體外膜肺氧合（ECMO）介紹和原理

1、體外膜肺氧合（ECMO）介紹和 原理ECMO簡介Extracorporeal membrane oxygenation體外膜肺氧合(Extracorporeal Life Support, ECLS)(體外生命支持系統(tǒng))使用胸腔外插管進行持續(xù)性呼吸、心臟支持的一種生命支持手段。一、ECMO歷史1963年8月， Boston兒童醫(yī)院，提出能否用CPB技術(shù)改善患兒呼衰。1965年，Rashkind等第一次用股動靜脈通路和鼓泡式氧合器CPB技術(shù)為1例新生兒患者治療。1969年，Dorson等報道第一次應(yīng)用膜式氧合器為患兒治療。1972年，Hill 首先報道第1例成年患者用ECMO的成功經(jīng)驗。1973

2、年， Bartlett等開始用ECMO技術(shù)為新生兒患者治療。1976年，Bartlett報道第一例新生兒應(yīng)用ECMO搶救成功。1988年，Bindslev等報告將肝素涂抹技術(shù)用于ECMO。1990年前后，ECMO成為治療成人呼吸衰竭的一種選擇。1990年后，ECMO成為治療心臟術(shù)后低心排的一種選擇。緣于體外循環(huán)，高于體外循環(huán)一、ECMO歷史二、ECMO應(yīng)用二、ECMO應(yīng)用二、ECMO與中毒患者有許多藥物、化學(xué)品和毒素，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的ARDS或難治性的循環(huán)性休克。許多藥物使用過量后對心臟功能直接抑制；吸入性的化學(xué)物質(zhì)：低氧、上呼吸道粘膜損傷、肺泡上皮損傷。目前國際上無臨床隨機試驗，均為個案病例

3、中應(yīng)用。大量案例報告提供了一些證據(jù)，證實至少在特定的患者，ECMO輔助治療有一個良好的結(jié)果。二、ECMO與中毒患者Romain Masson等報道了14例藥物中毒后休克患者應(yīng)用ECMO治療，并成功救治12例。（Resuscitation 83 (2012) 1413 1417）二、ECMO與中毒患者Vanzetto G等報道了6例藥物中毒后休克患者成功應(yīng)用了ECMO治療。（Can J Cardiol 2009 ; 25 : e179 e186）Christopher R. Gilbert等報道2例大麻吸入后ARDS患者成功應(yīng)用ECMO。(Tex Heart Inst J 2013; 40(1)

4、:64-7)Harshdeep Singh Mangat等報道1例氯漂白劑灼傷及吸入的31月兒童中成功應(yīng)用ECMO。(J Burn Care Res 012;33:e216e221)大麻吸入后ARDS氯漂白劑吸入二、ECMO與中毒患者浙一醫(yī)院急診：百草枯中毒3例，銅錫銻氣霧中毒1例2012-5-302012-6-11三、ECMO原理VV ECMO：肺功能衰竭患者三、ECMO原理VV ECMO：肺功能衰竭患者功能替代：（肺氧合） 體外氣體交換 ： O2 & CO2 臟器休息：（肺） 減少損傷：呼吸機 壓力 FiO2等待恢復(fù)：（肺）三、ECMO原理VA ECMO：心、肺功能衰竭患者三、ECMO原理

5、VA ECMO：心、肺功能衰竭患者功能替代：（肺氧合、心灌注） 體外氣體交換 ： O2 & CO2 體循環(huán)灌注臟器休息：（心、肺） 肺：呼吸機 壓力 FiO2肺血流 心：做功 活性藥物 容量負(fù)荷等待恢復(fù)：（心、肺）三、ECMO原理功能替代臟器休息 （爭取時間，期待奇跡）等待恢復(fù) “時間”的意義哲學(xué)角度：生命只是一個時間的延續(xù)，關(guān)鍵在于這段時間內(nèi)承載的內(nèi)容！ 項 目V-A ECMOV-V ECMO心臟支持直接無肺的支持氣體交換能力佳氧合血肺灌注CVP不準(zhǔn)確準(zhǔn)確肺A壓不準(zhǔn)確準(zhǔn)確肺血流減少正常高氧血癥有可能全身氧分壓較低SvO2準(zhǔn)確不準(zhǔn)確SaO295%8095%氧合血液再循環(huán)無1550%頸動脈損傷頸

