ECMO是走出心脏手术室的体外循环技术。其原理是将体内的静脉血引出体外,经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统,起到心肺辅助作用,维持人体脏器组织氧合血供。
作者:余医院麻醉科
来源:医学界麻醉频道
什么是体外膜肺氧合技术(ECMO)?
ECMO是体外膜肺氧合(extracorporealmembraneoxygenation)的英文简称,它是走出心脏手术室的体外循环技术。其原理是将体内的静脉血引出体外,经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统,起到心肺辅助作用,维持人体脏器组织氧合血供。具体包括两种方式:
①V-V转流,经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。通常选择股静脉引出,颈内静脉泵入,也可根据病人情况选择双侧股静脉,原理是将静脉血在流经肺之前已部分气体交换,弥补肺功能的不足。V-V转流适合单纯肺功能受损,无心脏停跳危险的病例。可在支持下降低呼吸机参数至氧浓度40%、气道压40cmH2O,从而阻断为维持氧合而进行的伤害性治疗。需要强调V-V转流是只可部分代替肺功能,因为只有一部分血液被提前氧合,并且管道存在重复循环现象。重复循环现象是指部分血液经过ECMO管路泵入静脉后又被吸入ECMO管路,重复氧合。
②V-A转流,经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。成人通常选择股动静脉;新生儿及幼儿由于股动静脉偏细选择颈动静脉;也可开胸手术动静脉置管。V-A转流是可同时支持心肺功能的连接方式。V-A转流适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。由于V-A转流ECMO管路是与心肺并联的管路,运转过程会增加心脏后负荷,同时流经肺的血量减少,长时间运行可出现肺水肿甚至粉红泡沫痰。这也许就是ECMO技术早期对心脏支持效果不如肺支持效果的原因。当心脏完全停止跳动,V-A模式下心肺血液滞留,容易产生血栓而导致不可逆损害。如果超声诊断下心脏完全停止跳动3小时则应立即开胸手术置管转换成A-A-A模式。两条插管分别从左、右心房引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。这样可防止心肺内血栓形成并防止肺水肿发生。
方式①为肺替代的方式,方式②为心肺联合替代的方式。
ECMO的适应证有哪些?
①心功能衰竭建立ECMO指征:
1容量充足LVEF30%。
2多巴胺20?g/min.kg或肾上腺素0.2?g/min.kg。
3收缩血压80mmHg;CI1.8L/min.mm;血乳酸5mmol/L持续时间30min。
②严重呼吸功能衰竭建立ECMO指征
1PEEP10cmH2O氧合指数(PaO2/FiO2)≤mmHg。
2肺顺应性30ml/cmH2O。
3循环右向左分流30%。
4FiO21.0和PEEP5cmH2O持续时间2h,PaOmmHg。
ECMO禁忌证有哪些?
①头部外伤并颅内出血72小时内。
②年龄大于70岁,胎龄小于32周;体重〈2kg
③恶性肿瘤晚期;自然死亡。
④缺氧致脑部受损病人。
进行ECMO治疗的临床路径有哪些?
进行ECMO治疗的临床路径主要包括以下几点:
①首先进行有效的常规治疗,保证重要脏器基本血供与氧供;
②对患者进行评估:主要判断心肺功能的可恢复性及原发病,排除脑损伤及脑死亡;
③启动ECMO:ECMO治疗小组成员的迅速召集及迅速实施ECMO;
④及时的原发病治疗和其他后续治疗。
但是如果脑功能完全丧失,那么其他一切治疗措施将失去意义,因此,在这一临床路径中判断脑功能的可恢复性是ECMO启动的重要指征。
ECMO并发症有哪些?
①出血是ECMO最常见的并发症,原因有:部分肝素化可使出凝血时间延长;凝血功能在过程中受损;插管的部位止血不彻底。解决办法包括:使用肝素涂抹表面(HCS)技术可使激活全血凝固时间(ACT)—s范围内,管路不形成血栓,减少肝素用量保护凝血因子;插管部位要彻底止血;在运转过程中应及时补充凝血因子。以上措施可减少出血发生率。
②血栓,血栓包括管路内血栓及体内血栓。原因有:管路内血栓多由抗凝不充分,管路血流量不足引起。体内血栓有以下因素:心肺血流量少血流缓慢;插管过粗影响远端血流。解决办法是合理抗凝;避免有不流动的血液在管路系统;选择合适的插管。
③感染,由于ECMO创伤较大并长时间运转,感染很难避免。用广谱抗生素,减少有创操作,做好无菌操作可适当预防感染。
④远端肢体缺血坏死,肢体坏死多由于插管过粗影响远端肢体血供,导致缺血坏死。预防方法是合理选管,在肢体远端建立旁路血供。观察双侧下肢皮肤温度、颜色,有无脉搏可及时发现并及时纠正远端肢体缺血情况。
ECMO支持循环和呼吸功能的优越性表现在哪里?
