體外肺膜氧合相關(guān)知識(shí)

1、體外肺膜氧合(ECMO)關(guān)于ECMO概述ECMO是一種心肺生命支持，從血管將血液引出，通過機(jī)械泵在體外 循環(huán)，然后再輸回循環(huán)系統(tǒng)中。當(dāng)血液引出體外時(shí)，血紅蛋白被氧合， 二氧化碳被清除。氧合情況由血流量決定，二氧化碳清除通過調(diào)節(jié)流 經(jīng)氧合器逆流回路中的氣體流量來控制。ECMO循環(huán)支持的目的保障全身有效的血液灌注；作為對病變心臟的有效輔助方法，為心臟的進(jìn)一步診治恢復(fù)贏得寶 貴時(shí)間；充當(dāng)心臟移植的“橋梁”，等待移植供體；用于器官捐獻(xiàn)者等待移植受體。ECMO的核心組成部件離心泵ECMO系統(tǒng)可以視為一個(gè)流體控制系統(tǒng)。那么離心泵就是這個(gè)流體控 制系統(tǒng)的動(dòng)力源部分，也就是心臟的功能。其主要功能是連續(xù)抽取病

2、人靜脈血，利用離心力將血液泵入外循環(huán)管道。簡單說一下離心泵的 原理： 離心泵是依靠泵頭作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)的葉輪或者黏性剪切力 將動(dòng)能傳輸給液體，使泵內(nèi)側(cè)壁形成高壓區(qū)，而中央形成低壓區(qū)，離 心泵中心部位是入口，周邊部位是出口，這樣在壓力差的作用下，液 體從中心往周邊單向運(yùn)動(dòng)。ECMO設(shè)備，目前大多采用離心泵作為流體動(dòng)力源，離心泵對紅細(xì)胞、 血小板等血液有形成分的破壞較輕。傳統(tǒng)的擠壓式蠕動(dòng)泵，因?yàn)閿D壓 管路的原理，容易損傷紅細(xì)胞。在離心泵的控制方面，ECMO系統(tǒng)中，需要配合流量傳感器，控制離 心泵的轉(zhuǎn)速，從而做到閉環(huán)控制流量的目的。這個(gè)流量傳感器一般采 用超聲波流量傳感器。氧合器氧合器，就是

3、肺的功能。進(jìn)行氧氣和二氧化碳交換。目前ECMO系統(tǒng) 中，氧合器采用的是膜式氧合器。更具體說，采用的是中空纖維膜式 氧合器。目前的中空纖維模式氧合器，纖維管內(nèi)是氣體，纖維管外是血液流動(dòng)。 氣體和血液在膜的兩側(cè)通過擴(kuò)散作用進(jìn)行氧氣與二氧化碳的交換。但 目前的膜材料相比人體肺，實(shí)際氣體傳輸能力還是偏小，同時(shí)受容器 體積和膜面積的影響，目前氧合器在臨床中，只能滿足成人呼吸需求 的50%。另外，膜材料在在長時(shí)間工作后，氧合性能會(huì)下降，纖維潤 濕過程中，會(huì)產(chǎn)生血漿滲漏的現(xiàn)象。再加上血漿易堵塞和血液成分易 沉積等問題，導(dǎo)致了氧合器臨床使用時(shí)間較短。限制了 ECMO的臨床 試驗(yàn)時(shí)間，使得ECMO 一般只是作為

4、急救過程中臨時(shí)性呼吸系統(tǒng)維持 手段。ECMO的流轉(zhuǎn)途徑（1）靜脈-靜脈轉(zhuǎn)流（V-V）：適合單純呼吸輔助，無循環(huán)輔助功能 插管位置可采用左股靜脈-右股靜脈或右頸內(nèi)靜脈-右股靜脈（2）靜脈-動(dòng)脈轉(zhuǎn)流（V-A）：可同時(shí)呼吸輔助和循環(huán)輔助插管位置：靜脈可采用股靜脈，頸靜脈或右房。動(dòng)脈可采用股動(dòng)脈，升主動(dòng)脈，頸動(dòng)脈ECMO的操作流程（1）物品準(zhǔn)備1、設(shè)備：MAQUET離心泵、空氧混合器及氣源、變溫水箱、B超機(jī)、血?dú)饧癆CT分析儀；2、耗材：PLS套包及其支架、動(dòng)靜脈插管、擴(kuò)張器、刀片、縫線、90*60貼膜、無菌紗布、血?dú)馄癆CT片等；3、藥品：肝素4支、0.9%NS1000ml、備用（腎上腺素、多巴胺

