機械輔助設備體外生命支持兒童機械輔助設備的應用

1體外生命支持

兒童機械輔助設備的應用上海兒童醫(yī)學中心2體外生命支持1980’sECMOusedinCHDheartpts1990’sECMOusedinSVpts19531stheartlungbypassJohnGibbon,Jr.19611stportablepumpoxygenatorDentonCooley1970’sECMORobertBartlett機械輔助設備機械輔助設備的種類短期（小于30天）體外膜式氧合（Extracorporealmembraneoxygenation，ECMO）離心型心室輔助設備（ventricularassistdevices，VADs）長期（大于30天）搏動型、滾動型/軸流型VADs4ECMOECMOECMO--優(yōu)點相對易于操作快速穩(wěn)定外周置管雙心室輔助功能備有新生兒型號有效的氧合世界范圍內(nèi)新生兒和兒科大宗病例的應用經(jīng)驗7ECMO--缺點需血液預充時有左心房減壓不足現(xiàn)象相對復雜的環(huán)路,需經(jīng)驗豐富的專業(yè)人士操作持續(xù)時間短術后病例的出血傾向相對較高的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥8離心型VADs非搏動型VADs適用單純的心室衰竭而不需要氧合器的病例心肌炎或擴張性心肌病移植術后急性排異反應大嬰兒動脈轉(zhuǎn)位術后冠狀動脈異常起源于肺動脈糾治術后9LevitronixCentriMag?VASTechnologyHeartMateIIImotorelectronicsmotorcoverImpellerwellImpellerPumphousing

JostraCentrifugalPump離心型VADs--優(yōu)點與ECMO相比易于使用,易于放置準備時間短預充量小低水平抗凝相對便宜快速左心房減壓更有利于心肌修復14離心型VADs--缺點使用時間短非搏動型血流血栓形成治療左心室衰竭需保證右心室功能良好為左心室提供足夠的前負荷雙心室輔助治療因體積不夠小,使用受限15可長期且易于使用不需要氧合器的雙心室輔助功能低水平抗凝提供搏動性血流16搏動型VADs--優(yōu)點易血栓栓塞難以放置及取出費用昂貴某些病例需心尖處置管雙心室輔助支持時體積不夠小感染17搏動型VADs--缺點HeartMateIPLVAS(Pneumatic)HeartMateXVELVAS(Electric)HeartMateIILeftVentricularAssistSystemThoratecpVAD/iVADThoratecHM-IIIMagneticallySuspendedImpellerAbiomedAB5000AbiomedBVS5000滾動型/軸流型VADs—優(yōu)點體積相對較小易于操作噪音小感染率低相對價格低提供持續(xù)血流不增加心臟負荷以及出血少血栓形成少等優(yōu)點25心尖部插管型號較大兒科病例使用受限制<1.5m226滾動型/軸流型VADs—缺點Impella--LVRecoverDirectPumpTandemHeartpVADDeBakeyVADs最小型的軸流型VADs僅重95g最多可提供10L/min血流最長為518天年齡范圍12歲至76歲最小體表面積為1.3m229DeBakeyVAD?

Child

TheDeBakeyVAD?DeBakeyVAD?

ChildDeBakeyVAD?

ChildImplantedVADPediatricIntra-AorticCounterpulsationTherapy

Diastole:IABInflation?IncreasecoronaryperfusionSystole:IABDeflation?Decreasecardiacwork?Decreasemyocardialoxygenconsumption?IncreasecardiacoutputPrimaryEffectsofCounterpulsationTherapyMVO2SupplyDemandIABInflationIABDeflationCardiovascularDifferencesInChildrenDecreasedCardiacReserveIncreasedHeartRateDecreasedBloodPressureIncreasedVascularComplianceFluidCompartmentsIndications

InabilityToWeanFromBypassSecondarytolongaorticcross-clamptime>45minutesSecondarytoarrestgoingonbypassLowCardiacOutputDefectsCausingIntractableFailureCardiogenicShockContraindications

