VV-ECMO患者的临床输血实践

作者：施熠炜

单位：山西医科大学第一医院呼吸与危重症医学科

1. VV-ECMO特点与运行基础

ECMO主要分为VV-ECMO和VA-ECMO两种模式。其中，VV-ECMO通过从静脉端引血，经膜肺氧合后再从静脉端回输，专注于为患者提供呼吸支持；而VA-ECMO则从静脉端引血，经膜肺氧合后从动脉端回输，可同时提供循环支持。VV-ECMO的主要适应证包括急性呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、重症肺炎等，其流量需根据患者血气指标调整，成人一般为4～5 L/min。

抗凝管理是VV-ECMO成败的关键环节。由于体外循环系统与血液的接触会引发一系列凝血相关反应，需通过严密监测凝血功能指标（如ACT、APTT、抗-Xa等）来指导抗凝治疗，以平衡出血与血栓风险。

2. VV-ECMO对血液系统的多重影响

VV-ECMO期间，患者面临出血和血栓双重并发症风险，其影响因素涉及疾病本身、治疗干预及设备特性等多个方面。

（1）出血风险相关因素：包括侵入性操作、凝血因子缺乏、抗凝治疗的应用等治疗相关因素，以及脓毒症诱导的凝血病、免疫血栓形成、纤溶关闭、抗凝血酶缺乏等疾病相关因素。

（2）血栓风险相关因素：主要与设备介导的剪切力、血液与回路表面的接触激活、抗凝剂在ECMO回路的隔离、低血流量状态、PaCO2的快速改变等有关。

设备相关的机械性损伤是VV-ECMO影响血液系统的重要机制。ECMO管道的非生理循环及离心泵的直接作用会增加红细胞脆性、缩短其寿命，同时导致血小板破坏增多，引发血小板数量减少和功能障碍，还会造成凝血因子水平降低，进而增加出血风险。此外，血液与ECMO回路的接触导致强烈的促炎和促血栓形成状态，启动凝血级联反应，激活激肽原、因子XⅡ和血小板，进而导致凝血酶、因子XⅡ和组织纤溶酶原的激活，以抵消凝血级联，消耗凝血因子。研究表明，接受ECMO支持的患者早期血小板功能障碍与死亡率密切相关，这一发现凸显了血液系统功能状态对患者预后的重要影响。

药物隔离现象也会间接影响血液系统的稳定。ECMO回路管道（尤其是聚氯乙烯材质）会通过吸附作用结合药物，不同回路类型（如VV/VA）可能影响隔离程度，但具体差异尚不明确。药物理化性质对其吸附与结合特性具有显著影响：脂溶性越高，药物越易被隔离，脂溶性药物便是典型例证；高蛋白结合率的药物(如部分抗生素)更易与回路材料结合, 而小分子且处于非电离形式的药物则更易被吸附。

血流量和气流量的管理不当同样会对血液系统产生不利影响。低血流速易导致血栓形成，引发多种并发症；而在高碳酸血症患者实施VV-ECMO后的前24 h内，若PaCO2下降超过50%，会显著增加神经系统并发症（包括颅内出血）的风险，因此需避免PaCO2的大幅降低。

1. 输血的临床获益

VV-ECMO患者输血的主要目的是解决循环问题（如容量不足、流量异常）和应对各种原因导致的血细胞下降，最终实现提高全身氧输送(DO2)的目标[计算公式为DO2=CO×C3]。血氧含量(CO2)=Hb×SaO2×1.36+PaO2×0.003，可见血红蛋白(Hb)浓度和动脉血氧饱和度(SaO2)是决定血氧含量的关键因素。根据上述氧输送的公式C3×CO=C1×Flow1+C2×(CO-Flow1)，其中心输出量（CO）受ECMO流量和静脉回流影响。

所以，通过增加ECMO流量、提高血红蛋白浓度和增加SaO2这三种途径可以提高VV-ECMO患者氧输送。输血可以直接提高血红蛋白浓度，有效改善氧输送效率，尤其适用于明显贫血的患者。临床数据显示，接受ECMO治疗的患者总体输血率较高，其中浓缩红细胞（pRBC）、新鲜冰冻血浆（FFP）和血小板的输注率均处于较高水平。