5、、去 甲腎上腺素、魚精蛋白）；4、其他物品：皮管鉗、PICC包、靜脈切開包、一次性介入包，B超保護(hù)套等（根據(jù)各醫(yī)院實(shí)際情況選擇）；（2）預(yù)沖1、檢查：外包裝、有效期；2、打開包裝，連接靜脈引流管與離心泵頭入口，并用扎帶固定。3、連接變溫水箱，設(shè)置適宜溫度，并進(jìn)行水循環(huán)，檢查氧合器變溫 系統(tǒng)是否有滲漏，如有滲漏更換套包；4、打開氧合器上端的黃色排氣帽，在預(yù)沖過程中及ECMO運(yùn)行期間均 保持排氣孔開放，以確保能持續(xù)排氣；5、連接二根預(yù)充管，在二根預(yù)充管中間用皮管鉗阻斷；6、將靠近離心泵頭靜脈端預(yù)充管針頭插入預(yù)充液容器內(nèi)，將另一根 預(yù)充管插入預(yù)充袋內(nèi)（如預(yù)充液容器內(nèi)可插入二根預(yù)充管，則預(yù)充袋 及步驟

6、6均可省略）；利用重力將與預(yù)充液容器連接的預(yù)充管至離心 泵頭出口的氣體排除，在離心泵頭出口處用皮管鉗夾??；7、離心泵頭涂抹耦合劑后裝入離心泵驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)，驅(qū)動(dòng)離心泵，按鉗夾鍵確認(rèn)，消除報(bào)警音，離心泵轉(zhuǎn)速調(diào)至2000RPM左右，松離 心泵頭鉗夾，預(yù)充氧合器與管道；8、當(dāng)預(yù)充袋內(nèi)預(yù)充液達(dá)到200400ml時(shí)，將兩根預(yù)沖管均連接到預(yù) 充袋；9、檢查各接頭是否有氣泡殘存，緊固各接頭；10、松二根預(yù)充管中間管道鉗，再次確認(rèn)管路內(nèi)預(yù)充情況；11、預(yù)充結(jié)束，PLS套包自循環(huán)備用；12、臺(tái)上動(dòng)靜脈插管插好后，打開臺(tái)上管包裝，將臺(tái)上管遞給臺(tái)上醫(yī)生；13、理順整個(gè)循環(huán)管路，并固定于適當(dāng)位置；14、連接空氧混合氣管道

7、（氣源一空氧混合器一氧合器）。（3）離心泵開機(jī)流程1、連接電源線，打開電源開關(guān)（前后各一，尤其注意背面開關(guān)）；2、按鉗夾鍵。（若此時(shí)泵頭未裝入泵槽，再按消音鍵，以消報(bào)警 音）；3、在流量探頭凹槽內(nèi)放入耦合劑，耦合劑體積約為凹槽體積的1/3；4、置入預(yù)充好的離心泵頭；5、轉(zhuǎn)速窗出現(xiàn)V二二，將轉(zhuǎn)速旋鈕歸零；長按歸零鍵聽見4聲滴聲（三短一長）；6、轉(zhuǎn)速窗顯示4個(gè)“0”，進(jìn)入工作狀態(tài)；7、使用：選擇操作模式，設(shè)置合適的轉(zhuǎn)速（或流速）。ECMO使用中嚴(yán)重并發(fā)癥及處理措施心房血栓形成，特別是球形血栓使用ECMO的患者往往存在高血栓和栓塞風(fēng)險(xiǎn)，存在慢血流、低血壓、 休克、炎癥、低氧血癥等諸多致血栓因素，因此