ECMO治疗期间,心脏和肺脏得到充分的休息,而全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态。此时膜肺可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取,并使血液周而复始地在机体内流动。这种呼吸和心脏支持的优越性表现在:①有效地进行气体交换;②长期支持性灌注为心肺功能恢复赢得时间;③避免长期高浓度氧吸入所致的氧中毒;④避免了机械通气所致的气道损伤;⑤有效的循环支持;⑥ECMO治疗中可用人工肾对机体内环境如电解质进行可控性调节。
为何ECMO可以走出心脏手术室成为生命支持技术?
由于ECMO是由肝素涂层材质的密闭系统管路,无相对静止的血液,激活全血凝固时间(ACT)—s,相对操作简便快速,且可维持1-2周,因此使ECMO可以走出心脏手术室成为生命支持技术。低的ACT水平(—s)大大地减少了出血的并发症,尤其对有出血倾向的病人有重要意义。例如肺挫伤导致的呼吸功能衰竭,高的ACT水平可加重原发症甚至导致严重的肺出血,较低的ACT水平可在不加重原发病的基础上支持肺功能,等待肺功能恢复的时机。长时间的生命支持给受损器官提供了足够的恢复时间,提高治愈率。简便快速的操作方法可在简陋的条件下以极快的速度建立循环,熟练的团队可将时间缩短到10分钟以内,这使ECMO可广泛应用于临床急救。
ECMO同传统的体外循环的区别有哪些?
ECMO区别于传统的体外循环有以下几点:①ECMO是密闭性管路,无体外循环过程中的储血瓶装置,而体外循环则有储血瓶作为排气装置,是开放式管路;②ECMO是由肝素涂层材质的密闭系统管路,无相对静止的血液,激活全血凝固时间(ACT)—s,而体外循环则要求ACTs;③ECMO维持时间较长,可维持1-2周,美国有超过天的报导,而体外循环一般不超过8小时;④ECMO多数无需开胸手术,相对操作简便快速,而体外循环需要开胸手术,需要时间长,要求条件高,急救现场很难实施。
利用ECMO成功进行心肺复苏1例
男性患者,39岁,因“胸痛2小时余,神志不清1小时”到本院急诊就诊。患者来诊时查体:P0bpm,R0bpm,Bp0/0mmHg,深昏迷,颈动脉搏动消失,口唇及肢端发绀,未见呼吸运动,未闻呼吸音及心音,当时即行胸外心脏按压,气管插管机械通气,模式:IPPV,参数:VTml,I:E=1:2,BR20bpm,PEEP5cmH2O,FiO2%。予肾上腺素等静注及电除颤,但未恢复自主心跳、呼吸。10分钟后经ECMO小组、急诊科会诊后行ECMO治疗,予右股动静脉置管,选择V-A模式转流。30分钟后启动ECMO,转流4分钟后恢复自主心跳,心率bpm,血压95/50mmHg,呈深昏迷状,双侧瞳孔直4mm,对光反射消失。心肺复苏成功后心电图提示:急性广泛前壁心梗。然后在DSA室经冠状动脉造影发现:左冠状动脉前降支狭窄95%,即行球囊扩张及支架植入处理,重新造影示狭窄0%。术后患者生命体征示:Pbpm,R16bpm,BP95/50mmHg。再转内科ICU作进一步治疗。至4月16日5pm,患者生命征趋于稳定.复查胸片未见异常,患者呈浅昏迷。经院内专家会诊后予以停用ECMO治疗行IABP治疗,保留机械通气治疗。停止ECMO治疗后,SaO%以上。4天后转出监护室时心电图提示完全正常。十天后患者治愈出院。
作者简介:余奇劲(--),男,湖北咸宁人,医学博士,副主任医师,武汉大学硕士研究生导师,主要从事麻醉优化与围手术期间相关哲学问题的研究。
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