ECMO相關(guān)病理生理-呼吸疾病研究所[急救治療]課件(PPT 56頁)

1、ECMO 相關(guān)病理生理北京朝陽醫(yī)院-北京呼吸疾病研究所詹慶元1行業(yè)內(nèi)部第1頁，共56頁。RARVLALVAo80%100%CaO2=HB x SaO2 x 1.36=15 x 1 x 1.36=20ml/dlDO2=CO x CaO2=50dl x 20ml/dl=1000ml/minCvO2=HB x SvO2 x 1.36=15 x 0.8 x 1.36=16ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=4ml/dlVO2=CO x A-VO2=50dl x 4ml/dl=200ml/min正常人體氧代謝1行業(yè)內(nèi)部第2頁，共56頁。DO2-VO2正常DO2/VO2=5/1Oxygen extr

2、act ratio: 20% SvO2: 80%Critical point: 2/1Oxygen extract ratio: 50%SvO2: 50%1行業(yè)內(nèi)部第3頁，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第4頁，共56頁。MOPump ECMO體外膜肺氧合（ECMO）CPB1行業(yè)內(nèi)部第5頁，共56頁。滾壓泵1行業(yè)內(nèi)部第6頁，共56頁。離心泵（centrifugal pump）1行業(yè)內(nèi)部第7頁，共56頁。泵的作用：人工心臟驅(qū)動壓力：泵前負(fù)壓：100mmHg負(fù)壓增加：引流端管路阻塞 ，血容量不足泵后正壓：300mmHg正壓增加：泵后阻力增加泵速（rpm）與血流量（L/min）正相關(guān)血容量因素阻力因素：插管，管

3、路，膜肺（可變）1行業(yè)內(nèi)部第8頁，共56頁。ROTOFLOW Centrifugal pump1行業(yè)內(nèi)部第9頁，共56頁。膜式氧合器：人工肺QUADROX 氧合器1行業(yè)內(nèi)部第10頁，共56頁。膜肺血流速新生兒：120mL/kg/min成年人：60-80mL/kg/min 膜肺氣體交換功能1行業(yè)內(nèi)部第11頁，共56頁。膜肺氣體交換功能氣體交換效率性能血流速度氣體流速血紅蛋白水平膜肺氧輸送要求 新生兒：6mL/kg/min兒童：4-5mL/kg/min成人：3mL/kg/min 1行業(yè)內(nèi)部第12頁，共56頁。膜肺氣體交換功能問題血栓形成血漿滲漏空氣栓塞監(jiān)測膜肺前/后血氣膜肺前/后壓力流速與轉(zhuǎn)速的相

4、對比例1行業(yè)內(nèi)部第13頁，共56頁。膜肺氣體交換功能ECMO清除CO2： 25%心輸出量的血流量足以清除機體代謝所產(chǎn)生的CO2(3-6mL/kg/min）CO2的清除率：血流速，氧流量，引血端管路內(nèi)的PCO2，膜肺性能1行業(yè)內(nèi)部第14頁，共56頁。Novalung iLA Membrane Ventilator1行業(yè)內(nèi)部第15頁，共56頁。Pumpless ECMO低阻力，低驅(qū)動壓：10-15mmHgA-V壓力驅(qū)動，不需pump無PUMP并發(fā)癥，操作更簡單血流量較低：1-2L/min有效排除CO2，輕度改善氧合抗凝更容易：ACT 120-150 S可與肺保護(hù)性通氣早期聯(lián)合應(yīng)用1行業(yè)內(nèi)部第16頁

5、，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第17頁，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第18頁，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第19頁，共56頁。ECMO管路管路的長度和直徑?jīng)Q定其產(chǎn)生的血流阻力血流通過1m的套管并且壓力梯度降低100mmHg，與管路內(nèi)徑的關(guān)系為：1/4: 2.5L/min3/8: 5L/min管路溫度丟失問題：水箱1行業(yè)內(nèi)部第20頁，共56頁。Cannulae sizes for VA-ECMO Weight70KgTubing 1/41/41/43/81/21/21/2Raceway1/41/41/4-3/81/4-3/81/21/21/2Oxygenator0.4m20.8m21.5m22.5m23.5m24.5m