8、需要應(yīng)用有效的抗凝 藥物，監(jiān)測血ACT，連續(xù)進(jìn)行心臟超聲心動(dòng)圖監(jiān)測有無血栓形成。藥物治療無效的心律失常常見的如各種室性心動(dòng)過速，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)心室顫動(dòng)；此時(shí)，應(yīng)及時(shí) 查找原因，對癥處理。低血壓伴脈壓差減小ECMO只能維持有效平均動(dòng)脈壓，特別是VA模式，這是ECMO最大的 局限性。低血壓伴脈壓差減小的發(fā)生會(huì)引起重要臟器灌注供血不足， 常引發(fā)頑固性室性心動(dòng)過速、心房血栓等。此時(shí)聯(lián)合使用主動(dòng)脈內(nèi)球 囊反搏（IABP）有效，能迅速提升收縮壓，加大脈壓差，降低猝死的 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。休克和急性腎功能衰竭應(yīng)用ECMO期間發(fā)生急性溶血、出血時(shí)，會(huì)導(dǎo)致休克和急性腎功能衰 竭，應(yīng)及時(shí)調(diào)整流量、流速或停機(jī)。下肢靜脈血栓和

9、肺栓塞引起下肢靜脈血栓形成的原因很多，如長期臥床、休克、下肢動(dòng)脈或 靜脈插管導(dǎo)致下肢靜脈血回流不暢等。抗凝治療可以有效預(yù)防血栓形 成，下肢活動(dòng)康復(fù)也很重要;另外，要盡量避免患肢淺靜脈穿刺輸液。對于已經(jīng)發(fā)生下肢靜脈血栓患者，應(yīng)該評估下腔靜脈濾器治療的可行 性。ECMO循環(huán)支持的管理措施插管方式循環(huán)支持患者均采用靜脈一動(dòng)脈（VA）ECMO方式。靜脈插管的途徑 有:右房;股靜脈；頸靜脈；其他。動(dòng)脈插管的途徑有:主動(dòng) 脈；股動(dòng)脈；腋動(dòng)脈；頸動(dòng)脈；其他。成人盡量多采用外周血管插管，股動(dòng)靜脈插管最為常見。新生兒頸內(nèi) 靜脈插管型號(hào)一般為12-14F，頸總動(dòng)脈一般為8-10F。已開胸手術(shù)后 的嬰幼兒一般采用經(jīng)

10、原手術(shù)切口右心房和升主動(dòng)脈插管（此方法也使 用于成人患者），以保證充分轉(zhuǎn)流。若靜脈引流不充分，可考慮通過 用其他靜脈緩解，如股靜脈、臍靜脈等。對于嚴(yán)重左心功能不全者，可增加左心引流管，或房間隔造孔術(shù)，減 輕左心前負(fù)荷。合并有呼吸功能障礙的患者，可將部分氧合血通過上 半身血管（如頸動(dòng)脈，腋動(dòng)脈，頸靜脈）注入，以緩解上半身器官缺血。管道預(yù)充ECMO系統(tǒng)預(yù)充通常使用晶體預(yù)充液。為保證合理的血紅蛋白濃度， 小兒ECMO系統(tǒng)預(yù)充可加入適當(dāng)?shù)膸齑婕t細(xì)胞、蛋白或血漿，時(shí)間允 許的情況下可以對預(yù)充液進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，減小其對機(jī)體內(nèi)環(huán)境的影響。ECMO起動(dòng)動(dòng)、靜脈插管與動(dòng)、靜脈管道連接完成后，臺(tái)上、臺(tái)下分別檢查核對

11、 管道，確保無誤后，先打開靜脈管道鉗，啟動(dòng) ECMO泵至轉(zhuǎn)數(shù)在 1500r/min以上，再打開動(dòng)脈管道鉗(以防止血液逆流)，ECMO開始運(yùn) 轉(zhuǎn)。心臟術(shù)后不能脫離體外循環(huán)直接過渡為ECMO的患者需要維持機(jī) 體有效血容量的穩(wěn)定。中心靜脈插管患者要注意右心房的密封狀態(tài)， 以免ECMO靜脈引流管負(fù)壓進(jìn)氣。ECMO的運(yùn)行藥物調(diào)整逐漸降低正性肌力藥物用量至維持量水平，如多巴胺、多巴 酚丁胺、腎上腺素、米力農(nóng)等，保持心臟一定的興奮性并讓心臟得到 充分的休息。減少容量負(fù)荷應(yīng)結(jié)合患者心功能狀態(tài)、循環(huán)狀態(tài)和組織灌注情況等因素綜合考慮， 進(jìn)行容量管理。嚴(yán)格限制液體入量，并積極處理容量超負(fù)荷已成為 ECMO管理主要內(nèi)