2. 输血的潜在风险

输血在带来获益的同时也存在多种不良反应风险，主要分为感染性和非感染性不良事件。感染性不良事件主要有人类免疫缺陷病毒（HIV）感染、乙型肝炎病毒感染、丙型肝炎病毒感染、人类嗜T淋巴细胞病毒感染、细菌感染。非感染性不良事件包括：①免疫介导的急性溶血性输血反应、发热性非溶血性反应、过敏反应、输血相关急性肺损伤（TRAL）、红细胞抗原血小板/白细胞同种免疫（HLA）、输血相关移植物抗宿主病（GVHD）、迟发性溶血性输血反应；②非免疫介导的输血相关循环超负荷（TACO）、空气栓塞、非免疫性溶血、铁过载。

除上述直接不良反应外, 血液制品的存储特性也会带来额外风险。红细胞的ATP会随存储时间的延长而逐渐耗竭, 导致其与氧的结合能力下降; 同时, 存储的红细胞和血小板渗透脆性增加, 失去变形能力, 可能增加血栓形成和感染的风险。一项针对心脏手术患者的研究表明, 输注储存超过2周的红细胞与术后并发症风险显著增加以及短期和长期生存率降低相关。

3. 氧耗与氧输送的关系基础

正常生理状态下，机体20%的可用氧气用于新陈代谢，80%留在静脉血中，氧消耗（VO2）与氧输送的比例为1:5。当氧输送高于临界阈值时，氧消耗由代谢需求独立调控，与氧输送无关，此时增加氧输送不会提高机体的氧摄取；而当DO2 : VO2比例小于2:1时，氧供应不足以维持有氧代谢，将导致无氧代谢，此时氧消耗与氧输送高呈线性正相关。在脓毒症患者中，氧供依赖范围扩大，氧输送低于新的临界点时更易出现组织缺氧和代谢紊乱。这一病理生理特点提示，临床输血需基于患者的氧代谢状态进行个体化决策，避免盲目输血。

1. 限制性输血策略的优势

1999年《新英格兰医学杂志》发表的一项里程碑式研究证实，对于重症患者，限制性输血策略（输血阈值<7.0 g/dl，血红蛋白水平维持在7.0～9.0 g/dl）优于自由输血策略（输血阈值<10 g/dl，血红蛋白水平维持在10.0 ～12.0 g/dl）。

2015年发表的一项针对接受ECMO治疗的ARDS患者的回顾性研究（38例）显示，采用保守输血策略（输血阈值血红蛋白7.0 g/dl，APTT维持在40～60 s），24例（63.2%）患者在ECMO期间接受了输血，血红蛋白中位数为8.29 g/dl，仅2例（5.3%）发生严重出血，28例（73.7%）存活至出院，表明保守输血策略可降低ARDS患者的出血并发症。同年发表的另一项回顾性研究分析了18例接受VV-ECMO治疗的重症ARDS患者，同样采用输血阈值7 g/dl、维持血红蛋白水平7～9 g/dl的限制性输血策略，结果显示该策略未增加接受VV-ECMO治疗的ARDS患者死亡率。

在一项更大规模（1044例）的ARDS队列研究中，ARDS发病后前28天内，采用血红蛋白浓度8 g/dl与10 g/dl的输血阈值相比，患者死亡率无显著差异，提示ARDS患者未从高输血阈值中获益。此外，针对接受ECMO治疗的ARDS患者不同输血阈值的汇总分析显示，较低的输血阈值不仅与较低的输血率相关，还与较低的死亡率和急性肾损伤（AKI）风险相关。即使对于伴贫血的心肌梗死患者，自由输血策略也未带来显著获益，进一步支持了限制性输血策略的普适性。

