃疡糜烂及新生物。于右肺下叶内前基底段行支气管肺泡灌洗，标本送检病原学及GM试验。

3月10日BALF病原学：细菌涂片及培养阴性；真菌涂片及培养阴性，GM试验阴性，人肺孢子菌核酸阴性；分枝杆菌抗酸涂片、弱抗酸涂片、GeneXpert均阴性；病毒：甲/乙流、新型H1N1、H7N9、呼吸道合胞病毒、EB病毒、人巨细胞病毒、腺病毒核酸均阴性；非典型病原体—军团菌核酸、支原体核酸、衣原体核酸均阴性。

呼吸衰竭持续进展，气管镜未发现确切病原，广谱抗感染效果欠佳。是否考虑肺活检？

活检方式选择

（1）TBLB：对间质病诊断效力有限，ELSO不推荐经支气管内肺活检，因其出血风险极高。

（2）引导下经皮穿刺：超声引导仅适合于胸膜下实性病灶，气胸风险高；CT引导气胸/出血风险高。

（3）经支气管冷冻肺活检（TBCB）：新技术，需要全身麻醉、气管插管。

（4）外科肺活检：创伤相对较大，持续漏气风险高。

复查HRCT

右肺中下肺野、左肺上叶有渗出性病灶，局部呈铺路石征、支气管充气征阳性，病灶分布无规律，包括磨玻璃影、实变、气腔实变、肺体积缩小，以感染性病变后纤维化改变为主（图1）。

图1 患者复查HRCT

超声引导下经皮肺穿刺活检

权衡出血风险，停用肝素，待凝血功能彻底恢复正常后予超声引导下经皮肺穿刺。3月13日送检，3月20日回报：肺泡间隔增宽，纤维母细胞增生，并呈息肉样突入细胞腔，间隔少量淋巴细胞及浆细胞浸润，肺泡上皮增生，肺泡腔内可见吞噬细胞聚集及纤维素性渗出。免疫组化：CK7（+），TTF-1（+）。特殊染色：Masson三色（+），PTAH（+），弹力染色（+），PAS（-），银染（-），抗酸染色（-）。

诊断和治疗

最终诊断机化性肺炎。采用激素冲击治疗（图2），3个月后患者肺部病灶明显吸收（图3）。2年后随访，患者情况较好。

图2 患者治疗方案及感染指标变化情况

图3 患者胸部CT

二、ECMO辅助下的肺活检

上述病例是我们第一次尝试对ECMO患者进行肺活检。早在2003年，BTS指南就已经指出ICU肺活检相对安全[1]。机械通气并不是肺活检的禁忌证，胸膜下病变首选超声引导下肺穿刺，非胸膜下病变建议CT引导下肺穿刺。机械通气时如果超声下可以见到病灶，则穿刺相对可行；穿刺时选择控制通气。2017年ELSO指南提及，如果诊断不明确，肺功能没有明显好转，应考虑活检；而且如果需要做，应尽早（ECMO支持1周内)。ECMO患者出血风险极高，指南推荐最好选择开胸活检（或胸腔镜），尽量避免经支气管肺活检。

对于ECMO患者，气道内活检操作应谨慎。患者在ECMO支持情况下，多需要抗凝，增加了出血风险。经支气管肺活检多为盲取钳夹，而且2017年时安全措施的应用尚不普遍。针对这些问题，如果能够在临床中进一步优化，是否可以考虑ECMO患者气道内活检，例如无抗凝或短时间停止抗凝以降低出血风险；如果盲取不安全，不选择TBLB或在可视化情况下进行经支气管肺活检；还可以采取球囊充气止血。

1. 我们的经验

我们团队第一例ECMO肺活检患者是一位39岁女性患者，活检过程非常顺利，这与放置了支气管内封堵球囊有很大关系。第二例是一位68岁男性患者，该患者经病理诊断为弥漫性肺泡损伤（DAD），且合并CMV感染，BALF结果为阴性[2]。另外，我们也对一些ECMO支持患者进行了活检操作，例如超声引导下经皮肺穿刺（表1）。

表1 ECMO患者超声引导下肺活检

续表1

2. 他山之玉

2004年Thorax上发表了一篇文献，其中有8例新生儿病例，组织学诊断为表面活性物质蛋白B遗传缺陷、肺泡毛细血管发育不良、肺部淋巴结节病、肺发育不全、胎粪吸入、窒息性外伤，患儿整体预后不理想，多数死亡。对于出生后就面临严重呼吸和循环衰竭的新生儿，肺活检也被推荐使用并且认为是有必要的。对于致命性先天异常者，应尽早活检。

2017年荷兰一项研究纳入25例行开胸肺活检的儿科患者，其中有9例新生儿，6例儿童。活检过程顺利，无出血并发症。肺活检的诊断效力达到88%，其中52%明确诊断，36%有明确异常的病理改变；12%为非特异性病理改变。实际上，死亡患者仍然非常多。因为很多患者在活检之后证实了存在不可逆的先天性异常，例如肺泡毛细血管发育不良伴肺静脉错位等[4]。