12、容。VA-ECMO維持容量相對較欠，滿足ECMO引流，盡量降低心臟前后負(fù) 荷，減輕靜脈系統(tǒng)內(nèi)壓，改善臟器灌注；VV-ECMO,在循環(huán)穩(wěn)定的前提下，維持液體負(fù)平衡，有利于減輕肺臟 滲出，改善預(yù)后。必要時(shí)聯(lián)用持續(xù)性腎替代治療。維持中心靜脈壓低于8mmHg，左房壓低于10mmHg較為理想。中心靜 脈壓(CVP)過高可用利尿劑增加尿量，也可用腎替代治療加速液體的 排出。對于嚴(yán)重左心功能不全患者，經(jīng)左房放置引流管，可有效降低左室前 負(fù)荷，使左室得到充分休息。呼吸管理包括保證呼吸通暢，避免肺泡痿陷，減少肺泡滲出，避免氧中毒。持 續(xù)機(jī)械通氣應(yīng)該采用同步間歇指令通氣模式，采用保護(hù)性肺通氣方法， 運(yùn)行過程中采取

13、保護(hù)性肺通氣策略平臺(tái)壓30cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)；呼氣末正壓515cmH2O；吸入氧濃度50%；呼 吸頻率小于10次/min和總潮氣量100ml。ECMO通氣：血流比 二1:1.52.0，維持二氧化碳分壓3545mmHg，氧分壓200mmHg左右。定時(shí)監(jiān)測動(dòng)脈血?dú)猓３謩?dòng)脈二氧化碳分壓在40mmHg (1mmHg=0.133kPa)左右；持續(xù)監(jiān)測中心靜脈血氧飽和度，以維持在70%75%為宜。VA-ECMO動(dòng)脈氧飽和度維持在95%以上，VV-ECMO穩(wěn)定 狀態(tài)下動(dòng)脈血氧飽和度一般保持在85%90%之間。氧代謝平衡掌握好氧供和氧耗的平衡。靜脈飽和度盡量60%。在ECMO開始的

14、 8h內(nèi)每小時(shí)進(jìn)行一次動(dòng)脈血?dú)獗O(jiān)測，一旦病情穩(wěn)定，可以延長至2h 一次。通常為保證ECMO期間充足的氧供，需要維持紅細(xì)胞比容35% 左右，膠滲壓1520mmHg?？鼓芾鞥CMO輔助時(shí)必需使用抗凝措施以預(yù)防血栓形成，肝素是ECMO運(yùn)行期 間最常用的抗凝劑。通常在ECMO插管前先首次給予肝素100U/kg， 使得激活凝血時(shí)間(ACT)維持在140220s范圍內(nèi)。運(yùn)行過程中持續(xù) 泵注肝素，維持適當(dāng)?shù)腁CT水平，并結(jié)合活化部分凝血酶原時(shí)間、抗 -凝血因子Xa、血栓彈力圖測定結(jié)果以及患者病情等綜合判斷所需的 抗凝強(qiáng)度，在血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)與出血并發(fā)癥之間進(jìn)行適宜平衡。在ECMO 輔助過程中還需要維持機(jī)體適當(dāng)

15、的凝血功能，防止發(fā)生出血，保持血 小板數(shù)目N50X 109/L，如有必要及時(shí)補(bǔ)充凝血物質(zhì)。血液破壞一般情況下ECMO期間溶血較輕。如果溶血嚴(yán)重，出現(xiàn)血紅蛋白尿， 應(yīng)適當(dāng)堿化尿液，促進(jìn)游離血紅蛋白的排除，保護(hù)腎功能。嚴(yán)重者應(yīng) 更換ECMO系統(tǒng)。血壓管理ECMO期間血壓可偏低，特別是在ECMO初期。成人ECMO平均動(dòng)脈壓 不宜太高，維持在5060mmHg即可，小兒可以低至40mmHg左右。靜 脈飽和度應(yīng)為60%、脈搏氧飽和度(SpO2)95%。乳酸V2mmol/L或 逐漸下降提示組織灌注良好。溫度管理ECMO時(shí)注意保持體溫在3536C。溫度太高，機(jī)體氧耗增加。溫度 太低，易發(fā)生凝血機(jī)制和血流動(dòng)力學(xué)