6、總動脈結(jié)扎(兒童)避免全身栓塞可能較少機械呼吸少量中度三、ECMO原理ECMO與CPB的區(qū)別三、ECMO原理ECMO與CPB的區(qū)別三、ECMO原理ECMO相比CPB的優(yōu)點：胸腔外插管，設(shè)備簡單，一個封閉系統(tǒng)。維持時間 。正常體溫、血流、紅細(xì)胞壓積。血細(xì)胞破壞 。肝素用量少，出血 。清醒、間斷清醒。 (排痰，感染，應(yīng)激，護理)三、ECMO原理“時間”的意義醫(yī)學(xué)角度：氧債償還天心肌恢復(fù)3-7天肺恢復(fù)5-10天感染高峰期7-10天1肺/氣道/呼吸ARDS肺水腫/滲出性病變肺移植前后急性肺栓塞哮喘氣道腫瘤或手術(shù)鄰近組織器官病變四、ECMO適應(yīng)癥2心臟心肌炎AMI低心排術(shù)后心肌頓抑心臟移植前后四、ECM

7、O適應(yīng)癥3急救及其他創(chuàng)傷中毒呼吸道燒傷 器官供體安慰其它四、ECMO適應(yīng)癥四、ECMO適應(yīng)癥一、呼吸衰竭： 急性、潛在可復(fù)性、威脅生命的、對傳統(tǒng)治療無效的呼吸衰竭四、ECMO適應(yīng)癥一、呼吸衰竭ELSO指南（成人）：低氧血癥：急性嚴(yán)重的心臟或肺衰竭，死亡率50 的患者就應(yīng)該考慮ECMO支持，尤其當(dāng)死亡率80時 。 死亡率50：PaO2/FiO2 90%) and/or Murray評分 2-3。 死亡率80：PaO2/FiO2 90% ) and Murray評分 3-4。高碳酸血癥：PaCO2 80 (Pplat 30 cm HO) 。嚴(yán)重的漏氣綜合征。四、ECMO適應(yīng)癥 CESAR的進入和排

8、除標(biāo)準(zhǔn)進入標(biāo)準(zhǔn)排除標(biāo)準(zhǔn)成人病人（年齡1865歲）嚴(yán)重、但潛在可恢復(fù)的呼吸衰竭Murray評分3.0失代償高碳酸血癥，pH7.2高壓（平臺壓30）高氧（FiO280）機械通氣超過7天24小時內(nèi)發(fā)生的嚴(yán)重外傷，顱內(nèi)出血和其它限制肝素化的禁忌征（可以控制的外傷后或手術(shù)后出血不是絕對禁忌征）病人處于瀕死和有任何不需積極治療的禁忌征2. 呼吸衰竭嚴(yán)重性一、呼吸衰竭ELSO指南（成人）：四、ECMO適應(yīng)癥二、心功能衰竭組織灌注不足：表現(xiàn)為低血壓和低心輸出量（足夠血容量）。休克仍然存在：雖經(jīng)過容量管理、正性肌力藥物和血管收縮劑、主動脈內(nèi)球囊反搏等治療。典型的病因：急性心肌梗死，心肌炎，圍產(chǎn)期心肌病，失代償期

9、慢性心功能衰竭，心臟術(shù)后休克。 感染性休克：也可以考慮ECMO治療。1、心臟指數(shù)： -5mmoL 3 hrs3、MAP：新生兒 40mmHg；嬰幼兒 50mmHg；成人 7天（相對禁忌）四、ECMO禁忌癥五、ECMO并發(fā)癥：原則并發(fā)癥可能多半難以避免，只有輕重程度差異并發(fā)癥重于預(yù)防和早期處理，避免由次要矛盾變?yōu)橹饕芪?、ECMO并發(fā)癥：分類五、ECMO并發(fā)癥：注意點插管處血栓形成插管處血栓形成插管內(nèi)血栓形成肢 體 缺 血肢 體 缺 血插 管 崩 脫精誠合作，創(chuàng)造奇跡！謝謝！ECMO前檢查項目電源 氧氣管道通暢 氧合器漏水實驗離心泵運轉(zhuǎn) 氧氣管道方向 水管連接離心泵流量校正 氣體平衡 氧合器排

