無(wú)泵驅(qū)動(dòng)體外膜肺氧合對(duì)犬血流動(dòng)力學(xué)的影響

1、    作者：王京玉，耿希剛，李勇新，任滬平    【關(guān)鍵詞】  無(wú)泵Effects of pumpless extracorporeal membrane oxygenation on haemodynamics in dogs【Abstract】  AIM : To evaluate the influence of pumpless arteriovenous extracorporeal membrane oxygenation （AV ECMO） on the haemodynamic

2、s in dogs. METHODS:  The changes of blood gas in right atrium blood and aortic blood at different times were observed in dogs. The heart rate, rhythm of heart, arterial pressure, cardiac output, left ventricular pressure, right ventricular pressure and pulmonary pressure were also measured

3、 at different times. RESULTS:  The heart rate, rhythm of heart (166±15) times/min, arterial pressure(118.8±21.1) mmHg, cardiac output (3.5±0.8) L/min, left ventricular pressure (136.5±13.6) mmHg, right ventricular pressure (28.1±3.4) mmHg  and pulmonary p

4、ressure (25.5±5.5) mmHg fluctuated a little, but their values were within the normal range during the bilateral femoral AV ECMO. CONCLUSION:  The hemodynamics in experimental animals is stable during the bilateral femoral AV  ECMO.【Keywords】 nopump drived;  extraco

5、rporeal membrane oxygenation; hemodynamic processes; dogs【摘要】目的： 探討無(wú)泵驅(qū)動(dòng)體外膜肺氧合（ECMO）轉(zhuǎn)流對(duì)犬血流動(dòng)力學(xué)的影響. 方法： 應(yīng)用家犬為試驗(yàn)動(dòng)物，觀察不同時(shí)間右心房及主動(dòng)脈血?dú)獾淖兓?；同時(shí)測(cè)量不同時(shí)間犬的心輸出量、左室收縮壓、右室收縮壓、肺動(dòng)脈收縮壓等. 結(jié)果： 在ECMO轉(zhuǎn)流過(guò)程中犬的心率(166±15)次/min、動(dòng)脈壓(118.8±21.1) mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、心輸出量(3.5±0.8) L/min、左室收縮壓(136.5±13.6) 

6、 mmHg、右室收縮壓(28.1±3.4)  mmHg以及肺動(dòng)脈壓(25.5±5.5)  mmHg均有輕度變化，但均在正常范圍內(nèi)(P>0.05). 結(jié)論： 在雙側(cè)股動(dòng)靜脈體外膜肺氧合過(guò)程中試驗(yàn)犬的血流動(dòng)力學(xué)基本保持穩(wěn)定.【關(guān)鍵詞】 無(wú)泵驅(qū)動(dòng)；體外膜氧合作用；血液動(dòng)力學(xué)過(guò)程;狗0引言   無(wú)泵驅(qū)動(dòng)體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）是體外循環(huán)的一種新進(jìn)展，其中動(dòng)脈靜脈體外膜肺氧合（AV ECMO）已成為治療急性呼吸窘迫綜合征的一種有效的新方

7、法之一. 我們主要針對(duì)ECMO應(yīng)用中其對(duì)犬血流動(dòng)力學(xué)的影響進(jìn)行研究,觀察轉(zhuǎn)流過(guò)程血流動(dòng)力學(xué)的變化，對(duì)臨床治療提供幫助.1材料和方法1.1材料家犬10只，雌雄不限，體質(zhì)量1835（平均23.4±4.7） kg，應(yīng)用35 g/L苯巴比妥100 mg/kg腹腔注射行全身麻醉. 分別解剖犬左、右兩側(cè)的股動(dòng)脈及股靜脈. 全身肝素化后行動(dòng)、靜脈插管. 將動(dòng)、靜脈插管與林格氏液預(yù)充的ECMO裝置連接. 經(jīng)家犬第4肋間進(jìn)胸，主動(dòng)脈根部置入測(cè)壓針管及測(cè)壓裝置，與動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀連接，以備測(cè)壓及取血樣標(biāo)本用. 當(dāng)ECMO轉(zhuǎn)流時(shí)，將1000 mL/L供氧管與ECMO膜肺連接，其用量為（1.2±0.4）