SevereAorticInsufficiencyDissectingaorticaneurysmPatentductusarteriosis(PDA)29casesstudy(1988~2000)Age1.7month~18.5yrs(mean5.7±5.3yrs)Weight4.3~56kg(mean17.8±13.5kg)Pinkney,etal.AnnThoracSurg2002;73:887-91ResultsofIABPPlacementin29CasesIndicationsNumberSurvivorsSurvival(%)Post-op16960%Medical6583%Transplantbridge7457%Overall291862.1%Pinkney,etal.AnnThoracSurg2002;73:887-91SurvivalAmongMedicalIndicationsIndicationNumberSurvival(%)Cardiomyopathy850%Myocarditis2100%Hemolytic-uremicsyndrome1100%BluntCardiacTrauma2100%Pinkney,etal.AnnThoracSurg2002;73:887-91SurvivalAmongPost-opIndicationsPinkney,etal.AnnThoracSurg2002;73:887-91IndicationNumberSurvivalAnomalousLeftCoronaryArtery3100%Fontan2100%TetralogyofFallot30%Ventricularseptaldefect450%Complexconduitrepair450%IABSizingFactorstoconsiderGeneralGuidelinesImproperSizingSizingChartsGeneralGuidelines“RuleofThumb”:selectanIABvolumethatisabout40-60%ofthepatient’sstrokevolume.Formula:(CIxBSA)x0.5=balloonvolume HRWhenapatient’ssizemakesthemborderlinefortwodifferentsizes,considerusingthelargerIABifpossible.SizingChartAgeWeighNormalStrokeVolumeIABVolumeCatheterSizeIABlengthIABDiameter<1year3~8kgNewborn=5cc1yr=13cc2.5cc4.5Fr10.7cm6mm1~2.5year8~13kg2.5yrs=19.6cc5.0cc5.5Fr12.8cm8mm2.5~5year13~18kg5yrs=31cc7.0cc5.5Fr14.2cm9mm5~12year18~40kg8yrs=42cc12cc7.0Fr17.8cm10mm>12year>40kg12yrs=64cc20cc7.0Fr19.4cm12mmTeenagerSimilartoAdultAdultCatheterIABInsertionandPlacementIABInsertion

WeaningandRemovalIABusuallyinplace1/2dayto5daysPediatricpatientisweanedmuchfasterthananadultGraftisnotusuallyremovedMDtendstoremovetheIABwhensignsofhemodynamicstabilityarepresentPotentialComplicationsandSideEffectsLimbischemiaExcessivebleedingfromtheinsertionsiteThrombocytopeniaImmobilityofballooncatheterBalloonleakInfectionAorticDissectionCompartmentsyndromePediatricSpecific54機械輔助的指征

心肌功能障礙—至康復的橋梁

可逆性心肌功能障礙

先心病術后心肌功能障礙異常的左冠狀動脈起源于肺動脈手術操作累及冠狀動脈造成冠狀動脈缺血急性心肌炎、心肌病惡化急性移植后排異反應與先心病術后相比

心肌炎患兒需較長時間的機械輔助治療（>72h）55機械輔助的指征心肌功能障礙—至移植的橋梁心肺復蘇術前穩(wěn)定心功能嚴重低氧血癥心力衰竭肺高壓危象56機械輔助的指征