10、氣孔開放搖把準(zhǔn)備 水箱運轉(zhuǎn) 管道安裝排氣臺上物品準(zhǔn)備 ACT130秒 轉(zhuǎn)前核對管道負(fù)責(zé)醫(yī)師簽名 六、ECMO管理、監(jiān)測、護理灌注阻力的影響因素灌注阻力 = Viscosity x LengthDiameter4插管的直徑比插管的長度更為重要公式的直徑指的是插管的內(nèi)徑，而非外徑插管的商品型號是指外徑 (Fr size = circumference in mm)選擇插管時必須考慮插管壁的厚度插管選擇Weight2-5Kg10-20Kg20-30Kg30-50Kg50KgTubing 1/43/83/81/21/2Raceway1/43/8-1/21/21/21/2Oxygenator0.8-1.

11、5m22.5-3.5m23.5m-4.524.5m24.5m2x2Cannula(Fr)A:12-15A:12-15A:16-19V:14-19A:17-21V:17-21A:19-21V:19-23A:21V:21-23開始階段建立ECMO肝素負(fù)荷量前15分鐘可盡量提高流量，快速改善機體狀況此后根據(jù)心率、血壓、中心靜脈壓等調(diào)整到適當(dāng)?shù)牧髁考m正酸堿電解質(zhì)平衡紊亂約2小時后ECMO進入支持階段。支持階段心肺休息，非停止工作氧供和氧耗的平衡 PaO280120mmHg，PaCO23545mmHgACT，肝素，3060u/kg/h（參考） HCT體溫 36 預(yù)防感染護理撤除建立要快，撤除也不能慢，階

12、段性有病變好轉(zhuǎn)的診斷學(xué)依據(jù)移植等情況除外輔助流量降至患者循環(huán)量的1025%，可維持正常代謝 具體情況具體分析肺恢復(fù)： 清晰的X線 肺順應(yīng)性改善 PaO2 PaCO2 氣道峰壓VV：停止氣流時無變化VV-ECMO撤機指針心臟恢復(fù)： VA：流量70%以上， 脈壓， 超聲心臟左室EF值40% CVP12mmHg VA-ECMO撤機指針ECMO記錄單（首頁）患者姓名 性別 年齡 歲（月） 身高(cm) 體重(Kg) 體表面積(m2) 床號 住院號 ECMO日期 診斷 ECMO器材離心泵 ECMO套包 氧合器 1 品牌 序列號 氧合器 2 品牌 序列號 插 管供血管：路徑1 管徑 Fr； 路徑2 管徑

13、Fr引流管：路徑1 管徑 Fr； 路徑2 管徑 Fr記錄內(nèi)容時間基本情況：流量、MAP、CVP、SvO2溫度：鼻煙溫、肛溫、實際水溫氣體：FiO2、氣流量血氣分析、血糖ACT肢體遠(yuǎn)端血供運轉(zhuǎn)狀況：離心泵、氧合器、管道交接班記錄ECMO過程中，積極治療原發(fā)病器官保護維持水電解質(zhì)酸堿平衡ECMO流量的設(shè)定新生兒:150ml/kg/min嬰幼兒 :100ml/kg/min兒童 : 75 -100ml/kg/min成人 : 5075ml/kg/minV-V 模式增加 20% 流量 影響流量因素流量計顯示不穩(wěn)-容量、咳嗽靜脈管路抖動 靜脈管路負(fù)壓小于30mmHg 容量不足 插管位置不當(dāng) 轉(zhuǎn)速過高 管路扭

14、曲 患者煩躁管路不抖血流量下降動脈管路和膜肺問題輔助流量不足靜脈端問題：管路抖動， 血流不穩(wěn)動脈端阻塞：管路穩(wěn)定不抖動，流量對策調(diào)整插管位置保持足夠血容量檢查管路，排除折彎、栓塞等情況增加引流氣體管理空氧混合器：調(diào)節(jié)氧氣流量 調(diào)節(jié)氧氣濃度低壓氧氣表：僅能調(diào)節(jié)氧氣流量 濕化瓶？患者運送時的氧氣供應(yīng) 手術(shù)室監(jiān)護室 監(jiān)護室檢查室 監(jiān)護室介入室調(diào)節(jié)氧氣指標(biāo)根據(jù)血液PCO2調(diào)節(jié)氣體流量根據(jù)血液PaO2 PvO2 、SvO2調(diào)節(jié)氧濃度呼吸機氧濃度（首先考慮調(diào)節(jié)的指標(biāo)）膜肺氧濃度pECMO CO2排出為主持續(xù)血氧飽和度監(jiān)測V-A模式混合靜脈血氧飽和度75%左右V-V模式混合靜脈血氧飽和度80%-85%影響混