8、 L/min.1.2方法在體外循環(huán)開(kāi)始前，當(dāng)雙側(cè)股動(dòng)脈血經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入ECOM的人工肺進(jìn)行氧合后，通過(guò)股靜脈回流入機(jī)體轉(zhuǎn)流后20 min和1 h，分別經(jīng)主動(dòng)脈及右心房抽血4 mL于注射器內(nèi)，置冰盒后待檢測(cè). 根據(jù)上述血?dú)夥治鼋Y(jié)果應(yīng)用Fick公式分別計(jì)算心臟排血量、心臟排血指數(shù)、動(dòng)靜脈分流量等. 同時(shí)分別在轉(zhuǎn)流不同時(shí)間應(yīng)用有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀直接測(cè)定左心室、右心室和肺動(dòng)脈壓等.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：用SPSS10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)用x±s表示，應(yīng)用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)方差分析進(jìn)行比較.2結(jié)果在整個(gè)的ECMO轉(zhuǎn)流過(guò)程中，心率和主動(dòng)脈壓的參數(shù)均有不同程度的波動(dòng)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但均在

9、正常范圍內(nèi)（表 1）. 在整個(gè)ECMO轉(zhuǎn)流過(guò)程中，我們還注意了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的心律變化，未見(jiàn)有明顯的心律異常. 表1轉(zhuǎn)流期間心率、主動(dòng)脈壓的變化(略)同時(shí)測(cè)定雙側(cè)ECMO轉(zhuǎn)流流量為(1.2±0.2) L/min 52 mL/（kgmin），其約占CO的(34.4±5.7)%. 在整個(gè)ECMO轉(zhuǎn)流中，應(yīng)用心臟腔室壓力測(cè)定裝置分別對(duì)左、右心室壓及肺動(dòng)脈壓進(jìn)行了測(cè)定，盡管各腔室的壓力均有不同程度的波動(dòng)，但各參數(shù)仍均在正常的范圍內(nèi)波動(dòng)，波動(dòng)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05, 表 2）. 表2ECMO轉(zhuǎn)流時(shí)左、右心室及肺動(dòng)脈壓的變化(略)3討論AV ECMO對(duì)循環(huán)系統(tǒng)影響的大小主要取決流經(jīng)

10、ECMO血流量的多少，分流量小的影響較小，大的則可影響全身的循環(huán)和心臟功能及其解剖學(xué)方面的變化. 選擇一個(gè)合適的分流范圍，非常重要. 既要使分流量能起到顯著的治療效果，又不能給機(jī)體帶來(lái)嚴(yán)重的不良后果.由于AV ECMO工作的驅(qū)動(dòng)能來(lái)源于動(dòng)脈系統(tǒng)，所以維持血壓在一個(gè)較高的水平及平穩(wěn)非常重要. 如果血壓低就不能維持充足的血流量，通過(guò)ECMO進(jìn)行氣血交換的血流量就明顯減少. 已有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，要維持ECMO的正常轉(zhuǎn)流，平均動(dòng)脈壓不能小于60 mmHg，同時(shí)在研究動(dòng)脈壓與流量之間的關(guān)系時(shí)，證明平均動(dòng)脈壓的狀態(tài)是ECMO流量的決定性因素1.有關(guān)目前應(yīng)用的股動(dòng)脈、股靜脈分流量的多少問(wèn)題，還存在較大爭(zhēng)議

11、，其研究結(jié)果也報(bào)道不一. Brunston等2報(bào)道，如果動(dòng)、靜脈的分流量小于心臟排血量的10%，體內(nèi)的CO2就會(huì)慢慢蓄積，最終形成高碳酸血癥. 同時(shí)應(yīng)用(27±1)%的心排血量，則AV ECMO轉(zhuǎn)流能明顯清除血中的CO2，且對(duì)心臟循環(huán)系統(tǒng)無(wú)明顯的影響. 該研究說(shuō)明動(dòng)脈、靜脈分流量必須大于心臟排血量的10%，如果小于這個(gè)數(shù)量，可能ECMO就沒(méi)有治療的作用. 而Deeb等3報(bào)道通過(guò)對(duì)8只狗的動(dòng)物試驗(yàn)說(shuō)明：當(dāng)AV ECMO的流量為心臟排血量的25%33%時(shí)，ECMO轉(zhuǎn)流能夠?qū)粑到y(tǒng)提供部分輔助轉(zhuǎn)流6 h，動(dòng)物的心率、心律、心臟排血量、全身動(dòng)脈壓及腦灌注均未發(fā)生顯著性變化，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的室