6、24.5m2Cannula(Fr)A:8-10V:8-10A:8-14V:1016 A:16-20 V:12-17A:17-21V:17-19A:17-21V:19-21A:19-21V:21-23A:21V:231行業(yè)內(nèi)部第21頁，共56頁。Cannulae sizes for VV-ECMO Weight2-5Kg10-20Kg20-30Kg30-50Kg50KgTubing 1/43/83/81/21/2Raceway1/43/8-1/21/21/21/2Oxygenator0.8-1.5m22.5-3.5m23.5m-4.524.5m24.5m2x2Cannula(Fr)A:12-15

7、A:12-15A:16-19V:14-19A:17-21V:17-21A:19-21V:19-23A:21V:21-231行業(yè)內(nèi)部第22頁，共56頁。Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen1行業(yè)內(nèi)部第23頁，共56頁。Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen1行業(yè)內(nèi)部第24頁，共56頁。VV-ECMO1行業(yè)內(nèi)部第25頁，共56頁。RARVLALVAo70%100%85 %tissues85-95%ECMOVV-ECMO1行業(yè)內(nèi)部第26頁，共56頁。VV-ECMO的治療作用改善氧合與通氣肺休息低氣道壓低通氣頻率低吸氧濃度低溫1行業(yè)內(nèi)部第27頁，共

8、56頁。ECMO對血流動力學(xué)影響甚微心功能相對正常前負(fù)荷和后負(fù)荷無明顯變化運轉(zhuǎn)起始會有短暫血壓下降對低體重患者尤其重要運轉(zhuǎn)前液體準(zhǔn)備：膠體VV-ECMO的血流動力學(xué)1行業(yè)內(nèi)部第28頁，共56頁。膜肺性能、狀態(tài)與數(shù)目再循環(huán)血流量心輸出量右心房血容量插管位置影響VV-ECMO氧合的因素1行業(yè)內(nèi)部第29頁，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第30頁，共56頁。1行業(yè)內(nèi)部第31頁，共56頁。血流量（Q）滿足肺休息和基本氧合的最低值氧流量（V）：與Q配合一般：1:1PaCO2高影響VV-ECMO氧合的因素1行業(yè)內(nèi)部第32頁，共56頁。VV-EMCO的監(jiān)測血流量/轉(zhuǎn)速Pump前后壓力：高壓與低壓膜肺后血氣血流動力學(xué)無特

9、殊氧合狀況：ABG，SpO2，V端SvO2不監(jiān)測傳統(tǒng)的SvO21行業(yè)內(nèi)部第33頁，共56頁。Total lung supportCaO2=HB*SaO2*1.36=10*1*1.36=13.6ml/dlDO2=CO x CaO2=50dl x 13.6ml/dl=680ml/minCvO2=HB*SvO2*1.36=10*0.6*1.36=8ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=5ml/dlVO2VO2=CO*A-VO2=6000*5ml/dl=300ml/minVO2=CO*A-VO2=4000*5ml/dl=200ml/minVV-ECMO：DO2 and VO21行業(yè)內(nèi)部第34頁，共

10、56頁。If VO2 ECMO flowHBVO2Sedation/CMV：agitation, cough, seizureHypothermia：feverHigh flow CRRT：sepsislung functionVV-ECMO：DO2 and VO21行業(yè)內(nèi)部第35頁，共56頁。Venoarterial ECMO 股靜脈-股動脈插管 頸內(nèi)靜脈-頸總動脈插管 右心房-升主動脈插管1行業(yè)內(nèi)部第36頁，共56頁。RARVLALVAoECMO70%100%85-100%VenoArterial ECMO完全/部分Bypass心肺適用于心肺功能不全患者1行業(yè)內(nèi)部第37頁，共56頁。VA-

