體外膜肺氧和技術(shù)解讀

ECMO的發(fā)展史自20世紀(jì)70年代體外膜肺氧和（ECMO）應(yīng)用于臨床以來，至今已有四十余年的歷史。1972年HILL醫(yī)師首次用ECMO技術(shù)（經(jīng)過75h的ECMO）成功救治了一名24歲的因多發(fā)性創(chuàng)傷導(dǎo)致呼吸衰竭進行性加重的男性患者，到2011年SwineFluTriagestudy（豬流感分流研究），ECMO的適用領(lǐng)域不斷擴大。2009年H1N1大流行，導(dǎo)致ARDS發(fā)病率明顯升高，Maclaren等研究發(fā)現(xiàn)早期應(yīng)用常規(guī)機械通氣治療，患者住院病死率達(dá)80%以上，但采用ECMO治療后病死率則下降至21%，此結(jié)果令人震驚。但是因為ECMO技術(shù)復(fù)雜、對人力、物力的消耗量大、治療所需費用較高等，到目前為止國內(nèi)能做ECMO的醫(yī)院為數(shù)不多。體外膜肺氧和的原理體外膜肺氧和（ECMO）：是體外循環(huán)技術(shù)的擴展和延長應(yīng)用，通過引流患者的靜脈血，經(jīng)過人工肺氧和變成動脈血后通過機械泵（大多為離心泵）將血液經(jīng)動脈或靜脈輸回患者體內(nèi)。通過ECMO改善患者的低氧血癥，排除二氧化碳，使衰竭的心肺得以休息，降低肺動脈壓力，減輕心臟負(fù)擔(dān)，為心功能恢復(fù)贏得時間，并避免了長期機械通氣可能造成的氣道壓傷或氧中毒。CPB與ECMOECMO的設(shè)備體外循環(huán)機離心泵CPB與ECMOCPBECMO設(shè)備體外循環(huán)機至少3個泵、熱交換水箱生命支持系統(tǒng)，只要一個泵、恒溫水箱氧和器開放式、聚丙烯中空纖維膜肺或鼓泡肺密閉式、硅橡膠膜肺、表面涂層（氣體交換性能好、血液破壞小、不易滲漏）建立途徑開胸心臟插管股部或頸部血管插管抗凝常規(guī)全身肝素化、ACT大于480秒部分肝素化、ACT維持在180-200秒溶血重(滾壓泵）輕微（離心泵）時間1-4小時數(shù)天到數(shù)周CPB與ECMOECMO的轉(zhuǎn)流方式靜脈—靜脈（VV）ECMO靜脈—動脈（VA)ECMOECMO的轉(zhuǎn)流方式動脈——靜脈（AV）ECMO動脈——靜脈轉(zhuǎn)流常應(yīng)用于血液透析及血液濾過，而不常用于心肺輔助。靜脈—靜脈（VV）ECMOVV-ECMO的血流動力學(xué)VV-ECMO時從靜脈中引流出來的血量與輸回靜脈的血量是相等的，故對血流動力學(xué)影響甚微，但此方法不能提供充足的氧合血，不能有效的降低心臟的前負(fù)荷，故仍需要較高的FiO2和高流量的機械通氣才能維持機體氧供，并且無法對心功能起輔助作用。心功能相對正常轉(zhuǎn)流開始會有短暫血壓下降對低體重患兒尤其重要轉(zhuǎn)流前液體準(zhǔn)備：膠體VV-ECMO的治療作用改善氧和與通氣：供應(yīng)氧氣排除二氧化碳肺休息：減少對呼吸機的要求，避免長期高濃度氧氣吸入和高氣道吸入壓所致的肺損傷VA-ECMOV-AECMO的血流動力學(xué)VAECMO時，絕大多數(shù)的靜脈血經(jīng)中心靜脈引流出來，經(jīng)動脈輸回體內(nèi)，因此可稱為心肺轉(zhuǎn)流。此法可降低肺動脈壓力，減少對人工呼吸的依賴性?？刹糠只蛘咄耆缘?。部分VA時，經(jīng)人工泵輸入動脈內(nèi)的血與經(jīng)自體肺到左心室后射出的血液混合，患者的動脈血O2和CO2含量由以上兩個因數(shù)決定。全身血流量也由體外轉(zhuǎn)流輸入的血流量和患者的心排血量兩者決定。V-AECMO的治療作用提供呼吸和循環(huán)雙重支持,故可用于心力衰竭的支持治療,特別是一些心臟手術(shù)體外循環(huán)難以撤離的患者。ECMO中的氣體交換ECMO時的供氧由膜肺中的氧和、ECMO的血流量、肺對氧的攝取量及心臟的排血量決定。膜肺中CO2的排除與膜肺的面積和吹入氣體的流量有關(guān)。（與血流量的改變相對無關(guān)，與入血口PCO2有中等度關(guān)系）ECMO的優(yōu)越性有效地改善低氧血癥，有效的循環(huán)支持，避免長時間高氧吸入所致的氧中毒，避免機械通氣所致的氣道損傷，長期支持性灌注為心肺功能恢復(fù)贏得時間，對酸堿及水鹽電解質(zhì)進行可控性調(diào)節(jié)。ECMO支持的心臟標(biāo)準(zhǔn)心臟指數(shù)<2l/(m^2/min)持續(xù)3小時代謝性酸中毒、BE<-5mmol/l持續(xù)3小時MAP：新生兒<40mmHg、嬰幼兒<50mmHg、成人<60mmHg持續(xù)3小時LAP>15mmHg(20mmHg);CVP>12mmHg;SvO2<60%。心臟術(shù)后、大量血管活性藥物效果不佳、應(yīng)用IABP輔助治療、脫機困難者（基于確切手術(shù)）ECMO支持的肺標(biāo)準(zhǔn)原發(fā)病可逆的急性患者ARDS：SaO2<85%至少1小時，氧和指數(shù)PaO2/FiO2<100，PEEP>10cmH2O至少6小時；PH<7.25；SvO2<65%,HCT>30%同時應(yīng)用血管活性藥物。