12、上性心動(dòng)過(guò)速、低血壓及低灌注等并發(fā)癥，由此說(shuō)明在分流為心臟排血量的25%33%的范圍內(nèi)行AV ECMO轉(zhuǎn)流是安全的，無(wú)心血管系統(tǒng)的異常反應(yīng)及并發(fā)癥. Liebold等4第一次報(bào)道AV ECMO應(yīng)用于臨床以來(lái)，曾先后有不少這方面的臨床研究. Reng等5報(bào)道中，10例均應(yīng)用AV ECMO轉(zhuǎn)流治療成人呼吸窘迫綜合癥，ECMO轉(zhuǎn)流的血流量最低為心臟排血量的16%，最高為心臟排血量的37%，其成功率為70%. 在整個(gè)AV ECMO轉(zhuǎn)流中，沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重的心血管系統(tǒng)異常及并發(fā)癥.本研究分別采用單側(cè)和雙側(cè)AV ECMO轉(zhuǎn)流，其動(dòng)、靜脈分流量分別為心臟排血量的(22.9±5.7)%和(34.4

13、77;5.7)%，每分鐘每公斤體質(zhì)量的分流量為34 mL/(kgmin)和52 mL/(kgmin)，沒(méi)有超過(guò)AV ECMO的最大分流量73133 mL/(kgmin)6. 說(shuō)明本研究采用的方法，其分流量是在正常范圍內(nèi)的. 我們通過(guò)對(duì)動(dòng)物的心率、心律及動(dòng)脈血壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察,認(rèn)為轉(zhuǎn)流前與轉(zhuǎn)流4 h后的心率、血壓存在的波動(dòng)與應(yīng)用肌松劑潘可羅寧有一定的關(guān)系. 另外心律在整個(gè)轉(zhuǎn)流期間未發(fā)生異常、未出現(xiàn)室上性心動(dòng)過(guò)速等心律失常. 通過(guò)對(duì)左心室、右心室及肺動(dòng)脈壓測(cè)定，其值隨著分流量的增加，均有一定程度的波動(dòng)，但均在正常范圍內(nèi). 在轉(zhuǎn)流4 h后的左、右心室壓及肺動(dòng)脈壓較術(shù)前均有不同程度的升高，引起這種升高的

14、原因主要是動(dòng)脈、靜脈的血液分流造成的. 說(shuō)明上述二項(xiàng)動(dòng)脈、靜脈分流對(duì)左心室、右心室及肺動(dòng)脈的功能影響不大.綜上所述，我們認(rèn)為應(yīng)用雙側(cè)AV ECMO轉(zhuǎn)流對(duì)心臟及循環(huán)系統(tǒng)無(wú)異常影響，是一種較為安全、有效的新方法. 但在具體操作中，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，如果遇到心功能等方面的問(wèn)題，必要時(shí)可應(yīng)用藥物進(jìn)行輔助治療.【參考文獻(xiàn)】1 Chapman J, Adams M, Alexander S. Hemodynamic response to pumpless extracorporeal membrane oxygenation J. J Thorac Cardiovasc Surg, 1990, 9

15、9(4):741-750.2Brunston RL Jr, Zwischenberger JB, Tao W, et al. Total arteriovenous CO2 removal: Simplifying extracorporeal support for respiratory failure J. Ann Thorac Surg, 1997,64(6): 1599-1605.3Deeb GM, Borovetz HS, Griffith BP, et al. Brain flow and function during arteriovenous ECMO J. Curr Su

16、rg, 1980,37(3): 200-203 .4 Liebold A, Reng CM, Philipp A, et al. Pumpless extracorporeal lung assistexperience with the first 20 cases J. Eur J Cardiothorac surg, 2000,17:608-613.5Reng M, Philipp A, Kaiser M, et al. Pumpless extracoporeal lung assist and adult resporatory didtress syndrome J. Lancet,