11、ECMO對前負(fù)荷的影響前負(fù)荷降低： Bypass, 炎性反應(yīng)心臟休息心臟自身CO及肺血減少降低肺動脈壓減少肺淤血1行業(yè)內(nèi)部第38頁，共56頁。VA-ECMO對脈壓的影響1行業(yè)內(nèi)部第39頁，共56頁。Pulsatile vs Non-pulsatile1行業(yè)內(nèi)部第40頁，共56頁。增加South-North Syndrome上半身、冠狀動脈和腦組織灌注不充分腎素血管緊張素系統(tǒng)激活降低血管張力下降,炎性反應(yīng)VA-ECMO對后負(fù)荷的影響1行業(yè)內(nèi)部第41頁，共56頁。左心收縮功能降低，左心擴(kuò)張/肺淤血原有心功能低下后負(fù)荷增加 左心減壓（decompression）擴(kuò)血管手術(shù)介入VA-ECMO對左心功能

12、的影響1行業(yè)內(nèi)部第42頁，共56頁。血流量/轉(zhuǎn)速氧氣流量泵前后壓力膜肺后血氣平均動脈壓（MAP）：略低于正常值新生兒40-50mmHg兒童/成人50-70mmHg 右側(cè)肢體ABG + SpO2傳統(tǒng)及靜脈端SvO2VA-ECMO的調(diào)節(jié)與監(jiān)測1行業(yè)內(nèi)部第43頁，共56頁。 DO2 CO SaO2 Hb心衰,心臟抑制藥物, 心律失常前負(fù)荷， PEEP, 呼衰, 吸痰貧血, 氣源O2故障ECMO 流量不足 O2需求 VO2 CO發(fā)熱、寒戰(zhàn)、興奮, 疼痛, 驚厥, 呼吸做功正性肌力藥物, 后負(fù)荷降低SvO2下降1行業(yè)內(nèi)部第44頁，共56頁。 DO2 CO SaO2 Hb心功能改善肺功能改善 FiO2,

13、輸血ECMO 流量過剩 O2需求 VO2 攝取利用低溫，麻醉， 麻痹，肌松, 敗血癥, 氫化物中毒SvO2升高1行業(yè)內(nèi)部第45頁，共56頁。SvO260-70%: VA-ECMO VAV-ECMOVA-ECMO VAV-ECMO1行業(yè)內(nèi)部第46頁，共56頁。4:1心臟支持： ECMO flow=4，CO=1(lung function=0)CaO2=HB*SaO2*1.36=10*1*1.36=13.6ml/dlDO2=CO x CaO2=40dl x 13.6ml/dl=550ml/minCvO2=HB*SvO2*1.36=10*0.6*1.36=8ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=

14、5ml/dlVO2VO2 for ECMO=CO*A-VO2=4000*5ml/dl=200ml/minVO2 for heart=CO*A-VO2=1000*0ml/dl=0ml/minVA-ECMO: DO2 and VO21行業(yè)內(nèi)部第47頁，共56頁。If VO2 ECMO flowHBVO2Sedation/CMV: agitationHypothermia: feverHigh flow CRRT: sepsislung functionheart functionVA-ECMO:DO2 and VO21行業(yè)內(nèi)部第48頁，共56頁。 V-A ECMOV-V ECMO心臟支持yesno肺臟支持yesyesCVP不準(zhǔn)確準(zhǔn)確肺動脈壓不準(zhǔn)確準(zhǔn)確肺血流減少正常全身栓塞可能較少South-North Syndromeyesno右側(cè)肢體及腦灌注不良有可能可能性小傳統(tǒng)SvO2準(zhǔn)確不準(zhǔn)確SaO295%80-95%PaO260-150mmHg45-80mmHgVA-ECMO vs VV-ECMO1行業(yè)內(nèi)部第49頁，共56頁。ECMO對凝血與出血的影響保證抗凝與凝血/纖溶的動態(tài)平衡