ECMO 在危重病人抢救中的应用(一)

ECMO 在危重病人抢救中的应用(一)

体外膜肺氧合（ECMO）起源于体外循环技术（CPB），最初是通过体外血液气体交换来治疗可逆性的呼吸衰竭，继而成为手术室外各种原因引起的心肺功能衰竭的暂时性替代措施，并取得了一定的治疗效果。本文结合文献就ECMO的发展历史、机械原理、临床应用及存在的问题作一综述。

1.ECMO的发展历史

鼓泡式氧合器于1953年成功应用于体外循环心脏直视手术，但鼓泡式氧合器并发症较多，其应用时间仅限数小时。1956年，Clowes等研发了气体交换膜，随着交换膜材料的不断改进，仿生呼吸的膜式氧合器（膜肺）逐渐在临床普及使用，膜肺的气体交换能力强、生物相容性好、血液破坏少、气栓发生率低，尤其是纤维膜肺的研制，其良好的稳定性和安全性为长时间体外氧合应用提供了可能【1】。

20世纪60年代末，有人尝试用体外心肺支持技术治疗呼吸功能衰竭，并提出ECMO的概念。Hill等于1972年采用ECMO技术成功治愈了一位24岁合并呼吸衰竭的复合伤患者【2】。四年之后，Bartlett等报道了首例新生儿急性肺损伤应用ECMO技术治疗并存活。此后ECMO的应用逐渐增多，多项研究表明ECMO可显著降低新生儿急性肺损伤及小儿急性呼衰的死亡率【3-5】，这是吸入NO、高频振荡通气、肺泡表面活性物质替代等治疗措施都无法实现的，因而ECMO已经成为了新生儿急性肺损伤的标准治疗手段。1989年以来，登记在体外生命支持组

织（ELSO）临床应用ECMO的例数超过24,000例，多数为新生儿。ECMO 对成人肺损伤的疗效尚存在争议，但普遍认为此技术是一项安全有效的维持生命的临时救治手段。

2ECMO的原理和简要操作

简单地说，ECMO治疗时先将体内血液引流至储血罐，然后由机械泵将血泵入氧合器，经膜肺将血液氧合、排出CO2并加温后再通过另一路管道回输患者体内。引流体外和泵入体内的管道之间有一备用的短路，其作用是一旦回路或机械故障时可迅速将机体与ECMO系统脱离，从而确保临床使用安全【6】。

ECMO的管道回路模式分二种，即静脉－动脉体外氧合（VA-ECMO模式）和静脉－静脉体外氧合（VV-ECMO模式）。VA-ECMO模式经静脉置管到达右心房引流静脉血，通过动脉置管到主动脉弓处将排除了CO2的氧合血回输动脉系统。新生儿一般选择右侧颈内静脉和颈总动脉置管，而成人可选择股动静脉。VA方式的优点是可同时提供心肺支持。其缺点是干扰了正常循环的血液分配和搏动方式，可造成脑、肺、心肌的损害，气栓的发生率较高；此外动脉置管结扎后尤其在小儿容易发生血管重构畸形。VV-ECMO模式是将血液在右心房水平进行氧合并去除CO2，一般认为其只提供肺功能的支持，其缺点是血液重复转流，效率低于VA模式，因而不适用于心功能不能及时纠正的心衰患者。VV 模式的优点是对血液和机体的影响较小，避免了动脉插管及其相关的栓塞等严重并发症。体外二氧化碳清除（ECCO2R）的实际上也是

VV-ECMO的一种方式，膜肺在此的作用主要是清除多余的CO2，结合低频正压通气（LFPPV：f＝3～5/min）用于治疗成人ARDS【7】。

3ECMO的临床应用

3．1新生儿肺疾病适应ECMO治疗的新生儿肺疾病包括胎粪吸入综合征、先天性隔疝、肺部感染等，因最终都导致肺损伤、低氧血症甚至持续性肺动脉高压。一般认为，新生儿氧合指数（OI）≥40时为ECMO 启用标准（氧合指数＝平均气道压力×吸入氧浓度×100÷动脉氧分压）。ECMO的目标是维持机体正常气体交换，通常VA方式应维持回路中静脉血氧饱和度高于75％，而VV方式时脉搏氧饱和度监测应在85％以上。一旦转流稳定，肺内机械通气一般调整为低呼吸频率（5～10次/min）、低气道压（25cmH2O）和一定的PEEP（4～10cmH2O），FiO2在21～40％。因新生儿很少有慢性肺疾病基础，应用ECMO支持后生存率相对最高。胎粪是一种无菌异物，ECMO的过渡治疗为新生儿清除胎粪赢得时机，使治疗成功率大为提高。先天性隔疝若在出生后6小时内表现出相应症状者绝大多数不能存活，ECMO替代治疗可使此类患儿的死亡率降至50％以下。新生儿严重感染时，ECMO是一种挽救生命的手段，但此时感染导致的生理功能紊乱增加了ECMO治疗的难度和维持时间【8】。此外，对药物和常规呼吸支持治疗无效的持续性肺高压患儿，采用ECMO治疗，在保证充分氧供的同时，避免了常规机械通气对肺的进一步损伤，并可降低肺血管阻力，为患儿重新建立正常体肺循环和存活创造了条件。