急性呼吸窘迫征肺實質(zhì)疾患

新生兒病例使用ECMO的最常見適應征高危人群

呼吸道合胞病毒感染支氣管肺發(fā)育不良傳統(tǒng)治療均無效

高頻通氣肺泡表面活性物質(zhì)吸入一氧化氮57機械輔助的指征

重度肺動脈高壓惡性心律失常其他

氣管重塑、心肺移植的圍術期心肌梗塞引起的心功能障礙外傷或低溫所致的心肌損害先天性膈疝、敗血癥甚至腦膜炎合并心功能障礙極低體重（<1.5kg）嚴重的顱內(nèi)或腹腔內(nèi)出血Eisenmenger綜合征進行性多系統(tǒng)器官衰竭多發(fā)性先天畸形或染色體異常58機械輔助的反指征機械輔助設備的選擇VADs氧合良好的右/左或雙心室功能障礙病例ECMO雙心室輔助時新生兒病例兒科病例缺少小年齡病例型號59監(jiān)護要點--ECMO血流動力學監(jiān)測HR,BP,LAP,RAP,CVP通氣治療方案VT10-12ml/kgPEEP5-10cmH2ORR10-15bpmFiO2=<0.4060神經(jīng)系統(tǒng)肌松、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜fentanyl3–10mcg/kg/hrMidazolam2–5mcg/kg/minvecuronium1–10mcg/kg/min肝腎功能受損時的蓄積問題定期頭顱超聲和腦電圖檢查61監(jiān)護要點--ECMO血液系統(tǒng)HCT40-50%ACT180-220sec持續(xù)靜脈滴注肝素（10-50U/kg/h）BPC100x109/L游離血紅蛋白（正常<60mg/dl）溶血62監(jiān)護要點--ECMO血液系統(tǒng)常規(guī)ECHO,排除心腔、血管內(nèi)血栓心包腔積液、積血63監(jiān)護要點--ECMO腎臟維持腎臟灌注小劑量dopamine腹膜透析64監(jiān)護要點--ECMO胃腸道營養(yǎng)TPN監(jiān)測肝功能65監(jiān)護要點--ECMO感染敗血癥或縱隔炎常規(guī)抗感染治療萬古霉素頭孢他啶制霉菌素66監(jiān)護要點--ECMO與ECMO不同之處環(huán)路中無氧合器需機械通氣輸出量依賴于前、后負荷及設備的轉(zhuǎn)速在設定轉(zhuǎn)速下低容量血癥或插管位置不當導致前負荷減少

VAD輸出量減少后負荷降低VAD輸出量增加與ECMO的最大不同點LVAD產(chǎn)生的心輸出量完全取決于RV排出量67監(jiān)護要點--VAD機械輔助設備的撤離時間整個撤離過程需6-24小時流量緩慢地從5-10%遞減至25%復查TEE以了解心肌收縮功能期間適時調(diào)整抗凝若患兒耐受撤離過程鉗夾動脈和靜脈插管68耐受撤離流量降低脈壓差增寬至正常范圍撤離失敗LAP,CVP增高心律失常/心肌缺血樣改變

脈壓差仍很窄乳酸增高/代謝性酸中毒機械輔助設備的撤離70撤離后問題低心排出量綜合征出血和栓塞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及后遺癥輔助檢查Q1-2hrABG/Electrolytes/HCT/ACTQ6-12hr

PT/PTT/DIC/Plt/CBCQDay

CXR/HeadUS(neonates)/BloodCx/ThromboelastaGraph(TEG)/PlasmaHbG/Fibrinogen/D-dimer/FSP72ATS2005;80:1468血栓描記圖NTUH資料NTUH資料死亡危險因素MayoECMOPts.perYear86SCMC資料2007.7～2010.4N＝14（ECMO8，LVAD6）復雜先心病術后（N＝13）暴發(fā)性心肌炎(n=1)輔助時間平均147h87SCMC資料年齡18-d-o~108-m-o平均11-m-o體重(3.4~13)kg8.7kg88SCMC資料脫機生存（8/14,57.1%）出院生存42.9%并發(fā)癥出血63.7%（腦出血14.3％）溶血14.3%血栓21.4％神經(jīng)癥狀28.6％多臟器功能受損57.1％機械故障1例89SCMC資料年齡18-d-o~108-m-o平均11-m-o體重(3.4~13)kg8.7kg病例1男 19d

3.4kg TAPVCsupra?PFO/PH術后嚴重低心排LVADdead 輔助78’+15’無效血壓不能維持SCMCdata病例

2男 1y

8.6kgL-TGA/VSD/PSDouble-Switch術后兩次轉(zhuǎn)流主動脈開放后血壓低,左室脹LVADdeadD5脫離LVADEpi依賴D8腦出血、低心排SCMCdata病例3女18d

3.4kgD-TGA/IVSRashkind后ASO停體外時嚴重左心衰LAP高,肺出血ECMO+左房減壓deadD3:DICSCMCdataSCMCdata病例4男2y9kgD-TGA/ASD/LVOTOASO術后停體外時左心衰LVAD初始120ml/kg/min存活輔助16天術后41天出院SCMCdata病例5男 6m

8.5kgD-TGA/VSD,PSNIKAIDOH術后1天心功能不全,血壓不能維持24小時開始ECMO+左房引流存活較嚴重的微循環(huán)栓塞溶血和血色素尿SCMC