2. 减少ECMO输血的临床措施

基于上述循证证据，临床可通过以下措施减少VV-ECMO患者的输血需求：

（1）提升ECMO管路和膜肺的生物相容性，减少设备对血液成分的损伤。

（2）每日进行ECMO撤机评估，尽早撤机以缩短ECMO持续时间，降低输血相关风险。

（3）优化ECMO抗凝策略，精准监测凝血功能，避免因抗凝不足或过度导致的输血需求增加。

(4）设定每日实时氧合目标, 避免不必要的高血流量, 减少液体和红细胞输注。

（5）减少每日采血次数和采血量，降低侵入性操作频率，减少医源性失血。

在氧合目标设定方面，无需追求过高的血氧饱和度（如90%以上），关键在于确保氧输送与氧消耗的平衡，若氧输送能够达到氧消耗的3倍以上，即可满足机体代谢需求，避免因过度追求血氧饱和度而增加输血负担。

1. 浓缩红细胞（pRBC）

PROTECMO研究作为目前最大的ECMO前瞻性、多中心、观察性研究，在19个国家的41个ECMO中心招募了604例连续接受VV-ECMO支持的ARDS患者，对其7944天的治疗数据进行分析。该研究采用COX比例风险模型探究不同血红蛋白水平接受pRBC输血对患者死亡率的影响，结果表明，当患者血红蛋白浓度<7.0 g/dl时接受PRBC输血可带来显著生存获益，为临床pRBC输注阈值提供了高级别循证证据。

2. 血小板

目前针对ECMO治疗患者的血小板输注阈值尚无统一标准。对于出血患者，大多数指南推荐维持血小板计数>（75～100）×109/L：体外生命支持组织（ELSO）指南建议ECMO支持患者维持血小板>75×109/L，严重出血时维持于(50～80）×109/L；美国血库协会（AABB）认为需保持血小板>100×109/L，以提供充足的初级止血水平；欧洲心胸外科协会（EACTS）建议血小板输注阈值为50×109/L。

Aubron等研究指出，除严重血小板减少症（<50×109/L）外，对于凝血异常不常规给予预防性血液制品输注，如有出血，需输注血小板并维持其≥80×109/L。

3. 新鲜冰冻血浆（FFP）

FFP主要用于纠正凝血因子缺乏。一项多中心研究报道，在ECMO支持治疗下，出血患者输注FFP可维持INR≤1.5或PT>70%；McMichael等的单中心研究提倡使用FFP纠正凝血因子缺乏症，对接受ECMO治疗的儿童推荐FFP输注量为11 ml/(kg·ECMO天)。

4. 冷沉淀凝血因子

冷沉淀凝血因子在ECMO患者中的使用相对较少，主要用于补充纤维蛋白原。相关指南和研究推荐的输注阈值如下：ELSO指南推荐将纤维蛋白原水平维持在250～300 mg/dl，2017年更新版指出，对于严重出血患者，纤维蛋白原应高于100/150～250/300 mg/dl；EACTS协会推荐的输注阈值为纤维蛋白原<100 mg/dl；Thomas等认为应维持纤维蛋白原>150 mg/dl，如有出血，则应>200/250 mg/dl。

目前，ECMO治疗下的输血策略尚未达成统一标准，VV-ECMO患者的最佳输血实践仍存在争议。现有输血策略大多借鉴自危重症患者的治疗经验，随着循证医学证据的不断积累，限制性输血策略逐渐得到广泛认可，其在不增加患者死亡率的前提下，可降低出血并发症、输血相关不良反应及AKI风险。

VV-ECMO患者常需输注多种血液成分，不同成分的输注阈值和剂量需结合患者个体情况（如疾病严重程度、出血风险、凝血功能状态等）综合判断。未来，仍需开展更多针对VV-ECMO患者的大样本、多中心前瞻性研究，进一步探索不同临床场景下的适宜输血策略，为临床实践提供更精准的指导。同时，需注重因地制宜、因病而异，结合医疗机构的技术水平和患者的具体病情制定个体化输血方案，以实现优化患者预后的核心目标。

作者介绍

施熠炜

山西医科大学第一医院呼吸与危重症医学科, 主任医师, 医学博士, 临床医学博士后, 博士生导师; 中华医学会呼吸病学分会全国青年委员及肺栓塞与肺血管疾病学组委员, 中华预防医学会呼吸病预防与控制专业委员会委员, 中国医师协会呼吸医师分会危重症工作委员会委员, 山西省医学会呼吸病学专委会副主任委员, 山西省医师协会呼吸医师分会候任会长, 斯坦福大学医学院访问学者。