16、的紊亂ECPR可采用適當(dāng)?shù)蜏兀?維持中心溫度3235C，有利于保護(hù)大腦，減少神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的 發(fā)生。水電解質(zhì)ECMO期間保護(hù)腎臟功能，使用藥物促進(jìn)腎臟排水。也可用腎替代治 療排除過多水分。同時(shí)也應(yīng)重視水的過度丟失，可依據(jù)中心靜脈壓、 皮膚彈性等適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)水。保持正常的水電解質(zhì)平衡，為機(jī)體恢復(fù)提供 相對正常的內(nèi)環(huán)境。管道管理監(jiān)測靜脈管路判定靜脈引流，負(fù)壓不宜過高(V30mmHg),否則容易產(chǎn) 生溶血。監(jiān)測氧合器出入口壓力，判定氧合器有無阻塞，持續(xù)監(jiān)測動(dòng) 脈管路壓力，避免打折、灌注不暢。出血處理出血應(yīng)積極止血。滲血可通過檢查各項(xiàng)凝血指標(biāo)ACT、APTT、血栓 彈力圖(TEG)、凝血因子等發(fā)現(xiàn)問題，根

17、據(jù)結(jié)果補(bǔ)充相應(yīng)的凝血物 質(zhì)。適當(dāng)應(yīng)用止血藥物可明顯減輕滲血。ECMO中血小板需要維持在 (5070)X109/L以上，低于此水平應(yīng)補(bǔ)充新鮮的血小板。肢體并發(fā)癥對于股動(dòng)脈插管患者，插管部位遠(yuǎn)端肢體缺血是常見的并發(fā)癥。為了 避免發(fā)生，可采用以下方法:比較觀察雙側(cè)肢體情況，如溫度、顏 色、周徑等。用適當(dāng)?shù)墓嘧⒐芄┭o遠(yuǎn)端下肢，建立遠(yuǎn)端灌注。 從肢體遠(yuǎn)端的灌注管泵入肝素，減少血栓發(fā)生。護(hù)理ECMO可使口腔、鼻腔出血，對上述部位進(jìn)行清洗，應(yīng)注意操作輕柔，避免皮膚、黏膜的損傷?；純洪L期仰臥，應(yīng)經(jīng)常適度翻身，避免褥瘡 的發(fā)生。預(yù)防感染ECMO患者建議在層流病房監(jiān)護(hù)，并常規(guī)給廣譜抗生素預(yù)防感染，管 路置入易導(dǎo)

18、致血行感染，嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作。能量補(bǔ)充ECMO中應(yīng)重視能量的補(bǔ)充，可通過CO2產(chǎn)生量計(jì)算出能量的消耗， 成人平均每天補(bǔ)充的熱量為57kcal/kg。膜肺更換如膜肺出現(xiàn)血漿滲漏、氣體交換不良時(shí)，應(yīng)更換膜肺。血流動(dòng)力學(xué)管理運(yùn)行過程中，目標(biāo)血壓設(shè)定應(yīng)結(jié)合患者組織、器官灌注和氧代謝情況， 滿足患者重要臟器血供需求。根據(jù)患者基礎(chǔ)血壓情況以及全身狀況， 建議將平均動(dòng)脈壓維持在5090mmHg，對于既往有高血壓病史者，可 適當(dāng)維持較高血壓。監(jiān)測中心靜脈壓，保持其處于較低水平。針對特 殊情況，可以聯(lián)合主動(dòng)脈球囊反搏及左心房減壓等技術(shù)。ECMO的撤機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和流程1、撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)VA-ECMO的撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)：（1）心臟功能恢復(fù)良好，ECMO流量減至原流量 的1/3或低于1.5L/min時(shí)，較少的血管活性藥物能夠維持滿意的循 環(huán)；（2）心臟功能評估：超聲心動(dòng)圖動(dòng)態(tài)評估左心室收縮性功能：主 動(dòng)脈速度-時(shí)間積分10，左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）30%，右心功能評 估良好，心室壁運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。VV-ECMO撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)：（1）肺部原發(fā)病、肺功能以及影像學(xué)等情況改善； （2）機(jī)械通氣：吸入氧濃度50%，潮氣量68ml/kg情況下，氣道峰 壓30cm