15、合靜脈血氧飽和度的因素 混合靜脈血氧飽和度過高流量大膜肺氧濃度高呼吸機氧濃度高體溫過低重復(fù)循環(huán)自身肺功能恢復(fù)混合靜脈血氧飽和度過低流量小膜肺氧濃度低呼吸機氧濃度低體溫過高血色素低肺功能惡化膜肺功能不佳管路的壓力監(jiān)測ECMO靜脈管路負(fù)壓 -30mmHg 以轉(zhuǎn)速、流量、管路不抖膜肺出入口壓 間斷監(jiān)測 膜肺內(nèi)有凝血時 流量變化大時基礎(chǔ)指標(biāo)監(jiān)測血壓 ECMO過程中一個重要的監(jiān)測指標(biāo), 早期無需過高的血壓,只要MBP維持6070mmHg即可保證臟器灌注壓、減少心肺負(fù)荷。復(fù)蘇患者中毒患者V-V ECMO模式心率與心律80%患者可能有心律失常 主要以心動過速和室性二聯(lián)律、三聯(lián)律多見,持續(xù)時間數(shù)小時至數(shù)周不等

16、,經(jīng)藥物治療,大部分病例可得到控制心率控制在60-100次/min過快可達龍，利多卡因 過慢異丙腎上腺素，阿托品 起搏器撤機后注意發(fā)生心律失常中心靜脈壓(CVP)中心靜脈壓受控于回心血量、右心功能、靜脈血管張力高流量時不準(zhǔn)確低流量時相對準(zhǔn)確，可作為參考生命指征允許時停泵觀察？體溫監(jiān)測與控制鼻咽溫肛溫血液溫度心肺復(fù)蘇患者 鼻咽溫34-35 室顫閾值：心肺功能支持（未發(fā)生心跳呼吸驟停） 鼻咽溫35.5-36.6 預(yù)防低溫的同時警惕感染引起持續(xù)低熱,注意分析原因、防止掩蓋病情防止低溫不過度干涉發(fā)熱適時阻止高熱凝血功能檢測激活凝血酶原時間(ACT),凝血酶原時間(外)活化部分凝血酶原時間(APTT),

17、 （內(nèi)）D-二聚體（纖溶系統(tǒng)）每46監(jiān)測1次。出血、血栓對策嚴(yán)密止血調(diào)整肝素用量手術(shù)患者非手術(shù)患者減少接頭、側(cè)路等血流淤滯區(qū)減少非肝素涂層區(qū)域保持流量與ACT的協(xié)調(diào)下肢動脈血供不佳 對策選擇適當(dāng)管徑的插管動脈插管，一般末端多孔部分插入動脈后再加5cm即可荷包固定增加旁路一旦發(fā)現(xiàn)，立即取栓乳酸檢測血乳酸增高與缺氧低灌注、應(yīng)激致高兒茶酚胺血癥、器官功能障礙清除下降以及先天性丙酮酸脫氫酶功能障礙等有關(guān)。動脈血乳酸值是影響患者死亡率的獨立風(fēng)險因素。高乳酸血癥也被認(rèn)為是嚴(yán)重的循環(huán)衰竭和休克的標(biāo)志,它能顯著增加患者的術(shù)后死亡率。認(rèn)為嚴(yán)重感染患者血乳酸值對判斷預(yù)后有重要價值。臨床上 , 血乳酸 2.25mm