年齡<65歲；傳統(tǒng)機械通氣<7天（成人標(biāo)準(zhǔn)）新生兒呼吸衰竭:肺泡-動脈氧分壓差A(yù)aDO2>605-620mmHg持續(xù)4-12小時；PaO2<35-60mmHg持續(xù)2-12小時；PH<7.25>2小時合并低血壓；PaO2急劇下降至30-40mmHg。無抗凝禁忌對持續(xù)的積極治療無禁忌ECMO支持的適應(yīng)癥循環(huán)支持：急性心衰，無法以藥物或主動脈內(nèi)球囊反搏維持足夠的循環(huán)時，可考慮使用ECMO.心臟手術(shù)后的心源性休克急性重癥心肌炎心肌梗塞引起的心源性休克心臟移植前的過渡心肺復(fù)蘇術(shù)后呼吸支持：急性呼吸衰竭、無法以傳統(tǒng)呼吸器、甚至高頻呼吸器維持時，可考慮使用ECMO取代肺臟功能、維持足夠的換氣、并降低呼吸器設(shè)定，減少過高的呼吸器設(shè)定直接對肺的損傷重癥肺炎ARDS肺移植前的過渡新生兒呼吸衰竭的應(yīng)用：體重>2Kg、胎齡>34w，年齡<10天的新生兒持續(xù)肺高壓、胎糞吸入肺炎所致呼衰、新生兒透明膜肺疾病、病毒性肺炎和B組鏈球菌肺炎、先天性膈疝(但是患兒肺發(fā)育不全越重則存活率越低）。

ECMO支持的適應(yīng)癥普通體外循環(huán)的替代：神經(jīng)外科手術(shù)肺移植急性肺栓塞手術(shù)大氣道手術(shù)心臟停跳（死亡)器官捐獻者的支持其他：膿毒癥（既往認(rèn)為膿毒癥為ECMO的禁忌癥，但現(xiàn)階段的研究認(rèn)為ECMO可以有效的對膿毒癥患者提供支持，改善低氧血癥和心輸出量不足，為抗生素和其他治療爭取時間）藥物中毒ECMO支持的禁忌癥早產(chǎn)兒：體重:<2Kg、胎齡<34w在ECMO肝素化后易發(fā)生顱內(nèi)出血、死亡率高合并其他重要畸形或其他重要臟器的嚴(yán)重?fù)p傷，如：嚴(yán)重的先天性肺發(fā)育不全或嚴(yán)重的支氣管肺發(fā)育異常，嚴(yán)重的染色體異常，用ECMO難于糾正的實際的或可能的嚴(yán)重腦損害長時間休克狀態(tài)，代酸、BE<-5mmol/l>12hours.尿量<0.5ml/kg/h>12hours，長時間的低心排，MAP：新生兒<40mmHg、嬰幼兒<50mmHg、成人<60mmHg長時間的機械通氣（新生兒>10-14天、成人>7天），長時間的人工通氣可導(dǎo)致肺組織纖維化和嚴(yán)重的氣壓傷不可逆改變心臟停跳、腦損害，終末性疾?。o法治療的疾病、轉(zhuǎn)移性癌、獲得性免疫缺陷綜合征）有活動性出血ECMO的合并癥及預(yù)防出血：較常見,(中樞神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道、泌尿道、皮下組織、插管部位、手術(shù)部位等)預(yù)防措施:1.及時監(jiān)測ACT，合理使用肝素，2.必要時輸注血小板、新鮮冰凍血漿，3.適當(dāng)應(yīng)用氨基乙酸等止血藥，4.應(yīng)用肝素化管路系統(tǒng)、可少用或不用肝素以減少出血并發(fā)癥。栓塞：VA-ECMO中可發(fā)生血塊、空氣、顆粒物的栓塞。循環(huán)管路中增加氣泡捕捉器可減少氣栓的發(fā)生。ECMO的進展膜肺是ECMO系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，延長膜肺的安全使用時間及提高生物相容性是研究的熱點。制作膜肺的材料：表面覆蓋薄層硅膜的聚丙烯中空纖維、表面肝素化的中空纖維膜、硅膠中空纖維膜肺、新型材料氟聚亞胺等。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科詹慶元結(jié)束語ECMO作為嚴(yán)重呼吸功能不全和心功能不全的機械支持技術(shù)，在國內(nèi)重癥醫(yī)學(xué)界受到越來越多的重視。時至今日，呼吸衰竭仍然是ICU的最常見疾病，而ARDS作為其最嚴(yán)重形式已經(jīng)成為威脅重癥患者生命的主要殺手之一，病死率高達(dá)20-41%。一旦進展為重癥ARDS,病死率則上升至90%，主要死因為頑固低氧血癥。機械通氣作為目前改善低氧血癥的主要措施并不能糾正所有的低氧血癥，而且機械通氣相關(guān)并發(fā)癥逐漸被人們認(rèn)識并重視，傳統(tǒng)機械通氣在ARDS治療中的地位逐步受到挑戰(zhàn)。當(dāng)前ECMO技術(shù)的成熟，使臨床醫(yī)生在面對低氧血癥時，有了其他的選擇，不在束手無擇。隨著臨床經(jīng)驗的不斷積累、對ECMO各種問題的深入理解，ECMO有可能成為嚴(yán)重ARDS患者的一線治療方法，ECMO技術(shù)將會廣泛的應(yīng)用于臨床。謝謝！2000年ELSO在國際上統(tǒng)計的四組患者使用EC