2014年发表在Intensive Care Med 上的一篇文献显示，在纳入的5例患者中有3例肺移植术后呼吸衰竭、2例ARDS。活检时呼吸支持条件为PCV，PC 12 cmH2O/PEEP 12 cmH2O/RR 12 bpm。涂层管路。肝素停用6 h后进行床旁开胸肺活检，操作中无大出血、无持续漏气。2例ARDS患者死亡，组织病理显示纤维化期改变，肺内病灶无法吸收，原发病不可纠正。3例肺移植患者可能与移植术后排异反应有关，后期经过激素和免疫抑制剂治疗，病情有所缓解。该文献也对没有气道持续漏气的患者进行了讨论，可能是由于几名患者在活检时病情都非常严重，氧合及肺顺应性均很差，所以此时大部分肺脏没有通气，因此不太容易出现持续的支气管漏气[5]。另外一项研究针对于成人ECMO肺活检，结果可见大部分患者预后不理想，这些患者的病理诊断以弥漫性肺泡损伤为主，部分患者可能合并机化[6]。

3. ECMO辅助肺活检的凝血管理

对ECMO患者进行肺活检是可行的，但其出血及血栓的风险较其他患者更高。因此，在活检前根据患者病情停用抗凝药物6 h以上，待患者凝血功能基本恢复正常后，再考虑活检操作。

对于冷冻肺活检，建议常规预置支气管封堵球囊，避免冷冻之后撕取组织导致的大出血；避免盲取，常规采用导航/小探头等新技术；每次活检后迅速退出支气管镜，充起球囊；活检结束后继续留置球囊2～4 h复查气管镜，松开封堵球囊后观察局部有无活动性出血，若仍有活动性出血，则继续充起球囊封堵相应支气管，暂不恢复抗凝；无活动性出血者可考虑恢复抗凝，并再次充起球囊封堵相应支气管以防止抗凝引起活检部位再次出血；待抗凝达标后，再次复查支气管镜，明确无活动性出血后撤除球囊。拔除球囊前，应尽可能地清理气道内血凝块，以改善通气，减少后续感染风险的发生，并且有助于进一步明确有无活动性出血。

对于经皮肺穿刺，短针道、减少同一针道反复穿刺。另外，也可以考虑联合支气管封堵球囊，确保操作更安全。

4. ECMO辅助肺活检的气道管理

在ECMO辅助肺活检的气道管理方面，首先，保证ECMO流量是第一要务，良好的流量是保证氧合和CO2清除的前提。其次，避免气道内压力过高。①深镇静镇痛，按需肌松；②避免患者出现呛咳，影响ECMO流量；③PEEP降至0或可维持氧合的最低水平；④肺超保护性通气策略（小潮气量），避免反复牵拉导致肺泡损伤进一步加重。

5. ECMO辅助肺活检的并发症

目前并没有ICU患者行肺活检的并发症发生率的报道，包括ICU患者在内的整体并发症流调显示，气胸发生率为20.5%（0～61%），需要引流的气胸3.1%（3.3%～15%）【气胸风险（包括CT和超声下引导穿刺），主要来自于穿刺针穿到充气的肺组织，不是邻近胸膜的病变则气胸风险明显增加】，咯血5.3%（1.25%～5%），血胸1.5%【大量出血罕见，出血可能发生在肋间或乳腺内动脉或静脉】，死亡0.15%[1]。无论如何，ECMO患者肺活检出现并发症的发生率仍然高于普通患者，因此一定要谨慎。

三、小结

ECMO辅助下肺活检可行，但其风险相对较高，因此，安全是第一要务。对于经支气管活检，导航、小探头、球囊在临床上都可以作为常规措施。对于经皮肺穿刺，球囊保护是比较重要的保护手段。另外，凝血管理和气道管理也是ECMO辅助下肺活检操作中需要重点关注的问题。

参考文献

[1] Manhire A, Charig M, Clelland C, et al. Guidelines for radiologically guided lung biopsy[J]. Thorax, 2003, 58(11):920-936.

[2] Zhou G, Feng Y, Wang S, et al. Transbronchial lung cryobiopsy may be of value for nonresolving acute respiratory distress syndrome: case series and systematic literature review[J]. BMC Pulm Med, 2020, 20(1):183.

[3] Inwald D, Brown K, Gensini F, et al. Open lung biopsy in neonatal and paediatric patients referred for extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)[J]. Thorax, 2004, 59(4):328-333.

[4] Houmes R J, Ten Kate C A, Wildschut E D, et al. Risk and relevance of open lung biopsy in pediatric ECMO patients: the Dutch experience[J]. J Pediatr Surg, 2017, 52(3):405-409.

[5] Rozé H, Thumerel M, Ouattara A, et al. Feasibility of bedside open lung biopsy in patients treated with extracorporeal membrane oxygenation[J]. Intensive Care Med, 2014, 40(11):1789-1790.

[6] Lipps K M, Bharat A, Walter J M. Lung Biopsy in Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome Supported on Extracorporeal Membrane Oxygenation: A 2 Year Experience[J]. ASAIO J, 2019, 65(8):e92-e94.

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