18、ol/ L , 被定義為高乳酸血癥。血乳酸的濃度反映機體產(chǎn)生和消除血乳酸的平衡。52例休克患者血乳酸值小于，死亡率0；小于，22%；小于，78%；13mmol/L時,病死率達100%藥物腎上腺素、艾司洛爾、異丙酚等都可能導(dǎo)致乳酸生成增加。肌酐ECMO中的血液保護ECMO對血液的影響紅細(xì)胞抗正壓 血小板降低血色素下降停ECMO后24h，以上指標(biāo)可自行恢復(fù)正常膜肺的更換更換標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重溶血氧合能力明顯下降嚴(yán)重凝血影響灌注流量血漿滲漏？外觀表現(xiàn)血漿滲漏血栓形成正性肌力藥物的管理盡量不用、少用血管活性藥物減藥時不易過急，保證血流動力學(xué)的穩(wěn)定VA-ECMO啟動后，強心藥可快速撤離，有些習(xí)慣使用低劑量的多巴胺

19、改善腎灌注，過去認(rèn)為VV-ECMO時需持續(xù)、高劑量強心藥支持，現(xiàn)在認(rèn)為VV和VA-ECMO可維持相似的動脈平均壓，強心藥撤離也同樣成功，劑量指數(shù)也無明顯差別。呼吸機管理 呼吸支持 心臟支持PEEP 8-10cmH2O 5cmH2O 呼吸次數(shù) 510/min 8/min紅細(xì)胞壓積 4548 3540 潮氣量 6ml/kg壓力 30/10cmH2O呼吸模式選擇氣道壓力監(jiān)測呼吸道的管理肺出血患者不要頻繁吸引，增加PEEP定時吸痰拍背每兩小時側(cè)身拍背并吸痰患者半坐位拍背纖支鏡吸痰，盡可能排除氣道內(nèi)分泌物氣道反應(yīng)明顯者-鎮(zhèn)靜營 養(yǎng)主張持續(xù)少量胃腸營養(yǎng), 利于調(diào)動胃腸生理功能,促進營養(yǎng)吸收, 保護胃粘膜,

20、預(yù)防消化道出血、菌群移位。鼻飼營養(yǎng)時,鼻飼量由少至多,從0.51ml/kg體重起用,最初2h應(yīng)抽出胃內(nèi)容物進行評估,監(jiān)測消化功能。靜脈營養(yǎng)可依病情考慮給予免疫球蛋白、氨基酸等。避免脂肪乳快速膜肺前輸注。自主進食 插管側(cè)肢體檢查及護理ECMO+IABP管理已安裝IABP者不要撤心率過快者 首選藥物控制 反搏比例設(shè)置？撤離順序ECMO+呼吸機的管理以肺功能損傷為主H1N1以心功能損傷為主心衰引起的肺水腫心臟手術(shù)后患者 ECMO先撤 ECMO后撤爆發(fā)性心肌炎患者ECMO+CRRT管理24%患者發(fā)生腎功能不全；ECMO+CRRT可以提高成功率 若有腎衰發(fā)生、尿量、液體正平衡500ml/24h重癥肺炎藥

21、物中毒連接方法機型ECMO抗凝管理ECMO系統(tǒng)涂層系統(tǒng) 非生理的內(nèi)皮細(xì)胞 血細(xì)胞特別是血小板激活，積聚，數(shù)量下降。血管內(nèi)皮損傷 手術(shù)創(chuàng)傷 持續(xù)缺血、缺氧 嚴(yán)重感染、內(nèi)毒素 TF釋放血管內(nèi)膜完整性破壞凝血過程激活并放大Complications Top 3: Bleeding /thrombsis 32%Infection 17%Oxygenator plasma leakage /hemolysis 16%抗凝ECMO成功的第一步Mayo Clinic, Anticoagulation and coagulation management for ECMO.Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2009 Sep;13(3):154-75目標(biāo)是預(yù)防臨床中由于血液與大量的異物表面接觸而形成血栓。個體化原則。ECMO中血栓形成的同時伴有凝血因子的消耗。明確凝血因子血小板在抗凝治療中的角色?？鼓砟罱档脱航佑|反應(yīng)一旦ECMO開始，由白蛋白、纖維素、球蛋白， 因子Xll等組成的分子層便與管道表面黏附，血小板激活。啟動所謂“外源性凝血途徑”ACT APTTACT反映全血中各個凝血因子及血小板凝血狀態(tài)的綜合程度，是一種監(jiān)測肝素抗凝效果的粗略手段，實用、簡便可行檢測儀器或方法有差別APTT反映因子、和的活性，正常值700003.排除DIC（PT,PTT,